EP3516116A1 - Greifmechanismus für spindel-schraub-clip-maschine - Google Patents

Greifmechanismus für spindel-schraub-clip-maschine

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EP3516116A1
EP3516116A1 EP17776971.8A EP17776971A EP3516116A1 EP 3516116 A1 EP3516116 A1 EP 3516116A1 EP 17776971 A EP17776971 A EP 17776971A EP 3516116 A1 EP3516116 A1 EP 3516116A1
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EP
European Patent Office
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mounting device
gripping
clamps
rail
mounting
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EP17776971.8A
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English (en)
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EP3516116B1 (de
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Dr. Roland BUDA
Daniel Walter
Thomas DAHMANN
Markus WEIGELE
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Schwihag AG
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Schwihag AG
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Publication date
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    • E01B29/00—Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
    • E01B29/24—Fixing or removing detachable fastening means or accessories thereof; Pre-assembling track components by detachable fastening means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01B35/00—Applications of measuring apparatus or devices for track-building purposes
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    • E01B2201/00—Fastening or restraining methods
    • E01B2201/04—Fastening or restraining methods by bolting, nailing or the like

Definitions

  • the invention relates to the fastening of rails on their superstructure, usually sleepers, by means of clamps.
  • tension clamps are used to provide a positive connection between a rail foot and a sill, usually using an angled guide plate and other suitable means.
  • On each track threshold are regularly used at least two tensioning clamps per rail, which are assigned to each rail foot of a rail opposite each other, so four track clamps per sleeper.
  • the invention provides a mounting device which is capable of securely transferring tension clamps from their pre-assembly position to a mounting position on the rail foot of a rail. This is preferably done over a wide range of Klemmengenometrien without the mounting device would have to be rebuilt separately or re-equipped for this purpose.
  • the manual labor is thus limited to the necessary minimum and the process of rail fastening substantially and preferably fully automated feasible.
  • the mounting device comprises a gripping mechanism for synchronously gripping a respective tensioning clamp on each side of the rail foot and for applying a clamping force to the at least two tensioning clamps in order to securely hold the tensioning clamps and to be able to guide them into or out of their mounting position.
  • the gripping mechanism has for this purpose preferably two opposing gripping arms, which in a particularly advantageous embodiment of the invention by means of a tension spring or
  • Page 2 are biased toward each other movable by means of a hydraulic two-way cylinder.
  • the opposing active surfaces of the two gripper arms have an elastic support, preferably an elastomer support.
  • the coefficient of friction of the active surface is increased, on the other hand, due to the elasticity of the support, the gripping of different clamping clamps is made possible and, moreover, an increased tolerance in the machine positioning is provided.
  • Gripper clips or snap closures can be arranged on the gripping arms in an equally preferred embodiment of the invention, which grasp the gripping arms of the gripping mechanism arms of the clamping clamps and at least partially enclose. As a result, a substantially positive connection of the gripping mechanism is achieved with the clamps during transport of the clamps from the pre-assembly to its mounting position and back.
  • the gripping mechanism preferably further comprises a device which is capable of counteracting the clamping force caused by the tension spring or a hydraulic two-way cylinder.
  • this device is a switchable and / or controllable hydraulic device, via which the gripping arms of the gripping mechanism against the tensile force of the tension spring or by the hydraulic two-way cylinder can be moved away from each other so that the tension clamp is released by the gripping mechanism.
  • the gripping mechanism comprises in a likewise preferred embodiment of the invention, a lifting cylinder, preferably a Doppelhubzylinder, by both the movement of the gripper arms of the gripping mechanism towards each other and away from each other is effected. This means that the gripping arms of the gripping mechanism are not biased, but that any movement of the
  • Page 3 Gripping arms is effected only with suitable control and actuation of the lifting cylinder.
  • the mounting device additionally comprises a device for screwing in and unscrewing at least two tension clamp screws. It is particularly advantageous if the device is able to effect the screwing in of the tension clamp screws with predetermined, defined torque. As a result, the automation of the assembly process of the rail on a suitable track superstructure is supported particularly advantageous.
  • the mounting device additionally comprises a device for determining its position relative to the rail, preferably for centering the mounting device in relation to the rail longitudinal axis, is preferred.
  • the mounting device on two opposing gripping mechanisms which are preferably arranged in mirror image to each other and movable.
  • the preferably simultaneous attachment of two tensioning clamps, one on each side of the rail foot causes.
  • the movement of both gripping mechanisms can take place synchronously, but optionally also a device is provided in which the respective
  • page 4 gene gripping mechanisms are independent of each other and are movable, be possible.
  • the suspension and movement of the gripping mechanism is designed in the form of an eccentric cam, in which a movement of the clamping clamps from the pre-assembly to the mounting position takes place so that the tension clamp in a predetermined amount of at least 15 mm, preferably at least 20 mm , Particularly preferably at least 30 mm, is spent above the angle guide plate in the area above the rail foot, to then be lowered there on the rail and the angled guide plate down.
  • the tension clamp in a predetermined amount of at least 15 mm, preferably at least 20 mm , Particularly preferably at least 30 mm, is spent above the angle guide plate in the area above the rail foot, to then be lowered there on the rail and the angled guide plate down.
