EP0205723A1 - Mobile track-working machine and method for bending the ends of laid rails in the joint zone - Google Patents
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- EP0205723A1 EP0205723A1 EP85890146A EP85890146A EP0205723A1 EP 0205723 A1 EP0205723 A1 EP 0205723A1 EP 85890146 A EP85890146 A EP 85890146A EP 85890146 A EP85890146 A EP 85890146A EP 0205723 A1 EP0205723 A1 EP 0205723A1
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
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- E01B31/02—Working rail or other metal track components on the spot
- E01B31/08—Bending, e.g. for straightening rails or rail joints
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- Y10S72/702—Overbending to compensate for springback
Definitions
- the invention relates to a mobile track processing machine, in particular tamping and straightening machine, with a device for bending the ends of rails installed in the region of joints, consisting of at least one support frame arranged above the rail and height-adjustable to the machine frame, with its end regions extending in the machine longitudinal direction arranged and against the top of the rail abutments and a central, designed to attack the rail, pliers-like lifting tool is provided.
- This consists of a support frame guided on the track by two spaced-apart undercarriages, which can be adjusted to the machine frame by means of height adjustment drives.
- a pliers-like or hook-like lifting tool for engaging the rail is provided, which is designed to be height-adjustable by means of a cylinder-piston drive for lifting the rail ends.
- a height-adjustable holding roller which can be mechanically blocked by a fixing or locking device, is arranged on both sides of the lifting tool on the supporting frame.
- a control device that can be set with the desired bending value and a scale designed as a measured value transducer and arranged on the support frame with a feeler element resting on the rail joint are provided.
- a control device that can be set with the desired bending value and a scale designed as a measured value transducer and arranged on the support frame with a feeler element resting on the rail joint are provided.
- a mobile track tamping machine with a device for bending the rail ends in the region of butt joints is also known.
- This consists of a height-adjustable support frame articulated on the machine frame, at the longitudinal ends of which an abutment is arranged in the form of a hydraulic pressure cylinder with downward-facing pressure stamps which can be placed on the rail running surface.
- a lifting tool designed as a lifting hook for engaging below the rail foot and pivotable transversely to the machine longitudinal direction is provided, which is mounted in a vertically adjustable slot in an indentation of the support frame open to the outside of the machine in a vertical guide slot for swiveling out and in.
- the lifting hook is additionally guided via a bolt in a further, partially curved guide slot and is connected in the region of its lower end to a hydraulic cylinder supported on the support frame for lateral pivoting.
- a wheel flange roller that can be unrolled on the rail head and a pair of lifting rollers are arranged on the supporting frame, so that the known device can also be used as a track lifting / straightening unit for lifting and straightening the track into the desired position.
- the lifting hook is swung in sideways under the foot of the rail held by the pairs of lifting rollers and the plunger of each abutment is lowered onto the rail travel surface.
- the size of the bending moment effective in the vertical longitudinal plane of the rail can be individually changed by adjusting the height of the pressure stamp.
- Rail joints that are very deeply retracted are further advantageously bent up beyond the level of the other rails or rails.
- This known device for the relatively new technology of rail butt bending of installed rails has already proven itself in use.
- the attack of the lifting hook under the rail foot is disadvantageous, since the sleeper compartment often has to be cleared of the ballast in order to create enough space for the lifting hook attack.
- the object of the invention is to provide a mobile track processing machine of the type described in the introduction, with which very high bending forces can be easily transferred to the laid rail with a structurally simple design.
- lifting tongs are provided as lifting tools, which are arranged between the abutments designed as hydraulically height-adjustable pressure rams and symmetrically to the vertical rail plane, and are pivotally mounted on the support frame about an axis running in the machine longitudinal direction , wherein each lifting clamp designed to attack under the rail head is connected to its own pivoting drive.
- both lifting tongs With the rail head clamped on both sides by means of the central pair of lifting tongs pivotally pivoted to the side of the support frame, very high pressing forces directed onto the rails by both pressure stamps can advantageously be introduced into the rail as bending forces on both sides as bending forces, so that, above all, also a larger cross section having rails are bendable with great accuracy.
- the simple and stable, laterally pivotable mounting of both lifting tongs means that the highest and impact-like bending forces can be transferred to the lifting tools and the rail fasteners, which are advantageous symmetrical load distributions to the rail - which can be easily and quickly grasped by the attack of the lifting tongs under the rail head .
- This particularly stable and robust impact-resistant bearing of the lifting tongs as well as the intimate connection - reinforced by the contact pressure of the swiveling cylinders assigned to each lifting tongs - is therefore particularly suitable for those who increase the bending accuracy, but particularly the lifting elements due to repeated extreme shock loads suitable for gradual bending.
- This simple construction with the lifting tongs engaging under the rail head also increases performance.
- both lifting tongs or the pair of lifting tongs are pivotally mounted laterally on an intermediate carrier which is arranged movably in a recess of the support frame transversely to the machine longitudinal direction.
- a further advantageous embodiment according to the invention is that the intermediate carrier, which is preferably symmetrical in the plane of the machine longitudinal and pair of lifting tongs, is concavely curved in the region of its lower support adjoining the supporting frame and a supporting part which is suitable for wear is supported between the support of the intermediate carrier and the supporting frame is arranged.
- This advantageous mounting of the intermediate girder enables this oscillating suspension of the two lifting tongs with minimal design effort, which also withstands particularly high loads with constant automatic load balancing.
- the support frame can be protected against wear and tear as well as a reduction in strength due to the arrangement of a support part that is easily exchangeable after it has been worn.
- a particularly advantageous embodiment according to the invention is characterized in that the articulation point of the preferably hydraulic pivoting drive on the lifting tongs is arranged at a distance from the articulation point of the intermediate support and lifting tongs directly adjacent to the supporting frame in the transverse direction of the machine. Due to the articulation point of the lifting tongs which is directly adjacent to the supporting frame, the bending load on the intermediate carrier, which is particularly disadvantageous for the bending accuracy, can be kept low even with the highest bending forces. With the lateral spacing of the articulation point of the lifting tongs and swivel drive, an advantageous lever effect is formed, which leads to an increase in the forceps closing force for a higher security of the fixation of the rail head.
