EP4237619A1 - Stopfaggregat für eine gleisstopfmaschine - Google Patents

Stopfaggregat für eine gleisstopfmaschine

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Publication number
EP4237619A1
EP4237619A1 EP21810270.5A EP21810270A EP4237619A1 EP 4237619 A1 EP4237619 A1 EP 4237619A1 EP 21810270 A EP21810270 A EP 21810270A EP 4237619 A1 EP4237619 A1 EP 4237619A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tamping
unit
tamping unit
longitudinal axis
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.)
Pending
Application number
EP21810270.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
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 EP4237619A1 publication Critical patent/EP4237619A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • E01B27/12—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
    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
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    • E01B2203/00—Devices for working the railway-superstructure
    • E01B2203/12—Tamping devices
    • E01B2203/122—Tamping devices for straight track
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • 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
    • E01B2203/125—Tamping devices adapted for switches or crossings

Definitions

  • the invention relates to a tamping unit for a track tamping machine with pairs of tamping tools designed as rocker levers arranged on a carrier guided in a height-adjustable tamping unit frame, the lower tamping tool ends of which, intended for immersion in a ballast bed, are driven in opposite directions with a linear vibration drive and can be adjusted hydraulically to one another, wherein At least two tamping units each are arranged one behind the other in a tamping unit longitudinal axis parallel to the longitudinal direction of the track tamping machine, and preferably four tamping units are arranged next to one another transversely to the longitudinal tamping unit axis, with each tamping unit two planes spaced apart from one another at a rail sleeper distance, on both sides of an associated carrier, perpendicular to the longitudinal axis of the tamping unit spanning a working space in which the rocker arms and Stuffing tool pairs describe trajectories with the stuffing tool ends
  • Such a tamping unit is known from the post-AT 522456 B1, the linear vibration drives in the direction of Tamping unit longitudinal axis are arranged. This known arrangement requires lever arms of different lengths for the associated rocker arms. CN101775765A discloses something similar.
  • Tamping units use tamping tools to penetrate the ballast of a track bed in the area between two sleepers (intermediate compartment), in the area of the bearing of the sleeper in the ballast under the rail and compact the ballast by dynamic vibration of the tamping picks between the opposite ones darning axes. Tamping units can be designed and arranged in such a way that they tamp one, two or more sleepers in one work cycle.
  • switch tamping units for tamping switches.
  • switch tamping units There are special switch tamping units for tamping switches.
  • single-sleeper and double-sleeper tamping units that are adapted for switch tamping, for example so-called split-head tamping units.
  • split-head tamping units To tamping the sleeper on one side of the track, two tamping tools are inserted to the left and right of the rail in front of and behind the sleeper in the longitudinal direction for compaction.
  • all tamping tools eight in total, are located on a common tamping box with rocker arm and drive.
  • split-head tamping units such a unit has a divided design.
  • Each of these split-head tamping units then has 4 tamping tools.
  • the 4 tamping tools can be swiveled sideways on full-fledged switch tamping units. This results in the advantage that when tamping, they can be swiveled into suitable positions or even swiveled away entirely, which is advantageous when tamping points because of the numerous obstacles (tongue, frog, point drives, branching rail).
  • the tamping units can be installed on cyclic tamping machines as well as on continuously moving machines. The more sleepers that can be tamped in one tamping cycle, the faster the machine can work.
  • the front split head units on one side are designed as "normal" line tamping units, which cannot be used in many areas of the switch and then remain in the waiting position.
  • the rear splithead units are designed with swiveling tamping tools.
  • the front tines of the rear splithead unit and the rear tines of the front splithead unit must dip in the same intermediate compartment and also be able to be placed after the dip process. This severely limits the space available for the splithead units in the area of the intermediate compartment.
  • Eccentric shaft drives are often used to generate the vibrations that cause the rocker arms to oscillate. With this design, the hydraulic cylinders for the adjustment movement must be articulated centrally via connecting rods on the eccentric shaft drive.
  • the movements of a tamping unit include the vertical immersion of the tamping tines in the ballast, the side movement in which the tamping tine ends are closed to one another and the superimposed dynamic vibration which causes the actual compaction of the ballast grains.
  • hydraulic cylinders for the adjustment movement, which are connected via connecting rods to a vibration shaft with eccentricity and which superimpose the vibratory oscillation on the adjustment movement (AT 369 455 B).
  • These vibration shafts and connecting rods are mounted on roller bearings that require regular, expensive maintenance.
  • the size of the resulting vibration is determined mechanically and by the hydraulic excitation. The size of the amplitude cannot be freely adjusted.
  • Other known solutions use linear excitation via hydraulic cylinders. Two hydraulic cylinders are mechanically coupled in series.
  • One hydraulic cylinder carries out the adjustment movement, the other the vibratory movement. More recent applications use so-called hydraulic tamping drives in which the compression oscillation and the linear adjustment movement are generated at the same time via proportional valves which form a unit with the hydraulic cylinder (EP 2770108A1).