  • the mounting device is connected to a preferably be placed on the rail and movable on this drive device and / or connectable.
  • the drive means is able to drive the movements of all mechanisms and devices of the mounting device, including the hydraulic and electrical or motorized-mechanical.
  • the transfer of the clamps from their mounting position takes place in their pre-assembly by lifting the clamp when unscrewing the clamp screws.
  • the gap present between the rail sleeper and the rail is bridged by the lifting movement when the tension clamp is raised sufficiently high.
  • the transfer of the tension clamp from its pre-assembly into its mounting position by pivoting the gripping mechanism via spring force so that a jamming of the machine in case of unexpected collisions, for example in the presence of gravel between tension clamp and rail, is avoided. If the machine is not stopped, the mechanics will not cause any tension and can easily be released from the rail again.
  • the hydraulic system is automatically de-pressurized during an emergency stop.
  • page 6 Tik is provided within the system and / or Moniagevorraum invention, the automation of the assembly process by simple and preferably fully automatic insertion of the clamps in their mounting position and placement of the device for screwing and unscrewing at least one clamp screw is supported with simple and particularly effective means. As a result, a consistently high screwing accuracy is finally achieved, which makes it possible to avoid manual recalibration on the construction site, in particular manual reworking with a torque wrench.
  • a method of securing at least one tensioning clamp in its mounting position by means of a mounting device according to the first aspect of the invention.
  • the essential steps of the method according to the invention are (i) placing and preferably centering the mounting device on the rail, (ii) gripping and clamping the tension clamp by means of the gripping mechanism in a pre-assembly position, (iii) moving the gripping mechanism and the tension clamp to the mounting position (iv) releasing the clamping force of the gripping mechanism and releasing the clamp, and (v) removing the gripping mechanism from the mounting position without the clamp.
  • the method according to the invention additionally comprises the step of screwing in at least one clamping screw, preferably with a defined torque, after step (iii) or step (iv) or step (v).
  • the means for screwing in and out follows the movement of the tension clamp screw in its longitudinal direction during the screwing operation.
  • a method is provided which supports the automation of the fastening process particularly advantageous
  • the cylinder of the gripping mechanism is de-pressurized and the gripping arms of the gripping mechanism clamp the clamping clamp defined by spring force or hydraulic force.
  • the preferably existing rubber pad on the gripper arms of the gripping mechanism is slightly deformed, so that the tension clamp gets a firm hold. This results in a combination of force and form fit.
  • the tension clamp screws are released by a defined number of turns.
  • the entire mechanism is moved upwards via the screw heads in accordance with the thread pitch and spindle revolutions. The thus caused large / high lifting of the clamp allows it to be able to indent despite greater gap between the threshold and rail, without this bouncing against the rail foot.
  • release cylinder to effect the movement of at least the gripper arms of the gripping mechanism from the preassembly to the mounting position or back are depressurized and the gripping mechanism is preferably effected together with the clamp clamp clamped by spring force or hydraulic force effected in the mounting position.
  • the movement stroke is preferably limited by a stop provided on the mounting device.
  • a system is provided on the mounting device according to the invention according to the first aspect of the invention and a drive device which is connected to the mounting device.
  • the drive device preferably has suitable means for mounting the drive device on a rail and for moving the drive device together with the mounting device along the rail longitudinal axis.
  • the drive device has at least one motor, via which both the movement of the system as a whole along the rail and the movement of the individual gripping mechanisms and screw devices can be effected. The same applies to the provision of the necessary for movements of the mounting device or individual components thereof hydraulic pressure.
  • FIG. 1 shows a plan view of a system according to the invention, comprising a mounting device and a drive device,
  • FIG. 2 shows a gripping mechanism as an essential part of a mounting device according to the invention both in a release position (FIG. 2a) and in an engagement position (FIG. 2b),
  • Figure 3 shows a plan view of essential parts of an inventive
  • FIG. 4 shows the mounting device according to FIG. 3 both in a gripping position (FIG. 4a) and in an inserted position (FIG. 4b) and FIG
  • Figure 5 shows an essential part of a mounting device according to the invention during the fastening of the tension clamp in its mounting position.
  • FIG. 1 shows a system according to the invention, comprising a mounting device 1 and a drive device 10 connected thereto.
  • the mounting device 1 comprises two mutually oppositely arranged gripping mechanisms 5, each holding clamps 2 between two gripping arms 7a, 7b in their mounting positions. In the mounting position, the clamps 2 are arranged so that they are arranged both on the rail foot 3a and on an angled guide plate, which is deposited on a railway sleeper. Two screwing devices 6a, 6b screw the tension clamp 2 securely in its illustrated mounting position.
  • Figure 2a shows a gripping mechanism 5 of the mounting device 1 according to the invention in a loose state, in which two opposite gripping arms 7a, 7b, which are stretched towards each other by means of a tension spring 14 or a (not shown) two-way cylinder, by means of a hydraulic cylinder 9 from each other moved away so as to release the clamps 2.
  • Figure 2b shows the gripping mechanism of Figure 2a in its clamping position, in which the rubberized pads 8a, 8b on the active surfaces of the gripping arms 7a, 7b of the gripping mechanism 5, the clamping terminals 2 force and at least partially positively clamped.
