EP4196638B1 - Stopfmaschine zum unterstopfen von schwellen eines gleises - Google Patents

Stopfmaschine zum unterstopfen von schwellen eines gleises Download PDF

Info

Publication number
EP4196638B1
EP4196638B1 EP21755353.6A EP21755353A EP4196638B1 EP 4196638 B1 EP4196638 B1 EP 4196638B1 EP 21755353 A EP21755353 A EP 21755353A EP 4196638 B1 EP4196638 B1 EP 4196638B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
satellite
tamping
linear drive
tamping machine
track
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP21755353.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4196638C0 (de
EP4196638A1 (de
Inventor
Bernhard Lichtberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HP3 Real GmbH
Original Assignee
HP3 Real GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HP3 Real GmbH filed Critical HP3 Real GmbH
Publication of EP4196638A1 publication Critical patent/EP4196638A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4196638C0 publication Critical patent/EP4196638C0/de
Publication of EP4196638B1 publication Critical patent/EP4196638B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • E01B27/12—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track; Compacting track-carrying ballast
    • E01B27/13—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/16—Sleeper-tamping machines
    • 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
    • E01B27/12—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track; Compacting track-carrying ballast
    • E01B27/13—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/16—Sleeper-tamping machines
    • E01B27/17—Sleeper-tamping machines combined with means for lifting, levelling or slewing the track
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2203/00—Devices for working the railway-superstructure
    • E01B2203/12—Tamping devices

