EP4361347A1 - Schotterräumvorrichtung und verfahren für eine gleisbaumaschine - Google Patents

Schotterräumvorrichtung und verfahren für eine gleisbaumaschine Download PDF

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EP4361347A1
EP4361347A1 EP23203264.9A EP23203264A EP4361347A1 EP 4361347 A1 EP4361347 A1 EP 4361347A1 EP 23203264 A EP23203264 A EP 23203264A EP 4361347 A1 EP4361347 A1 EP 4361347A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clearing
ballast
blade
construction 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.)
Pending
Application number
EP23203264.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian RATZINGER
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.)
Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
Original Assignee
Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen 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 Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH filed Critical Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
Publication of EP4361347A1 publication Critical patent/EP4361347A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • E01B27/02—Placing the ballast; Making ballastway; Redistributing ballasting material; Machines or devices therefor; Levelling means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
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    • E01B27/02—Placing the ballast; Making ballastway; Redistributing ballasting material; Machines or devices therefor; Levelling means
    • E01B27/023—Spreading, levelling or redistributing ballast already placed
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    • E01B29/00—Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
    • E01B29/05—Transporting, laying, removing, or renewing both rails and sleepers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B29/00—Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
    • E01B29/06—Transporting, laying, removing or renewing sleepers

Definitions

  • the invention relates to a ballast clearing device for a track construction machine for collecting ballast, with an endless clearing chain that is guided along a transverse guide, an ascending longitudinal guide and a descending longitudinal guide, with a discharge point being arranged between the ascending longitudinal guide and the descending longitudinal guide.
  • the invention also relates to a track construction machine with a corresponding ballast clearing device and a method for operating the track construction machine.
  • a generic ballast clearing device is used, for example, in a EP 0 621 371 A2 known track construction machine is used to renew or lay a railway track.
  • the old rails are first lifted off the sleepers and moved outwards to the side.
  • the old sleepers are then picked up using a sleeper pick-up device and transported away on conveyor belts.
  • excess ballast is picked up using the ballast clearing device and thrown to the side of the ballast bed.
  • the ballast bed surface is smoothed using a smoothing device before new sleepers are laid using a sleeper depositing device. Finally, the rails in front are positioned on the new sleepers.
  • the same track construction machine can be used to lay a new track. To do this, the working direction is reversed. The sleeper pick-up device and the ballast clearing device are not in operation in this working mode. New sleepers are laid on an already smoothed ballast bed using the sleeper deposit device. The The positioning of the rails on the new sleepers is carried out using guide devices arranged on the track construction machine. A separate machine is required to smooth the ballast bed.
  • a rotating ballast clearing device is available from the EP 1 162 311 A2 This makes it possible to use a track construction machine to renew a track in both directions.
  • the sleeper pick-up device and the sleeper deposit device are converted accordingly so that, depending on the direction of work, the old sleepers are first picked up and the new sleepers are deposited after the ballast bed has been smoothed.
  • Coupling devices are provided to simplify this conversion process.
  • the invention is based on the object of improving a ballast clearing device of the type mentioned at the beginning in such a way that the possible uses are expanded with little conversion effort. It is also an object of the invention to provide a track construction machine which makes use of the expanded possible uses. In addition, an advantageous method for operating such a track construction machine is to be provided.
  • a clearing blade is arranged on the ballast clearing device almost parallel to the transverse guide, with a lower edge of the clearing blade extending at least partially below a clearing level of the clearing chain in a working position.
  • the ballast clearing device can be used in the opposite direction to a normal working direction without the entire ballast clearing device having to be rotated.
  • the discharge point is in front of the transverse guide of the clearing chain.
  • the clearing blade in the working position causes ballast to collect between the clearing blade and the clearing chain and to be transported to the discharge point by means of the clearing chain along the ascending longitudinal guide.
  • the position and shape The lower edge of the dozer blade determines the level and contour of the resulting bedding surface. The resulting smooth profile of the bedding surface allows new sleepers to be laid down immediately.
  • the lower edge of the dozer blade advantageously has a contour with several sections, with a middle section and side sections being lower in the working position than sections between the middle section and the side sections.
  • the resulting surface profile of the ballast bed forms a particularly stable support for sleepers. Specifically, there are raised sections of the ballast bed under the rails mounted on the sleepers. In the middle section and in the side sections, the ballast bed surface is lower.
  • the raised sections of the ballast bed profile serve as supports for the sleepers in the area of the rails, so that vehicle forces acting on the rails cannot cause the sleepers to tip over.
  • At least one cross conveyor belt is arranged below the discharge point. Using this cross conveyor belt, the collected ballast is transported away to the side and discharged next to the track. In another embodiment, it can be useful to transport the collected ballast further within a track construction machine. For example, the material is cleaned, possibly with storage in a material wagon coupled to the track construction machine.
  • two cross conveyor belts are arranged parallel to each other, with the cross conveyor belts being driven in opposite conveying directions. With such an arrangement, the collected ballast is thrown onto both sides of the track and is available there for subsequent ballasting of new sleepers that have been laid.
  • a preferred blade is characterized by its lower section being bent or kinked in the direction of the clearing chain. This allows an upward movement of the material The gravel is then drawn off in the direction of the clearing chain. This results in an optimized flow of gravel all the way to the discharge point.
  • the clearing chain is guided in an ascending transport channel and a descending empty channel, with the clearing blade being attached to the channels with supports. This creates an inherently stable arrangement. During operation, the ballast forces acting on the clearing blade are absorbed by the load-bearing elements of the transport channel and the empty channel.
  • the clearing blade is connected to a pneumatic, hydraulic or electric actuator.
  • a clearing blade can be brought into the working position without assembly operations, whereby a remote-controlled actuation of the actuator is provided in particular. In this way, no operating personnel are required in the work area where safety is at risk in order to carry out manipulations on the ballast clearing device or the clearing blade.