- the invention further relates to a particularly advantageous method for bending the rail ends in the area of joints with a track processing machine according to the invention, the rail ends being raised to a permanent deformation against the resistance of abutments pressing on the rail.
- This method consists in using the two outer pressure plungers placed on the rails as a measuring base by means of two displacement transducers arranged in the area of the joint and resting on the rail ends and connected to electrical displacement transducers, and this is determined by a control device is fed, and then the butt ends are grasped by the lifting pliers located between the pressure plungers below the rail head and are gradually raised to a preselected upper bending tolerance value by loading the two pressure plungers with continuous measurement of the displacement path or bending value, whereby between the individual bending stages - while maintaining the clamping of the rail head between the lifting tongs - each relieves the pressure stamp and the bending values automatically with increasing proximity to the upper bend tolerance value - depending on the in the e in the unloaded state of the measured values
- This method according to the invention on the basis of a rail joint bending by repeated application of forces with constant measurement of the bending path can be carried out even more quickly and precisely, in particular in connection with the design of the lifting element according to the invention, since the exposed rail head can be detected quickly and safely without additional preparatory work and also by the double-sided clamping is guided by means of the lifting tongs during the entire bend. This is particularly important during the pressure relief after the individual bends, because even in this state, due to the permanent clamping, no lateral deviation of the rail joint, for example due to internal stresses, is possible.
- the track tamping and straightening machine 1 shown in FIG. 1 has an elongated machine frame 2 which is supported at the end in the area of driving cabs on rail bogies 3 which can be moved on a track formed by rails 4 and cross sleepers 5.
- a drive and energy supply device 6 is arranged on the machine frame 2 and a travel drive 8 is provided for advancing the machine 1 in the working direction shown by an arrow 7.
- a tamping unit 9 with adjustable and vibratable tamping tools is mounted on the machine frame so that it can be adjusted in height and displaced transversely.
- the tamping unit 9 is preceded by a device 10 for bending the rail ends of a laid track in the region of a rail joint 11, which is height-adjustable by a cylinder-piston drive 12 and can be controlled by a control device 13.
- the entire bending device 10 can be transversely displaced from one to the opposite rail track by means of spars 14 running transversely to the machine longitudinal direction and connected to the machine frame 2.
- a working cabin is attached to the machine frame 2 immediately upstream of the bending device lo, through which a precise observation of the bending processes is possible.
- the bending device 10 shown enlarged and detailed in FIGS. 2 to 4 consists of an elongated support frame 16 which can be supported on the rail 4 by means of two double flanged rollers 15 and which is connected to the machine frame 2 in a height-adjustable and transverse manner by means of an extension arm 17.
- an abutment in the form of a hydraulic pressure cylinder 18 is connected to the support frame 16 with a pressure ram 19 which can be placed on the rail running surface.
- Each lifting clamp 21 designed to engage under the rail head is connected to a pivoting drive 22, which is supported in each case on two lateral extension arms 23 connected to the supporting frame 16.
- both lifting tongs 21 are pivoted laterally on an intermediate support 24, which is arranged movably in a corresponding recess 25 of the support frame 16 essentially transversely to the machine longitudinal direction.
- the intermediate support 24 which is symmetrical to the rail vertical plane or the pair of lifting tongs, is concavely curved, a support part 27 suitable for wear being arranged between the support 26 and the support frame 16.
- the pressure stamp 19 is shown in dashed lines behind the lifting tongs 21 in FIG.
- the articulation point 28 of the pivoting drive 22 on the lifting tongs 21 is arranged at a distance from the articulation point 2o directly adjacent to the support frame 16 of the intermediate support 24 and lifting tongs 21 in the transverse direction of the machine, so that the pressing force of the pivoting drive 22 is increased by lever action on the lifting tongs 21 and from the latter the rail 4 is exercised.
- a pair of lifting rollers 29, which can be adjusted like a pair of pliers is articulated on the supporting frame 16, each with a rotatable lifting plate designed to bear below the rail head (for simplification in FIG. 4 only shown with dash-dotted lines).
- the height adjustment drive 12 and a straightening drive 3o (FIG. 4) articulated on the support frame 16 as a conventional track lifting and straightening unit for leveling and straightening the track.
- a measuring device 31 (FIGS. 2 and 4) measuring the deformation or bending path is provided, which is formed from four height-adjustable pushbuttons 32 on the supporting frame 16 and a measuring bar 33 and height-adjustable displacement transducers 34 arranged on both sides of the lifting tongs 21 .
- Each of these displacement transducers 34 which has a sensing shoe 35 at the lower end, is connected to an electrical displacement transducer 36 in the region of the upper end adjoining the measuring bar 33.
- the two buttons 32 located in the area of the pressure stamp 19 are articulatedly connected to the measuring beam 33 and rest with their lower end on a base plate 37 connected to the pressure stamp 19.
- the pair of lifting tongs 21 is centered exactly above the rail joint 11 by moving the machine 1 and the bending device 10 is lowered onto the rail 4 when the lifting tongs 21 are spread apart. This is detected by pressing the pairs of lifting rollers 29 below the rail head and brought into the desired position of the track determined by the track straightening and leveling reference system of the machine 1 by means of the drive 12 and optionally also the straightening drive 3o. Subsequently, both lifting tongs 21 are pressed against the rail 4 by actuating the swivel drives 22 assigned to them below the rail head, with limit switches 38 (FIG.
- the deviation from the measuring bar 33 representing the zero base is determined by the electrical displacement transducers 36 and the corresponding measurement signal is fed as a control variable for the following iterative (step-by-step) bending process to the control device 13 which is designed with integrated control electronics.
- the first bend is initiated by acting on the pressure plunger 19, which forms a 3-point bending system with the lifting tongs 21, in order to generate pressing forces represented by force arrows 39 (FIG. 2) on the rail 4.
- the lowering of the pressure rams 19 results in the lifting of the support frame 16 together with the lifting tongs 21 fastened thereon, so that an upward bending force shown by a force arrow 40 is exerted with them.
- the pressure rams 19 are relieved and the path of the bend is determined with the aid of the displacement transducers 34. This bending path as a result of the previous bending step forms the bending dimension for the next following bending process, which is automatically determined by the control device 13.