Definitions

  • the invention relates to a tamping machine for tamping sleepers of a track, with a machine frame that can be moved on two rail bogies and extends in the longitudinal direction of the tamping machine, and a satellite that is arranged between the rail bogies and can be moved on the track via a bogie, which is connected to the machine frame via a satellite longitudinal guide and which has a tamping unit that is height-adjustable with respect to the satellite and a track lifting and straightening unit between the bogie and the satellite longitudinal guide, the satellite being directly connected to the machine frame via a linear drive, the linear drive comprising two hydraulic cylinders accelerating and decelerating the satellite within a provided displacement range between the rail bogies in such a way that a predetermined travel dimension (sleeper pitch or a multiple thereof) is maintained.
  • Known tamping machines work continuously with working satellites, or satellites for short.
  • the tamping machine moves at a constant speed during work, while the integrated tamping satellite with tamping units, lifting and straightening device and measuring car moves discontinuously from tamping area to tamping area and lifts and straightens the track and tamps the sleepers.
  • Such a tamping machine which is continuously running during operation, is, for example, US 6 705 232
  • the great advantage of this type of tamping machine is that the main machine is equipped with a significantly larger mass does not have to be stopped at every sleeper that needs to be tamped and then accelerated again. This increases the working speed of the machine compared to cyclically working machines and also reduces the accelerations acting on the machine operator.
  • the cyclical advance from sleeper area to sleeper area is limited to the satellite carrying the working units, which is designed to be longitudinally displaceable relative to the main frame of the machine.
  • Such a machine is also based on the AT401943B out.
  • Tamping units fix the position of a track during maintenance work. This is done using tamping tools, so-called tamping picks, which penetrate into the ballast next to the sleepers and compact the ballast under the sleeper using a linear closing movement that is superimposed by a compaction vibration.
  • tamping machines that are specialized in tamping switches (with divisible tamping units - so-called splithead units, additional lifting devices for the branch line, pivoting compacting picks, etc.) and tamping machines that are primarily built for tamping sections. Tamping machines are known to work cyclically but also continuously. There are also single-sleeper and multi-sleeper tamping machines. Multi-sleeper tamping machines tampe several sleepers at once in one work cycle. However, they can also be used so that only one sleeper is tamped.
  • the satellite frame rests on a chassis that is connected to brakes and a drive that acts on the wheels.
  • the disadvantage of such drives is that they do not work without delay, but have a dead time.
  • the drive is also dependent on the coefficient of friction between the wheel and the rail and the mass resting on the chassis. If the drive or braking force is too high, the drive wheels either skid or lock. Skidding puts strain on the rail and a lot of time is lost. If it locks, the satellite slips beyond the planned advance. The satellite then has to reset so that the tamping tool can dip into the gap between the sleepers. This also means a loss of time, and the continuity of the work is interrupted. Continuously working machines work with a fixed tamping time.
  • AT515801 is a method in which an optimal compaction time is automatically determined and specified by the machine itself.
  • the method according to AT515801 Practical results show that this leads to a much longer lasting track position and thus to considerable economic advantages.
  • the application of this method with unpredictable, varying tamping times makes the application of continuous tamping difficult or even impossible.
  • Tamping work represents a costly disruption to operations, which is why it is important that the tamping machines deliver the highest possible performance and that the corrected track position lasts as long as possible.
  • Chassis drives consist of a power supply, control circuit, gearbox and drive motor and are complex and expensive.
  • the invention is therefore based on the object of avoiding the disadvantages mentioned and of enabling precise and rapid position control of the satellite.
  • the invention solves the problem in that the linear drive is equipped with position detection and of the two hydraulic cylinders, one pushes the satellite during a displacement between the rail carriages and the other pulls or brakes it.
  • different tamping times are automatically compensated by adjusting the starting and braking acceleration via the linear drive. If the tamping time is longer, the satellite is moved forward faster, if it is shorter, it is moved forward more slowly. More than two hydraulic cylinders can also be provided, one of which pushes the satellite when it is moved between the rail carriages and the other part pulls or brakes when the approached position is reached. This can achieve the same effect as when using a synchronous cylinder. This makes continuous work possible even with different tamping times by adjusting the accelerations and decelerations. Preferably, there is at least one cylinder in front of the satellite in the working direction and one behind it.
  • the rear cylinder is a push cylinder that pushes the satellite forward in the working direction and if the front cylinder is a brake cylinder that brakes the satellite exactly at the position to be approached. Both cylinders are assigned displacement sensors to control the positioning.
  • the invention enables increased acceleration of the satellite when starting and braking, as the pushing hydraulic cylinder can handle large forward thrust forces and the pulling brake cylinder can not only pull but also handle large braking forces, which are required when the satellite has to be pushed forward strongly in the direction of work and then braked strongly at the work site.