  • the hydraulic cylinder 9 is in an unswitched position, so that the gripping arms 7a, 7b of the gripping mechanism 5 are moved towards each other by means of the tension spring action or the hydraulic force effect, that the tension spring 14 is securely held between the gripping arms 7a, 7b.
  • Figure 3 shows a plan view of a substantial part of the mounting device 1 according to the invention with two oppositely arranged gripping mechanisms 5a, 5b.
  • the respective gripping mechanisms 5a, 5b are rotatably disposed about respective pivot bearings 15, 16 and biased by means of respective tension springs 17, 18 or hydraulics such that without actuation of the one between the other
  • Page 1 1 opposite clamping mechanisms 5a, 5b arranged release cylinder pivoting of the arranged between the respective gripping arms of the gripping mechanisms 5a, 5b tension clamp 2 in a pivoting movement along the illustrated arrows 20, 21 is effected.
  • a synchronization of the movement of the respective gripping mechanisms 5a, 5b can be effected by means of the coupling rod 22 arranged between the two gripper mechanisms 5a, 5b.
  • Figure 4a shows an essential part of a mounting device 1 according to the invention with two oppositely arranged gripping mechanisms 5a, 5b in a gripping position, in which the clamp screws 23 by means of the means 6 for screwing and unscrewing the clamping screw 23 screwed in a predetermined amount from the angled guide plates 24 out were so as to allow the insertion of the clamps 2 in their mounting position by means of the gripping mechanisms 5a, 5b.
  • FIG. 4b shows the essential parts of the mounting device 1 according to FIG. 4a in an insertion position in which the gripping mechanisms 5a, 5b have been pivoted into the mounting position after the release cylinder 19 has been released by action of the tension springs 2 on the rail 3.
  • the respective clamps 2 are now both above the rail foot 3a and the angled guide plate 24 arranged so that an assembly of the clamps 2 by screwing the clamp screws 23 by the device 6 for screwing and unscrewing the clamp screws 23 can be easily automated effected.
  • FIGS. 5a and 5b show a plan view of essential parts of a mounting device 1 according to the invention with gripping mechanisms 5a, 5b for the tensioning clamps 2 pivoted into the mounting position relative to one another.

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Abstract

Montagevorrichtung (1) für Spannklemmen (2) zum Befestigen einer Schiene (3) mit einer Schienenschwelle (4) oder einem anderen Schienenunterbau, ein Verfahren zum Befestigen wenigstens zweier Spannklemmen (2) in ihrer Montageposition mittels einer derartigen Montagevorrichtung (1) sowie ein System aus einer erfindungsgemäßen Montagevorrichtung (1) mit einer mit dieser verbundenen Antriebsvorrichtung (10).

Description

Greifmechanismus für Spindel-Schraub-Clip-Maschine
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft das Befestigen von Schienen auf ihrem Oberbau, üblicherweise Gleisschwellen, mittels Spannklemmen. Derartige Spannklemmen werden dazu verwendet, eine kraftschlüssige Verbindung zwischen einem Schienenfuß und einer Gleisschwelle, üblicherweise unter Verwendung einer Winkelführungsplatte und anderer geeigneter Einrichtungen, zur Verfügung zu stellen. Auf jeder Gleisschwelle werden dabei regelmäßig wenigstens zwei Spannklemmen pro Schiene verwendet, die einander gegenüberliegend jedem Schienenfuß einer Schiene zugeordnet sind, also pro Gleisschwelle vier Spannklemmen.
2. Stand der Technik
Beim Herstellen und/oder Instandsetzen einer Gleisanlage müssen eine Vielzahl von Spannklemmen montiert und/oder demontiert werden, um den sicheren Halt einer Schiene und einer gesamten Gleisanlage auf ihrem Unterbau zu gewährleisten. Üblicherweise erfolgt die Montage dieser Spannklemmen, zumindest jedoch deren Einbringen in ihre Montageposition, per Hand.
3. Aufgabe der Erfindung
Seite 1 Es war daher eine Aufgabe der Erfindung, den Prozess des Montierens und/oder Demontierens von Spannklemmen weitestgehend zu automatisieren, zumindest jedoch den Schritt des Überführens einer Spannklemme aus ihrer Vormontageposition in ihre Montageposition oder zurück nicht mehr händisch ausführen zu müssen.
Diese Aufgabe wird im erfindungsgemäßen Sinne mittels einer Montagevorrichtung, umfassend die Merkmale des Anspruchs 1 , sowie eines Verfahrens, umfassend die Merkmale des Anspruchs 13, ebenso mittels eines Systems, umfassend die Merkmale des Anspruchs 16, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind insbesondere in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
4. Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung stellt eine Montagevorrichtung zur Verfügung, die in der Lage ist, Spannklemmen sicher aus ihrer Vormontageposition in eine Montageposition an den Schienenfuß einer Schiene anliegend zu überführen. Dies erfolgt vorzugsweise über eine große Bandbreite von Klemmengeometrien, ohne dass die Montagevorrichtung hierfür gesondert umgebaut oder neu ausgerüstet werden müsste. Vorteilhafterweise wird somit die händische Arbeitsleistung auf das notwendige Minimum beschränkt und der Prozess der Schienenbefestigung im Wesentlichen und vorzugsweise vollautomatisiert durchführbar.