- the activity of the machine operator is limited to triggering the bending process by pressing the control device 13 and monitoring the entire bending process. This is complete as soon as a preset tolerance value is reached.
- the rail joint 11 raised to the target value is consequently still supported by the tamping unit 9 of the machine 1 in order to avoid further deformation loads.
- the step-by-step bending process is shown graphically on a diagram, 46 of the force and 47 of the ver corresponds to the shaping or bending path.
- the size 48 shows the entire bending path having a tolerance value 51, the difference between 48 and 49 corresponding to the bending path reached in the first bending step.
- the difference between 49 and 50 or 50 and 51 corresponds to the second or third bending step.
- the elastic bending behavior means that each step of the bending requires the rail joint to be displaced beyond the actual bending value in order to finally obtain a plastic deformation.
- a pressing part 43 designed to be movable relative to a base plate 41 of a lifting tongs 42 and interposing force measuring devices 44, e.g. on the basis of piezoelectricity or load cells, possible to measure the bending force at the same time as the bending path in addition to the bending path.
- This can e.g. when the cross section of the rail 45 to be bent and the required bending path are entered into a process computer, the force required for the bending is automatically determined and used as a control variable for the bending which can then be carried out in one step.
Abstract
Fahrbare Stopf- und Richtmaschine (1), mit einer Einrichtung (10) zum Biegen der Enden verlegter Schienen (4) im Bereich von Stoßstellen, bestehend aus einem über der Schiene (4) angeordneten und zum Maschinenrahmen (2) höhenverstellbaren Tragrahmen (16), der mit an seinen in Maschinenlängsrichtung sich erstreckenden Endbereichen angeordneten und gegen die Schienenoberseite anlegbaren Widerlagern und einem mittigen, zum Angriff an die Schiene (4) ausgebildeten, zangenartigen Hebewerkzeug versehen ist. Als Hebewerkzeug sind zwei Hebezangen (21) vorgesehen, die zwischen den, als hydraulisch höhenverstellbaren Druckstempel (19) ausgebildeten Widerlagern und symmetrisch zur Schienenvertikalebene angeordnet, sowie am Tragrahmen (16) um eine in Maschinenlängsrichtung verlaufende Achse (20) verschwenkbar gelagert sind, wobei jede zum Angriff unter dem Schienenkopf ausgebildete Hebezange (21) mit einem eigenen Verschwenkantrieb (22) verbunden ist.Mobile tamping and straightening machine (1), with a device (10) for bending the ends of installed rails (4) in the area of butt joints, consisting of a support frame (16) arranged above the rail (4) and height-adjustable to the machine frame (2) , which is provided with end areas which extend in the longitudinal direction of the machine and which can be placed against the top of the rail, and a central, pincer-like lifting tool designed to engage the rail (4). Two lifting tongs (21) are provided as lifting tools, which are arranged between the abutments designed as hydraulically height-adjustable pressure rams (19) and symmetrical to the vertical rail plane, and are mounted on the support frame (16) so as to be pivotable about an axis (20) running in the machine longitudinal direction, each of which lifting tongs (21) designed to engage under the rail head are connected to their own pivoting drive (22).
Description
Die Erfindung betrifft eine fahrbare Gleisbearbeitungsmaschine, insbesondere Stopf- und Richtmaschine, mit einer Einrichtung zum Biegen der Enden verlegter Schienen im Bereich von Stoßstellen, bestehend aus wenigstens einem über der Schiene angeordneten und zum Maschinenrahmen höhenverstellbaren Tragrahmen, der mit an seinen in Maschinenlängsrichtung sich erstreckenden Endbereichen angeordneten und gegen die Schienenoberseite anlegbaren Widerlagern und einem mittigen, zum Angriff an die Schiene ausgebildeten, zangenartigen Hebewerkzeug versehen ist.The invention relates to a mobile track processing machine, in particular tamping and straightening machine, with a device for bending the ends of rails installed in the region of joints, consisting of at least one support frame arranged above the rail and height-adjustable to the machine frame, with its end regions extending in the machine longitudinal direction arranged and against the top of the rail abutments and a central, designed to attack the rail, pliers-like lifting tool is provided.
Es ist eine fahrbare Gleisbearbeitungsmaschine dieser Art - gemäß DE-PS 24 18 318 der gleichen Anmelderin - mit einer Einrichtung zum Biegen der Schienenenden im Bereich von Stoßstellen bekannt. Diese besteht aus einem über zwei voneinander distanzierte Fahrwerke am Gleis geführten Tragrahmen, der durch Höhenverstellantriebe zum Maschinenrahmen verstellbar ist. Mittig zwischen diesen gleichzeitig als Widerlager dienenden Fahrwerken ist ein zangen- oder hakenartiges Hebewerkzeug zum Angriff an die Schiene vorgesehen, das zum Anheben der Schienenenden durch einen Zylinder-Kolben-Antrieb der Höhe nach verstellbar ausgebildet ist. Beidseits des Hebewerkzeuges ist jeweils eine höhenverstellbare und durch eine Fixier- bzw. Feststellvorrichtung mechanisch blockierbare Halterolle am Tragrahmen angeordnet. Zur Steuerung der verschiedenen Antriebe der Biegeeinrichtung ist eine mit dem gewünschten Biegewert einstellbare Steuereinrichtung sowie eine als Meßwertwandler ausgebildete, am Tragrahmen angeordnete Skala mit einem auf dem Schienenstoß aufliegenden Tastorgan vorgesehen. Beim Aufwärtsbiegen durch Höhenverstellung des Hebewerkzeuges werden auf den Schienenenden aufliegende Halterollen unter Verstimmung des Meßwertwandlers mitsamt dem Abtastorgan angehoben, bis das vom Wandler abgegebene Signal mit dem voreingestellten Soll-Wert übereinstimmt. Der gesamte Biegevorgang wird zweckmäßigerweise in einem einzigen Arbeitsgang durchgeführt.It is a mobile track processing machine of this type - according to DE-PS 24 18 318 of the same applicant - with a device for bending the rail ends in the area of joints known. This consists of a support frame guided on the track by two spaced-apart undercarriages, which can be adjusted to the machine frame by means of height adjustment drives. In the middle between these undercarriages, which also serve as abutments, a pliers-like or hook-like lifting tool for engaging the rail is provided, which is designed to be height-adjustable by means of a cylinder-piston drive for lifting the rail ends. A height-adjustable holding roller, which can be mechanically blocked by a fixing or locking device, is arranged on both sides of the lifting tool on the supporting frame. To control the various drives of the bending device, a control device that can be set with the desired bending value and a scale designed as a measured value transducer and arranged on the support frame with a feeler element resting on the rail joint are provided. When bending upwards by adjusting the height of the lifting tool, support rollers resting on the rail ends are raised together with the scanning element while detuning the transducer until the signal emitted by the transducer matches the preset target value. The entire bending process is advantageously carried out in a single operation.