  • the pushing hydraulic cylinder can handle large forward thrust forces and the pulling brake cylinder can not only pull but also handle large braking forces, which are required when the satellite has to be pushed forward strongly in the direction of work and then braked strongly at the work site.
  • there is no need for larger oil reservoirs as the oil required for the drive only needs to be pumped between the two cylinders.
  • a significant advantage of the invention is also the possible elimination of the drive and the brake for the satellite drive, the extremely precise positioning of the satellite between the two rail bogies and the possibility of immediately correcting the position on the track in the event of deviations, since compared to drive and brakes on bogies there are only extremely short dead times and response delays, for example due to slippage between the wheels and the rail.
  • the satellite is firmly connected to the machine frame of the tamping machine via at least two linear drives.
  • the linear drive is therefore connected to the machine frame at one end and to the satellite at the other.
  • the linear drive can be designed as a hydraulic cylinder with a position sensor. This linear drive is used both to accelerate the satellite and to decelerate it when positioning it between the rail carriages of the tamping machine.
  • the course of the start-up ramp and the braking ramp can be precisely specified using proportional control valves or servo valves and corresponding control electronics.
  • the satellite mass is only 10-15% of the main machine mass, so the impact on the operator on the continuously moving main machine when starting and braking is correspondingly low.
  • the reaction can be selected by choosing appropriate acceleration and braking ramps.
  • the linear drive accelerates and decelerates the satellite within a specified displacement range between the rail carriages in such a way that a specified travel dimension is maintained.
  • the specified travel dimension must be maintained, which must be within the permitted displacement range and represents a measure of the displacement of the satellite relative to the machine frame along the track.
  • a travel drive and a braking device can of course also be installed to support this. This has the advantage of possible redundancy and support of the hydraulic cylinders, which could be made smaller.
  • Two linear drives of one in One direction of operation is pulling when driving forward and one is pushing, and the other direction is reversed when braking. This has the advantage of the same force effect when accelerating and braking.
  • a hydraulic cylinder as a linear drive has different force effects depending on the direction of actuation due to the piston and ring surface.
  • a significant advantage of the invention is the elimination of the drive and brake of the satellite drive, the extremely precise positioning of the satellite between the two rail bogies and the possibility of correcting the position immediately in the event of deviations, since compared to drive and brakes on bogies there are only extremely short dead times and response delays, for example due to slippage between the wheels and the rail.
  • the specified advance path is the sleeper pitch (typically 60 cm) or, for multi-sleeper tamping machines, the corresponding multiple of this.
  • the invention there is the advantage that varying tamping times can be compensated for by automatically adjusted acceleration and braking delays of the linear drives, thus ensuring the continuous advance of the main machine.
  • the working speed of the tamping machine can be increased because the idle times of the satellite's drive are eliminated.
  • a further advantage of the invention is that when the continuous forward speed of the tamping machine is increased or reduced, the starting and braking accelerations are automatically adjusted. This means that even higher working speeds can be achieved.
  • the linear drive preferably comprises at least two hydraulic cylinders, in particular a synchronous cylinder, with position detection.
  • a control circuit can be provided which determines the starting and braking accelerations of the satellite as a function of a, in particular constant, The tamping machine travel speed is set by means of the linear drive in order to achieve the specified permitted travel distance.
  • the tamping machine 1 for tamping sleepers of a track 2 comprises a machine frame 14 which can be moved on two rail carriages 9 and extends in the longitudinal direction of the tamping machine, and a satellite 3 which is arranged between the rail carriages 9 and can be moved on the track 2 via a carriage 10, which is connected to the machine frame 14 via a satellite longitudinal guide 18 and which has a tamping unit 5 which is height-adjustable with respect to the satellite 3 and a track lifting and straightening unit 7 between the carriage 10 and the satellite longitudinal guide 18.
  • the satellite 3 is connected directly to the machine frame 14 via a linear drive 4 with position detection, wherein the linear drive 4 accelerates and decelerates the satellite 3 within a provided displacement range A between the rail carriages 9 in such a way that a predetermined travel dimension is maintained.
  • the longitudinally displaceable satellite 3 rests on the chassis 10.
  • the satellite 3 is guided by satellite longitudinal guides 18 in the main frame 14 in the manner of a wheelbarrow, with one end having a running gear, at the other end it is guided longitudinally by guide arms.
  • the machine 1 with the tamping cabin 15 can be moved on the track 2 via bogies 9, 10.
  • the machine has a track measuring system 6, 11, 12 which is used to control the lifting and straightening unit 7, which is integrated in the satellite 3.
  • On the satellite 3 there is a tamping unit 5 which can be lowered and raised and which can be rotated about the vertical axis by the angle ⁇ via a turntable 19 and can also be moved transversely via a displacement device 20 which is transverse to the working direction.
  • the lifting and straightening unit can be moved in the longitudinal direction of the track via a linear drive 8 which is connected to the satellite frame 13.
  • At least one lifting cylinder H and at least one straightening cylinder R are assigned to the track lifting and straightening unit
  • the machine works in the working direction AR.
