EP2762638B1 - Modulare Siebvorrichtung und Verwendung einer modularen Siebvorrichtung zur Reinigung von Gleisschotter eines Gleises - Google Patents

Modulare Siebvorrichtung und Verwendung einer modularen Siebvorrichtung zur Reinigung von Gleisschotter eines Gleises Download PDF

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EP2762638B1
EP2762638B1 EP14151842.3A EP14151842A EP2762638B1 EP 2762638 B1 EP2762638 B1 EP 2762638B1 EP 14151842 A EP14151842 A EP 14151842A EP 2762638 B1 EP2762638 B1 EP 2762638B1
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EP
European Patent Office
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module
sieve
vibration
ballast
frame
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Alexander Glöckner
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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
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/06—Renewing or cleaning the ballast in situ, with or without concurrent work on the track

Definitions

  • the present invention is arranged in the field of track ballast cleaning and relates to a modular screening device and the use of the modular screening device for cleaning track ballast that can be removed from a track bed.
  • the present invention relates specifically to the area of track ballast cleaning.
  • dirt has to be removed from coarse, angular gravel stones.
  • the contaminants adhere to the coarse, angular track ballast and have to be removed by massive impacts:
  • cleaning track ballast it is removed from the track bed in a small, limited area below the laid track, freed from adhesions and contaminants and returned to the track bed.
  • the contaminants are usually loosened from the ballast by impact or shaking pulses, separated and ejected/disposed of outside the track bed.
  • the cleaned track ballast - if necessary supplemented with additional fresh ballast - is returned to the track bed, while the cleaning is carried out slowly in a continuous process along a track section.
  • Established devices for cleaning track ballast include: B. in the DE 29 45 767 C2 reveals: Bridge-like structures enclose a cleared track bed area a distance of several meters on both sides. Due to the support points being far away from the cleared area, the track sections floating freely without supporting track ballast will only interact insignificantly with the forces and impulses of the device.
  • devices are also known in which the feet are extended laterally in order to provide a secure, clearly distant support point for the device. The disadvantage of the latter devices is that they can only be operated in sections and not in a continuous process, which means that the cleaning speed is significantly lower.
  • the object of the present invention was therefore to overcome the disadvantages of the prior art and to provide an alternative to the established track ballast cleaning, which, despite its compact design and easier transport, is able to provide sufficient cleaning performance with comparable operating costs.
  • an exclusive track ballast weighing up to 5 tons, modular screening device is designed for cleaning track ballast removed from below the screening device.
  • a vibrating screen deck module sieves impurities from the gravel using gravity and is arranged in a frame module. The vibrations are taken into account in the design by dampening the vibrations of the screen deck using particulate vibration dampers and decoupling the frame and screen deck module from a vibration point of view.
  • the inventors are interested in the use of particulate vibration dampers, such as those in DE 24 52 006 A1 described as an alternative to mechanical vibration dampers is unknown in the area of track bed cleaning.
  • the inventors assume that vibration dampers will not be used because they will naturally initially dampen the vibration itself, i.e. one must assume that the vibrations of the screen deck itself will be hindered, which would prevent good cleaning performance.
  • the inventors attribute this to the fact that, despite the long-standing need, no use or usable device with the claimed features is known or available on the market.
  • the particulate vibration dampers used in the modular sieving device according to the invention have at least one type of particle selected from the group consisting of natural mineral particles, plastic particles, sand, metal particles, metal balls, ceramic balls, plastic balls, packings, ductile steel balls, superficially set - preferably thixotropically set - particles which are arranged in the transition from the screen deck module to the enclosing frame module, with the screen deck module and frame module being decoupled in terms of vibration technology by the particulate vibration dampers.
  • the assemblies are decoupled surprisingly effectively: the vibrations of the screen deck are at best transmitted to the rest of the device in a damped manner with a significantly more diffuse, softer impulse. This trick made it possible for the first time to provide a light, compact screening device for cleaning track ballast, which offers the advantages of a compact design in combination with good cleaning performance.
  • modules are also designed to be 'insertable' into one another and - depending on the module combination - can be combined by adapting the mutual support points.
  • both the individual modules and the device as a whole can be used and exchanged, so that performance characteristics and dimensions of the device are advantageously provided in a versatile manner.
  • Coupling adapters advantageously allow the device to be coupled to systems available on site, provided that the device is designed/used without its own drive unit.
  • the use is preferably characterized in that the ratio of mass of gravel in the screening device to mass of vibration-damping particles is in the range 20 to 1 to 20 to 19, preferably 15 to 1 to 15 to 14, particularly preferably around (0.8 +- 0, 3) is held to (0.2 +-0.15).
  • the use is preferably characterized in that the vibration-damping, ductile particles, as roughly spherical particles with a technically rough surface, have an average size in the range 0.1 to 20 millimeters, preferably 0.5 to 10 millimeters, particularly preferably 6 + - 5 millimeters .