Es ist - gemäß AT-PS 348 569 der gleichen Anmelderin - auch eine fahrbare Gleisstopfmaschine mit einer Einrichtung zum Biegen der Schienenenden im Bereich von Stoßstellen bekannt. Diese besteht aus einem am Maschinenrahmen angelenkten höhenverstellbaren Tragrahmen, an dessen Längsenden jeweils ein Widerlager in Form eines hydraulischen Druckzylinders mit abwärtsgerichteten, an die Schienenlauffläche anlegbaren Druckstempeln angeordnet ist. Zwischen diesen ist ein als Hebehaken zum Angriff unterhalb des Schienenfußes ausgebildetes, quer zur Maschinenlängsrichtung verschwenkbares Hebewerkzeug vorgesehen, das in einer zur Maschinen-Außenseite offenen Einbuchtung des Tragrahmens in einem vertikalen Führungsschlitz zum Aus- bzw. Einschwenken höhenverstellbar gelagert ist. Der Hebehaken ist zusätzlich über einen Bolzen in einem weiteren, zum Teil gekrümmten Führungsschlitz geführt und im Bereich seines unteren Endes mit einem am Tragrahmen abgestützten Hydraulikzylinder zum seitlichen Verschwenken verbunden. Zwischen Hebehaken und Druckstempel ist jeweils eine am Schienenkopf abrollbare Spurkranzrolle sowie ein Heberollenpaar am Tragrahmen angeordnet, so daß die bekannte Einrichtung auch als Gleishebe-Richtaggregat zum Heben und Richten des Gleises in die Soll-Lage einsetzbar ist. Für den Biegevorgang mit dieser Maschine wird der Hebehaken unter den Fuß der von den Heberollenpaaren festgehaltenen Schiene seitlich eingeschwenkt und der Druckstempel jedes Widerlagers auf die Schienenfahrfläche abgesenkt. Die Größe des in der vertikalen Schienenlängsebene wirksamen Biegemomentes ist hiebei durch die Höhenverstellung der Druckstempel individuell veränderbar. Sehr stark eingefahrene Schienenstöße werden weiters in vorteilhafter Weise bis über das Niveau der anderen Schienen bzw. Schiene hinaus aufgebogen. Diese bekannte Einrichtung für die relativ neue Technologie des Schienenstoß-Biegens verlegter Schienen hat sich im Einsatz bereits gut bewährt. Nachteilig ist jedoch der Angriff des Hebehakens unter dem Schienenfuß, da oft das Schwellenfach vom Schotter freigemacht werden muß, um genügend Platz für den Hebehaken-Angriff zu schaffen.According to AT-PS 348 569 by the same applicant, a mobile track tamping machine with a device for bending the rail ends in the region of butt joints is also known. This consists of a height-adjustable support frame articulated on the machine frame, at the longitudinal ends of which an abutment is arranged in the form of a hydraulic pressure cylinder with downward-facing pressure stamps which can be placed on the rail running surface. Between these, a lifting tool designed as a lifting hook for engaging below the rail foot and pivotable transversely to the machine longitudinal direction is provided, which is mounted in a vertically adjustable slot in an indentation of the support frame open to the outside of the machine in a vertical guide slot for swiveling out and in. The lifting hook is additionally guided via a bolt in a further, partially curved guide slot and is connected in the region of its lower end to a hydraulic cylinder supported on the support frame for lateral pivoting. Between the lifting hook and the plunger, a wheel flange roller that can be unrolled on the rail head and a pair of lifting rollers are arranged on the supporting frame, so that the known device can also be used as a track lifting / straightening unit for lifting and straightening the track into the desired position. For the bending process with this machine, the lifting hook is swung in sideways under the foot of the rail held by the pairs of lifting rollers and the plunger of each abutment is lowered onto the rail travel surface. The size of the bending moment effective in the vertical longitudinal plane of the rail can be individually changed by adjusting the height of the pressure stamp. Rail joints that are very deeply retracted are further advantageously bent up beyond the level of the other rails or rails. This known device for the relatively new technology of rail butt bending of installed rails has already proven itself in use. However, the attack of the lifting hook under the rail foot is disadvantageous, since the sleeper compartment often has to be cleared of the ballast in order to create enough space for the lifting hook attack.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine fahrbare Gleisbearbeitungsmaschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der bei konstruktiv einfacher Ausbildung auch sehr hohe Biegekräfte problemlos auf die verlegte Schiene übertragbar sind.The object of the invention is to provide a mobile track processing machine of the type described in the introduction, with which very high bending forces can be easily transferred to the laid rail with a structurally simple design.