  • stiffening ribs are advantageously extended over the edge of the clearing blade and also serve as supports for attaching the clearing blade to load-bearing elements of the ballast clearing device.
  • a track construction machine comprises a machine frame which can be moved along a track on undercarriages, wherein a first sleeper device for receiving sleepers and a second sleeper device for depositing sleepers are arranged on the machine frame, wherein a ballast clearing device as described above is arranged between the first and the second sleeper device and wherein the first sleeper device is optionally set up for receiving and depositing sleepers.
  • a track construction machine can be operated in two working directions, i.e. in both directions of travel of a track. In one working direction for renewing a track, old sleepers are picked up and new sleepers are deposited, wherein in between with the ballast clearing device excess ballast is removed. The clearing blade remains out of operation in this working mode.
  • the track construction machine works in a mode for laying a new track.
  • a previously filled ballast bed is profiled using the ballast clearing device using the clearing blade in order to ensure an optimal support for the placement of the new sleepers using the first sleeper device.
  • the second sleeper device remains out of operation in this mode.
  • an actuator for the clearing blade and a height actuator for adjusting the height of the ballast clearing device relative to the machine frame are coupled to a common control device. This allows a coordinated height adjustment of the clearing blade relative to the track on which the track construction machine travels.
  • the track construction machine described has a first working direction for renewing an existing track.
  • the track construction machine is moved forward in a second working direction opposite to the first working direction, with the ballast clearing device being operated to profile a ballast bed with the clearing blade in the working position.
  • Two different working modes are therefore available for the same track construction machine, with only a change in working direction and minor adaptations of the ballast clearing device and the sleeper devices taking place. In particular, there is no need to replace or laboriously rotate the ballast clearing device around a vertical axis.
  • the clearing blade is moved from an inoperative position to the working position in one set-up process. This is done in particular by a swivel movement that is carried out by means of an actuator.
  • an actuator of the clearing blade and a height actuator for adjusting the height of the ballast clearing device relative to the machine frame are controlled by a common control device in order to achieve a surface level of the ballast bed. In this way, optimal profiling of the ballast bed can be achieved, taking into account the position of the machine frame.
  • This variant is improved by detecting the surface level of the ballast bed using a sensor system, whereby a sensor signal is fed to the control device and the ballast bed is profiled to a target level using a control system.
  • a sensor signal is fed to the control device and the ballast bed is profiled to a target level using a control system.
  • the exemplary track construction machine 1 shown can be used in a first working direction 2 to renew an existing track 3 and in a second working direction 4 to lay a new track 3.
  • the machine 1 works in what is known as an assembly line process with a continuous forward movement.
  • a machine frame 5 is supported on several chassis 6, 7, with at least one crawler chassis 6 being provided for driving on a ballast bed 8.
  • Rail chassis 7 are used for driving on rails 9 to be dismantled or rails 9 that have already been laid.
  • the height-adjustable crawler chassis 6 is used to raise the machine frame 5 with the associated rail chassis 7 during a rail change or during rail laying.
  • the machine frame 5 is additionally supported with a height-adjustable support 10 on a rail-guided carriage 11. In this way, a gap is created in which rails 9 can be moved by means of height- and side-adjustable rail guides 12.
  • a ballast clearing device 13 for collecting ballast 14 is arranged in front of the crawler track 6, and in front of it a first sleeper device 15 for selectively collecting and depositing sleepers 16.
  • this second sleeper device 17 is out of operation ( Fig.2 ).
  • the respective sleeper device 15, 17 is coupled to conveyor means 18 for transporting sleepers 16 within the track construction machine 1.
  • the first sleeper device 15 permanently comprises all components for lifting sleepers 16 from the ballast bed 8 or depositing them on the ballast bed 8.
  • the work processes are reversed.
  • the first sleeper device 15 comprises a coupling device to which components for sleeper reception or sleeper storage are optionally attached, as shown in the EP 1 162 311 A2 described.
  • FIGS. 3 to 6 show the ballast clearing device 13 in different variants.
  • An endless clearing chain 19 consists of chain links 20 that can move relative to one another and are equipped with scraper blades.
  • the clearing chain 19 picks up ballast 14 between the scraper blades and transports it in the running direction 21 of the chain 19.
  • the clearing chain 19 is guided along a transverse guide 23, an ascending longitudinal guide 24 and a descending longitudinal guide 25.
  • the transverse guide 23 runs along a crossbar 26 that serves to pick up the ballast 14.
  • the ascending longitudinal guide 24 runs along a transport channel 27. In this transport channel 27, the picked up ballast 14 is transported upwards to a discharge point 28.
  • a chain drive 30 is arranged at the deflection point between the transport channel 27 and the empty channel 29.
  • a sprocket drive is preferably used, which is coupled in particular to a chain tensioning device. This type of drive is robust and durable and ensures that the clearing chain 19 rotates evenly.
  • the position of the crossbeam 26 relative to the ballast bed 8 determines the amount of ballast taken up.
  • the height of the crossbeam 26 is adjusted by changing the position of a unit formed by the crossbeam 26, transport channel 27, empty channel 29 and chain drive 30 relative to the machine frame 5. For this purpose, this unit is connected in an articulated manner to the machine frame 5 via at least one height actuator 31.
  • the height actuator 31 is controlled by means of a control device 32.
  • At least one cross conveyor belt 33 is arranged below the discharge point 28 in order to transport the collected ballast 14 laterally and to dump it at the edge of the ballast bed 8.
  • Two cross conveyor belts 33 are provided for dumping the ballast 14 onto both sides of the ballast bed 8, with parallel alignment and opposite conveying directions.
  • the ballast clearing device 13 works in a known mode.
  • the scraper blades clear ballast 14 from the ballast bed 8 and convey it in the direction of the transport channel 27.
  • a lower edge of the crossbeam 26 or a lower envelope surface of the clearing chain 19 guided along the cross guide 23 determines a clearing level 34, above which the ballast bed 8 is removed.