  • the screening device is preferably characterized in that the device, as essentially horizontally oriented, separate modules arranged in a vertical sequence from top to bottom, has at least one gravel feeder with a screening deck and a vibration-damped receiving frame according to one of the usage claims and a usable one that can be adapted to different rail widths Chassis includes.
  • 'Separate' here means that the individual modules are not materially connected to one another, but rather enclose each other, so that the entire device can be lifted via a bottom frame module and inserted into a track, but each module can also be detached separately - if necessary of comprehensive security systems - can be removed and/or replaced.
  • the receiving module and the chassis module are connected via two steel straps (not visible) with several screw holes, whereby the steel straps enable a controlled lateral inclination of the recording module relative to the chassis module when the screws are set at different heights.
  • a specifically adjusted inclination allows the cleaning of long curves in the track, where an inclination of the track level against the direction of rotation of the curve would otherwise result in an asymmetrical distribution of the ballast on the sieve grid.
  • the present device allows the screen deck to be aligned essentially horizontally and permanently, even in inclined track curves.
  • Damping using jet steel balls proved to be particularly advantageous in practical use.
  • 'Blast steel balls' refers to a steel granulate that is known in the area of paint removal as a supplement or additive in the compressed air removal of paint using an air-particle mixture. This granulate, consisting of roughly spherical steel particles, proved to be surprisingly superior: While a sand filling provided poorer damping and, in the long run, the inside of the frame tubes was worn down and even worn through in places, blasted steel balls showed better damping with almost no wear on the inner surfaces of the tubes.

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Description

    TECHNISCHER BEREICH
  • Die vorliegende Erfindung ist im Bereich der Gleisschotter-Reinigung angeordnet und betrifft eine modulare Siebvorrichtungen und die Verwendung der modularen Siebvorrichtung zur Reinigung von aus einem Gleisbett entnehmbaren Gleisschotter.
  • Allgemeine Siebvorrichtungen sind als Teil von ortsfesten Klassiermaschinen schon lange bekannt; so offenbart die DE 297 02 934 U1 , wie bei Ultraschall-Siebvorrichtungen ein feines Metallpulver mit Hilfe von Stoßkörpern besser klassiert und nach Mikrometergrößen aufgeteilt werden kann; so kann ein Pulver einer Sorte in gröberes Korn und feineres Korn aufgeteilt werden. Gleichsinnig offenbart die US 5 199 574 A einen Sieb-Separator, welcher über ein vibrierendes Sieb-Gewebe in einem Spannrahmen eine Wanderrichtung eines granulierten Produkts festlegt; das granulierte Produkt wandert unter Vibration auf dem geneigten Gewebe langsam nach unten und wird dabei über die Maschenweite des Gewebes in eine feinere und in eine gröbere Produkt-Fraktion geteilt. Die Gleisbettreinigungsmaschine gemäß EP 0 059 500 A1 ist mit einer Schwingsiebanordnung versehen, welche zwei hintereinander montierte, unabhängig voneinander am Rahmen der Maschine gelagerte Schwingsiebe aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft spezifisch den Bereich der Gleisschotter-Reinigung. Entgegengesetzt zu den Sieb-Verfahren zur Produkt-Klassierung müssen hier grobestückige, kantige Schottersteine von Schmutz befreit werden. Die Verunreinigungen haften an dem grobstückigen, kantigen Gleisschotter an und müssen durch massive Stöße abgelöst werden: Bei der Reinigung von Gleisschotter wird dieser unterhalb des verlegten Gleises in kleinem, begrenztem Areal dem Gleisbett entnommen, von Anhaftungen und Verunreinigungen befreit und wieder in das Gleisbett zurückgeführt. Die Verunreinigungen werden dabei üblicher Weise durch Schlag- oder Rüttel-Impulse von dem Schotter gelöst, abgetrennt und außerhalb des Gleisbetts ausgeworfen / entsorgt. Der gereinigte Gleisschotter wird - ggf. mit zusätzlichem, frischem Schotter ergänzt - wieder in das Gleisbett zurückgeführt, während die Reinigung in einem kontinuierlichen Verfahren langsam eine Gleisstrecke abfahrend durchgeführt wird.
  • Etablierte Vorrichtungen zur Reinigung von Gleisschotter sind z. B. in der DE 29 45 767 C2 offenbart: Brückenartige Aufbauten umschließen einen leer geräumten Gleisbettbereich mit einem Abstand von mehreren Metern zu beiden Seiten hin. Durch die weit zum geräumten Bereich entfernt liegenden Auflagepunkte werden die frei ohne stützenden Gleisschotter schwebenden Gleisabschnitte nur unwesentlich mit den Kräften und Impulsen der Vorrichtung wechselwirken. Alternativ sind auch Vorrichtungen bekannt, bei denen seitlich Standfü-ße ausgefahren werden, um einen sicheren, deutlich entfernten Auflagepunkt der Vorrichtung bereitzustellen. Nachteilig bei den letzteren Vorrichtungen ist, dass diese nur abschnittsweise und nicht im kontinuierlichen Verfahren betrieben werden können, wodurch die Geschwindigkeit der Reinigung deutlich geringer ausfällt.