  • the satellite 3 can be moved relative to the main frame 14 by the displacement range A within which the work-dependent (straightening and/or tamping, track bed quality) travel dimension lies.
  • the satellite 3 is guided in or under the machine frame 14 via the linear drive 4, which has a particularly integrated distance measuring system, accelerated forwards in the direction of travel and braked again in time to precisely reach the required advance distance.
  • the diagram Fig.2 shows the path s plotted vertically and the time axis t horizontally.
  • the continuous constant advance speed v M of the main engine 1 is given by the straight line.
  • the path-time curve of the satellite 3 is shown.
  • T st corresponds to the tamping time
  • t T is the dead time of the drive
  • t F the advance time.
  • an abnormal extension of the tamping time t st ' occurs. Since the advance path of the satellite t is exhausted, the main engine must stop for the time t Mst and can only resume its journey after the advance of the satellite 3.
  • the diagram Fig.3 shows the path s plotted vertically and the time axis t horizontally.
  • the continuous constant forward speed v M of the main engine 1 is given by the straight line.
  • T st1 is the tamping time of the 1st tamping and t F1 the corresponding advance time. Since the linear drive according to the invention has no dead times t T , the time t F available for advance is longer at a comparable working speed v M.
  • the starting and braking accelerations of the satellite 3 can be carried out more gently.
  • the 2nd tamping for example, requires a longer time t st2 .
  • the advance time t F2 is reduced accordingly, the starting and braking accelerations are automatically adjusted and become longer.
  • the 3rd tamping requires t st3 with the starting and braking acceleration set accordingly, the advance time is t F3 etc. In this way, the tamping machine 1 can work at a constant speed even though the tamping times vary.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Stopfmaschine zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises, mit einem auf zwei Schienenfahrwerken verfahrbaren, sich in Stopfmaschinenlängsrichtung erstreckenden Maschinenrahmen und einem zwischen den Schienenfahrwerken angeordneten und über ein Fahrwerk am Gleis verfahrbaren Satelliten, der über eine Satellitenlängsführung mit dem Maschinenrahmen führungsverbunden ist und der zwischen Fahrwerk und Satellitenlängsführung ein bezüglich des Satelliten höhenverstellbares Stopfaggregat sowie ein Gleishebe-Richt-Aggregat aufweist, wobei der Satellit über einen Linearantrieb direkt mit dem Maschinenrahmen verbunden ist, wobei der zwei Hydraulikzylinder umfassende Lineartrieb den Satellit innerhalb eines vorgesehenen Verschiebebereiches zwischen den Schienenfahrwerken derart beschleunigt und verzögert, dass ein vorgegebenes Verfahrmass (Schwellenteilung oder ein Vielfaches davon) eingehalten ist.
    • Stand der Technik
  • Derartige, beispielsweise aus der AT 383838 B und der DE 3409846 A1 bekannte Stopfmaschinen arbeiten kontinuierlich mit Arbeitssatelliten, hier kurz Satelliten. Die Stopfmaschine fährt während der Arbeit mit konstanter Geschwindigkeit, während der integrierte Stopfsatellit mit Stopfaggregaten, Hebe-Richteinrichtung und Messwagen diskontinuierlich von Stopfbereich zu Stopfbereich vorfährt und das Gleis hebt und richtet sowie die Schwellen unterstopft.
  • Eine solche im Arbeitseinsatz kontinuierlich fahrende Stopfmaschine ist beispielsweise durch US 6 705 232 bekannt. Der große Vorteil dieser Art von Stopfmaschinen besteht darin, dass die Hauptmaschine mit einer wesentlich größeren Masse nicht bei jeder zu unterstopfender Schwelle gestoppt und anschließend wieder beschleunigt werden muss. Dadurch erhöht sich die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine gegenüber zyklisch arbeitenden Maschinen und außerdem werden die auf den Maschinisten wirkenden Beschleunigungen verringert. Die zyklische Vorfahrt von Schwellenbereich zu Schwellenbereich beschränkt sich auf den die Arbeitsaggregate tragenden Satelliten, der relativ zum Hauptrahmen der Maschine längsverschiebbar ausgebildet ist. Eine solche Maschine geht auch aus der AT401943B hervor.
  • Werden bestimmte von den Bahndirektionen festgelegte Komfortgrenzwerte oder Sicherheitsgrenzwerte einer geometrischen Gleislage überschritten, dann werden Gleisstopfarbeiten geplant und zeitgerecht durchgeführt. Zur Behebung und Berichtigung dieser geometrischen Gleisfehler kommen heute meist Gleisbaumaschinen zum Einsatz.
  • Stopfaggregate fixieren die Lage eines Gleises während einer Instandhaltungsmaßnahme. Dies geschieht über Stopfwerkzeuge, so genannte Stopfpickel, die in den Schotter neben den Schwellen eintauchen und über eine lineare Schließbewegung die durch eine Verdichtschwingung überlagert wird, den Schotter unter der Schwelle verdichten.
  • Es gibt Stopfmaschinen die auf das Stopfen von Weichen spezialisiert sind (mit teilbaren Stopfaggregaten - so genannte Splitheadaggregate, Zusatzhebeeinrichtungen für den abzweigenden Strang, schwenkbare Verdichtpickel etc.) und Stopfmaschinen die vorzugsweise für das Streckenstopfen gebaut sind. Stopfmaschinen sind zyklisch aber auch kontinuierlich arbeitend bekannt. Daneben gibt es noch Einschwellen- und Mehrschwellenstopfmaschinen. Mehrschwellenstopfmaschinen stopfen in einem Arbeitszyklus mehrere Schwellen auf einmal. Sie können aber auch so eingesetzt werden, dass nur eine Schwelle gestopft wird.
  • Der Satellitenrahmen ruht bei den vorbekannten Lösungen auf einem Fahrwerk, welches mit Bremsen und einem Antrieb, der auf die Räder wirkt, verbunden ist. Der Nachteil von solchen Antrieben ist, dass sie nicht verzögerungsfrei wirken, sondern eine Totzeit aufweisen. Wie die Bremsen so ist auch der Antrieb vom Reibwert zwischen Rad-Schiene und der auf dem Fahrwerk ruhenden Masse abhängig. Ist die Antriebs- oder Bremskraft zu hoch dann kommen die Antriebsräder entweder ins Schleudern oder Blockieren. Beim Schleudern wird die Schiene beansprucht und viel Zeit verloren. Beim Blockieren rutscht der Satellit über den geplanten Vorschub hinaus. Dann muss der Satellit zurücksetzen, damit die Stopfpickel ins Zwischenfach zwischen den Schwellen tauchen kann. Dies bedeutet ebenfalls einen Zeitverlust, zudem wird die Kontinuität der Arbeit unterbrochen. Kontinuierlich arbeitende Maschinen arbeiten mit einer fix eingestellten Stopfzeit. Bei einer veränderlichen Stopfzeit müsste die Vorfahrgeschwindigkeit der Hauptmaschine ständig an die varieriende Stopfzeit angepasst werden oder überhaupt, wenn der Verstellweg des Satelliten erschöpft ist, stehenbleiben. Aus AT 515801 ist eine Methode bekannt bei der eine optimale Verdichtzeit automatisch durch die Maschine selbst bestimmt und vorgegeben wird. Die Methode nach AT 515801 , das zeigen praktische Ergebnisse, führt zu einer wesentlich längeren haltbaren Gleislage und damit zu erheblichen wirtschaftlichen Vorteilen. Die Anwendung dieser Methode mit nicht vorhersehbaren varierienden Stopfzeiten, erschwert oder verunmöglicht sogar die Anwendung des kontinuierlichen Stopfens.