  • a new operating mode is used in the opposite working direction 4.
  • a clearing blade 35 is arranged parallel or approximately parallel to the crossbeam 26.
  • a lower edge 36 of the clearing blade 35 projects at least partially below the clearing level 34 of the crossbeam 25 or the clearing chain 19.
  • the crossbeam 26 is positioned such that the clearing level 34 of the clearing chain 19 is above an existing surface level 37 of the ballast bed 8 and the lower edge 36 of the clearing blade 35 is below this existing surface level 37.
  • ballast clearing device 13 with the clearing blade 35 also picks up ballast 14 from the ballast bed 8 in the second working direction 4, with the lower edge 36 determining a surface level 38 of a resulting surface contour of the ballast bed 8. Specifically, so much ballast 14 accumulates in front of the clearing blade 35 that it is captured by the clearing chain 19 and transported in the direction of the transport channel 27.
  • the clearing blade 35 is attached to the ballast clearing device 13 during a set-up process.
  • the clearing blade 35 is adjustably arranged on the ballast clearing device 13.
  • it is attached to the side channels 27, 29 by means of hinged supports 39, as in Fig.6 Alternatively, fastening to the cross beam is possible. 26 ( Fig.5 ).
  • the supports 39 are designed as extensions of stiffening ribs 40 of the clearing blade 35.
  • At least one pneumatic, hydraulic or electric actuator 41 is arranged to change the position of the clearing blade 35 between an inoperative position and the working position.
  • the actuator 41 is controlled by the control device 32 and is also used for fine adjustment of the clearing blade 35 relative to the ballast bed 8.
  • the clearing blade 35 is pivoted about a joint 42.
  • a joint control of this actuator 41 and the height actuator 31 enables a controlled tracking of the resulting surface level 38 of the surface contour.
  • the resulting surface level 38 is continuously recorded by means of a suitable sensor system 43.
  • a contactless sensor is advantageously used.
  • a corresponding sensor signal is fed to the control device 32.
  • a lower section 44 of the blade 35 is either straight ( Fig.3 ) or bent in the direction of the crossbeam 26 ( Fig.4 ). In a variant not shown, the lower section 44 is bent in the direction of the crossbeam 26. In the curved or bent variant, the ballast 14 is specifically conveyed upwards to the crossbeam 26, whereby a particularly efficient ballast pickup of the ballast clearing device 13 is achieved.
  • FIG. 7-9 show cross-sections of the ballast bed 8 in successive stages of the processing process according to Fig.2 .
  • Fig.7 the ballast bed 8 driven over by the crawler track 6 is shown.
  • the ballast 14 picked up by the ballast clearing device 13 is thrown off to the side by means of the cross conveyor belts 33 ( Fig.8 ).
  • Fig.9 shows the clearing blade 35 with an advantageous contour of the lower edge 36.
  • a middle section 45 and side sections 46 are lower than the two intermediate sections 47 arranged between them.
  • these intermediate sections 47 form raised Ballast supports 48 for the sleepers 16.
  • the contour of the lower edge 36 is adapted to the gauge of the track 3 and the sleepers 16 used in such a way that the ballast supports 48 are positioned below the rails 9 that are later attached to the sleepers 16. This ensures stable support of the sleepers 16 in the ballast bed 8.
  • the clearing blade is easily interchangeable to adapt to different track widths.
  • it is attached to the joints 42 or to the actuators 41, for example, using quick-release fasteners.
  • only the lower section 44 of the clearing blade 19 is interchangeable in order to adapt the contour of the lower edge 36.
  • the clearing blade 19 is designed in several parts, with the individual parts preferably being connected by means of screw connections.
  • Another variant comprises several clearing blade sections that can be moved relative to one another in the cross-track direction. In the working position, the clearing blade sections have lower edges 36 of different depths, so that moving the clearing blade sections relative to one another results in different contours.
  • the clearing blade sections are preferably connected by means of screw connections that are guided in longitudinal bores.

Landscapes

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

Abstract

Schotterräumvorrichtung (13) für eine Gleisbaumaschine (1) zur Aufnahme von Schotter (14), mit einer endlosen Räumkette (19), die entlang einer Querführung (23), einer aufsteigenden Längsführung (24) und einer absteigenden Längsführung (25) geführt ist, wobei eine Abwurfstelle (28) zwischen der aufsteigenden Längsführung (25) und der absteigenden Längsführung (25) angeordnet ist, wobei annähernd parallel zur Querführung (23) ein Räumschild (35) angeordnet ist, und wobei eine Unterkante (36) des Räumschilds (35) in einer Arbeitsposition zumindest teilweise unter eine Räumebene (34) der Räumkette (19) ragt. Auf diese Weise ist die Schotterräumvorrichtung (13) entgegen einer üblichen Arbeitsrichtung (2) einsetzbar.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Schotterräumvorrichtung für eine Gleisbaumaschine zur Aufnahme von Schotter, mit einer endlosen Räumkette, die entlang einer Querführung, einer aufsteigenden Längsführung und einer absteigenden Längsführung geführt ist, wobei eine Abwurfstelle zwischen der aufsteigenden Längsführung und der absteigenden Längsführung angeordnet ist. Zudem betrifft die Erfindung eine Gleisbaumaschine mit einer entsprechenden Schotterräumvorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben der Gleisbaumaschine.
    • Stand der Technik
  • Eine gattungsgemäße Schotterräumvorrichtung kommt beispielsweise bei einer aus der EP 0 621 371 A2 bekannten Gleisbaumaschine zum Erneuern oder zum Verlegen eines Eisenbahngleises zum Einsatz. In einer Arbeitsrichtung zum Erneuern des Gleises werden zunächst die alten Schienen von den Schwellen abgehoben und seitlich nach außen verlagert. Dann werden die Altschwellen mittels einer Schwellenaufnahmevorrichtung aufgenommen und auf Förderbändern abtransportiert. Anschließend wird überflüssiger Schotter mittels der Schotterräumvorrichtung aufgenommen und seitlich neben dem Schotterbett abgeworfen. Mittels einer Glättungsvorrichtung erfolgt eine Glättung der Schotterbettoberfläche, bevor mittels einer Schwellenablagevorrichtung Neuschwellen verlegt werden. Abschließend werden vorgelagerte Schienen auf den Neuschwellen positioniert.