  • Nachteilig ist bei den etablierten Vorrichtungen für kontinuierliche Reinigung, dass diese naturgemäß ein sehr hohes Gewicht von zig Tonnen aufweisen. Deshalb sind solche Vorrichtungen als feste Zugsysteme ausgebildet, welche auf den Schienen direkt zu dem zu reinigenden Abschnitt gefahren werden müssen. Die Leihgebühren fallen ob der notwendigen An-und Abfahrt und der notwendigen Wartung der Großmaschine entsprechend hoch aus.
  • Vor diesem Hintergrund hat es durchaus Ansätze gegeben, Gleisbettreinigungsvorrichtungen kompakter und leichter auszubilden, damit die Vorrichtung über straßentaugliche Anhänger-Systeme geliefert und vor Ort direkt verwendet werden kann. Dabei ergibt sich aber das Problem, dass eine kürzere, höhere Vorrichtung Auflagepunkte nahe zum freigeräumten Bereich aufweist: Gewicht und Schwingungen übertragen sich auf die frei schwebenden Gleisabschnitte. Die dann mitschwingenden Gleisabschnitte lassen die gesamte Vorrichtung elastisch auf- und abschwingen. Der auf einem Rüttelsieb aufgelegte Gleisschotter erfährt dadurch kaum mehr Impulse; er bleibt auf dem Sieb ohne nennenswerte Erschütterung liegen, wodurch Reinigungsleistung und Durchsatzmenge drastisch verschlechtert werden. Ein schwerkraftuntertütztes, schräg ausgerichtetes Rüttelsieb, auf dem Gleisschotter mit jedem Impuls in abfallender Richtung unter Abtrennung der Verunreinigungen weiterwandert, kann dann nicht mehr sinnvoll verwendet werden.
  • Alternativ zu etablierten Rüttel- und Impuls-Verfahren sieht die DE 26 55 386 A1 daher die Verwendung eines Zenrifugal-Siebs vor, bei welchem durch hohe Drehgeschwindigkeiten der Schotter beschleunigt, erschüttert und radial nach außen hin von Verunreinigungen separiert wird. Problematisch ist bei dieser Vorrichtung, dass der Energieverbrauch und der Verschleiß erheblich höher ausfallen: Hohe Drehgeschwindigkeiten und Prall-Impulse schleifen die Innenfläche des kegelförmigen Siebs schnell ab und erhöhen wieder deutlich die Betriebskosten, die durch mögliche Einsparungen im einfacheren Transport nicht ausgeglichen werden können. Darauf führen die Erfinder zurück, dass sich solche Zentrifugalsiebe trotz kompakterer Bauweise für die Gleisschotter-Reinigung nicht durchsetzen konnten.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Alternative zur etablierten Gleisschotter-Reinigung bereitzustellen, welche trotz kompakter Bauweise und einfacherem Transport eine ausreichende Reinigungsleistung bei vergleichbaren Betriebskosten bereitzustellen vermag.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Erfindungsgemäß ist eine exklusive Gleisschotter bis zu 5 Tonnen schwere, modulare Siebvorrichtung zur Reinigung von unterhalb der Siebvorrichtung entnommenem Gleisschotter ausgebildet. Hierbei siebt ein vibrierendes Siebdeck-Modul schwerkraftunterstützt Verunreinigungen von dem Schotter ab und ist in einem Rahmen-Modul angeordnet. Die Schwingungen werden konstruktiv dadurch berücksichtigt, dass die Vibrationen des Siebdecks durch partikuläre Schwingungsdämpfer gedämpft und Rahmen und Siebdeck-Modul schwingungstechnisch entkoppelt werden.
  • Den Erfindern ist die Verwendung partikulärer Schwingungsdämpfer, wie sie beispielsweise in der DE 24 52 006 A1 als Alternative zu mechanischen Schwingungsdämpfern beschrieben sind, im Bereich der Gleisbettreinigung unbekannt. Die Erfinder gehen davon aus, dass Schwingungsdämpfer nicht verwendet werden, weil diese naturgemäß zunächst die Schwingung an sich dämpfen werden, d. h. man muss davon ausgehen, dass die Vibrationen des Siebdecks selbst behindert werden, was einer guten Reinigungsleistung entgegenstehen würde. Darauf führen die Erfinder zurück, dass trotz des bereits lange bestehenden Bedarfs keine Verwendung oder einsetzbare Vorrichtung mit den beanspruchten Merkmalen auf dem Markt bekannt oder verfügbar ist.