  • Optimum tamping frequencies for compaction are known to be between 25-40 Hz, with the tamping tools penetrating the ballast more easily with higher frequencies, since only a lower plunge impact occurs and the stress on the bearings of the tamping tool unit can thus be reduced.
  • the invention is therefore based on the object of further developing tamping units of the type described at the beginning with simple means in such a way that all tamping picks of splithead units arranged one behind the other in the longitudinal direction of the track can be pivoted, that the opening width of all rocker arms can be controlled independently of one another and that the rocker arms with same transmission ratios and the linear drives do not have to be shortened and thus achieve a long service life.
  • the invention achieves the stated object in that the linear vibratory drives of a tamping unit are arranged at an angle that is at least approximately parallel to the longitudinal axis of the tamping unit.
  • linear drives are used, which are arranged one above the other or next to each other in such a way that their length is not restricted, with the geometry of the rocker arms and the swivel arms being designed in such a way that they have an outer geometry formed by the planes
  • Adhere to the limitation to the neighboring unit and the linear drive that extends to close the tines also maintains the limited space, which means that both the inside and the outside of the rail tamping tine of the split-head tamping unit can be swiveled, why in particular the tamping tool pairs with pivot cylinders can be pivotable transversely to the longitudinal direction of the track tamping machine.
  • An additional advantage of the invention is the modular design which allows any number of tamping units to be lined up in the longitudinal direction of the track.
  • the linear vibration drives are preferably designed as identical parts in order to achieve symmetrical tamping results, specifically as hydraulic cylinders of the same overall length with the same stroke and the same nominal piston diameter.
  • the linear vibratory drives are preferably inclined at an angle of 5 to 45°, in particular up to 20° (possibly up to 15°) with respect to the longitudinal axis of the tamping unit. And this in particular in an open position in which the tamping tool ends are as far apart as possible. In the closed position of the tamping tine ends, the angles of the two linear vibratory drives to the longitudinal axis of the tamping unit may deviate slightly from one another due to the design, or vice versa.
  • the linear vibration drives are inclined in every position with respect to the longitudinal axis of the tamping unit, even if the angles of the vibration drives to the longitudinal axis of the tamping unit of the assigned tamping unit can deviate by up to 15°, in particular up to 10°, over an entire working stroke.
  • the main advantages are the simple construction, the use of the linear drive, which offers many advantages, whereby the linear vibration drives are preferably fully hydraulic linear drives controlled with proportional valves, the flexibility in points due to the swiveling of all tamping tines, the increased service life of the drives, the even loading and design of the Rocker arm, the possibility of arranging several units of the same type in a row - the modular design. If the individual frames of the splithead aggregates can also be moved laterally independently of one another, this results in maximum flexibility and machine performance when working in switches. Another advantage is the symmetrical design, which means that components need to be kept in stock less and the user benefits in terms of costs. Brief description of the invention
  • FIG. 1 a tamping unit according to the invention in a side view FIG. 2 the tamping unit according to the invention in a view FIG. 3 a points tamping unit with linear drives for tamping individual sleepers according to the prior art
  • the linear vibration drives 2 of a tamping unit W1 are arranged one above the other in a vibration plane running transversely to the planes 1, in particular one above the other and inclined at least approximately parallel with respect to the longitudinal axis L of the tamping unit.
  • all tamping tool pairs 7, 8 with pivot cylinders 6, 9 can be pivoted transversely to the longitudinal direction of the tamping machine.
  • Figure 1 shows a tamping unit W1 designed according to the invention for tamping points with rocker arms 13 and a front swiveling tamping tool holder 7 and a rear swiveling tamping tool holder 8 with the tamping tools 10.
  • Two tamping units W1 arranged side by side to a longitudinal axis L of the tamping unit parallel to the longitudinal direction of the track tamping machine form a splithead unit and dip on the left and right next to the rail 12 into the ballast bed in order to compact the ballast under the sleeper 11 with the tamping tool 10 by means of a vibrating closing movement.
  • the linear drives 2 are arranged diagonally one above the other in such a way that they can be designed to be optimal and long-lasting in terms of their design length.
  • hydraulic linear drives 2 with proportional valves 3 are used.
  • the oscillating levers 13 are designed in such a way that the pivot points 17 are within the permissible operating space 1 so that an extension of the linear drives 2 does not collide with the movements of the next tamping unit arranged in the longitudinal direction of the track.
  • the pivot points 18 of the linear drives are supported on the stuffing box 4 .
  • the tamping unit boxes 4 are lowered and raised via guides on vertical guide rods 5 .
  • the tamping tool holders 7, 8 are pivoted via pivot cylinders 6, 9.
  • the swivel cylinders 6, 9 are fastened to the tamping tool holders 7, 8 on the one hand and are supported on the rocker arm 13 on the other hand.