  • Stopfarbeiten stellen kostspielige Betriebsbehinderungen dar, weshalb eine möglichst hohe Arbeitsleistung der Stopfmaschinen und eine möglichst hohe Haltbarkeit der berichtigten Gleislage bedeutend sind.
  • Antriebe von Fahrwerken bestehen aus Leistungsversorger, Regelkreis, Getriebe und Antriebsmotor und sind aufwendig und kostspielig.
  • Aus EP 1387003B1 ist bekannt, dass der Fahrantrieb des Satelliten mit Hilfe eines Beschleunigungszylinders unterstützt werden kann. Damit wird zwar die Anfahrverzögerung des Antriebs der Fahrwerke zum Teil kompensiert, aber so ein Beschleunigungszylinder trägt zur Präzision der Positionierung des Satelliten nichts bei. Er weist auch keinen Anteil an der Bremswirkung des Satelliten auf.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die angeführten Nachteile zu vermeiden und eine präzise und schnelle Positionsregelung des Satelliten zu ermöglichen.
  • Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Lineartrieb mit Positionserfassung ist und von den zwei Hydraulikzylindern der eine den Satelliten bei einer Verlagerung zwischen den Schienenfahrwerken schiebt und der andere zieht bzw. bremst.
  • Unterschiedliche Stopfzeiten werden erfindungsgemäß automatisch durch Anpassung der Anfahr- und Bremsbeschleunigung über den Linearantrieb ausgeglichen. Bei längerer Stopfzeit wird der Satellit schneller vorgefahren, bei kürzerer langsamer. Es können auch mehr als zwei, Hydraulikzylinder vorgesehen sein, von denen der eine Teil den Satelliten bei einer Verlagerung zwischen den Schienenfahrwerken schiebt und der andere Teil zieht bzw. bremst, wenn die angefahrene Position erreicht wird. Damit kann die gleiche Wirkung wie bei einer Verwendung eines Gleichgangzylinders erzielt werden. Damit ist ein kontinuierliches Arbeiten auch bei unterschiedlichen Stopfzeiten durch Anpassung der Beschleunigungen und Verzögerungen möglich. Vorzugsweise gibt es je wenigstens einen Zylinder in Arbeitsrichtung vor und einen hinter dem Satelliten. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn der hintere Zylinder ein Schiebezylinder ist, der den Satelliten in Arbeitsrichtung vorschiebt, und wenn der vordere Zylinder ein Bremszylinder ist, der den Satelliten exakt an der anzufahrenden Position abbremst. Beiden Zylindern sind zur Regelung der Stellage Weggeber zugeordnet.
  • Mit der Erfindung können erhöhte Anfahr- und Bremsbeschleunigungen des Satelliten realisiert werden, da der schiebende Hydraulikzylinder große Vorschubkräfte und der ziehende Bremszylinder nicht nur ziehen, sondern auch große Bremskräfte bewerkstelligen kann, die erforderlich sind, wenn der Satellit stark in Arbeitsrichtung vorgeschoben und an der Arbeitsstelle wiederum stark abgebremst werden muss. Zudem kann auf vergrößerte Ölspeicher verzichtet werden, da das für den Anrieb erforderliche Öl lediglich zwischen den beiden Zylindern umgepumpt werden muss.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist zudem der mögliche Entfall des Fahrantriebes und der Bremse für das Satellitenlaufwerk, ist die überaus exakte Positionierbarkeit des Satelliten zwischen den zwei Schienenfahrwerken und ist die Möglichkeit, die Position im Gleis bei Abweichungen sofort zu korrigieren, da es verglichen mit Fahrantrieben und Bremsen auf Fahrwerken nur äußerst geringe Totzeiten und Ansprechverzögerungen, beispielsweise durch Schlupf zwischen Rädern und Schiene, gibt.
  • Der Satellit ist über mindestens zwei Linearantriebe fest mit dem Maschinenrahmen der Stopfmaschine verbunden. Der Linearantrieb greift also einerends am Maschinenrahmen und andernends am Satelliten an. Der Linearantrieb kann als Hydraulikzylinder mit einem Positionsgeber ausgeführt werden. Dieser Linearantrieb wird sowohl zum Beschleunigen des Satelliten als auch zum Verzögern beim Positionieren zwischen den Schienenfahrwerken der Stopfmaschine verwendet. Der Verlauf der Anfahrrampe und der Bremsrampe kann über Proportionalregelventile bzw. Servoventile und entsprechende Regelektronik exakt vorgegeben werden. Die Satellitenmasse weist nur 10-15% der Hauptmaschinenmasse auf, deshalb ist die Stoßwirkung auf den Maschinisten auf der kontinuierlich fahrenden Hauptmaschine beim Anfahren und Bremsen entsprechend gering. Zudem kann die Rückwirkung (Beschleunigungs- und Bremsimpulsrückwirkung) durch Wahl entsprechender Beschleunigungs- und Bremsrampen gewählt werden. Der Lineartrieb beschleunigt und verzögert den Satelliten innerhalb eines vorgesehenen Verschiebebereiches zwischen den Schienenfahrwerken derart, dass ein vorgegebenes Verfahrmaß eingehalten ist. Abhängig von Zykluszeit von Stopfaggregat und Gleishebe-Richt-Aggregat, von Fahrgeschwindigkeit der Stopfmaschine und dem Verschiebebereich des Satelliten ist das vorgegebene Verfahrmaß einzuhalten, welches innerhalb des erlaubten Verschiebebereiches zu liegen hat und ein Maß für die Verschiebung des Satelliten gegenüber dem Maschinenrahmen entlang des Gleises darstellt. Zusätzlich kann zur Unterstützung natürlich auch ein Fahrantrieb und eine Bremsvorrichtung aufgebaut werden. Dies hat den Vorteil einer möglichen Redundanz und einer Unterstützung der Hydraulikzylinder die kleiner ausgeführt werden könnten. Anwendbar sind auch zwei Linearantriebe einer in Arbeitsrichtung bei der Vorfahrt ziehend und einer drückend und beim Bremsen in umgekehrter Richtung wirkend. Dies hat den Vorteil gleicher Kraftwirkung beim Beschleunigen als auch beim Bremsen. Ein Hydraulikzylinder als Linearantrieb hat ja auf Grund der Kolben- und Ringfläche unterschiedliche Kraftwirkung je nach Betätigungsrichtung.