EP4237619B1 - Gleisstopfmaschine mit stopfaggregaten - Google Patents

Gleisstopfmaschine mit stopfaggregaten

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Publication number
EP4237619B1
EP4237619B1 EP21810270.5A EP21810270A EP4237619B1 EP 4237619 B1 EP4237619 B1 EP 4237619B1 EP 21810270 A EP21810270 A EP 21810270A EP 4237619 B1 EP4237619 B1 EP 4237619B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tamping
unit
track
units
machine
Prior art date
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Active
Application number
EP21810270.5A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP4237619A1 (de
EP4237619C0 (de
Inventor
Bernhard Lichtberger
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HP3 Real GmbH
Original Assignee
HP3 Real GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by HP3 Real GmbH filed Critical HP3 Real GmbH
Publication of EP4237619A1 publication Critical patent/EP4237619A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4237619B1 publication Critical patent/EP4237619B1/de
Publication of EP4237619C0 publication Critical patent/EP4237619C0/de
Active legal-status Critical Current
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    • 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
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    • E01B2203/122—Tamping devices for straight track
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • 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 track tamping machine with tamping units (W1) comprising linear vibration drives, each tamping unit with two pairs of tamping tools designed as rocker arms, arranged on a support guided in a height-adjustable manner within a tamping unit frame, the lower tamping pick ends of which, intended for immersion in a ballast bed, can be driven by a drive in the opposite direction to the linear vibration drives and can be hydraulically adjusted relative to each other, wherein at least two tamping units are arranged one behind the other in a tamping unit longitudinal axis parallel to the track tamping machine, and at least two, preferably four, tamping units are arranged side by side transversely to the tamping unit longitudinal axis, wherein for each tamping unit two planes spaced apart from each other at a sleeper distance and arranged on both sides of an associated support, perpendicular to the tamping unit longitudinal axis, define a working space
  • Such a stuffing unit is from the subsequently published AT 522456 B1 known, wherein the linear vibration drives are arranged in the direction of the longitudinal axis of the tamping unit.
  • This known arrangement results in lever arms of different lengths for the corresponding rocker arms.
  • a similar arrangement is disclosed in CN101775765A .
  • Tamping tools penetrate the ballast of a track bed in the area between two sleepers (intermediate space), in the area of the sleeper bearing in the ballast under the rail, and compact the ballast through dynamic vibration of the tamping picks between the opposing, adjustable tamping picks. Tamping units can be designed and arranged to tamp one, two, or more sleepers in a single work cycle.
  • auxiliary cylinder per tamping pick together with a separate vibration drive, an eccentric or camshaft, is, for example, due to the WO-A-2020083590 , the US-A-3589297 and the EP 0909852 A1 known.
  • Special tamping units exist for tamping turnouts.
  • split-head tamping units To tamp under the sleeper on one side of the track, two tamping tools are inserted lengthwise to the left and right of the rail, one in front of and one behind the sleeper, to compact the material.
  • a tamping unit that is not a split-head design all eight tamping tools are located on a common tamping box, along with a rocker arm and drive mechanism.
  • Split-head tamping units are divided into two sections.
  • Each of these split-head tamping units has four tamping tools.
  • these four tamping tools are laterally pivotable. This allows them to be positioned appropriately during tamping. They can be swung completely out of the way, which proves advantageous when tamping turnouts due to the numerous obstacles (sword, frog, turnout drives, diverging rail).
  • the tamping units can be mounted on cyclic tamping machines as well as on continuously moving machines.
  • the front split-head units on one side function as "normal" main line tamping units, which are not usable in many areas of the turnout and thus remain in standby position.
  • the rear split-head units are equipped with swiveling tamping picks.
  • the front pins of the rear split-head unit and the rear pins of the front split-head unit must move within the same intermediate compartment and be able to adjust their position after the movement. This severely limits the available space for the split-head units within this intermediate compartment.
  • Eccentric shaft drives are often used to generate the vibration that sets the rocker arms into an oscillating motion. In this design, the hydraulic cylinders for the adjustment movement must be centrally connected to the eccentric shaft drive via connecting rods.
  • the movements of a tamping unit comprise the vertical immersion of the tamping picks into the ballast, the closing movement in which the tamping pick ends are closed together, and the superimposed dynamic vibration which causes the actual compaction of the ballast grains.
  • hydraulic cylinders for the closing movement, which are connected via connecting rods to a vibrating shaft with eccentricity and which superimpose the vibratory oscillation on the closing movement.
  • These vibrating shafts and connecting rods are mounted on roller bearings, which require regular, expensive maintenance.
  • the magnitude of the resulting vibration is determined mechanically and by the hydraulic excitation.
  • the amplitude cannot be freely adjusted.
  • Other known solutions use linear excitation via hydraulic cylinders. In this case, two hydraulic cylinders are mechanically coupled in series.
  • One hydraulic cylinder performs the assisting movement, the other the vibratory movement.