  • Nach einer Umrüstung ist dieselbe Gleisbaumaschine für die Neuverlegung eines Gleises einsetzbar. Dazu erfolgt eine Umkehrung der Arbeitsrichtung. Die Schwellenaufnahmevorrichtung und die Schotterräumvorrichtung sind in diesem Arbeitsmodus außer Betrieb. Mittels der Schwellenablagevorrichtung werden Neuschwellen auf ein bereits geglättetes Schotterbett verlegt. Die Positionierung seitlich vorgelagerter Schienen auf den Neuschwellen erfolgt wiederum mit an der Gleisbaumaschine angeordneten Führungseinrichtungen. Für die Glättung des Schotterbetts ist eine separate Maschine erforderlich.
  • Eine drehbare Schotterräumvorrichtung ist aus der EP 1 162 311 A2 bekannt. Damit ist eine Gleisbaumaschine zur Erneuerung eines Gleises in beiden Richtungen möglich. Die Schwellenaufnahmevorrichtung und die Schwellenablagevorrichtung werden entsprechend umgerüstet, um je nach Arbeitsrichtung zuerst die Altschwellen aufzunehmen und nach erfolgter Schotterbettglättung die Neuschwellen abzulegen. Zur Vereinfachung dieses Umrüstvorgangs sind Kupplungseinrichtungen vorgesehen.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schotterräumvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Einsatzmöglichkeiten mit wenig Umrüstungsaufwand erweitert werden. Weiter ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Gleisbaumaschine anzugeben, welche die erweiterten Einsatzmöglichkeiten nutzt. Zudem soll ein vorteilhaftes Verfahren zum Betreiben einer solchen Gleisbaumaschine angegeben werden.
  • Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gelöst durch die unabhängigen Ansprüche 1, 10 und 12.
  • Dabei ist an der Schotterräumvorrichtung annähernd parallel zur Querführung ein Räumschild angeordnet, wobei eine Unterkante des Räumschilds in einer Arbeitsposition zumindest teilweise unter eine Räumebene der Räumkette ragt. Auf diese Weise ist die Schotterräumvorrichtung entgegen einer üblichen Arbeitsrichtung einsetzbar, ohne dass die gesamte Schotterräumvorrichtung gedreht werden muss. Bei der entsprechenden Vorwärtsbewegung befindet sich die Abwurfstelle vor der Querführung der Räumkette. Das in Arbeitsposition befindliche Räumschild bewirkt, dass sich Schotter zwischen Räumschild und Räumkette sammelt und mittels der Räumkette entlang der aufsteigende Längsführung zur Abwurfstelle transportiert wird. Die Position und die Form der Unterkante des Räumschilds bestimmt dabei das Niveau und die Kontur der resultierenden Bettungsoberfläche. Ein damit geschaffenes geglättetes Profils der Bettungsoberfläche erlaubt eine unmittelbare Ablage von Neuschwellen.
  • Vorteilhafterweise weist die Unterkante des Räumschilds eine Kontur mit mehreren Abschnitten auf, wobei in Arbeitsposition ein mittlerer Abschnitt und seitliche Abschnitte tiefer liegen als Abschnitte zwischen dem mittleren Abschnitt und den seitlichen Abschnitten. Das sich damit ergebende Oberflächenprofil des Schotterbetts bildet eine besonders stabile Auflage für Schwellen. Konkret ergeben sich untern den auf den Schwellen montierten Schienen erhabene Abschnitte des Schotterbetts. Im mittleren Abschnitt und in den seitlichen Abschnitten liegt die Schotterbettoberfläche tiefer. Die erhabenen Abschnitte des Schotterbettprofils dienen als Auflager für die Schwellen im Bereich der Schienen, sodass auf die Schienen wirkende Fahrzeugkräfte keine Kippbewegungen der Schwellen hervorrufen können.
  • In einer Weiterbildung der Schotterräumvorrichtung ist unterhalb der Abwurfstelle zumindest ein Querförderband angeordnet. Mittels dieses Querförderbands wird der aufgenommene Schotter seitlich abtransportiert und neben dem Gleis abgeworfen. In einer anderen Ausprägung kann es sinnvoll sein, den aufgenommenen Schotter innerhalb einer Gleisbaumaschine weiter zu transportieren. Beispielsweise erfolgt eine Reinigung des Materials, gegebenenfalls mit einer Speicherung in einem an die Gleisbaumaschine gekoppelten Materialwagen.
  • Bei einer Verbesserung sind zwei zueinander parallel ausgerichtete Querförderbänder angeordnet, wobei die Querförderbänder in entgegensetzten Förderrichtungen angetrieben sind. Mit einer solchen Anordnung wird der aufgenommene Schotter auf beiden Seiten des Gleises abgeworfen und steht dort für eine nachfolgende Einschotterung von verlegten Neuschwellen zur Verfügung.
  • Eine bevorzugtes Räumschild zeichnet sich dadurch aus, dass es in einem unteren Abschnitt in Richtung der Räumkette gebogen oder geknickt ist. Damit wird eine Aufwärtsbewegung des mittels des Räumschilds abgezogenen Schotters in Richtung der Räumkette begünstigt. Insgesamt stellt sich dadurch ein optimierter Schotterfluss bis hin zur Abwurfstelle ein.