Die Montagevorrichtung umfasst zu diesem Zweck einen Greifmechanismus zum synchronen Greifen jeweils einer Spannklemme auf jeder Seite des Schienenfußes sowie zum Aufbringen einer Klemmkraft auf die wenigstens zwei Spannklemmen, um hierdurch die Spannklemmen sicher halten und in ihre Montageposition hinein oder aus dieser heraus führen zu können. Der Greifmechanismus weist hierfür vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende Greifarme auf, die in einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung mittels einer Spannfeder oder
Seite 2 mittels eines hydraulischen Zwei-Wege-Zylinders aufeinander zu bewegbar vorgespannt sind. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, wenn die einander gegenüberliegenden Wirkflächen der zwei Greifarme eine elastische Auflage, vorzugsweise eine Elastomer-auflage, aufweisen. Hierdurch wird einerseits der Reibkoeffizient der Wirkfläche erhöht, andererseits wird aufgrund der Elastizität der Auflage das Greifen verschiedener Spannklemmen ermöglicht und zudem eine erhöhte Toleranz in der Maschinenpositionierung zur Verfügung gestellt.
An den Greifarmen können in ebenso bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung Greiferclips oder Schnappverschlüsse angeordnet sein, die die an den Greifarmen des Greifmechanismus anliegenden Arme der Spannklemmen ergreifen und zumindest teilweise umschließen. Hierdurch wird eine im Wesentlichen formschlüssige Verbindung des Greifmechanismus mit den Spannklemmen während des Transports der Spannklemmen von der Vormontageposition in ihre Montageposition und zurück erreicht.
Der Greifmechanismus umfasst vorzugsweise darüber hinaus eine Vorrichtung, die in der Lage ist, der von der Spannfeder oder einem hydraulischen Zwei- Wege-Zylinder bewirkten Spannkraft entgegenzuwirken. Vorzugsweise ist diese Vorrichtung eine schalt- und/oder steuerbare Hydraulikvorrichtung , über die die Greifarme des Greifmechanismus entgegen der Zugkraft der Spannfeder oder durch den hydraulischen Zwei-Wege-Zylinder so voneinander weg bewegt werden können, dass die Spannklemme vom Greifmechanismus freigegeben wird.
Der Greifmechanismus umfasst in einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung einen Hubzylinder, vorzugsweise einen Doppelhubzylinder, durch den sowohl die Bewegung der Greifarme des Greifmechanismus aufeinander zu als auch voneinander weg bewirkbar ist. Dies bedeutet, dass die Greifarme des Greifmechanismus nicht vorgespannt werden, sondern dass jede Bewegung der
Seite 3 Greifarme erst bei geeigneter Ansteuerung und Betätigung des Hubzylinders bewirkt wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Montagevorrichtung zusätzlich eine Einrichtung zum Ein- und Ausschrauben wenigstens von zwei Spannklemmenschrauben. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Einrichtung in der Lage ist, das Einschrauben der Spannklemmenschrauben mit vorab festgelegtem, definiertem Drehmoment, zu bewirken. Hierdurch wird die Automatisierung des Montagevorgangs der Schiene an einem geeigneten Schienenoberbau besonders vorteilhaft unterstützt.
Bevorzugt wird in diesem Zusammenhang, wenn eine Vorrichtung zur Wirkverbindung von Greifmechanismus und Einrichtung zum Ein- und Ausschrauben der Spannklemmenschrauben vorgesehen ist, die die Bewegung des Greifmechanismus mit der beim Ein- und Ausschrauben der Spannklemmenschraube bewirkten Bewegung sowohl der Einrichtung zum Ein- und Ausschrauben als auch der Spannklemmen selbst synchronisiert.
Bevorzugt wird zudem eine Ausführungsform, bei der die Montagevorrichtung zusätzlich eine Einrichtung zur Festlegung ihrer Lage zu der Schiene, vorzugsweise zum Zentrieren der Montagevorrichtung in Bezug auf die Schienenlängsachse, umfasst.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Montagevorrichtung zwei einander gegenüberliegende Greifmechanismen auf, die bevorzugt spiegelbildlich zueinander angeordnet und bewegbar sind. Hierdurch wird die vorzugsweise gleichzeitige Befestigung von zwei Spannklemmen, je eine auf jeder Seite des Schienenfußes, bewirkt. Die Bewegung beider Greifmechanismen kann synchron erfolgen, optional wird jedoch auch eine Vorrichtung, bei der die jeweili-
Seite 4 gen Greifmechanismen unabhängig voneinander Steuer- und bewegbar sind, möglich sein.