  • Newer Applications use so-called hydraulic tamping drives in which proportional valves, forming a unit with the hydraulic cylinder, simultaneously generate the compression vibration and the linear assisting movement ( EP 2770108A1 ).
  • Optimal tamping frequencies for compaction are known to be between 25-40 Hz, whereby penetration of the tamping picks into the gravel is easier with higher frequencies, as only a smaller immersion shock occurs and thus the stress on the bearings of the tamping pick assembly can be reduced.
  • the invention is therefore based on the objective of further developing tamping units of the type described above using 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 pivotably designed, that the opening width of all rocker arms can be controlled independently of each other, and that the rocker arms can be designed with the same transmission ratios and the linear drives do not have to be shortened, thus achieving a long service life.
  • the invention solves the problem by arranging the linear vibration drives of a stuffing unit at least approximately parallel to the longitudinal axis of the stuffing unit at an angle ( ⁇ 1 , ⁇ 2 ) of 5 to 45°.
  • linear drives are used instead of the known eccentric drives; these are arranged one above the other or next to each other in such a way that their length is not limited, whereby the geometry of the The rocker arm and pivot arm are designed such that they maintain an outer boundary formed by the planes towards the adjacent unit, and the linear drive extending to close the tamping picks also remains within this limiting space.
  • This allows both the inner and outer tamping picks of the split-head tamping unit to pivot, for which purpose the tamping tool pairs can be pivoted transversely to the longitudinal direction of the track tamping machine by means of pivot cylinders.
  • An additional advantage of the invention is the modular design, which allows any number of tamping units to be arranged in a row along the track.
  • the linear vibration drives are preferably designed as identical components 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 vibration drives are preferably inclined at an angle of 5 to 20° (optionally up to 15°) with respect to the longitudinal axis of the tamping unit. This is especially true in the open position, where the tamping pick ends are at their maximum distance from each other. In the closed position of the tamping pick ends, the angles of the two linear vibration drives to the longitudinal axis of the tamping unit may differ slightly from each other due to the design, or vice versa.
  • the linear vibration drives are inclined with respect to the longitudinal axis of the tamping unit in every position, even if the angles of the vibration drives to the longitudinal axis of the associated tamping unit can differ from each other by up to 15°, and in particular up to 10°, over an entire working stroke.
  • the key advantages are the simple design, the use of the highly advantageous linear drive (where the linear vibration drives are preferably fully hydraulic linear drives controlled by proportional valves), the flexibility in turnouts due to the swiveling of all tamping picks, the increased service life of the drives, the uniform stress distribution and design of the rocker arms, and the possibility of connecting several identical units in series – the modular design. If the If the individual frames of the split-head units are also designed to be independently laterally displaceable, this results in maximum flexibility and machine performance when working in turnouts.
  • a further advantage is the symmetrical design, which allows for reduced component inventory and offers cost benefits to the user.
  • Each tamping unit W1 is clamped by two clamps spaced apart from each other at a rail spacing a.
  • the linear vibration drives 2 of a tamping unit W1 are arranged one above the other, and in particular inclined at least approximately parallel to the longitudinal axis L of the tamping unit, in a vibration plane extending transversely to the planes 1.
  • all tamping tool pairs 7, 8 are pivotable transversely to the longitudinal direction of the track tamping machine by means of swivel cylinders 6, 9.
  • Figure 1 shows a tamping unit W1 designed according to the invention for tamping turnouts with rocker arms 13 and a front pivoting tamping pick holder 7 and a rear pivoting tamping pick holder 8 with tamping picks 10.
  • Two tamping units W1 arranged side by side with respect to a track tamping unit longitudinal axis L parallel to the track tamping machine form a split-head unit and penetrate the ballast bed to the left and right of the rail 12 to compact the ballast under the sleeper 11 with the tamping picks 10 by means of a vibrating closing motion.
  • the linear actuators 2 are arranged obliquely one above the other so that their length can be optimized for durability.
  • Hydraulic linear actuators 2 with proportional valves 3 are used for this purpose.
  • the rocker arms 13 are designed such that the pivot points 17 lie sufficiently within the permissible operating space 1 that the 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 tamping box 4.
  • the tamping unit boxes 4 are lowered and raised via guides on vertical guide rods 5.
  • the tamping pick holders 7, 8 are pivoted by means of swivel cylinders 6, 9.
  • the swivel cylinders 6, 9 are attached at one end to the tamping pick holders 7, 8 and are supported at the other end by the rocker arm 13.
  • the linear tamping drives 2 are arranged obliquely one above the other as shown in the drawing 17, 18.
  • the linear vibration drives 2 are preferably inclined at an angle ⁇ 1 , ⁇ 2 of 5° to 45°, and in particular up to 20°, with respect to the longitudinal axis L of the tamping unit.
  • the linear vibration drives 2 are in particular designed as identical parts.
  • Figure 2 shows the tamping unit W1 according to the invention in a side view.
  • the rocker arm 13 carries the joint with the tamping pick holders 7, 8 and the tamping picks 10.