  • In einer vorteilhaften Ausprägung ist die Räumkette in einem aufsteigenden Transportkanal und in einem absteigenden Leerkanal geführt, wobei das Räumschild mit Trägern an den Kanälen befestigt ist. Damit wird eine in sich stabile Anordnung erreicht. Im Betrieb werden die auf das Räumschild wirkenden Schotterkräfte von den tragenden Elementen des Transportkanals und des Leerkanals aufgenommen.
  • Bei einer Weiterbildung der Schotterräumvorrichtung ist das Räumschild mit einem pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Stellantrieb verbunden. Ein solches Räumschild kann ohne Montagevorgänge in Arbeitsstellung gebracht werden, wobei insbesondere eine fernsteuerbare Betätigung des Stellantriebs vorgesehen ist. Auf diese Weise ist kein Betriebspersonal im sicherheitsgefährdeten Arbeitsraum notwendig, um Manipulationen an der Schotterräumvorrichtung oder am Räumschild vorzunehmen.
  • Zur Optimierung des Gewichts und der Stabilität ist es sinnvoll, wenn am Räumschild Versteifungsrippen angeordnet sind. Vorteilhafterweise sind diese Versteifungsrippen über den Rand des Räumschilds verlängert und dienen zusätzlich als Träger zur Befestigung des Räumschilds an tragenden Elementen der Schotterräumvorrichtung.
  • Eine erfindungsgemäße Gleisbaumaschine umfasst einen Maschinenrahmen, der auf Fahrwerken entlang eines Gleises verfahrbar ist, wobei am Maschinenrahmen eine erste Schwellenvorrichtung zur Aufnahme von Schwellen und eine zweite Schwellenvorrichtung zur Ablage von Schwellen angeordnet sind, wobei zwischen der ersten und der zweiten Schwellenvorrichtung eine oben beschriebene Schotterräumvorrichtung angeordnet ist und wobei die erste Schwellenvorrichtung wahlweise zur Aufnahme und zur Ablage von Schwellen eingerichtet ist. Eine solche Gleisbaumaschine ist zwei Arbeitsrichtungen, das heißt, in beiden Fahrtrichtungen eines Gleises betreibbar. In einer Arbeitsrichtung zur Erneuerung eines Gleises werden Altschwellen aufgenommen und Neuschwellen abgelegt, wobei dazwischen mit der Schotterräumvorrichtung überflüssiger Schotter aufgenommen wird. Das Räumschild bleibt bei diesem Arbeitsmodus außer Betrieb. In der entgegengesetzten Arbeitsrichtung arbeitet die Gleisbaumaschine in einem Modus zum Verlegen eines neuen Gleises. Dabei wird ein zuvor aufgeschüttetes Schotterbett mittels der Schotterräumvorrichtung unter Verwendung des Räumschildes profiliert, um eine optimale Auflage für die Ablage der Neuschwellen mittels der ersten Schwellenvorrichtung sicherzustellen. Die zweite Schwellenvorrichtung bleibt in diesem Modus außer Betrieb.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der Gleisbaumaschine sind ein Stellantrieb des Räumschilds und ein Höhenstellantrieb zur Höhenverstellung der Schotterräumvorrichtung gegenüber dem Maschinenrahmen mit einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung gekoppelt. Damit erfolgt eine abgestimmte Höhenverstellung des Räumschilds gegenüber dem mit der Gleisbaumaschine befahrenen Gleis.
  • Die beschriebene Gleisbaumaschine weist eine erste Arbeitsrichtung zum Erneuern eines bestehenden Gleises auf. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die Gleisbaumaschine in einer zweiten, zur ersten Arbeitsrichtung entgegengesetzten Arbeitsrichtung vorwärtsbewegt, wobei die Schotterräumvorrichtung zur Profilierung eines Schotterbetts mit dem in Arbeitsstellung befindlichen Räumschild betrieben wird. Für dieselbe Gleisbaumaschine stehen somit zwei unterschiedliche Arbeitsmodi zur Verfügung, wobei lediglich eine Arbeitsrichtungsänderung und geringfügige Adaptionen der Schotterräumvorrichtung und der Schwellenvorrichtungen erfolgen. Insbesondere entfällt ein Tausch oder ein aufwändiges Verdrehen der Schotterräumvorrichtung um eine Hochachse.
  • Vorteilhafterweise wird das Räumschild in einem Rüstvorgang von einer Außerbetriebsstellung in die Arbeitsstellung bewegt. Das geschieht insbesondere durch eine Schwenkbewegung, die mittels eines Stellantriebs durchgeführt wird.
  • Bei einer weiteren Verbesserung des Verfahrens werden ein Stellantrieb des Räumschilds und ein Höhenstellantrieb zur Höhenverstellung der Schotterräumvorrichtung gegenüber dem Maschinenrahmen mit einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung angesteuert, um ein Oberflächenniveau des Schotterbetts einzustellen. Auf diese Weise ist unter Berücksichtigung der Lage des Maschinenrahmens eine optimale Profilierung des Schotterbetts durchführbar.