  • Die in der erfindungsgemäßen modulare Siebvorrichtung verwendeten partikulären Schwingungsdämpfer weisen mindestens eine Partikelsorte ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlichen Mineralpartikeln, Kunststoffpartikeln, Sand, Metallpartikeln, Metallkugeln, Keramikkugeln, Kunststoffkugeln, Füllkörpern, duktilen Stahlkugeln, oberflächlich eingestellten - bevorzugt thixotrop eingestellten - Partikeln auf, die im Übergang von Siebdeck-Modul zum umschließenden Rahmen-Modul angeordnet sind, wobei Siebdeck-Modul und Rahmen-Modul durch die partikularen Schwingungsdämpfer schwingungstechnisch entkoppelt sind.
  • Durch Verwendung der partikulären Schwingungsdämpfung im Übergang von Siebdeck-Modul zum umschließenden Rahmen-Modul werden die Baugruppen überraschend wirksam entkoppelt: Die Vibrationen des Siebdecks übertragen sich allenfalls noch gedämpft mit deutlich diffuserem, weicherem Impuls auf die restliche Vorrichtung. Durch diesen Kunstgriff gelang es erstmals, eine leichte, kompakte Siebvorrichtung für die Gleisschotter-Reinigung bereitzustellen, welche die Vorteile eines kompakten Designs in Kombination mit guter Reinigungsleistung bereitstellt.
  • Weiterhin offenbart die vorliegende Erfindung die Verwendung der modularen Siebvorrichtung zur Reinigung des unterhalb der Siebvorrichtung entnommenen Gleisschotters wobei die Siebvorrichtung als in ein Gleis einsetzbare Vorrichtung mit einem Gesamtgewicht von - exklusive Gleisschotter - bis zu 5 Tonnen ausgebildet ist. 'einsetzbar' bedeutet hierbei, dass die Vorrichtung in ein vorhandenes Gleis-System eingesetzt werden kann, um dann vor Ort unter kontinuierlicher Reinigung des Gleisschotters über die zu reinigenden Abschnitte gefahren zu werden. Es versteht sich, dass Achs-Systeme hierbei vor Ort auf das jeweilige Gleissystem angepasst werden können, um die Verfahrbarkeit über das vorhandene, zu bearbeitende Gleis zu ermöglichen. Durch ineinander einsetzbare Module wird eine Wartung bei Defekt eines Moduls erheblich vereinfacht: Die Module sind austauschbar, d. h. man kann das defekte Modul direkt durch ein funktionierendes ersetzen, ohne umständlich stoffliche Verbindungen wie Verschweißungen trennen zu müssen. Anschließend kann das defekte Modul gesondert in einer Werkstatt repariert werden. Ausfallzeiten werden so minimiert und Reparaturmaßnahmen können bei deutlich verringerten Transportkosten optimiert in einer zentralen Werkstatt vorgenommen werden. Es versteht sich, dass dabei auch Module ineinander 'einsetzbar' ausgebildet sind und - je nach Modulkombination - unter Anpassung der wechselseitigen Auflagepunkte kombiniert werden können. Besonders vorteilhaft sind dabei sowohl die einzelnen Module als auch die Vorrichtung als Ganzes einsetzbar und austauschbar, sodass Leistungsmerkmale und auch Maße der Vorrichtung vorteilhaft vielseitig anpassbar bereitgestellt werden. Kupplungs-Adapter erlauben vorteilhaft die Ankuppelung der Vorrichtung an vor Ort verfügbare Systeme, sofern die Vorrichtung ohne eigenes Antriebsaggregat ausgebildet ist / verwendet wird.
    • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND VORTEILHAFTER MERKMALE
  • Bevorzugt ist die Verwendung dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis Masse Schotter in der Siebvorrichtung zu Masse an schwingungsdämpfenden Partikeln im Bereich 20 zu 1 bis 20 zu 19, bevorzugt 15 zu 1 bis 15 zu 14, besonders bevorzugt um (0,8 +- 0,3) zu (0,2 +-0,15) gehalten ist.
  • Bevorzugt ist die Verwendung dadurch gekennzeichnet, dass die schwingungsdämpfenden Partikel mindestens eine Partikelsorte umfassen, die Partikelsorte ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlichen Mineralpartikeln, Kunststoffpartikeln, Sand, Metallpartikeln, Metallkugeln, Keramikkugeln, Kunststoffkugeln, Füllkörpern, duktilen Stahlkugeln, oberflächlich eingestellten - bevorzugt thixotrop eingestellten - Partikeln.