Die Aufgabe der Erfindung wird nun mit der eingangs beschriebenen Gleisbearbeitungsmaschine dadurch gelöst, daß als Hebewerkzeug zwei Hebezangen vorgesehen sind, die zwischen den, als hydraulisch höhenverstellbaren Druckstempel ausgebildeten Widerlagern und symmetrisch zur Schienenvertikalebene angeordnet, sowie am Tragrahmen um eine in Maschinenlängsrichtung verlaufende Achse verschwenkbar gelagert sind, wobei jede zum Angriff unter dem Schienenkopf ausgebildete Hebezange mit einem eigenen Verschwenkantrieb verbunden ist. Mit der beidseitigen Einspannung des Schienenkopfes durch das mittige, am Tragrahmen seitlich verschwenkbar angelenkte Hebezangenpaar sind auch sehr hohe, durch beide Druckstempel auf die Schienen gerichtete Anpreßkräfte über den Tragrahmen in vorteilhafter Weise beidseitig als Biegekräfte in die Schiene einleitbar, so daß vor allem auch größeren Querschnitt aufweisende Schienen mit großer Genauigkeit biegbar sind. Dabei sind zusätzlich durch die einfach und stabil auszuführende, seitlich verschwenkbare Lagerung beider Hebezangen auch höchste und stoßförmig einwirkende Biegekräfte unter für die Hebewerkzeuge und auch die Schienenbefestigungsmittel vorteilhafter symmetrischer Lastaufteilung auf die - durch den Angriff der Hebezangen unter dem Schienenkopf leicht und rasch erfaßbare - Schiene übertragbar. Diese besonders stabile und auch robusten Einwirkungen standhaltende Lagerung der Hebezangen sowie die innige - durch die Anpreßkräfte der jeder Hebezange zugeordneten Verschwenkzylinder noch verstärkte - Verbindung zwischen Zangen und Schiene ist daher besonders für einen die Biegegenauigkeit erhöhenden, jedoch insbesondere die Hebeorgane durch wiederholte extreme Stoßbelastung stark beanspruchenden schrittweisen Biegevorgang geeignet. Mit dieser einfachen Konstruktion mit Angriff der Hebezangen unter dem Schienenkopf wird auch eine Leistungssteigerung erreicht.The object of the invention is now achieved with the track processing machine described in the introduction in that two lifting tongs are provided as lifting tools, which are arranged between the abutments designed as hydraulically height-adjustable pressure rams and symmetrically to the vertical rail plane, and are pivotally mounted on the support frame about an axis running in the machine longitudinal direction , wherein each lifting clamp designed to attack under the rail head is connected to its own pivoting drive. With the rail head clamped on both sides by means of the central pair of lifting tongs pivotally pivoted to the side of the support frame, very high pressing forces directed onto the rails by both pressure stamps can advantageously be introduced into the rail as bending forces on both sides as bending forces, so that, above all, also a larger cross section having rails are bendable with great accuracy. In addition, the simple and stable, laterally pivotable mounting of both lifting tongs means that the highest and impact-like bending forces can be transferred to the lifting tools and the rail fasteners, which are advantageous symmetrical load distributions to the rail - which can be easily and quickly grasped by the attack of the lifting tongs under the rail head . This particularly stable and robust impact-resistant bearing of the lifting tongs as well as the intimate connection - reinforced by the contact pressure of the swiveling cylinders assigned to each lifting tongs - is therefore particularly suitable for those who increase the bending accuracy, but particularly the lifting elements due to repeated extreme shock loads suitable for gradual bending. This simple construction with the lifting tongs engaging under the rail head also increases performance.
Nach einer weiteren vorteilhaften Merkmalsanordnung nach der Erfindung sind beide Hebezangen bzw. das Hebezangenpaar auf einem Zwischenträger seitlich verschwenkbar gelagert, der in einer Ausnehmung des Tragrahmens quer zur Maschinenlängsrichtung beweglich angeordnet ist. Durch diese pendelähnliche Lagerung der beiden Hebezangen an einem in Querrichtung im wesentlichen frei beweglichen Zwischenträger ist in besonders vorteilhafter Weise bei jedem Hebevorgang eine Zentrierung für einen automatischen Lastausgleich zur gleichmäßigen Belastung der Hebezangen sowie für eine genaue Biegung in der Schienenvertikalebene erzielbar. Somit führen - insbesondere in Gleisbögen - geringfügige Querverschiebungen der Längsmitte von Biegeeinrichtung und Schiene oder z.B. der Schienenverwindungen zu keiner nachteiligen einseitigen überbelastung.According to a further advantageous feature arrangement according to the invention, both lifting tongs or the pair of lifting tongs are pivotally mounted laterally on an intermediate carrier which is arranged movably in a recess of the support frame transversely to the machine longitudinal direction. Through this pendulum-like mounting of the two lifting tongs on a substantially freely movable in the transverse direction Intermediate support can be achieved in a particularly advantageous manner with each lifting process for automatic load balancing for uniform loading of the lifting tongs and for a precise bending in the vertical rail plane. Thus - especially in track arches - slight transverse displacements of the longitudinal center of the bending device and rail or, for example, the rail twists do not lead to disadvantageous one-sided overloading.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung nach der Erfindung besteht darin, daß der vorzugsweise in Maschinenlängs- und Hebezangenpaar-Ebene symmetrisch ausgebildete Zwischenträger im Bereich seines unteren, an den Tragrahmen angrenzenden Auflagers konkav gewölbt ausgebildet und zwischen dem Auflager des Zwischenträgers und dem Tragrahmen ein zum Verschleiß geeigneter Abstützteil angeordnet ist. Diese vorteilhafte Lagerung des Zwischenträgers ermöglicht mit geringstem konstruktiven Aufwand diese pendelnde Aufhängung der beiden Hebezangen, die auch besonders hohen Belastungen bei ständigem automatischem Lastausgleich standhält. Durch die Anordnung eines Abstützteiles, der nach stärkerer Abnützung leicht austauschbar ist, ist der Tragrahmen vor Abnützung sowie Festigkeitsminderung schützbar.A further advantageous embodiment according to the invention is that the intermediate carrier, which is preferably symmetrical in the plane of the machine longitudinal and pair of lifting tongs, is concavely curved in the region of its lower support adjoining the supporting frame and a supporting part which is suitable for wear is supported between the support of the intermediate carrier and the supporting frame is arranged. This advantageous mounting of the intermediate girder enables this oscillating suspension of the two lifting tongs with minimal design effort, which also withstands particularly high loads with constant automatic load balancing. The support frame can be protected against wear and tear as well as a reduction in strength due to the arrangement of a support part that is easily exchangeable after it has been worn.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkstelle des vorzugsweise Hydraulik-Verschwenkantriebes an der Hebezange von der dem Tragrahmen unmittelbar benachbarten Anlenkstelle des Zwischenträgers und Hebezange in Maschinen-Querrichtung im Abstand angeordnet ist. Durch die dem Tragrahmen unmittelbar benachbarte Anlenkstelle der Hebezange kann die insbesondere auch für die Biegegenauigkeit nachteilige Biegebelastung des Zwischenträgers auch bei höchsten Biegekräften gering gehalten werden. Mit der seitlichen Distanzierung der Anlenkstelle von Hebezange und Verschwenkantrieb wird eine vorteilhafte Hebelwirkung gebildet, die zu einer Erhöhung der Zangenschließkräfte für eine höhere Sicherheit der Fixierung des Schienenkopfes führt.A particularly advantageous embodiment according to the invention is characterized in that the articulation point of the preferably hydraulic pivoting drive on the lifting tongs is arranged at a distance from the articulation point of the intermediate support and lifting tongs directly adjacent to the supporting frame in the transverse direction of the machine. Due to the articulation point of the lifting tongs which is directly adjacent to the supporting frame, the bending load on the intermediate carrier, which is particularly disadvantageous for the bending accuracy, can be kept low even with the highest bending forces. With the lateral spacing of the articulation point of the lifting tongs and swivel drive, an advantageous lever effect is formed, which leads to an increase in the forceps closing force for a higher security of the fixation of the rail head.