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist der Entfall des Fahrantriebes und der Bremse des Satellitenlaufwerkes, die überaus exakte Positionierbarkeit des Satelliten zwischen den zwei Schienenfahrwerken und die Möglichkeit, die Position bei Abweichungen sofort zu korrigieren, da es verglichen mit Fahrantrieben und Bremsen auf Fahrwerken nur äußerst geringe Totzeiten und Ansprechverzögerungen, beispielsweise durch Schlupf zwischen Rädern und Schiene, gibt. Zudem ergibt sich eine Unabhängigkeit von Rad-Schiene Reibwerten. Im Herbst muss z. B. die Geschwindigkeit der Stopfmaschine (wegen Laub auf der Schiene) an die vorhandenen schlechten Reibwerte angepasst werden. Damit sinkt die Arbeitsgeschwindigkeit. Dies wird bei der erfindungsgemäßen Ausführung vermieden. Bei Einschwellenstopfmaschinen ist der vorgegebene Vorfahrweg die Schwellenteilung (typisch 60cm) oder bei Mehrschwellenstopfmaschinen das entsprechende Vielfache davon. Erfindungsgemäß ergibt sich der Vorteil, dass varierende Stopfzeiten durch automatisch angepasste Beschleunigungs- und Bremsverzögerungen der Linearantriebe ausgeglichen werden können und damit die kontinuierliche Vorfahrt der Hauptmaschine gewährleistet bleibt. Insgesamt kann die Arbeitsgeschwindigkeit der Stopfmaschine wegen des Wegfalls der Totzeiten des Fahrantriebes des Satelliten erhöht werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass bei einer Anhebung oder Reduzierung der kontinuierlichen Vorfahrgeschwindigkeit der Stopfmaschine automatische die Anfahr- und Bremsbeschleunigungen angepasst werden. Damit können noch höhere Arbeitsgeschwindigkeiten erzielt werden.
  • Der Linearantrieb umfasst vorzugsweise mindestens zwei Hydraulikzylinder, insbesondere ein Gleichgangzylinder, mit Positionserfassung. Insbesondere kann ein Regelkreis vorgesehen sein, der Anfahr- und Bremsbeschleunigungen des Satelliten in Abhängigkeit einer, insbesondere konstanten, Stopfmaschinenfahrgeschwindigkeit mittels des Linearantriebs vorgibt, um das vorgegebene erlaubte Verfahrmaß zu erreichen.
    • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • In der Zeichnung Fig. 1 ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer kontinuierlich arbeitenden Stopfmaschine 1 mit Satelliten 3 und linearen Antrieb 4 in Seitenansicht,
    Fig. 2
    ein Weg Zeitdiagramm Diagramm und
    Fig. 3
    ebenfalls ein Weg Zeitdiagramm Diagramm.
    Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Die Stopfmaschine 1 zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises 2, umfasst einen auf zwei Schienenfahrwerken 9 verfahrbaren, sich in Stopfmaschinenlängsrichtung erstreckenden Maschinenrahmen 14 und einen zwischen den Schienenfahrwerken 9 angeordneten und über ein Fahrwerk 10 am Gleis 2 verfahrbaren Satelliten 3, der über eine Satellitenlängsführung 18 mit dem Maschinenrahmen 14 führungsverbunden ist und der zwischen Fahrwerk 10 und Satellitenlängsführung 18 ein bezüglich des Satelliten 3 höhenverstellbares Stopfaggregat 5 sowie ein Gleishebe-Richt-Aggregat 7 aufweist.
  • Der Satellit 3 ist über einen Linearantrieb 4 mit Positionserfassung direkt mit dem Maschinenrahmen 14 verbunden, wobei der Lineartrieb 4 den Satellit 3 innerhalb eines vorgesehenen Verschiebebereiches A zwischen den Schienenfahrwerken 9 derart beschleunigt und verzögert, dass ein vorgegebenes Verfahrmass eingehalten ist.
  • Innerhalb des Maschinenrahmens 14 der Maschine ruht der längsverschiebbare Satellit 3 auf dem Fahrwerk 10. Der Satellit 3 wird durch Satellitenlängsführungen 18 im Hauptrahmen 14 nach Art einer Schubkarre, einerends mit Laufwerk, anderends mit Führungsarmen längsverschiebbar geführt. Die Maschine 1 mit der Stopfkabine 15 ist über Drehgestelle 9, 10 auf dem Gleis 2 verfahrbar. Die Maschine weist ein Gleismesssystem 6, 11, 12 welches zum Regeln des Hebe-Richt-Aggregates 7, das in den Satelliten 3 integriert ist, auf. Auf dem Satelliten 3 befindet sich ein senk- und hebbares Stopfaggregat 5 das über einen Drehkranz 19 um die Hochachse um den Winkel α drehbar und über eine quer zur Arbeitsrichtung liegende Verschiebeeinrichtung 20 auch quer verschiebbar ist. Das Hebe-Richt-Aggregat ist über einen Linearantrieb 8 der mit dem Satellitenrahmen 13 verbunden ist in Gleislängsrichtung verschiebbar. Dem Gleishebe-Richt-Aggregat 7 ist wenigstens ein Hebezylinder H und wenigstens ein Richtzylinder R zugeordnet.
  • Die Maschine arbeitet in Arbeitsrichtung AR. Der Satellit 3 ist bezogen auf den Hauptrahmen 14 um den Verschiebebereich A verfahrbar innerhalb dem das arbeitsabhängige (richten und/oder stopfen, Gleisbettqualität) Verfahrmass liegt. Über den Linearantrieb 4 der über ein, insbesondere integriertes Wegmesssystem verfügt wird der Satellit 3 im bzw. unter dem Maschinenrahnen 14 geführt, in Fahrtrichtung nach vorne beschleunigt und zum genauen Erreichen der nötigen Vorfahrdistanz wieder rechtzeitig abgebremst.
  • Das Diagramm Fig. 2 zeigt vertikal aufgetragen den Weg s und horizontal die Zeitachse t. Die kontinuierliche konstanten Vorfahrtgeschwindigkeit vM der Hauptmaschine 1 ist durch die Gerade gegeben. Darüber ist der Weg-Zeit-Verlauf des Satelliten 3 gezeigt. Tst entspricht der Stopfzeit, tT ist die Totzeit des Antriebes, a der Vorfahrweg (Schwellenteilung) und tF die Vorfahrzeit. Bei ST tritt eine anomale Verlängerung der Stopfzeit tst' auf. Da der Vorfahrweg des Satellitent erschöpft ist, muss die Hauptmaschine für die Zeit tMst anhalten und kann erst nach der Vorfahrt des Satelliten 3 ihre Fahrt wieder aufnehmen.
  • Das Diagramm Fig. 3 zeigt vertikal aufgetragen den Weg s und horizontal die Zeitachse t. Die kontinuierliche konstanten Vorfahrtgeschwindigkeit vM der Hauptmaschine 1 ist durch die Gerade gegeben. Darüber ist der Weg-Zeit-Verlauf des Satelliten 3 gezeigt. Tst1 ist die Stopfzeit der 1. Stopfung und tF1 die entsprechende Vorfahrzeit. Da der erfindungsgemäße Linearantrieb keine Totzeiten tT aufweist, ist die zur Vorfahrt verfügbare Zeit tF, bei vergleichbarer Arbeitsgeschwindigkeit vM, länger. Die Anfahr- und Bremsbeschleunigungen des Satelliten 3 können sanfter ausgeführt werden. Die 2. Stopfung benötigt zum Beispiel eine längere Zeit tst2. Die Vorfahrzeit tF2 verringert sich entsprechend, Anfahr- und Bremsbeschleunigungen werden automatisch angepasst und größer. Die 3. Stopfung benötigt tst3 mit entsprechend eingestellter Anfahr- und Bremsbeschleunigung ergibt sich die Vorfahrzeit zu tF3 usw. Auf diese Weise kann die Stopfmaschine 1 mit kontinuierlicher Geschwindigkeit arbeiten obwohl die Stopfzeiten variieren.