  • Bevorzugt ist die Verwendung dadurch gekennzeichnet, dass die schwingungsdämpfenden Partikel in einem Behälter mit gleicher Duktilität und Härte mit einem gekoppelt oder einzeln regelbaren Füllgrad in Bezug auf das Behältervolumen von 30% bis 99%, bevorzugt 50% bis 90%, besonders bevorzugt 80% +- 5%, angeordnet werden.
  • Bevorzugt ist die Verwendung dadurch gekennzeichnet, dass die schwingungsdämpfenden, duktilen Partikel als grob kugelförmige Partikel mit technisch rauher Oberfläche eine mittlere Größe im Bereich 0,1 bis 20 Millimeter, bevorzugt 0,5 bis 10 Millimeter, besonders bevorzugt 6 +- 5 Millimeter, aufweisen.
  • Bevorzugt ist die modulare Siebvorrichtung zur Reinigung des unterhalb der Siebvorrichtung entnommenen Gleisschotters gemäß der beanspruchten Verwendung dadurch gekennzeichnet, dass die Siebvorrichtung als in ein Gleis einsetzbare Vorrichtung mit einem Gesamtgewicht von 1,5 bis 3,5 Tonnen, besonders bevorzugt 2,6 +- 0,5 Tonnen, ausgebildet ist.
  • Bevorzugt ist die Siebvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als im Wesentlichen horizontal ausgerichtete, in vertikaler Abfolge von oben nach unten angeordnete, separate Module zumindest eine Schotteraufgabe mit Siebdeck und einen vibrationsgedämpften Aufnahme-Rahmen gemäß einem der Verwendungsansprüche und ein an verschiedene Schienenbreiten anpassbares, einsetzbares Fahrgestell umfasst. 'separat' bedeutet hierbei, dass die einzelnen Module nicht stofflich miteinander verbunden sind, sondern allenfalls einander umschließen, sodass die gesamte Vorrichtung zwar über ein unterstes Rahmenmodul hochgehoben und in ein Gleis eingesetzt werden kann, aber jedes Modul für sich gleichfalls - ggf. nach lösen von übergreifenden Sicherungseinrichtungen - entnommen und/oder ausgetauscht werden kann.
  • Optional ist die Siebvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Siebvorrichtung weiterhin mindestens eine zusätzliche Baugruppe aufweist, die zusätzliche Baugruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Federlagerung, Antriebsaggregat, Vibrationswelle, Schotter-Aufnahme, Schotter-Förderer, Schotter-Abgabe, optischem Überwachungsmodul, auswertender Regelbaugruppe, Sensor-Baugruppe, seitlichem Abwurfschacht, vorder- und/oder rückseitigem Abwurfschacht, Masse-Integrator, Schwingungssensor, Vibrations-Generator, Schotter-abgabe-Steuerung, Förderband, Elastomer-Auflagen, Elastomer-Standfüßen, Elastomer-Köpfen, einzeln und/oder gekoppelt höhenverstellbare Aufnahmelager, Neigungs-und/oder Pendel-Regelung, Rohrrahmensystem, horizontal erstreckte Rahmenrohre mit Partikel-Füllung, auf Links- oder Rechtslauf einstellbare Förderband-Antriebe, links- und/oder rechtsseitig ausfahrbare Auswurf-Förderbänder.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen. Es versteht sich, dass die vorbeschriebenen Merkmale und Vorteile und nachfolgenden Ausführungsbeispiele nicht beschränkend aufzufassen sind. Vorteilhafte, zusätzliche Merkmale und zusätzliche Merkmalskombinationen, wie sie in der Beschreibung erläutert sind, können im Rahmen der Ansprüche kombiniert verwirklicht werden.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die Figuren veranschaulichen an Hand von Prinzipbildern:
    • Fig. 1 aufnahmeseitige Ansicht einer Ausführungsform mit von vorne betrachtet nach rechts auskragendem Auswurf-Förderband für Verunreinigungen,
    • Fig. 2 Seitenansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 1, veranschaulichend die Seite zu welcher die Verunreinigungen ausgeworfen werden,
    • Fig. 3 abgabeseitige Ansicht der Ausführungsform gemäß der Figuren 1 und 2, welche ein schräg zur Abgabeseite abfallendes Siebgitter erkennen lässt.
    DETAILLIERTE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG AN HAND VON AUSFÜHRUNGBEISPIELEN
  • Fig. 1 veranschaulicht die aufnahmeseitige Ansicht einer Ausführungsform mit von vorne betrachtet nach rechts auskragendem Auswurf-Förderband für Verunreinigungen. Oberseitig ist die nach vorne ragende Ladekante des Siebdeck-Moduls sichtbar. Die Ladekante der Schotter-Aufnahme leitet aufgegebenen Schotter samt Verunreinigungen im Siebdeck-Modul mit steiler Neigung auf ein stumpfwinkelig zur Horizontalen geneigtes Siebgitter (nicht sichtbar). Der Unterbau, umfassend ein Aufnahmemodul und ein Fahrgestell-Modul, ist gegen vorderseitig versehentlich herabfallenden Schotter mit einer angenieteten Gummischürze geschützt. Unterhalb der Gummischürze sind zunächst mittig zwei nach unten zurückspringende, leicht diagonal nach außen geneigte, vertikal erstreckte Rohr-Streben sichtbar, welche bodenseitig in das Fahrgestell-Modul übergehen.