  • Verbessert wird diese Variante, indem das Oberflächenniveau des Schotterbetts mittels einer Sensorik erfasst wird, wobei ein Sensorsignal der Steuerungseinrichtung zugeführt wird und wobei das Schotterbett mittels einer Regelung auf ein Sollniveau profiliert wird. Damit ist ein autonomer Betrieb der Gleisbaumaschine umsetzbar. Ungleichmäßigkeiten des vorbereiteten Schotterbetts werden mittels der Regelung automatisch ausgeglichen.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
    • Fig. 1
    Gleisbaumaschine beim Erneuern eines bestehenden Gleises in einer ersten Arbeitsrichtung
    Fig. 2
    Gleisbaumaschine gemäß Fig. 1 beim Verlegen eines Gleises in einer zweiten Arbeitsrichtung
    Fig. 3
    Seitenansicht der Schotterräumvorrichtung mit Räumschild in einer ersten Variante
    Fig. 4
    Seitenansicht der Schotterräumvorrichtung mit Räumschild in einer zweiten Variante
    Fig. 5
    Draufsicht der Schotterräumvorrichtung mit an einem Querbalken befestigtem Räumschild
    Fig. 6
    Draufsicht der Schotterräumvorrichtung mit an einem Transportkanal und an einem Leerkanal befestigtem Räumschild
    Fig. 7
    Querschnitt eines vorbereiteten Schotterbetts zum Verlegen eines Gleises
    Fig. 8
    Schotterbett mit mittels der Schotterräumvorrichtung seitlich abgeworfenem Schotter
    Fig. 9
    Schotterbett mit mittels der Schotterräumvorrichtung profiliertem Querschnitt
    Beschreibung der Ausführungsformen
  • Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte bespielhafte Gleisbaumaschine 1 ist in einer ersten Arbeitsrichtung 2 zur Erneuerung eines bestehenden Gleises 3 und in einer zweiten Arbeitsrichtung 4 zur Verlegung eines neuen Gleises 3 einsetzbar. Dabei arbeitet die Maschine 1 jeweils im sogenannten Fließbandverfahren mit einer kontinuierlichen Vorwärtsbewegung. Ein Maschinenrahmen 5 ist auf mehreren Fahrwerken 6, 7 abgestützt, wobei zumindest ein Raupenfahrwerk 6 für das Befahren eines Schotterbetts 8 vorgesehen ist. Schienenfahrwerke 7 dienen zum Befahren von abzubauenden Schienen 9 oder bereits verlegten Schienen 9. Mit dem höhenverstellbaren Raupenfahrwerk 6 wird der Maschinenrahmen 5 mit den zugeordneten Schienenfahrwerke 7 während eines Schienenwechsels oder während einer Schienenverlegung angehoben. Dabei ist der Maschinenrahmen 5 zusätzlich mit einer höhenverstellbaren Abstützung 10 auf einem schienengeführten Wagen 11 abgestützt. Auf diese Weise wird eine Baulücke geschaffen, in der Schienen 9 mittels höhen- und seitenverstellbaren Schienenführungen 12 verlagerbar sind.
  • Am Maschinenrahmen 5 ist in erster Arbeitsrichtung 2 gesehen vor dem Raupenfahrwerk 6 eine Schotterräumvorrichtung 13 zur Aufnahme von Schotter 14 und davor eine erste Schwellenvorrichtung 15 zur wahlweisen Aufnahme und Ablage von Schwellen 16 angeordnet. Hinter dem Raupenfahrwerk 6 befindet sich eine zweite Schwellenvorrichtung 17 zur Ablage von Schwellen 16. Bei der Verlegung eines neuen Gleises 3 in der zweiten Arbeitsrichtung 4 ist diese zweite Schwellenvorrichtung 17 außer Betrieb (Fig. 2). Die jeweilige Schwellenvorrichtung 15, 17 ist mit Fördermittel 18 zum Transport von Schwellen 16 innerhalb der Gleisbaumaschine 1 gekoppelt.
  • Vorzugsweise umfasst die erste Schwellenvorrichtung 15 permanent alle Komponenten, um Schwellen 16 aus dem Schotterbett 8 zu heben oder am Schotterbett 8 abzulegen. Die nur bei einem dieser Vorgänge benötigten Komponenten, z.B. Anschläge oder Justierelemente, können durch Stellelemente außer Betrieb gesetzt werden. Bei den bewegten Komponenten erfolgt eine Umkehrung der Arbeitsabläufe. In einer einfachen Variante umfasst die erste Schwellenvorrichtung 15 eine Kupplungseinrichtung, an der wahlweise Komponenten zur Schwellenaufnahme oder zur Schwellenablage befestigt werden, wie in der EP 1 162 311 A2 beschrieben.
  • Die Figuren 3 bis 6 zeigen die Schotterräumvorrichtung 13 in verschiedenen Varianten. Eine endlose Räumkette 19 besteht aus zueinander beweglichen Kettengliedern 20, die mit Kratzschaufeln ausgestattet sind. Im Betrieb nimmt die Räumkette 19 zwischen den Kratzschaufeln Schotter 14 auf und transportiert diesen in Laufrichtung 21 der Kette 19. Bezogen auf eine Gleislängsrichtung 22 ist die Räumkette 19 entlang einer Querführung 23, einer aufsteigenden Längsführung 24 und einer absteigenden Längsführung 25 geführt. Die Querführung 23 verläuft entlang eines Querbalkens 26, der zur Aufnahme des Schotters 14 dient. Entlang eines Transportkanals 27 verläuft die aufsteigende Längsführung 24. In diesem Transportkanal 27 wird der aufgenommene Schotter 14 nach oben zu einer Abwurfstelle 28 transportiert. Von der Abwurfstelle 28 zurück zum Querbalken 26 verläuft die absteigende Längsführung 25 entlang eines Leerkanals 29. An der Umlenkstelle zwischen Transportkanal 27 und Leerkanal 29 ist ein Kettenantrieb 30 angeordnet. Zum Einsatz kommt vorzugsweise ein Turasantrieb, der insbesondere mit einer Kettenspannvorrichtung gekoppelt ist. Eine solche Antriebsart ist robust und langlebig und stellt einen gleichmäßigen Umlauf der Räumkette 19 sicher.
  • Die Position des Querbalkens 26 gegenüber dem Schotterbett 8 bestimmt die aufgenommene Schottermenge. Eine Höhenverstellung des Querbalkens 26 erfolgt durch eine Lageänderung einer aus Querbalken 26, Transportkanal 27, Leerkanal 29 und Kettenantrieb 30 gebildeten Einheit gegenüber dem Maschinenrahmen 5. Dazu ist diese Einheit über zumindest einen Höhenstellantrieb 31 gelenkig mit dem Maschinenrahmen 5 verbunden. Angesteuert wird der Höhenstellantrieb 31 mittels einer Steuerungseinrichtung 32.