  • the linear tamping drives 2 are arranged obliquely one above the other as drawn 17, 18.
  • the linear vibratory drives 2 are inclined with respect to the longitudinal axis L of the tamping unit, preferably by an angle a 1 , 0 2 of 5 to 45, in particular up to 20°.
  • the linear vibration drives 2 are designed in particular as identical parts.
  • Figure 2 shows the tamping unit W1 according to the invention in side elevation.
  • the rocker arm 13 carries the joint with the tine holders 7, 8 and the tamping tines 10.
  • the inner tine holder 8 can be pivoted via the pivoting cylinder 6.
  • the stuffing box 4 is moved up and down along the vertical guide columns 5 .
  • Figure 3 shows a standard split head unit C according to the state of the art.
  • Delimited area 1 which is claimed by neighboring tamping units, is shown.
  • 15 shows the damage to the area by the overhanging swivel arms.
  • 16 is the area where the oscillating levers in the immersion position already violate the area and also the area which would move even further into the blocked area 1 as a result of the extension 14 of the linear drive when being set up.
  • Figure 4 shows a schematic of a continuous tamping machine A with two tamping units W1 arranged one behind the other in the longitudinal direction, which can be moved independently of one another in the transverse direction of the track.
  • FIG. 5 schematically shows the arrangement and design of the prior art.
  • S1 shows a schematic of a split-head single-sleeper tamping unit with non-pivotable inner IN and outer AS tines. The pickaxes are located next to each other in the transverse direction of the track - however, for the sake of simplicity, they are generally drawn next to each other in the illustration.
  • W1 shows a schematic of a fully-fledged switch tamping unit (as shown in Figure 3 - state of the art) with inner IS and outer AS pivoting picks. This type of unit cannot be set up one behind the other in the longitudinal direction of the track, since they collide with each other in the intermediate compartment area.
  • W2 shows a schematic of a standard two-sleeper switch tamping unit (SdT) which is driven via an eccentric shaft, with outer and inner swiveling picks.
  • SdT standard two-sleeper switch tamping unit
  • the arrangement D known from the prior art shows a switch tamping unit at the rear WO.5H which indeed has inside and outside pivoting picks at the back, but in the common intermediate compartment inner non-pivoting pickaxe.
  • Upstream is a tamping unit S1v with generally non-pivoting tines.
  • Arrangement E shows two point tamping units WO.5H, WO.5V which are mirror-symmetrical.
  • the arrangement F shows the embodiment of two full points tamping units W1 H and W1 v made possible by the invention.
  • this version of the switch tamping units arranged one behind the other in the longitudinal direction of the track, all pickaxes can be pivoted as the only arrangement.
  • this arrangement can be extended to the simultaneous tamping of additional sleepers (to a 3 or 4 sleeper tamping machine).

Abstract

Stopfaggregat für eine Gleisstopfmaschine Es wird ein Stopfaggregat (W1) für eine Gleisstopfmaschine (A) mit auf einem, in einem Stopfaggregatrahmen höhenverstellbar geführten, Träger (4) angeordneten, als Schwinghebel (13) ausgebildeten Stopfwerkzeugpaaren (7, 8), deren zum Eintauchen in ein Schotterbett bestimmte untere Stopfpickelenden (10) mit einem linearen Schwingungsantrieb (2) gegenläufig angetrieben und hydraulisch zueinander beistellbar sind vorgeschlagen. Um vorteilhafte Stopfverhältnisse zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass je Stopfaggregat (W1) zwei in einem Schienenschwellenabstand voneinander beabstandete, beidseits eines zugeordneten Trägers (4), senkrecht zur Stopfaggregatlängsachse (L) angeordnete Ebenen (1) einen Arbeitsraum (R) aufspannen, in dem die Schwinghebel (13) und Stopfwerkzeugpaare (7, 8) mit den Stopfpickelenden (10) bei einer oszillierenden Beistellbewegung (14) Bewegungsbahnen beschreiben, deren Einhüllende ausschließlich im Arbeitsraum (R) liegt, wobei die linearen Schwingungsantriebe (2) eines Stopfaggregates (W1) in einer quer zu den Ebenen (1) verlaufenden Schwingungsebene übereinander und bezüglich der Stopfaggregatlängsachse (L) zumindest annähernd parallel geneigt, angeordnet sind.