  • Der seitlich auskragende, rechtwinkelige Rohr-Rahmen mit außenseitigen, höhenverstellbaren Standfüßen, LED-Leuchtmodulen und zwei Regelbaugruppen nebst Stromanschlüssen bildet ein Aufnahmemodul, welches das zur Seite auskragende Auswurf-Förderband zur Abgabe der Verunreinigungen umfasst. Die außenseitigen Standfüße sind ausfahrbar und können im Falle eines Spurwechsels der Gleisspurbreite die Vorrichtung abstützen, damit unterseitig Räder und/oder Achsen im Abstand angepasst werden können. Unterseitg schließt sich an das Rohr-Rahmengestell des Aufnahmemoduls das bereits erwähnte Fahrgestell-Modul an.
  • Aufnahme-Modul und Fahrgestell-Modul sind über zwei Stahllaschen (nicht sichtbar) mit mehreren Schraublöchern verbunden, wobei die Stahl-Laschen bei unterschiedlich hoch angesetzter Verschraubung eine gesteuerte Seitenneigung des Aufnahme-Moduls gegenüber dem Fahrgestell-Modul ermöglichen. Eine gezielt eingestellt Neigung erlaubt das Reinigen von langezogenen Kurven im Gleisverlauf, bei denen eine Neigung des Gleis-Niveaus gegen den Drehsinn der Kurve sonst eine asymmetrische Verteilung des Schotters auf dem Sieb-Gitter zur Folge haben würde. So erlaubt die vorliegende Vorrichtung eine im wesentlichen horizontal gehaltene, dauerhafte Ausrichtung des Siebdecks auch in geneigten Gleis-Kurven.
  • Fig. 2 veranschaulicht die Seitenansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 1, ausgerichtet auf die Seite zu welcher die Verunreinigungen ausgeworfen werden. Hier wird deutlich, dass das Siebdeck-Modul, beschriftet mit der Aufschrift 'Erwin 2', auf insgesamt 10 horizontalen Elastomer-Füßen - 5 auf jeder Seite - ruht, welche jeweils auf einem flächengleichen Elastomer-Kopf des Aufnahme-Moduls angeordnet sind. Aufgabeseitig Umschließen die Rohr-Streben des Fahrgestell-Moduls das Aufnahme-Modul und das Siebdeck-Modul. Abgabe-seitig sind zum einen Siebdeck-Modul und Aufnahme-Modul und zum anderen Aufnahme-Modul und Fahrgestell-Modul ineinander eingreifend verbunden, sodass die Module in ihren relativen Positionen fixiert sind. Die Verunreinigungen werden über Leitschürzen auf das in Richtung des Betrachters auskragende Förderband geleitet und können so zur Seite hin ausgeworfen werden.
  • Fig. 3 veranschaulicht die abgabeseitige Ansicht der Ausführungsform gemäß der Figuren 1 und 2, welche ein schräg zur rückseitigen Abgabeseite abfallendes Siebgitter erkennen lässt. Das Siebgitter ist Teil des Siebdecks und mündet rückseitig in einer Abgabe-Kante, an welcher eine überkragende Gummischürze befestigt ist, welche den gereinigten Schotter von der Siebvorrichtung weg nach außen zum Gleisbett hin ableitet. Unterhalb der Gummischürze ist die seitlich auskragende, rechtwinkelige Rohr-Rahmen-Konstruktion des Aufnahme-Moduls erkennbar, in welchem das Auswurf-Förderband enthalten ist. Unterseitig wird das Aufnahme-Modul von dem Fahrgestell-Modul umgriffen. Gleichsinnig zur Figur 1 sind auch hier zwei Stahllaschen (nicht sichtbar) mit mehreren Schraublöchern angeordnet, wobei die Stahl-Laschen übereinstimmend zur Vorderseite mit unterschiedlich hoch angesetzter Verschraubung die gesteuerte, dauerhafte Seitenneigung des Aufnahme-Moduls gegenüber dem Fahrgestell-Modul ermöglichen.
  • Im Betrieb wird das Siebdeck gepulsten Erschütterungen unterworfen, welche den Schotter auf dem Sieb-Gitter tanzen und in Richtung der Ausgabe vorrücken lassen. Die dabei abfallenden Verunreinigungen werden auf das Auswurf-Förderband geleitet und seitlich ausgeworfen.