  • Unterhalb der Abwurfstelle 28 ist zumindest ein Querförderband 33 angeordnet, um den aufgenommenen Schotter 14 seitlich abzutransportieren und am Rand des Schotterbetts 8 abzuwerfen. Für das Abwerfen des Schotters 14 auf beide Seiten des Schotterbetts 8 sind zwei Querförderbänder 33 vorgesehen, mit paralleler Ausrichtung und entgegengesetzten Förderrichtungen.
  • In der ersten Arbeitsrichtung 2 arbeitet die Schotterräumvorrichtung 13 in einem bekannten Modus. Im nach vorne offenen Querbalken 25 räumen die Kratzschaufeln Schotter 14 aus dem Schotterbett 8 und fördern diesen in Richtung des Transportkanals 27. Eine Unterkante des Querbalkens 26 bzw. eine untere Hüllfläche der entlang der Querführung 23 geführten Räumkette 19 bestimmt dabei eine Räumebene 34, oberhalb derer das Schotterbett 8 abgetragen wird.
  • Ein neuer Betriebsmodus kommt in entgegengesetzter Arbeitsrichtung 4 zur Anwendung. Dazu ist parallel oder annähernd parallel zum Querbalken 26 ein Räumschilds 35 angeordnet. In Arbeitsposition ragt eine Unterkante 36 des Räumschilds 35 zumindest teilweise unter die Räumebene 34 des Querbalkens 25 bzw. der Räumkette 19. Gegenüber eines zu bearbeitenden Schotterbetts 8 wird der Querbalken 26 so positioniert, dass die Räumebene 34 der Räumkette 19 über einem bestehenden Oberflächenniveau 37 des Schotterbetts 8 und die Unterkante 36 des Räumschilds 35 unterhalb dieses bestehenden Oberflächenniveaus 37 liegt.
  • Auf diese Weise nimmt die Schotterräumvorrichtung 13 mit dem Räumschild 35 auch in der zweiten Arbeitsrichtung 4 Schotter 14 aus dem Schotterbett 8 auf, wobei die Unterkante 36 ein Oberflächenniveau 38 einer resultierenden Oberflächenkontur des Schotterbetts 8 bestimmt. Konkret staut sich vor dem Räumschild 35 so viel Schotter 14, dass dieser von der Räumkette 19 erfasst und in Richtung des Transportkanals 27 befördert wird.
  • In einer einfachen Ausprägung wird das Räumschild 35 im Zuge eines Rüstvorgangs an der Schotterräumvorrichtung 13 befestigt. In den dargestellten Beispielen ist das Räumschild 35 verstellbar an der Schotterräumvorrichtung 13 angeordnet. Vorzugsweise erfolgt eine Befestigung an den seitlichen Kanälen 27, 29 mittels angelenkter Träger 39, wie in Fig. 6 dargestellt. Alternativ dazu ist eine Befestigung am Querbalken 26 vorgesehen (Fig. 5). Günstigerweise sind die Träger 39 als Verlängerungen von Versteifungsrippen 40 des Räumschilds 35 ausgebildet.
  • Zur Lageänderung des Räumschilds 35 zwischen einer Außerbetriebsstellung und der Arbeitsstellung ist zumindest ein pneumatischer, hydraulischer oder elektrischer Stellantrieb 41 angeordnet. Der Stellantrieb 41 wird mittels der Steuerungseinrichtung 32 angesteuert und dient auch zur Feinjustierung des Räumschilds 35 gegenüber dem Schotterbett 8. Dazu wird beispielsweise das Räumschild 35 um eine Gelenk 42 verschwenkt. Eine gemeinsame Ansteuerung dieses Stellantriebs 41 und des Höhenstellantriebs 31 ermöglicht eine geregelte Nachführung des resultierenden Oberflächenniveaus 38 der Oberflächenkontur. Mittels einer geeigneten Sensorik 43 wird dabei laufend das resultierende Oberflächenniveau 38 erfasst. Vorteilhafterweise kommt ein berührungsloser Sensor zur Anwendung. Ein entsprechendes Sensorsignal ist der Steuerungseinrichtung 32 zugeführt.
  • Ein unterer Abschnitt 44 des Räumschilds 35 ist entweder gerade (Fig. 3) oder in Richtung des Querbalkens 26 gebogen (Fig. 4) ausgebildet. In einer nicht dargestellten Variante ist der untere Abschnitt 44 in Richtung des Querbalkens 26 geknickt. In der gebogenen oder geknickten Variante wird der Schotter 14 gezielt nach oben zum Querbalken 26 gefördert, wodurch eine besonders effiziente Schotteraufnahme der Schotterräumvorrichtung 13 erreicht wird.
  • Mit Bezug auf die Figuren 7-9 werden einzelne Verfahrensschritte erläutert. Die Figuren 7-9 zeigen Querschnitte des Schotterbetts 8 in aufeinanderfolgenden Stadien des Bearbeitungsvorgangs gemäß Fig. 2. In Fig. 7 ist das mit dem Raupenfahrwerk 6 befahrene Schotterbett 8 dargestellt. Unmittelbar hinter dem Raupenfahrwerk 6 wird mittels der Querförderbänder 33 der von der Schotterräumvorrichtung 13 aufgenommene Schotter 14 seitlich abgeworfen (Fig. 8).
  • Fig. 9 zeigt das Räumschild 35 mit einer vorteilhaften Kontur der Unterkante 36. Dabei liegen ein mittlerer Abschnitt 45 und seitliche Abschnitte 46 tiefer als die zwei dazwischen angeordneten Zwischenabschnitte 47. Während eines Arbeitsvorgangs formen diese Zwischenabschnitte 47 erhöhte Schotterauflagen 48 für die Schwellen 16. Die Kontur der Unterkante 36 ist in der Weise auf die Spurweite des Gleises 3 und die verwendeten Schwellen 16 abgestimmt, dass die Schotterauflagen 48 unterhalb der später auf den Schwellen 16 befestigten Schienen 9 positioniert sind. Damit wird eine stabile Lagerung der Schwellen 16 im Schotterbett 8 sichergestellt.