Die Erfindung bezieht sich weiters auf ein besonders vorteilhaftes Verfahren zum Biegen der Schienenenden im Bereich von Stoßstellen mit einer erfindungsgemäßen Gleisbearbeitungsmaschine, wobei die Schienenenden gegen den Widerstand von auf die Schiene drückenden Widerlagern zu einer bleibenden Verformung angehoben werden. Dieses Verfahren besteht darin, daß unter Verwendung der beiden äußeren, auf die Schienen aufgelegten Druckstempel als Meßbasis durch zwei im Bereich der Stoßstelle angeordnete,.auf den Schienenenden aufliegende und mit elektrischen Wegaufnehmern in Verbindung stehende Verschiebungsaufnehmer die Abweichung von der Meßbasis festgestellt und diese einer Steuereinrichtung zugeführt wird, und anschließend die Stoßenden durch die zwischen den Druckstempel befindlichen Hebezangen unterhalb des Schienenkopfes erfaßt und durch Beaufschlagung der beiden Druckstempel unter kontinuierlicher Messung des Verschiebeweges bzw. Biegewertes schrittweise auf einen vorgewählten Oberbiege-Toleranzwert angehoben werden, wobei zwischen den einzelnen Biegeschritten - unter Beibehaltung der Einspannung des Schienenkopfes zwischen den Hebezangen - jeweils eine Entlastung der Druckstempel erfolgt und die Biegewerte automatisch mit zunehmender Näherung zum Oberbiegungs-Toleranzwert - in Abhängigkeit von den im entlasteten Zustand abgenommenen Meßwerten - verkleinert werden. Dieses erfindungsgemäße Verfahren auf der Basis einer Schienenstoß-Biegung durch wiederholtes Aufbringen von Kräften unter ständiger Messung des Biegeweges ist insbesondere im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Hebeorganes noch rascher und genauer durchführbar, da der freiliegende Schienenkopf ohne zusätzliche Vorarbeiten rasch und sicher erfaßbar und auch durch die beidseitige Einspannung mittels der Hebezangen während der gesamten Biegung zwangsgeführt ist. Dies ist besonders während der Druckentlastung nach den einzelnen Biegeschritten von Bedeutung, da durch die bleibende Einspannung auch in diesem Zustand kein z.B. durch Eigenspannungen bedingtes seitliches Abweichen des Schienenstoßes möglich ist.The invention further relates to a particularly advantageous method for bending the rail ends in the area of joints with a track processing machine according to the invention, the rail ends being raised to a permanent deformation against the resistance of abutments pressing on the rail. This method consists in using the two outer pressure plungers placed on the rails as a measuring base by means of two displacement transducers arranged in the area of the joint and resting on the rail ends and connected to electrical displacement transducers, and this is determined by a control device is fed, and then the butt ends are grasped by the lifting pliers located between the pressure plungers below the rail head and are gradually raised to a preselected upper bending tolerance value by loading the two pressure plungers with continuous measurement of the displacement path or bending value, whereby between the individual bending stages - while maintaining the clamping of the rail head between the lifting tongs - each relieves the pressure stamp and the bending values automatically with increasing proximity to the upper bend tolerance value - depending on the in the e in the unloaded state of the measured values taken - can be reduced. This method according to the invention on the basis of a rail joint bending by repeated application of forces with constant measurement of the bending path can be carried out even more quickly and precisely, in particular in connection with the design of the lifting element according to the invention, since the exposed rail head can be detected quickly and safely without additional preparatory work and also by the double-sided clamping is guided by means of the lifting tongs during the entire bend. This is particularly important during the pressure relief after the individual bends, because even in this state, due to the permanent clamping, no lateral deviation of the rail joint, for example due to internal stresses, is possible.
Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to a preferred embodiment shown in the drawing.
Es zeigen:
- Fig.l eine schematische Seitenansicht einer fahrbaren Gleisstopfmaschine mit einer Einrichtung zum Biegen der Enden einer verlegten Schiene des Gleises im Bereich einer Stoßstelle,
- Fig.2 eine vergrößerte Seitenansicht der Biegeeinrichtung nach Fig.1,
- Fig.3 einen Querschnitt durch die Biegeeinrichtung gemäß der Schnittlinie III-III in Fig.2,
- Fig.4 eine teilweise Draufsicht und Schnitt durch die Biegeeinrichtung gemäß der Schnittlinie IV-IV in Fig.2,
- Fig.5 ein Kraft-Biegeweg-Diagramm als Folge einer schrittweisen Biegung des Schienenstoßes durch die erfindungsgemäße Biegeeinrichtung und
- Fig.6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hebezange zum Angriff unter dem Schienenkopf mit einer Kraftmeßeinrichtung in schematischer Teil-Seitenansicht.
- Fig.l is a schematic side view of a mobile track pot machine with a device for bending the ends of a laid rail of the track in the region of a joint,
- 2 shows an enlarged side view of the bending device according to FIG. 1,
- 3 shows a cross section through the bending device according to section line III-III in FIG. 2,
- 4 shows a partial top view and section through the bending device according to section line IV-IV in FIG. 2,
- 5 shows a force-bending path diagram as a result of a gradual bending of the rail joint by the bending device according to the invention and
- 6 shows another embodiment of a lifting tongs for attacking under the rail head with a force measuring device in a schematic partial side view.