Besonders bevorzugt wird, wenn die Aufhängung und Bewegung des Greifmechanismus in Form eines Exzenterschwenkers ausgebildet ist, bei dem eine Bewegung der Spannklemmen von der Vormontageposition in die Montageposition so erfolgt, dass die Spannklemme in einem vorab definierten Maß von wenigstens 15 mm, vorzugsweise wenigstens 20 mm, insbesondere bevorzugt wenigstens 30 mm, oberhalb der Winkelführungsplatte in den Bereich oberhalb des Schienenfußes verbracht wird, um dort dann auf den Schienenfuß und die Winkelführungsplatte hinab abgesenkt zu werden. Hierdurch wird mit besonders einfachen und zuverlässigen Mitteln bewirkt, dass während der Bewegung der Spannklemme in ihre Montageposition hinein ein Anstoßen der Spannklemme an den Schienenfuß auch dann vermieden wird, wenn die Schiene sich in einem noch nicht montierten Zustand von der Gleisschwelle und der darauf angeordneten Winkelführungsplatte vertikal abhebt. Der hierdurch zwischen der Gleisschwelle und der Unterseite der Schiene gegebenenfalls vorliegende Spalt kann durch die von dem Exzenterschwenker vorgegebene Zwangsführung des Greifmechanismus sowie der darin angeordneten Spannklemmen sicher überwunden werden.
Besonders bevorzugt wird auch, wenn die Montagevorrichtung mit einem vorzugsweise auf der Schiene aufsetzbaren und auf dieser bewegbaren Antriebsvorrichtung verbunden und/oder verbindbar ist. Besonders bevorzugt wird in diesem Zusammenhang, wenn die Antriebseinrichtung in der Lage ist, die Bewegungen aller Mechanismen und Einrichtungen der Montagevorrichtung , inklusive der hydraulischen und elektrischen oder motorisiert-mechanischen, anzutreiben. Hierdurch wird eine im Wesentlichen autonome Montagevorrichtung sowie ein System aus Montagevorrichtung und Antriebsvorrichtung geschaffen, mittels derer die automatisierte Befestigung der Spannklemmen besonders vorteilhaft unterstützt wird.
Seite 5 Mittels der Erfindung wird erreicht, zumindest jedoch unterstützt, dass ein Verbiegen der Spannklemme nicht auftritt. Dies wird insbesondere dann unterstützt, wenn die Spannklemme mittels Federkraft oder hydraulischer Kraft ergriffen und im Greifmechanismus eingeklemmt wird. Eine schwimmende Lagerung der Greifarme innerhalb des Greifmechanismus ermöglicht das Greifen verschiedener Spannklemmen und gleicht, vorzugsweise zusammen mit Elastomerauflagen auf den Wirkflächen der Greifarme, Toleranzen in der Maschinenpositionierung aus.
Vorzugsweise erfolgt das Überführen der Spannklemmen aus ihrer Montageposition in ihre Vormontageposition durch Anheben der Spannklemme beim Losschrauben der Spannklemmenschrauben. Dabei wird vorzugsweise der zwischen der Schienenschwelle und der Schiene vorliegende Spalt von der Anhebebewegung überbrückt, wenn die Spannklemme ausreichend hoch angehoben wird.
Vorzugsweise erfolgt das Überführen der Spannklemme aus ihrer Vormontageposition in ihre Montageposition über ein Einschwenken der Greifmechanik über Federkraft, so dass ein Verspannen der Maschine bei unerwarteten Kollisionen, beispielsweise bei Vorliegen von Schotter zwischen Spannklemme und Schiene, vermieden wird. Bei einem Not-Stopp der Maschine führt die Mechanik nicht zu Verspannungen und kann leicht wieder von der Schiene gelöst werden. Bei einem hydraulischen Gleitsystem wird bei einem Not-Stopp die Hydraulik automatisch drucklos geschaltet.
Besonders vorteilhaft wird ein kombiniertes Verschieben der Spannklemme mit anschließender Verschraubung nach einem Einschieben der Spannklemme aus der Vormontageposition und einem Ausschieben der Spannklemme in die Montageposition und deren Sicherung erreicht. Hierdurch wird ein rascher und einfacher Einsatz der Montagevorrichtung sowie des Systems aus Montagevorrichtung und Antriebseinheit bei hoher Meterleistung und vorzugsweise synchronem Ver- schrauben bei konstantem Anzugsmoment erreicht. Sofern eine Suchlaufautoma-
Seite 6 tik innerhalb des Systems und/oder der erfindungsgemäßen Moniagevorrichtung vorgesehen ist, wird die Automatisierung des Montagevorgangs durch einfaches und vorzugsweise vollautomatisches Einsetzen der Spannklemmen in ihrer Montageposition und Aufsetzen der Einrichtung zum Ein- und Ausschrauben wenigstens einer Spannklemmenschraube mit einfachen und besonders wirkungsvollen Mitteln unterstützt. Hierdurch wird schlussendlich eine konstant hohe Schraubgenauigkeit erreicht, die eine manuelle Nachkalibrierung auf der Baustelle, insbesondere eine händische Nacharbeit mit einem Drehmomentschlüssel, vermeiden lässt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Befestigen wenigstens einer Spannklemme in ihrer Montageposition mittels einer Montagevorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung zur Verfügung gestellt. Die wesentlichen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind (i) das Aufsetzen und vorzugsweise Zentrieren der Montagevorrichtung auf der Schiene, (ii) das Greifen und Einklemmen der Spannklemme mittels des Greifmechanismus in einer Vormontageposition, (iii) das Verschieben des Greifmechanismus und der Spannklemme in die Montageposition, (iv) das Lösen der Klemmkraft des Greifmechanismus und das Freigeben der Spannklemme sowie (v) das Entfernen des Greifmechanismus aus der Montageposition ohne Spannklemme.