Claims (7)

  1. Stopfmaschine (1) zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises (2), mit einem auf zwei Schienenfahrwerken (9) verfahrbaren, sich in Stopfmaschinenlängsrichtung erstreckenden Maschinenrahmen (14) und einem zwischen den Schienenfahrwerken (9) angeordneten und über ein Fahrwerk (10) am Gleis (2) verfahrbaren Satelliten (3), der über eine Satellitenlängsführung (18) mit dem Maschinenrahmen (14) führungsverbunden ist und der zwischen Fahrwerk (10) und Satellitenlängsführung (18) ein bezüglich des Satelliten (3) höhenverstellbares Stopfaggregat (5) sowie ein Gleishebe-Richt-Aggregat (7) aufweist, wobei der Satellit (3) über einen Linearantrieb (4) direkt mit dem Maschinenrahmen (14) verbunden ist, wobei der zwei Hydraulikzylinder (4) umfassende Lineartrieb (4) den Satellit (3) innerhalb eines vorgesehenen Verschiebebereiches (A) zwischen den Schienenfahrwerken (9) derart beschleunigt und verzögert, dass ein vorgegebenes Verfahrmass eingehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lineartrieb (4) mit Positionserfassung ist und von den zwei Hydraulikzylindern (4) der eine den Satelliten (3) bei einer Verlagerung zwischen den Schienenfahrwerken (9) schiebt und der andere zieht bzw. bremst.
  2. Stopfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (4) ein ein Gleichgangzylinder mit Positionserfassung ist.
  3. Stopfmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Regelkreis, der Anfahr- und Bremsbeschleunigungen des Satelliten (3) in Abhängigkeit einer, insbesondere konstanten, Stopfmaschinenfahrgeschwindigkeit mittels des Linearantriebs (4) vorgibt, um das vorgegebene erlaubte Verfahrmass zu erreichen.
  4. Stopfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Regelkreis, der Anfahr- und Bremsbeschleunigungen des Satelliten (3) in Abhängigkeit einer, insbesondere konstanten, Stopfmaschinenfahrgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Stopfzeiten (tFi) mittels des Linearantriebs (4) vorgibt, um das vorgegebene erlaubte Verfahrmass zu erreichen.
  5. Stopfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Linearantrieb (4) ein Fahrantrieb (16) am Fahrwerk (10) des Satelliten (3) vorgesehen ist.
  6. Stopfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Linearantrieb (4) eine Bremse (17) am Fahrwerk (10) des Satelliten (3) vorgesehen ist.
  7. Stopfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Hydraulikzylinder (4) ein Schiebezylinder ist, der den Satelliten (3) in Arbeitsrichtung vorschiebt, und dass der vordere Hydraulikzylinder (4) ein Bremszylinder ist, der den Satelliten an der anzufahrenden Position abbremst.
EP21755353.6A 2020-08-14 2021-08-10 Stopfmaschine zum unterstopfen von schwellen eines gleises Active EP4196638B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50686/2020A AT524100A1 (de) 2020-08-14 2020-08-14 Stopfmaschine zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises
PCT/AT2021/060279 WO2022032319A1 (de) 2020-08-14 2021-08-10 Stopfmaschine zum unterstopfen von schwellen eines gleises