Die in Fig.1 dargestellte Gleisstopf- und Richtmaschine 1 weist einen langgestreckten Maschinenrahmen 2 auf, der endseitig im Bereich von Fahrkabinen auf Schienenfahrwerken 3 abgestützt ist, die auf einem aus Schienen 4 und Querschwellen 5 gebildeten Gleis verfahrbar sind. Auf dem Maschinenrahmen 2 ist eine Antriebs- und Energieversorgungseinrichtung 6 angeordnet und für den Vorschub der Maschine 1 in der durch einen Pfeil 7 dargestellten Arbeitsrichtung ist ein Fahrantrieb 8 vorgesehen. Im Bereich des hinteren Fahrwerkes 3 ist ein Stopfaggregat 9 mit beistell- und vibrierbaren Stopfwerkzeugen höhenverstell- und querverschiebbar am Maschinenrahmen gelagert. Dem Stopfaggregat 9 ist eine Einrichtung lo zum Biegen der Schienenenden eines verlegten Gleises im Bereich eines Schienenstoßes 11 vorgeordnet, die durch einen Zylinder-Kolben-Antrieb 12 höhenverstellbar ausgebildet und über eine Steuereinrichtung 13 steuerbar ist. Die gesamte Biegeeinrichtung 10 ist über quer zur Maschinenlängsrichtung verlaufende, mit dem Maschinenrahmen 2 verbundene Holme 14 von einem zum gegenüberliegenden Schienenstrang querverschiebbar. Der Biegeeinrichtung lo unmittelbar vorgeordnet ist eine Arbeitskabine am Maschinenrahmen 2 befestigt, durch welche eine genaue Beobachtung der Biegevorgänge möglich ist.The track tamping and straightening machine 1 shown in FIG. 1 has an
Die in Fig.2 bis 4 vergrößert und detailliert dargestellte Biegeeinrichtung lo besteht aus einem länglichen, über zwei Doppel-Spurkranzrollen 15 auf der Schiene 4 abstützbaren Tragrahmen 16, der über einen Ausleger 17 höhen- und querverstellbar mit dem Maschinenrahmen 2 verbunden ist. Jeweils endseitig in Maschinenlängsrichtung ist ein Widerlager in Form eines hydraulischen Druckzylinders 18 mit einem an die Schienenfahrfläche anlegbaren Druckstempel 19 mit dem Tragrahmen 16 verbunden. Mittig zwischen diesen Druckstempel 19 sind zwei symmetrisch zur Schienenvertikalebene angeordnete, um eine in Maschinenlängsrichtung verlaufende Achse bzw,:<.Anlenkstelle 2o verschwenkbar gelagerte Hebezangen 21 als Hebewerkzeug vorgesehen. Jede zum Angriff unter dem Schienenkopf ausgebildete Hebezange 21 ist mit einem Verschwenkantrieb 22 verbunden, der jeweils an zwei seitlichen, mit dem Tragrahmen 16 verbundenen Auslegerarmen 23 abgestütztist.The
Wie insbesondere in Fig.3 ersichtlich, sind beide Hebezangen 21 auf einem Zwischenträger 24 seitlich verschwenkbar gelagert, der in einer entsprechenden Ausnehmung 25 des Tragrahmens 16 im wesentlichen quer zur Maschinenlängsrichtung beweglich angeordnet ist. Im Bereich seines unteren, am Tragrahmen 16 angrenzenden Auflagers 26 ist dieser zur Schienenvertikalebene bzw. dem Hebezangenpaar symmetrisch ausgebildete Zwischenträger 24 konkav gewölbt geformt, wobei zwischen dem Auflager 26 und dem Tragrahmen 16 ein zum Verschleiß geeigneter Abstützteil 27 angeordnet ist. Zum besseren Verständnis ist in Fig.3 hinter den Hebezangen 21 lediglich der Druckstempel 19 strichliert dargestellt. Die Anlenkstelle 28 des Verschwenkantriebes 22 an der Hebezange 21 ist jeweils von der dem Tragrahmen 16 unmittelbar benachbarten Anlenkstelle 2o von Zwischenträger 24 und Hebezange 21 in Maschinenquerrichtung distanziert angeordnet, so daß die Anpreßkraft des Verschwenkantriebes 22 durch Hebelwirkung verstärkt auf die Hebezange 21 und von dieser auf die Schiene 4 ausgeübt wird. Zwischen jedem Druckstempel 19 und angrenzenden Doppel-Spurkranzrolle 15-iist ein zangenartig zueinander verstellbares Heberollenpaar 29 mit jeweils einem zur Anlage unterhalb des Schienenkopfes ausgebildeten, rotierbaren Hebeteller (zur Vereinfachung in Fig.4 lediglich mit strichpunktierten Linien dargestellt) am Tragrahmen 16 angelenkt. Damit ist die Biegeeinrichtung lo zusammen mit dem Höhenverstellantrieb 12 und einem an den Tragrahmen 16 angelenkten Richtantrieb 3o (Fig.4) als herkömmliches Gleishebe- und Richtaggregat zum Nivellieren und Richten des Gleises einsetzbar.As can be seen in particular in FIG. 3, both lifting
Zur Steuerung des Biegevorganges ist eine den Verformungs- bzw. Biegeweg messende Meßvorrichtung 31 (Fig.2 und 4) vorgesehen, die aus vier höhenverstellbar am Tragrahmen 16 geführten Tastern 32 und einem Meßbalken 33 sowie beidseits der Hebezangen 21 angeordneten, höhenverstellbaren Verschiebungsaufnehmer 34 gebildet ist. Jeder dieser am unteren Ende einen Tastschuh 35 aufweisenden Verschiebungsaufnehmer 34 ist im Bereich des oberen, an den Meßbalken 33 angrenzenden Endes mit einem elektrischen Wegaufnehmer 36 verbunden. Die beiden im Bereich der Druckstempel 19 befindlichen Taster 32 sind gelenkig mit dem Meßbalken 33 verbunden und liegen mit ihrem unteren Ende auf einer mit dem Druckstempel 19 verbundenen Basisplatte 37 auf.To control the bending process, a measuring device 31 (FIGS. 2 and 4) measuring the deformation or bending path is provided, which is formed from four height-
Im folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Biegeeinrichtung zum Biegen der Schienenenden im Bereich von Stoßstellen verlegter Gleise näher beschrieben.The functioning of the bending device according to the invention for bending the rail ends in the region of joints of laid rails is described in more detail below.