  • Die Dämpfung erfolgt in den horizontal erstreckten, unterseitigen Rohren des Rohr-Rahmengestells des Aufnahme-Moduls: Rund 170 Kilogramm (+- 50 Kilogramm) an Strahl-Stahlkugeln liegen in loser Schüttung in diesen Rohren und dämpfen wie vorbeschrieben die Vibrationen, die durch die Erschütterungen des Siebdecks / Sieb-Gitters bei einer Beladung mit ca. 500 kg Schotter anfallen. Obwohl in dieser Ausführungsform die gesamte Anlage zur Reinigung direkt über dem freigeräumten Bereich angeordnet ist, kann eine Reinigung mit einem überraschend hohen Durchsatz und guter Wirksamkeit durchgeführt werden.
  • Gegen die üblichen Leihgebühren der etablierten Großmaschinen gerechnet spielte die in den Figuren veranschaulichte Ausführungsform bereits innerhalb weniger Monate Betrieb inklusive Verschleiß und üblichen Wartungen komplett ihre Herstellungskosten wieder ein.
  • Als besonders vorteilhaft erwies sich in der praktischen Anwendung die Dämpfung mittels Strahlstahl-Kugeln. 'Strahlstahl-Kugeln' bezeichnet hierbei ein Stahlgranulat, dass im Bereich der Lack-Entfernung als Zuschlag oder Zusatz bei der Druckluft-Entfernung von Lack mittels Luft-Partikel-Gemisch bekannt ist. Dieses aus grob kugelförmigen Stahlpartikeln bestehende Granulat erwies sich als überraschend überlegen:
    Während eine Sandfüllung eine schlechtere Dämpfung bereitstellte und auf Dauer die Rahmen-Rohre innenseitig ab- und stellenweise sogar durchschliff, zeigten Strahlstahl-Kugeln bessere Dämpfung bei so gut wie keinem Verschleiß der Rohr-Innenflächen. Die Erfinder führen dies auf die Stahlelastizität, sphärische Morphologie und vergleichbare Härte der Strahlstahl-Kugeln zurück: Zum einen ist der Reibkontakt der Kugeln mit einem Stahlrohr so gut wie verschleißfrei und zum anderen werden die Kugeln an ihren Auflagepunkten in Gruppe elastisch bei auftreffendem Impuls deformiert und speichern so einen Teil der Impulsenergie, der anschließend bei der Rückkehr in die Ausgangsform zeitlich verzögert wieder freigesetzt wird. Sand hingegen neigt zu sprödem Bruch, welcher harte, scharfe Kanten erzeugt, die wiederum die Rohrfläche abrasiv bei dem nächsten, auftreffenden Impuls beschädigen. Zudem vermag kristalliner Sand kaum eine elastische Kompensation bereitzustellen, was die schlechteren Dämpfungs-Eigenschaften mit erklären kann.
  • In besonders vorteilhafter Ausführungsform weist die modulare Siebvorrichtung
    • ein Leergewicht von 2,6 +- 0,5 Tonnen und
    • eine maximale Aufnahmekapazität für zu reinigenden Schotter im Bereich von 0,8 +- 0,3 Tonnen auf, wobei
    • im Wesentlichen horizontal ausgerichtete, separate Module in vertikaler Abfolge von oben nach unten zumindest umfassen:
      • ein Siebmodul, umfassend eine Schotteraufgabe, ein rüttelbares Siebdeck, Rüttel-Antrieb, Schotter-Ausgabe, Elastomer-Standfüße und eine angeschlossene Regelbaugruppe,
      • ein Aufnahme-Modul, umfassend Elastomer-Auflagen, ein seitlich links und/oder rechts ausfahrbares Verunreinigungs-Auswurf-Förderband, eine Rohrrahmen-Konstruktion, im Wesentlichen horizontal erstreckte Stahl-Rahmen-Rohre mit einer losen Strahlstahl-Kugelfüllung mit einem Gesamtgewicht der Strahlstahl-Kugeln im Bereich von 0,2 +- 0,15 Tonnen, im Wesentlichen vertikal erstreckte Rahmen-Rohre mit einzeln und/oder gekoppelt verstellbarer Höhe und/oder Neigung,
      • ein Fahrgestell-Modul, umfassend ein Rohrrahmensystem mit austauschbarem, anpassbarem Achs-System, Antriebsaggregat und Kupplungs-Adapter,
    • wobei die modulare Siebvorrichtung insgesamt und/oder modulweise austauschbar und/oder einsetzbar ausgebildet ist.