Bevorzugt wird, wenn das erfindungsgemäße Verfahren zudem den Schritt des Einschraubens wenigstens einer Spannklemmenschraube, vorzugsweise mit definiertem Drehmoment, nach dem Schritt (iii) oder dem Schritt (iv) oder dem Schritt (v) umfasst.
Besonders bevorzugt wird, wenn die Einrichtung zum Ein- und Ausschrauben der Bewegung der Spannklemmenschraube in deren Längsrichtung während des Schraubvorganges folgt. Hierdurch wird ein Verfahren zu Verfügung gestellt, das die Automatisierung des Befestigungsvorgangs besonders vorteilhaft unterstützt
Seite 7 und ein Verklemmen einzelner Vorrichtungs- und Einrichtungsteile miteinander sicher vermeidet.
Zur Befestigung der Schiene an der Schwelle oder einem anderen Schienenunterbau sind in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die folgenden Arbeitsschritte vorgesehen:
1. Der Maschinenbediener setzt den Schraubkopf auf die Schraube auf.
2. Der Zylinder des Greifmechanismus wird drucklos geschaltet und die Greifarme des Greifmechanismus klemmen die Spannklemme definiert per Federkraft oder Hydraulikkraft ein. Die vorzugsweise vorhandene Gummiauflage auf den Greifarmen des Greifmechanismus wird dabei leicht deformiert, so dass die Spannklemme einen festen Halt bekommt. Hieraus entsteht eine Kombination aus Kraft- und Formschluss.
3. Die Spannklemmenschrauben werden um eine definierte Anzahl von Umdrehungen gelöst. Dabei wird die gesamte Mechanik entsprechend der Gewindesteigung und Spindelumdrehungen über die Schraubenköpfe nach oben bewegt. Das dadurch bewirkte große/hohe Anheben der Spannklemme ermöglicht es, diese trotz größerem Spalt zwischen Schwelle und Schiene einrücken zu können, ohne dass diese gegen den Schienenfuß prallt.
4. In der Montagevorrichtung vorgesehene Ausrückzylinder zur Bewirkung der Bewegung zumindest der Greifarme des Greifmechanismus aus der Vormontageposition in die Montageposition oder zurück werden drucklos geschaltet und die Greifmechanik wird zusammen mit der eingeklemmten Spannklemme vorzugsweise durch Federkraft oder Hydraulikkraft bewirkbar in die Montageposition eingerückt. Der Bewegungshub wird vorzugsweise über einen an der Montagevorrichtung vorgesehenen Anschlag begrenzt.
Seite 8 5. Die Spannklemmenschraube wird drehmomentgesteuert angezogen und die Mechanik wird entsprechend der Gewindesteigung und der Spindelumdrehungen über die Spannklemmenschraubenköpfe nach unten gesenkt. Die Spannklemme liegt dann in der dafür vorgesehenen Montageposition.
6. Druck wird auf einen Zylinder des Greifmechanismus aufgegeben, so dass die Greifarme des Greifmechanismus auseinanderfahren und die Spannklemme freigeben.
7. Druck wird auf den oder die Ausrückzylinder der Montagevorrichtung gegeben, so dass der Greifmechanismus in seine Ausgangsstellung, somit die Vormontageposition, gefahren wird.
8. Der Maschinenbediener oder die Automatik wechselt anschließend zum nächsten Schraubenpaar.
Entsprechend dieser Vorgehensweise werden die Abläufe für das Ausrücken der Spannklemme von der Montageposition in die Vormontageposition in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein System auf der erfindungsgemäßen Montagevorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sowie einer Antriebvorrichtung, die mit der Montagevorrichtung verbunden ist, bereitgestellt. Vorzugsweise weist die Antriebsvorrichtung geeignete Mittel zum Aufsetzen der Antriebsvorrichtung auf einer Schiene sowie zum Bewegen der Antriebsvorrichtung zusammen mit der Montagevorrichtung entlang der Schienenlängsachse auf. Besonders bevorzugt weist die Antriebsvorrichtung wenigstens einen Motor auf, über den sowohl die Bewegung des Systems insgesamt entlang der Schiene als auch die Bewegung der einzelnen Greifmechanismen und Schraubeinrichtungen bewirkt werden kann. Gleiches gilt auch für die Bereitstellung des für Bewegungen der Montagevorrichtung oder einzelner Komponenten hiervon erforderlichen Hydraulikdrucks.
Seite 9 5. Kurze Beschreibung der Figuren
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf fünf zeichnerische Darstellungen näher erläutert, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind.
Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes System, umfassend eine Montagevorrichtung sowie eine Antriebsvorrichtung,
Figur 2 zeigt einen Greifmechanismus als wesentlichen Teil einer erfindungsgemäßen Montagevorrichtung sowohl in einer Losstellung (Figur 2a) als auch in einer Eingriffsstellung (Figur 2b),
Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf wesentliche Teile einer erfindungsgemäßen
Montagevorrichtung,
Figur 4 zeigt die Montagevorrichtung gemäß Figur 3 sowohl in einer Greif Position (Figur 4a) als auch in einer eingeschobenen Position (Figur 4b) und
Figur 5 zeigt einen wesentlichen Teil einer erfindungsgemäßen Montagevorrichtung während des Befestigens der Spannklemme in ihrer Montageposition.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes System, umfassend eine Montagevorrichtung 1 sowie eine hiermit verbundene Antriebsvorrichtung 10. Das System ist insge-
Seite 10 samt auf einer Schiene 3 abgesetzt und mittels eines Querverbinders 1 1 , der mit der Antriebsvorrichtung 0 verbunden ist, auf der parallel verlaufenden nicht dargestellten) Schiene abgestützt und in Längsrichtung der Schiene 3 geführt. Die Montagevorrichtung 1 umfasst zwei einander gegenüberliegend angeordnete Greifmechanismen 5, die jeweils Spannklemmen 2 zwischen zwei Greifarmen 7a, 7b haltend in ihre Montagepositionen führen. In der Montageposition werden die Spannklemmen 2 so angeordnet, dass sie sowohl auf dem Schienenfuß 3a als auch auf einer Winkelführungsplatte, die auf einer Bahnschwelle abgesetzt ist, angeordnet sind. Zwei Schraubvorrichtungen 6a, 6b verschrauben die Spannklemme 2 sicher in ihrer dargestellten Montageposition.
Figur 2a zeigt einen Greifmechanismus 5 der erfindungsgemäßen Montagevorrichtung 1 in einem Loszustand, bei dem zwei gegenüberliegende Greif arme 7a, 7b, die mittels einer Spannfeder 14 oder eines (nicht gezeigten) Zwei-Wege- Zylinders aufeinander hin gespannt sind, mittels eines Hydraulikzylinders 9 voneinander wegbewegt sind, um so die Spannklemmen 2 freizugeben.
Figur 2b zeigt den Greifmechanismus aus Figur 2a in seiner Klemmposition, bei der die gummierten Auflagen 8a, 8b auf den Wirkflächen der Greifarme 7a, 7b des Greifmechanismus 5 die Spannklemmen 2 kraft- und zumindest teilweise formschlüssig verklemmen. Der Hydraulikzylinder 9 steht in einer ungeschalteten Stellung, so dass die Greifarme 7a, 7b des Greifmechanismus 5 mittels der Spannfederwirkung oder der Hydraulikkraft-Wirkung aufeinander so zubewegt sind, dass die Spannfeder 14 sicher zwischen den Greifarmen 7a, 7b gehalten ist.
Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf einen wesentlichen Teil der erfindungsgemäßen Montagevorrichtung 1 mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten Greifmechanismen 5a, 5b. Die jeweiligen Greifmechanismen 5a, 5b sind drehbar um jeweilige Drehlager 15, 16 angeordnet und mittels jeweiliger Zugfedern 17, 18 oder Hydraulik so vorgespannt, dass ohne Betätigung des zwischen den einander
Seite 1 1 gegenüberliegenden Greifmechanismen 5a, 5b angeordnete Ausrückzylinder eine Verschwenkung der zwischen den jeweiligen Greifarmen der Greifmechanismen 5a, 5b angeordneten Spannklemme 2 in einer Schwenkbewegung entlang der dargestellten Pfeile 20, 21 bewirkt wird. Eine Synchronisierung der Bewegung der jeweiligen Greifmechanismen 5a, 5b kann mittels der zwischen beiden Greifme- chanismen 5a, 5b angeordneten Koppelstange 22 bewirkt werden.
Figur 4a zeigt einen wesentlichen Teil einer erfindungsgemäßen Montagevorrichtung 1 mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten Greifmechanismen 5a, 5b in einer Greifposition, bei der die Spannklemmenschrauben 23 mittels der Einrichtung 6 zum Ein- und Ausschrauben der Spannklemmenschrauben 23 in einem vorgegebenen Maß aus den Winkelführungsplatten 24 heraus geschraubt wurden, um so das Einschieben der Spannklemmen 2 in ihre Montageposition mittels der Greifmechanismen 5a, 5b zu erlauben.
Figur 4b zeigt die wesentlichen Teile der Montagevorrichtung 1 gemäß Figur 4a in einer Einschubposition, bei der die Greifmechanismen 5a, 5b nach Lösen des Ausrückzylinders 19 durch Wirkung der Spannfedern 2 auf die Schiene 3 hin in ihre Montageposition verschwenkt wurden. Die jeweiligen Spannklemmen 2 liegen nun sowohl oberhalb des Schienenfußes 3a als auch der Winkelführungsplatte 24 so angeordnet, dass eine Montage der Spannklemmen 2 mittels Einschrauben der Spannklemmenschrauben 23 durch die Einrichtung 6 zum Ein- und Ausschrauben der Spannklemmenschrauben 23 leicht automatisiert bewirkt werden kann.
Die Figuren 5a und 5b zeigen eine Draufsicht auf wesentliche Teile einer erfindungsgemäßen Montagevorrichtung 1 mit zueinander in die Montageposition eingeschwenkten Greifmechanismen 5a, 5b für die Spannklemmen 2.