Sobald ein zum Beispiel schwebender und geschweißter Schienenstoß 11 der Schienen 4 erreicht ist, wird das Hebezangenpaar 21 durch Verfahren der Maschine 1 genau über dem Schienenstoß 11 zentriert und die Biegeeinrichtung lo bei auseinandergespreizten Hebezangen 21 auf die Schiene 4 abgesenkt. Diese wird durch Zusammenpressen der Heberollenpaare 29 unterhalb des Schienenkopfes erfaßt und in die durch das Gleisricht- und Nivellier-Bezugssystem der Maschine 1 festgestellte Soll-Lage des Gleises mittels des Antriebes 12 und gegebenenfalls auch des Richtantriebes 3o verbracht. Anschließend werden beide Hebezangen 21 durch Betätigung der ihnen zugeordneten Verschwenkantriebe 22 unterhalb des Schienenkopfes an die Schiene 4 angepreßt, wobei durch als Sicherheitseinrichtung dienende Endschalter 38 (Fig.3) jede folgende Beaufschlagung der Druckstempel 19 unterbrochen wird, falls die Hebezangen 21 nicht im vollständigen Eingriff mit der Schiene 4 stehen. Soferne also durch die korrekte Endlage der Hebezangen 21 keine Unterbrechung durch die beiden Endschalter 38 erfolgt, werden als nächstes die beiden Druckstempel 19 automatisch durch die Steuereinrichtung 13 beaufschlagt und auf die Schiene 4 aufgelegt. Dabei werden die auf den Basisplatten 37 aufliegenden Taster 32 ebenfalls abgesenkt und bilden für die Messung des erforderlichen Biegeweges eine Null-Basis. Abweichend von dieser Null-Basis werden die beiden Tastschuhe 35 der mittigen Verschiebungsaufnehmer 34 entsprechend der Absenkung des Schienenstosses 11 auf die Schienenenden aufgelegt. Dabei wird durch die elektrischen Wegaufnehmer 36 die Abweichung vom die Null-Basis darstellenden Meßbalken 33 festgestellt und das entsprechende Meßsignal als Steuerungsgröße für den folgenden iterativen (schrittweisen) Biegevorgang der mit einer integrierten Steuerelektronik ausgebildeten Steuereinrichtung 13 zugeführt.As soon as a, for example, floating and welded
Die erste Biegung wird durch Beaufschlagung der - mit den Hebezangen 21 ein 3-Punkt-Biegesystem bildenden Druckstempel 19 zur Erzeugung von durch Kraftpfeile 39 (Fig.2) dargestellten Andrückkräfte auf die Schiene 4 eingeleitet. Durch die Absenkung der Druckstempel 19 kommt es zu einem Abheben des Tragrahmens 16 mitsamt den darauf befestigten Hebezangen 21, wodurch mit diesen eine durch einen Kraftpfeil 4o dargestellte, nach oben gerichtete Biegekraft ausgeübt wird. Nach erfolgter Biegung werden die Druckstempel 19 entlastet und der Weg der Biegung mit Hilfe der Verschiebungsaufnehmer 34 festgestellt. Dieser Biegeweg als Ergebnis des vorausgegangenen Biegeschrittes bildet das Biegemaß für den nächstfolgenden Biegevorgang, das durch die Steuereinrichtung 13 automatisch ermittelt wird. Die Tätigkeit des Maschinisten beschränkt sich dabei auf das Auslösen des Biegeprozesses durch Tastendruck auf die Steuereinrichtung 13 und auf die überwachung des gesamten Biegevorganges. Dieser ist abgeschlossen, sobald ein voreingestellter Toleranzwert erreicht ist. Der auf den Soll-Wert angehobene Schienenstoß 11 wird folglich noch durch das Stopfaggregat 9 der Maschine 1 zur Vermeidung weiterer Verformungsbelastungen unterstopft.The first bend is initiated by acting on the
In Fig.5 ist der schrittweise durchgeführte Biegevorgang auf einem Diagramm graphisch dargestellt, wobei 46 der Kraft und 47 dem Verformungs- bzw. Biegeweg entspricht. Die Größe 48 zeigt den gesamten, einen Toleranzwert 51 aufweisenden Biegeweg, wobei die Differenz zwischen 48 und 49 dem im ersten Biegeschritt erreichten Biegeweg entspricht. Die Differenz zwischen 49 und 5o bzw. 5o und 51 entspricht dem zweiten bzw. dritten Biegeschritt. Wie aus dem Kraftlinienverlauf deutlich ersichtlich, ist wegen des elastischen Biegeverhaltens bei jedem Biegeschritt eine über den tatsächlichen Biegewert erforderliche Verschiebung des Schienenstoßes notwendig, um schließlich eine plastische Verformung zu erhalten.5, the step-by-step bending process is shown graphically on a diagram, 46 of the force and 47 of the ver corresponds to the shaping or bending path. The
Es ist aber auch, wie in Fig.6 schematisch dargestellt, durch Ausbildung eines zu einer Basisplatte 41 einer Hebezange 42 beweglich ausgebildeten Anpreßteiles 43 und Zwischenschaltung von Kraftmeßgeräten 44, z.B. auf Basis der Piezo-Elektrizität oder Kraftmeßdosen, möglich, während der Biegung zusätzlich zum Biegeweg auch gleichzeitig die Biegekraft zu messen. Dadurch kann z.B. bei Eingabe des Querschnittes der zu biegenden Schiene 45 sowie des erforderlichen Biegeweges in einen Prozeßrechner automatisch die für die Biegung erforderliche Kraft ermittelt und als Steuergröße für die dann in einem Schritt durchführbare Biegung eingesetzt werden.However, it is also, as shown schematically in FIG. 6, by forming a
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