Description

Stopfaqqreqat für eine Gleisstopfmaschine
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Stopfaggregat für eine Gleisstopfmaschine mit auf einem, in einem Stopfaggregatrahmen höhenverstellbar geführten, Träger angeordneten, als Schwinghebel ausgebildeten Stopfwerkzeugpaaren, deren zum Eintauchen in ein Schotterbett bestimmte untere Stopfpickelenden mit einem linearen Schwingungsantrieb gegenläufig angetrieben und hydraulisch zueinander beistellbar sind, wobei je wenigstens zwei Stopfaggregate in einer Gleisstopfmaschinenlängsrichtungsparallelen Stopfaggregatlängsachse hintereinander, und vorzugsweise vier Stopfaggregate quer zur Stopfaggregatlängsachse nebeneinander, angeordnet sind, wobei je Stopfaggregat zwei in einem Schienenschwellenabstand voneinander beabstandete, beidseits eines zugeordneten Trägers, senkrecht zur Stopfaggregatlängsachse angeordnete Ebenen einen Arbeitsraum aufspannen, in dem die Schwinghebel und Sto pfwerkzeug paare mit den Stopfpickelenden bei einer oszillierenden Beistellbewegung Bewegungsbahnen beschreiben, deren Einhüllende ausschließlich im Arbeitsraum liegt und wobei die linearen Schwingungsantriebe eines Stopfaggregates in einer quer zu den Ebenen verlaufenden Schwingungsebene übereinander angeordnet sind.
Stand der Technik
Ein derartiges Stopfaggregat ist aus der nachveröffentlichten AT 522456 B1 bekannt, wobei die linearen Schwingungsantriebe in Richtung der Stopfaggregatlängsachse angeordnet sind. Diese bekannte Anordnung bedingt unterschiedlich lange Hebelarme der einander zugeordneten Schwinghebel. Ähnliches offenbart die CN101775765A.
Stopfaggregate (DE 24 24 829 A) penetrieren mit Stopfwerkzeugen den Schotter eines Gleisbettes im Bereich zwischen zwei Schwellen (Zwischenfach), im Bereich des Auflagers der Schwelle im Schotter unter der Schiene und verdichten den Schotter durch eine dynamische Vibration der Stopfpickel zwischen den zueinander beistellbaren gegenüberliegenden Stopfpickeln. Stopfaggregate können so ausgeführt und angeordnet werden, dass sie in einem Arbeitszyklus eine, zwei oder mehr Schwellen stopfen.
Für das Stopfen von Weichen existieren spezielle Weichenstopfaggregate. Es gibt dabei Einschwellen- und Zweischwellenstopfaggregate die für das Weichenstopfen angepasst sind, beispielsweise so genannte Split-Head- Stopfaggregate. Zum Unterstopfen der Schwelle auf einer Seite des Gleises tauchen links und rechts neben der Schiene jeweils zwei Stopfwerkzeuge vor und hinter der Schwelle in Längsrichtung zum Verdichten ein. Bei einem nicht als Split-Head-Stopfaggregat ausgeführtem Stopfaggregat befinden sich alle Stopfwerkzeuge, insgesamt acht, mit Schwinghebel und Antrieb auf einem gemeinsamen Stopfkasten. Bei Split-Head-Stopfaggregaten ist so ein Aggregat geteilt ausgeführt. Es gibt dann eine Hälfte die innen links neben der Schiene stopft und eines das rechts neben der Schiene stopft. Jedes dieser Split-Head- Stopfaggregate hat dann jeweils 4 Stopfwerkzeuge. Die 4 Stopfwerkzeuge sind bei vollwertigen Weichenstopfaggregaten seitlich schwenkbar ausgeführt. Damit ergibt sich der Vorteil, dass diese beim Stopfen in geeignete Positionen oder überhaupt ganz weggeschwenkt werden können, was sich beim Stopfen von Weichen wegen der zahlreichen Hindernisse (Zunge, Herzstück, Weichenantriebe, abzweigende Schiene) als vorteilhaft herausstellt. Die Stopfaggregate können auf zyklischen Stopfmaschinen als auch auf kontinuierlich vorfahrenden Maschinen aufgebaut werden. Je mehr Schwellen in einem Stopfzyklus gestopft werden können umso schneller kann die Maschine arbeiten. Für das Stopfen von Gleisen werden heute auf kontinuierlichen Stopfmaschinen bis zu 4-Schwellen während eines Zyklus gestopft. Bei Weichenstopfmaschinen werden heute Ein- und Zweischwellenstopfmaschinen eingesetzt. Damit können die Weichenstopfmaschinen universell eingesetzt werden, da sie auch beim Stopfen von Strecken oder Anschlussgleisen eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit aufweisen. Damit diese Ausführung auch in Weichen möglichst flexibel eingesetzt werden kann, werden in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnete Split-Head- Stopfaggregate eingesetzt. Bei einer 2-Schwellen-Weichenstopfmaschine gibt es also insgesamt 8 Split-Head-Stopfaggregate (4 auf jeder Seite) die unabhängig voneinander tauchen können. Dabei werden bei manchen Stopfmaschinen die vorderen Splitheadaggregate einer Seite als „normale“ Streckenstopfaggregate ausgeführt, die in vielen Bereichen der Weiche nicht einsetzbar sind