  • Vorzugsweise ist das Räumschild zur Anpassung an verschiedene Spurweiten in einfacher Weise austauschbar. Dazu ist es zum Beispiel mittels Schnellverschlüssen an den Gelenken 42 bzw. an den Stellantrieben 41 befestigt. In einer anderen Variante ist nur der untere Abschnitt 44 des Räumschilds 19 austauschbar, um die Kontur der Unterkante 36 anzupassen. In diesem Fall ist das Räumschild 19 mehrteilig ausgeführt, wobei die einzelnen Teile vorzugsweise mittels Schraubverbindungen verbunden sind. Eine weitere Variante umfasst mehrere, in Gleisquerrichtung zueinander verschiebbare Räumschildabschnitte. Die Räumschildabschnitte weisen in Arbeitsposition unterschiedlich tiefe Unterkanten 36 auf, sodass sich durch ein Verschieben der Räumschildabschnitte zueinander unterschiedliche Konturen ergeben. Eine Verbindung der Räumschildabschnitte erfolgt auch hier vorzugsweise mittels Schraubverbindungen, die in Längsbohrungen geführt sind.

Claims (15)

  1. Schotterräumvorrichtung (13) für eine Gleisbaumaschine (1) zur Aufnahme von Schotter (14), mit einer endlosen Räumkette (19), die entlang einer Querführung (23), einer aufsteigenden Längsführung (24) und einer absteigenden Längsführung (25) geführt ist, wobei eine Abwurfstelle (28) zwischen der aufsteigenden Längsführung (25) und der absteigenden Längsführung (25) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass annähernd parallel zur Querführung (23) ein Räumschild (35) angeordnet ist und dass eine Unterkante (36) des Räumschilds (35) in einer Arbeitsposition zumindest teilweise unter eine Räumebene (34) der Räumkette (19) ragt.
  2. Schotterräumvorrichtung (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterkante (36) des Räumschilds (19) in der Weise eine Kontur mit mehreren Abschnitten (45-47) aufweist, dass in Arbeitsposition ein mittlerer Abschnitt (45) und seitliche Abschnitte (46) tiefer liegen als Abschnitte (47) zwischen dem mittleren Abschnitt (45) und den seitlichen Abschnitten (46).
  3. Schotterräumvorrichtung (13) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Abwurfstelle (28) zumindest ein Querförderband (33) angeordnet ist.
  4. Schotterräumvorrichtung (13) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zueinander parallel ausgerichtete Querförderbänder (33) angeordnet sind und dass die Querförderbänder (33) in entgegensetzten Förderrichtungen angetrieben sind.
  5. Schotterräumvorrichtung (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Räumschild (35) in einem unteren Abschnitt (44) in Richtung der Räumkette (19) gebogen oder geknickt ist.
  6. Schotterräumvorrichtung (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Räumkette (19) in einem aufsteigenden Transportkanal (27) und in einem absteigenden Leerkanal (29) geführt ist und dass das Räumschild (35) mit Trägern (39) an den Kanälen (27, 29) befestigt ist.
  7. Schotterräumvorrichtung (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Räumschild (35) von einer oberen Außerbetriebsstellung in die Arbeitsstellung verstellbar angeordnet ist.
  8. Schotterräumvorrichtung (13) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das das Räumschild (35) mit einem pneumatischen oder hydraulischen oder elektrischen Stellantrieb (41) verbunden ist.
  9. Schotterräumvorrichtung (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Räumschild (35) Versteifungsrippen (40) angeordnet sind.
  10. Gleisbaumaschine (1) mit einem Maschinenrahmen (15), der auf Fahrwerken (6, 7) entlang eines Gleises (3) verfahrbar ist, wobei am Maschinenrahmen (15) eine erste Schwellenvorrichtung (15) zur Aufnahme von Schwellen (16) und eine zweite Schwellenvorrichtung (17) zur Ablage von Schwellen (16) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der erste und der zweiten Schwellenvorrichtung (15, 17) eine Schotterräumvorrichtung (13) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 angeordnet ist und dass die erste Schwellenvorrichtung (15) wahlweise zur Aufnahme und zur Ablage von Schwellen (16) eingerichtet ist.
  11. Gleisbaumaschine (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stellantrieb (41) des Räumschilds (35) und ein Höhenstellantrieb (31) zur Höhenverstellung der Schotterräumvorrichtung (13) gegenüber dem Maschinenrahmen (15) mit einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung (32) gekoppelt sind.
  12. Verfahren zum Betreiben einer Gleisbaumaschine (1) nach Anspruch 10 oder 11 mit einer ersten Arbeitsrichtung (2) zum Erneuern eines Gleises (3), dadurch gekennzeichnet, die Gleisbaumaschine (1) in einer zweiten, zur ersten Arbeitsrichtung (2) entgegengesetzten Arbeitsrichtung (4) vorwärtsbewegt wird und dass die Schotterräumvorrichtung (13) zur Profilierung eines Schotterbetts (8) mit dem in Arbeitsstellung befindlichen Räumschild (35) betrieben wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Räumschild (35) in einem Rüstvorgang von einer Außerbetriebsstellung in die Arbeitsstellung bewegt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, ein Stellantrieb (41) des Räumschilds (35) und ein Höhenstellantrieb (31) zur Höhenverstellung der Schotterräumvorrichtung (13) gegenüber dem Maschinenrahmen (15) mit einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung (32) angesteuert werden, um ein Oberflächenniveau (38) des Schotterbetts (8) einzustellen.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, das Oberflächenniveau (38) des Schotterbetts (8) mittels einer Sensorik (43) erfasst wird, dass ein Sensorsignal der Steuerungseinrichtung (32) zugeführt wird und dass das Schotterbett (8) mittels einer Regelung auf ein Sollniveau profiliert wird.
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