Seite 12

Claims

Patentansprüche
1. Montagevorrichtung (1 ) für SpannkSemmen (2) zum Befestigen einer Schiene (3), insbesondere eines Schienenfußes (3a), auf einer Schienenschwelle (4) oder einem anderen Schienen-Oberbau, umfassend zumindest einen Greifmechanismus (5) zum synchronen Greifen wenigstens zweier Spannklemmen (2) und zum synchronen Bewegen von wenigstens zwei Spannklemmen (2) von deren Vormontageposition in die Montageposition, eine Einrichtung zum Aufbringen einer Klemmkraft auf die Spannklemmen (2), wobei die Einrichtung zum Aufbringen einer Klemmkraft einen Spannmechanismus sowie einen den Spannmechanismus lösenden oder einem dessen Klemmkraft entgegenwirkenden Mechanismus umfasst.
2. Montagevorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Montagevorrichtung (1 ) zusätzlich eine Einrichtung (6) zum synchronen Ein- und Ausschrauben wenigstens zweier Spannklemmenschrauben (23), vorzugsweise mit definiertem Drehmoment, umfasst.
3. Montagevorrichtung (1 ) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
sie eine Vorrichtung zur Wirkverbindung von Greifmechanismus (5) und Einrichtung (6) zum Ein- und Ausschrauben dergestalt umfasst, dass die Bewegung des Greifmechanismus (5) während des synchronen Ein- und Ausschraubens der wenigstens zwei Spannklemmenschrauben (23) mit der Einrichtung (6) zum Ein- und Ausschrauben synchronisierbar ist.
Seite 13
4. Montagevorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Montagevorrichtung (1) zusätzlich eine Einrichtung zur Festlegung ihrer Lage zu der Schiene (3), vorzugsweise zum Zentrieren der Montagevorrichtung (1) in Bezug auf die Schienenlängsachse, umfasst.
5. Montagevorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
sie wenigstens zwei einander gegenüberliegende Greifmechanismen (5a, 5b) umfasst, die spiegelbildlich zueinander angeordnet und bewegbar sind.
6. Montagevorrichtung (1 ) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Greifmechanismus (5) zwei aufeinander hin und voneinander weg bewegbare Greifarme (7a, 7b) zum Greifen der Spannklemme (2) umfasst.
7. Montagevorrichtung (1) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die einander gegenüberliegenden Wirkflächen der Greif arme (7a, 7b) elastische Auflagen (8a, 8b), vorzugsweise Elastomerauflagen oder Greif Verschlüsse, umfassen.
8. Montagevorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Greifmechanismus (5) mittels Federkraft oder hydraulischer Kraft von einer Losposition in eine Greifposition überführbar ist.
9. Montagevorrichtung (1 ) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
Seite 14 der Greifmechanismus (5) mittels einer schalt- und/oder steuerbaren Hydraulikvorrichtung von einer Greifposition in eine Losposition überführbar ist.
10. Montagevorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Greifmechanismus (5) mittels eines Hubzylinders (9) aus einer Losposition in eine Greifposition und zurück überführbar ist.
1 1. Montagevorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
sie mit einem vorzugsweise auf der Schiene (3) aufsetzbaren und auf dieser bewegbaren Antriebsvorrichtung (10) verbunden und/oder verbindbar ist.
12. Montagevorrichtung (1 ) nach Anspruch 11 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
über die Antriebseinrichtung die Bewegungen aller Mechanismen und Einrichtungen, inklusive der hydraulischen und elektrischen oder motorisiert- mechanischen, antreibbar sind.
13. Montagevorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die synchrone Anbringung und/oder die synchrone Entfernung der wenigstens zwei Spannklemmen (2) automatisch, vorzugsweise vollautomatisch, bewirkbar ist.
14. Verfahren zum Befestigen wenigstens zweier Spannklemmen (2) in ihrer Montageposition mittels einer Montagevorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Seite 15 - Aufsetzen und vorzugsweise Zentrieren der Montagevorrichtung (1) auf der Schiene (3),
- Greifen und Einklemmen der Spannklemmen (2) mittels des Greifmechanismus (5) in einer Vormontageposition,
- Verschieben des Greifmechanismus (5) und der Spannklemmen (2) in die Montageposition,
- Anziehen von Spannklemmschrauben (23) durch Aufbringen eines definierten Drehmoments oder formschlüssiges Auflegen zumindest von Teilen der Spannklemmen (2), vorzugsweise deren Mittelschlaufen, auf Winkelführungsplatten (24),
- Lösen der Klemmkraft des Greifmechanismus (5) und Freigeben der Spannklemmen (2), und
- Entfernen des Greifmechanismus (5) aus der Montageposition ohne Spannklemmen (2).
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verfahren zusätzlich zum Schritt des Einschraubens wenigstens zweier Spannklemmenschrauben, vorzugsweise mit definiertem Drehmoment, in der Montageposition umfasst.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (6) zum Ein- und Ausschrauben der Bewegung der Spannklemmenschrauben in deren Längsrichtung während des Schraubvorgangs folgt.
17. System aus Montagevorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 und einer mit der Montagevorrichtung (1 ) verbundenen Antriebsvorrichtung
(10).
Seite 16
18. System nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebsvorrichtung (10) Mittei zum Aufsetzen und Bewegen des Systems auf einer Schiene (2) aufweist.
19. System nach einem der Ansprüche 17 und 18,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebsvorrichtung (10) eine Einrichtung zur Suchlaufautomatik aufweist.
Seite 17
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