und dann in Wartestellung verbleibt. Die hinteren Splitheadaggregate werden mit schwenkbaren Stopfpickeln ausgeführt. Die vorderen Pickel des hinteren Splitheadaggregates und die hinteren Pickel des vorderen Splitheadaggregates müssen im gleichen Zwischenfach tauchen und nach dem Tauchvorgang auch noch Beistellen können. Damit ist der verfügbare Raum der Splitheadaggregate im Bereich des Zwischenfaches stark eingegrenzt. Oft werden Exzenterwellenantriebe zum Erzeugen der Vibration verwendet, welche die Schwinghebel in eine oszillierende Schwingung versetzen. Bei dieser Ausführung müssen die Hydraulikzylinder für die Beistellbewegung zentral über Pleuel am Exzenterwellenantrieb angelenkt werden. Das hat zur Folge, dass die im Bereich des Zwischenfaches agierenden Antriebszylinder sehr kurz und mit abweichenden Hebelarmen und Kraftübersetzungsverhältnissen arbeitend ausgeführt werden müssen. Damit steigen die notwendigen Drücke in diesen kurzen Beistellzylindern stark an, wegen der geringeren Hübe steigt die Beanspruchung der Kolbendichtungen, der Kolben und Zylinderlaufflächen. Die Lebensdauer sinkt. Bei einem vollwertigen Einschwellen- Splitheadweichenstopfaggregat werden alle vier Pickel schwenkbar ausgeführt. Damit hat so ein Aggregat bei der Weichenarbeit die höchste Flexibilität. Bei als Zweischwellenstopfaggregat ausgeführten Anordnungen ist es so, dass wegen des Platzmangels und infolge der Beschränkungen durch den Exzenterwellenantrieb, im Zwischenfachbereich zwischen den vorderen und hinteren Splitheadaggregaten einer Seite nur die jeweils außenliegenden Pickel schwenkbar ausgeführt werden. Die inneren sind starr am Schwinghebel befestigt. Das ergibt starke Einschränkungen in der Weiche, da außerdem Stand der Technik ist, dass jeweils das vordere und hintere Splitheadaggregat auf einem gemeinsamen Rahmen sitzt. Auch wenn die Stopfrahmen seitlich verschoben werden können, ergibt sich dann oftmals die Problematik, dass einer der nicht schwenkbaren Pickel auf ein Hindernis in der Weiche treffen würde und daher nicht gesenkt werden kann, womit sich die Flexibilität und Arbeitsgeschwindigkeit in der Weiche reduzieren.
Die Bewegungen eines Stopfaggregates umfassen das vertikale Eintauchen der Stopfpickel in den Schotter, die Beistellbewegung bei welcher die Stopfpickelenden zueinander geschlossen werden und die überlagerte dynamische Schwingung welche die eigentliche Verdichtung der Schotterkörner bewirkt. Bekannt ist es für die Beistellbewegung Hydraulikzylinder zu verwenden, die über Pleuel mit einer Vibrationswelle mit Exzentrizität verbunden sind und die der Beistellbewegung die vibratorische Schwingung überlagern (AT 369 455 B). Diese Vibrationswellen und Pleuel sind über Wälzlager gelagert, die regelmäßiger teurer Wartung bedürfen. Die Größe der dabei entstehenden Schwingung wird mechanisch und durch die hydraulische Anregung bestimmt. Die Größe der Amplitude kann nicht frei eingestellt werden. Andere bekannte Lösungen verwenden eine lineare Anregung über Hydraulikzylinder. Dabei werden zwei Hydraulikzylinder in Serie mechanisch gekoppelt. Der eine Hydraulikzylinder führt die Beistellbewegung aus, der andere die vibratorische Bewegung. Neuere Anwendungen verwenden so genannte hydraulische Stopfantriebe bei denen über Proportionalventile die eine Einheit mit dem Hydraulikzylinder bilden zugleich die Verdichtschwingung und die lineare Beistellbewegung erzeugt wird (EP 2770108A1). Optimale Stopffrequenzen zur Verdichtung liegen bekanntermaßen zwischen 25- 40 Hz, wobei ein Eindringen der Stopfpickel in den Schotter mit höheren Frequenzen leichter möglich ist, da nur ein geringerer Eintauchstoß auftritt und damit die Beanspruchung der Lagerungen des Stopfpickelaggregates verringert werden kann.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Stopfaggregate der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln derart weiterzubilden, dass alle Stopfpickel von Splitheadaggregaten die in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnet sind schwenkbar ausgeführt werden können, dass die Öffnungsweite aller Schwinghebel unabhängig voneinander gesteuert werden kann und dass die Schwinghebel mit gleichen Übersetzungsverhältnissen ausgeführt werden können und die Linearantriebe nicht verkürzt werden müssen und so eine hohe Lebensdauer erreichen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die linearen Schwingungsantriebe eines Stopfaggregates bezüglich der Stopfaggregatlängsachse zumindest annähernd parallel geneigt, angeordnet sind.