  • the inner pick holder 8 can be pivoted via the swivel cylinder 6.
  • the rocker arms are moved via the linear drive 2, 3.
  • the stuffing box 4 is moved up and down along the vertical guide columns 5.
  • Figure 3 shows a standard, state-of-the-art split-head unit C.
  • the bounding area 1 which is occupied by adjacent tamping units, is shown.
  • Figure 15 shows the intrusion of the area by the projecting swivel arms.
  • Figure 16 is the area where the rocker arms in the plunge position already intrude the area and also the area that would move further into the blocked area 1 due to the extension 14 of the linear drive during positioning.
  • Figure 4 schematically shows 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 each other in the transverse direction of the track.
  • FIG. 5 schematically shows the arrangement and design of the prior art.
  • S1 schematically shows a split-head single-sleeper track tamping unit with non-swiveling inner IN and outer AS picks. The picks are located next to each other transversely to the track – however, for the sake of simplicity, they are generally shown next to each other in the illustration.
  • W1 schematically shows a full-fledged turnout tamping unit (as shown in Figure 3 – prior art) with swivelling inner IS and outer AS picks. This type of unit cannot be installed one behind the other in the longitudinal direction of the track, as they would collide with each other in the area between the sleepers.
  • W2 schematically shows a A standard two-sleeper turnout tamping unit (SdT) driven by an eccentric shaft, with external and internal pivoting picks. Due to space constraints, it is not possible to make the internal picks pivotable in the area of the internal intermediate compartment.
  • Arrangement D known from the prior art, shows a turnout tamping unit WO.5 H at the rear, which has internal and external pivoting picks, but internal non-pivoting picks in the common intermediate compartment.
  • a track tamping unit S1 V with generally non-pivoting picks is positioned in front of it.
  • Arrangement E shows two turnout tamping units WO.5 H and WO.5v, which are mirror images of each other.
  • Arrangement F shows the embodiment of two fully functional turnout tamping units W1 H and W1 V made possible by the invention.
  • turnout tamping units arranged one behind the other in the longitudinal direction of the track, all picks can be pivoted – a unique arrangement.
  • this arrangement can be extended to simultaneously tampe additional sleepers (to create a 3- or 4-sleeper tamping machine).

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 Gleisstopfmaschine mit Stopfaggregaten (W1) umfassend lineare Schwingungsantriebe, jedes Stopfaggregat mit zwei auf einem, in einem Stopfaggregatrahmen höhenverstellbar geführten, Träger angeordneten, als Schwinghebel ausgebildeten Stopfwerkzeugpaaren, deren zum Eintauchen in ein Schotterbett bestimmte untere Stopfpickelenden mit einem den linearen Schwingungsantrieben gegenläufig angetrieben antreibbar und hydraulisch zueinander beistellbar sind, wobei jeweils wenigstens zwei Stopfaggregate in einer gleisstopfmaschinenlängsrichtungsparallelen Stopfaggregatlängsachse hintereinander, und wenigstens zwei, 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 Stopfwerkzeugpaare 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.
  • Die Verwendung je eines Beistellzylinders je Stopfpickel zusammen mit einem gesonderten Schwingungsabtrieb, einer Exzenter- oder Nockenwelle, ist beispielsweise aus der WO-A-2020083590 , der US-A-3589297 und der EP 0909852 A1 bekannt.
  • 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 um einen Winkel (α1, α2) von 5 bis 45° 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 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 W1H, W1V 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 Stopfwerkzeugpaare 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 Stopfwerkzeugpaare 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 α1, α2 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, WO.5v die spiegelsymmetrisch ausgeführt sind. Die Anordnung F zeigt die durch die Erfindung mögliche Ausführung zweier vollwertiger Weichenstopfaggregate W1H und W1V. 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 (5)

  1. Gleisstopfmaschine (A) mit Stopfaggregaten (W1) umfassend lineare Schwingungsantriebe (2), jedes Stopfaggregat (W1) mit zwei 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 den linearen Schwingungsantrieben (2) gegenläufig antreibbar und hydraulisch zueinander beistellbar sind, wobei jeweils je wenigstens zwei Stopfaggregate (W1H, W1V) 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 (a) 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 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 um einen Winkel (α1, α2) von 5 bis 45° geneigt, angeordnet sind.
  2. Gleisstopfmaschine (A) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die linearen Schwingungsantriebe (2) mit Proportionalventilen (3) angesteuerte vollhydraulische Linearantriebe (2) sind.
  3. Gleisstopfmaschine (A) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Stopfwerkzeugpaare (7, 8) mit Schwenkzylindern (6, 9) quer zur Gleisstopfmaschinenlängsrichtung schwenkbar sind.
  4. Gleisstopfmaschine (A) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die linearen Schwingungsantriebe (2) bezüglich der Stopfaggregatlängsachse (L) um einen Winkel (α1, α2) von 5 bis 20° geneigt sind.
  5. Gleisstopfmaschine (A) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die linearen Schwingungsantriebe (2) als Gleichteile ausgebildet sind.
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