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP4196638A1 EP4196638A1 (de) 2023-06-21
EP4196638C0 EP4196638C0 (de) 2024-07-24
EP4196638B1 true EP4196638B1 (de) 2024-07-24

Family

ID=77358027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21755353.6A Active EP4196638B1 (de) 2020-08-14 2021-08-10 Stopfmaschine zum unterstopfen von schwellen eines gleises

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4196638B1 (de)
JP (1) JP2023537140A (de)
CN (1) CN116018440A (de)
AT (1) AT524100A1 (de)
WO (1) WO2022032319A1 (de)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT379835B (de) * 1983-08-19 1986-03-10 Plasser Bahnbaumasch Franz Kontinuierlich (non stop) verfahrbare gleisstopf -nivellier- und richtmaschine
AT383838B (de) * 1984-06-01 1987-08-25 Plasser Bahnbaumasch Franz Kontinuierlich verfahrbare gleisstopf-nivellier- und richtmaschine
AT401943B (de) 1992-08-21 1996-12-27 Plasser Bahnbaumasch Franz Kontinuierlich verfahrbare gleisstopfmaschine
AT5705U3 (de) 2002-07-04 2003-06-25 Plasser Bahnbaumasch Franz Stopfmaschine mit einem maschinen- und einem aggregatrahmen
AT5768U3 (de) 2002-07-29 2003-09-25 Plasser Bahnbaumasch Franz Stopfmaschine
AT515801B1 (de) * 2014-09-16 2015-12-15 System 7 Railsupport Gmbh Verfahren zum Verdichten des Schotterbettes eines Gleises
AT16251U1 (de) * 2018-01-22 2019-05-15 Hp3 Real Gmbh Stopfaggregat für eine Gleisstopfmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
EP4196638C0 (de) 2024-07-24
WO2022032319A1 (de) 2022-02-17
CN116018440A (zh) 2023-04-25
JP2023537140A (ja) 2023-08-30
EP4196638A1 (de) 2023-06-21
AT524100A1 (de) 2022-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2114281C3 (de) Fahrbare Gleisstopfmaschine, insbesondere Gleisnivellier-Richt-Stopfmaschine
CH626415A5 (de)
EP0360950B1 (de) Kontinuierlich (non stop) verfahrbare Gleisstopf-, Nivellier- und Richtmaschine
DE1534078B2 (de) Fahrbare Gleisstopf-, Nivellier- und Richtmaschine
DD211376A5 (de) Fahrbare gleisstopfmaschine mit zwei miteinander gelenkig verbundenen fahrgestell-rahmen
DE3886418T2 (de) Schienenschleifvorrichtung.
DE3015227C2 (de) Gleisverfahrbare Maschine zum Abtragen von Unregelmäßigkeiten an der Schienenkopfoberseite eines verlegten Gleises
DE3122898A1 (de) Fahrbare gleisbaumaschine mit schienenfahrwerken und schrittweiser arbeitsvorfahrt
DD283851A5 (de) Maschine und verfahren zum seiten-verschieben eines aus schienen und querschwellen bestehenden gleises
EP4196638B1 (de) Stopfmaschine zum unterstopfen von schwellen eines gleises
DE3425637A1 (de) Kontinuierlich verfahrbare gleisstopf-nivellier- und richtmaschine
DE3409854C2 (de)
AT390459B (de) Verfahren und gleisfahrbare weichen-nivellier-, stopf- und richt-maschinenanordnung zur durcharbeitung in weichenbereichen
EP1387003B1 (de) Stopfmachine
EP4008838B1 (de) Stopfmaschine zum unterstopfen von schwellen eines gleises
DE3409849C2 (de)
DE3448190C2 (de)
DE1534080C3 (de) Verfahren zum Unterstopfen der Querschwellen eines Gleises
WO2022058187A1 (de) Verfahren und gleisstopfmaschine zum unterstopfen eines gleises
AT525253B1 (de) Stopfmaschine zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises
DE2366515C2 (de) Vorrichtung zum Schleifen von Schienen
DE1709525A1 (de) Gleisnivellier- und stopfmaschine
DE1534078C3 (de) Fahrbare Gleisstopf-, Nivellier- und Richtmaschine
DE1759631C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ausrichten eines Gleises der Höhe und/oder der Seite nach
DE1125464B (de) Vorrichtung zum seitlichen Verschieben eines Gleises

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230105

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20240227

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502021004503

Country of ref document: DE

U01 Request for unitary effect filed

Effective date: 20240822

U07 Unitary effect registered

Designated state(s): AT BE BG DE DK EE FI FR IT LT LU LV MT NL PT RO SE SI

Effective date: 20240902

U20 Renewal fee paid [unitary effect]

Year of fee payment: 4

Effective date: 20240830