Dies bewirkt, dass bei einer Beistellbewegung der von zwei Ebenen aufgespannte Arbeitsraum zu einem eine benachbarte Schwelle stopfendem Stopfaggregat hin durch kein Teil des Stopfaggregates verletzt wird.
Es werden also an Stelle von bekannten Exzenterantrieben Linearantriebe eingesetzt, die übereinander bzw. nebeneinander derart angeordnet sind, dass sie in ihrer Länge nicht beschränkt werden, wobei die Geometrie der Schwinghebel und der Schwenkarme so ausgeführt ist, dass sie eine äußere, von den Ebenen gebildete Begrenzung zum Nachbaraggregat hin einhalten und auch der zum Schließen der Pickel ausfahrende Linearantrieb den begrenzenden Raum einhält, wodurch sowohl der schieneninnere als auch der schienenäußere Stopfpickel des Split-Head-Stopfaggregats geschwenkt werden können, wozu insbesondere die Stopfwerkzeugpaare mit Schwenkzylindern quer zur Gleisstopfmaschinenlängsrichtung schwenkbar sein können. Ein zusätzlicher erfindungsgemäßer Vorteil ist die modulare Bauweise die es erlaubt eine beliebige Anzahl an Stopfaggregaten in Gleislängsrichtung aneinanderzureihen.
Die linearen Schwingungsantriebe sind vorzugsweise als Gleichteile ausgebildet, um symmetrische Stopfergebnisse zu erzielen und zwar als Hydraulikzylinder gleicher Baulänge mit gleichem Hub und gleichem Kolbennenndurchmesser. Die linearen Schwingungsantriebe sind bezüglich der Stopfaggregatlängsachse vorzugsweise um einen Winkel von 5 bis 45, insbesondere bis 20° (gegebenenfalls bis 15°) geneigt. Und dies insbesondere in einer Offenstellung, in der die Stopfpickelenden maximal auseinanderstehen. In der geschlossenen Stellung der Stopfpickelenden werden die Winkel der beiden linearen Schwingungsantriebe zu Stopfaggregatlängsachse konstruktionsbedingt gegebenenfalls etwas voneinander abweichen, oder umgekehrt. Die linearen Schwingungsantriebe sind aber in jeder Stellung bezüglich der Stopfaggregatlängsachse geneigt, auch wenn die Winkel der Schwingungsantriebe zur Stopfaggregatlängsachse des zugeordneten Stopfaggregates um bis zu 15, insbesondere bis zu 10° über einen gesamten Arbeitshub voneinander abweichen können.
Die wesentlichen Vorteile sind die einfache Bauweise, die Verwendung des viele Vorteile bietenden Linearantriebes, wobei die linearen Schwingungsantriebe vorzugsweise mit Proportionalventilen angesteuerte vollhydraulische Linearantriebe sind, die Flexibilität in Weichen durch die Schwenkbarkeit aller Stopfpickel, die erhöhte Lebensdauer der Antriebe, die gleichmäßige Beanspruchung und Auslegung der Schwinghebel, die Möglichkeit auch mehrere gleichartige Aggregate aneinanderzureihen - der modulare Aufbau. Werden die einzelnen Rahmen der Splitheadaggregate auch noch unabhängig voneinander quer verschiebbar ausgeführt, dann ergibt sich höchste Flexibilität und Maschinenleistung der Arbeit in Weichen. Ein weiterer Vorteil ist die symmetrische Bauweise, die eine geringere Lagerhaltung der Bauteile ermöglicht und dem Anwender kostenmäßige Vorteile bringt. Kurze Beschreibung der Erfindung
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Stopfaggregat in Seitenansicht Fig. 2 das erfindungsgemäße Stopfaggregat in Ansicht Fig. 3 ein Weichenstopfaggregat mit Linearantrieben zum Stopfen von Einzelschwellen gemäß des Standes der Technik,
Fig. 4 Schema einer kontinuierlichen Stopfmaschine mit zwei in Längsrichtung hintereinander angeordneten Stopfaggregaten, die auf unabhängig voneinander quer zur Gleislängsrichtung verschiebbaren Stopfrahmen sitzen
Fig. 5 Schema verschiedener Anordnungen und Ausführungen von Stopfaggregaten
Wege zur Ausführung der Erfindung
Stopfaggregat W1 für eine Gleisstopfmaschine A mit auf einem, in einem Stopfaggregatrahmen höhenverstellbar geführten, Träger 4 angeordneten, als Schwinghebel 13 ausgebildeten Stopfwerkzeugpaaren 7, 8, deren zum Eintauchen in ein Schotterbett bestimmte untere Stopfpickelenden 10 mit einem linearen Schwingungsantrieb 2 gegenläufig angetrieben und hydraulisch zueinander beistellbar sind, wobei je wenigstens zwei Stopfaggregate W1 H, W1 V in einer gleisstopfmaschinenlängsrichtungsparallelen Stopfaggregatlängsachse L hintereinander, und wenigstens zwei, vorzugsweise vier Stopfaggregate, quer zur Stopfaggregatlängsachse L nebeneinander, angeordnet sind. Je Stopfaggregat W1 spannen zwei in einem Schienenabstand a voneinander beabstandete, beidseits eines zugeordneten Trägers 4, senkrecht zur Stopfaggregatlängsachse L angeordnete Ebenen 1 einen Arbeitsraum R auf, in dem die Schwinghebel 13 und Sto pfwerkzeug paare 7, 8 mit den Stopfpickelenden 10 bei einer oszillierenden Beistellbewegung 14 Bewegungsbahnen beschreiben, deren Einhüllende H ausschließlich im Arbeitsraum R liegt. Die linearen Schwingungsantriebe 2 eines Stopfaggregates W1 sind in einer quer zu den Ebenen 1 verlaufenden Schwingungsebene übereinander, insbesondere übereinander und bezüglich der Stopfaggregatlängsachse L zumindest annähernd parallel geneigt, angeordnet. Zudem sind alle Stopfwerkzeug paare 7, 8 mit Schwenkzylindern 6, 9 quer zur Gleisstopfmaschinenlängsrichtung schwenkbar.