Claims (7)

  1. Modulare Siebvorrichtung zur Reinigung von unterhalb der Siebvorrichtung aus einem Gleisbett entnehmbarem Gleisschotter, wobei die Siebvorrichung als eine in ein Gleis einsetzbare Vorrichtung mit einem Gesamtgewicht von bis zu 5 Tonnen ausgebildet ist,
    aufweisend ein vibrationsfähiges Siebdeck-Modul, mit welchem schwerkraftunterstützt Verunreinigungen von dem Gleisschotter absiebbar sind, wobei das Siebdeck-Modul in einem Rahmen-Modul angeordnet ist, wobei die Siebvorrichtung ferner partikuläre Schwingungsdämpfer aufweist, wobei das Siebdeck-Modul in das Rahmen-Modul derart eingesetzt ist, dass das Rahmen-Modul das Siebdeck-Modul umschließt und wobei
    die partikulären Schwingungsdämpfer, aufweisend mindestens eine Partikelsorte ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlichen Mineralpartikeln, Kunststoffpartikeln, Sand, Metallpartikeln, Metallkugeln, Keramikkugeln, Kunststoffkugeln, Füllkörpern, duktilen Stahlkugeln, oberflächlich eingestellten, bevorzugt thixotrop eingestellten, Partikeln, im Übergang von Siebdeck-Modul zum umschließenden Rahmen-Modul angeordnet sind und ! wobei das Siebdeck-Modul und das Rahmen-Modul im Betriebszustand durch die partikularen Schwingungsdämpfer schwingungstechnisch entkoppelt sind.
  2. Verwendung einer modularen Siebvorrichtung nach dem Anspruch 1 zur Reinigung von unterhalb der Siebvorrichtung entnommenem Gleisschotter, wobei die Vibrationen des Siebdecks durch partikuläre Schwingungsdämpfer gedämpft und Rahmen und Siebdeck-Modul schwingungstechnisch entkoppelt werden, wobei wiederum die Vorrichtung in ein Gleis eingesetzt wird.
  3. Verwendung nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis Masse Schotter in der Siebvorrichtung zu Masse an schwingungsdämpfenden Partikeln im Bereich 20 zu 1 bis 20 zu 19, bevorzugt 15 zu 1 bis 15 zu 14, besonders bevorzugt um (0,8 +- 0,3) zu (0,2 +- 0,15), gehalten ist.
  4. Verwendung nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die schwingungsdämpfenden Partikel in einem Behälter mit gleicher Duktilität und Härte mit einem gekoppelt oder einzeln regelbaren Füllgrad in Bezug auf das Behältervolumen von 30% bis 99%, bevorzugt 50% bis 90%, besonders bevorzugt 80% +- 5%, angeordnet werden.
  5. Verwendung nach einem der Ansprüche 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die schwingungsdämpfenden, duktilen Partikel als grob kugelförmige Partikel mit technisch rauher Oberfläche eine mittlere Größe im Bereich 0,1 bis 20 Millimeter, bevorzug 0,5 bis 10 Millimeter, besonders bevorzugt 6 +- 5 Millimeter, aufweisen.
  6. Modulare Siebvorrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die modulare Siebvorrichtung als im Wesentlichen horizontal ausgerichtete, in vertikaler Abfolge von oben nach unten angeordnete, separate, ineinander einsetzbare Module zumindest eine Schotteraufgabe mit Siebdeck und einen vibrationsgedämpften Aufnahme-Rahmen und ein an verschiedene Schienen breiten anpassbares, einsetzbares Fahrgestell umfasst.
  7. Modulare Siebvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 6, aufweisend
    - ein Leergewicht von 2,6 +- 0,5 Tonnen und
    - eine maximale Aufnahmekapazität für zu reinigenden Schotter im Bereich von 0,8 +- 0,3 Tonnen aufweist, und
    - im Wesentlichen horizontal ausgerichtete, separate Module aufweist, die Module in vertikaler Abfolge von oben nach unten zumindest umfassend
    - ein Siebmodul, umfassend eine Schotteraufgabe, ein rüttelbares Siebdeck, Rüttel-Antrieb, Schotter-Ausgabe, Elastomer-Standfüße und eine angeschlossene Regelbaugruppe,
    - ein Aufnahme-Modul, umfassend Elastomer-Auflagen, ein seitlich links und/oder rechts ausfahrbares Verunreinigungs-Auswurf-Förderband, eine Rohrrahmen-Konstruktion, im Wesentlichen horizontal erstreckte Stahl-Rahmen-Rohre mit einer losen Strahlstahl-Kugelfüllung mit einem Gesamtgewicht der Strahlstahl-Kugeln im Bereich von 0,2 +- 0,15 Tonnen, im Wesentlichen vertikal erstreckte Rahmen-Rohre mit einzeln und/oder gekoppelt verstellbarer Höhe und/oder Neigung,
    - ein Fahrgestell-Modul, umfassend ein Rohrrahmensystem mit austauschbarem, anpassbarem Achs-system, Antriebsaggregat,
    wobei die modulare Siebvorrichtung insgesamt und/oder modulweise einsetzbar und/oder austauschbar ausgebildet ist.
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