Bild 1 zeigt ein erfindungsgemäß gestaltetes Stopfaggregat W1 zum Stopfen von Weichen mit Schwinghebeln 13 und jeweils einem vorderen schwenkbaren Stopfpickelhalter 7 und einem hinteren schwenkbaren Stopfpickelhalter 8 mit den Stopfpickeln 10. Zwei nebeneinander zu einer gleisstopfmaschinenlängsrichtungsparallelen Stopfaggregatlängsachse L angeordnete Stopfaggregate W1 bilden ein Splitheadaggregat und tauchen links und rechts neben der Schiene 12 ins Schotterbett um mit dem Stopfpickeln 10 den Schotter durch eine vibrierende Schließbewegung unter der Schwelle 11 zu verdichten. Die Linearantriebe 2 sind schräg übereinander so angeordnet, dass sie in ihrer Ausführungslänge optimal und langlebig gestaltet werden können. Dazu werden hydraulische Linearantriebe 2 mit Proportionalventilen 3 verwendet. Die Schwinghebel 13 sind so gestaltet, dass die Anlenkpunkte 17 soweit innerhalb des zulässigen Betriebsraumes 1 liegen, dass ein Ausfahren der Linearantriebe 2 nicht mit den Bewegungen des in Gleislängsrichtung angeordneten nächsten Stopfaggregates kollidiert. Die Anlenkpunkte 18 der Linearantriebe sind auf dem Stopfkasten 4 abgestützt. Die Stopfaggregatkästen 4 werden über Führungen an vertikalen Führungsstangen 5 gesenkt und gehoben. Über Schwenkzylinder 6, 9 werden die Stopfpickelhalter 7, 8 geschwenkt. Die Schwenkzylinder 6, 9 sind einerseits an den Stopfpickelhaltern 7, 8 befestigt und stützen sich andererseits am Schwinghebel 13 ab. Die linearen Stopfantriebe 2 werden wie gezeichnet schräg übereinander angeordnet 17, 18. Die linearen Schwingungsantriebe 2 sind bezüglich der Stopfaggregatlängsachse L vorzugsweise um einen Winkel ai, 02 von 5 bis 45, insbesondere bis 20° geneigt. Zudem sind die linearen Schwingungsantriebe 2 insbesondere als Gleichteile ausgebildet. Bild 2 zeigt das erfindungsgemäße Stopfaggregat W1 im Seitenriss. Der Schwinghebel 13 trägt das Gelenk mit den Pickelhaltern 7, 8 und den Stopfpickeln 10. Über den Schwenkzylinder 6 kann der innere Pickelhalter 8 verschwenkt werden. Über den Linearantrieb 2, 3 werden die Schwinghebel bewegt. Der Stopfkasten 4 wird entlang der vertikalen Führungssäulen 5 auf und ab bewegt.
Bild 3 zeigt ein standardmäßig ausgeführtes Split-Headaggregat C nach dem Stand der Technik. Eingezeichnet ist der begrenzende Bereich 1 der von benachbarten Stopfaggregaten beansprucht wird. 15 zeigt die Verletzung des Bereiches durch die auskragenden Schwenkarme. 16 ist der Bereich bei dem die Schwinghebel in Tauchstellung bereits den Bereich verletzen und auch den Bereich der durch das Ausfahren 14 des Linearantriebes beim Beistellen noch weiter in den gesperrten Bereich 1 sich hineinbewegen würde.
Bild 4 zeigt schematisch eine kontinuierliche Stopfmaschine A mit zwei in Längsrichtung hintereinander angeordneten Stopfaggregaten W1 die unabhängig voneinander in Gleisquerrichtung verschoben werden können.
Bild 5 zeigt schematisch die Anordnung und Ausführung des Standes der Technik. S1 zeigt schematisch ein Split-Head-Einschwellenstreckenstopfaggregat mit nicht schwenkbaren inneren IN und äußeren AS Pickeln. Die Pickel befinden sich in Gleisquerrichtung nebeneinander - sind allerdings vereinfachend in der Abbildung generell nebeneinander eingezeichnet. W1 zeigt schematisch ein vollwertiges Weichenstopfaggregat (wie in Bild 3 - Stand der Technik - gezeigt) mit inneren IS und äußeren AS schwenkbaren Pickeln. Diese Art der Aggregate kann nicht in Gleislängsrichtung hintereinander aufgebaut werden, da sie miteinander im Zwischenfachbereich kollidieren. W2 zeigt schematisch ein Standardzweischwellenweichenstopfaggregat (SdT) welches über eine Exzenterwelle angetrieben wird, mit äußeren und inneren schwenkbaren Pickel. Im Bereich des inneren Zwischenfaches ist es aus Platzgründen nicht möglich auch die inneren Pickel schwenkbar auszuführen. Die aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung D zeigt ein Weichenstopfaggregat hinten WO.5H welches hinten zwar innen und außen schwenkbare Pickel aufweist, aber im gemeinsamen Zwischenfach innere nicht schwenkbare Pickel. Vorgelagert ist ein Streckenstopfaggregat S1v mit generell nicht schwenkbaren Pickeln. Anordnung E zeigt zwei Weichenstopfaggregate WO.5H, W0.5V die spiegelsymmetrisch ausgeführt sind. Die Anordnung F zeigt die durch die Erfindung mögliche Ausführung zweier vollwertiger Weichenstopfaggregate W1 H und W1 v. Bei dieser Ausführung in Gleislängsrichtung hintereinanderliegenden Weichenstopfaggregaten können als einziger Anordnung alle Pickel geschwenkt werden. Zudem kann diese Anordnung aufgrund des modularen Aufbaus auf die gleichzeitige Stopfung zusätzlicher Schwellen erweitert werden (zur 3- oder 4- Schwellenstopfmaschine).

Claims

Patentansprüche
1 . Stopfaggregat (W1 ) für eine Gleisstopfmaschine (A) mit auf einem, in einem Stopfaggregatrahmen höhenverstellbar geführten, Träger (4) angeordneten, als Schwinghebel (13) ausgebildeten Stopfwerkzeugpaaren (7, 8), deren zum Eintauchen in ein Schotterbett bestimmte untere Stopfpickelenden (10) mit einem linearen Schwingungsantrieb (2) gegenläufig angetrieben und hydraulisch zueinander beistellbar sind, wobei je wenigstens zwei Stopfaggregate (W1 H, W1 V) in einer gleisstopfmaschinenlängsrichtungsparallelen Stopfaggregatlängsachse (L) hintereinander, und wenigstens zwei, vorzugsweise vier Stopfaggregate, quer zur Stopfaggregatlängsachse (L) nebeneinander, angeordnet sind, wobei je Stopfaggregat (W1 ) zwei in einem Schienenschwellenabstand voneinander beabstandete, beidseits eines zugeordneten Trägers (4), senkrecht zur Stopfaggregatlängsachse (L) angeordnete Ebenen (1 ) einen Arbeitsraum (R) aufspannen, in dem die Schwinghebel (13) und Stopfwerkzeug paare (7, 8) mit den Stopfpickelenden (10) bei einer oszillierenden Beistellbewegung (14) Bewegungsbahnen beschreiben, deren Einhüllende ausschließlich im Arbeitsraum (R) liegt und wobei die linearen Schwingungsantriebe (2) eines Stopfaggregates (W1 ) in einer quer zu den Ebenen (1 ) verlaufenden Schwingungsebene übereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die linearen Schwingungsantriebe (2) eines Stopfaggregates (W1 ) bezüglich der Stopfaggregatlängsachse (L) zumindest annähernd parallel geneigt, angeordnet sind.
2. Stopfaggregat (B) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die linearen Schwingungsantriebe (2) mit Proportionalventilen (3) angesteuerte vollhydraulische Linearantriebe (2) sind.
3. Stopfaggregat (B) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Sto pfwerkzeug paare (7, 8) mit Schwenkzylindern (6, 9) quer zur Gleisstopfmaschinenlängsrichtung schwenkbar sind.
4. Stopfaggregat (B) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die linearen Schwingungsantriebe (2) bezüglich der Stopfaggregatlängsachse (L) um einen Winkel (ai, 02) von 5 bis 45, insbesondere bis 20° geneigt sind.
5. Stopfaggregat (B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die linearen Schwingungsantriebe (2) als Gleichteile ausgebildet sind.
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