EP4379137A1 - Hebeaggregat für eine stopfmaschine - Google Patents

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EP4379137A1
EP4379137A1 EP23212309.1A EP23212309A EP4379137A1 EP 4379137 A1 EP4379137 A1 EP 4379137A1 EP 23212309 A EP23212309 A EP 23212309A EP 4379137 A1 EP4379137 A1 EP 4379137A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sleeve
lifting
lifting unit
roller lifting
unit
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
EP23212309.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Luger
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 EP4379137A1 publication Critical patent/EP4379137A1/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
    • E01B27/17—Sleeper-tamping machines combined with means for lifting, levelling or slewing the track
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/62—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means comprising article-engaging members of a shape complementary to that of the articles to be handled
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • 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
    • E01B29/04—Lifting or levelling of tracks
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • 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
    • E01B29/32—Installing or removing track components, not covered by the preceding groups, e.g. sole-plates, rail anchors

Definitions

  • the invention relates to a lifting unit for a track construction machine for lifting a track to be tamped, comprising roller lifting tongs with tong levers which are adjustably mounted in a unit frame by means of swivel drives, wherein a roller lifting plate which can rotate about an axis of rotation is arranged on each tong lever.
  • Such a lifting unit is, for example, from the AT 388949 B known.
  • the lifting unit is designed as a lifting and straightening unit and comprises six roller lifting plates. Four of these roller lifting plates are arranged in pairs in a respective roller lifting tong. To lift a track, the respective roller lifting tong grips a rail with an outer and an inner roller lifting plate below the rail head. Each roller lifting plate is arranged on a tong lever.
  • the two tong levers of the respective roller lifting tong are mounted around a common axis of rotation. Each tong lever can be pivoted around the common axis of rotation with a separate hydraulic pivot drive.
  • the invention is based on the object of improving a lifting unit of the type mentioned at the beginning so that it can be used on different tracks in a simple manner.
  • dangers are to be avoided and the work safety of an operator is to be increased.
  • the respective roller lifting plate is rotatably mounted in a sleeve, whereby the sleeve is guided in a holder of the associated clamp lever by means of a drive in the direction of the associated axis of rotation.
  • the associated roller lifting plate and the associated sleeve can be adjusted to the height of a rail head without an operator having to make a manual adjustment in a hazardous area.
  • this allows remote-controlled adjustment to different rail types.
  • the drive-based adjustment of the roller lifting plates compensates for wear on the rails caused by rail vehicles in normal operation or by a rail grinding process during maintenance work.
  • the adjustment range of the sleeve relative to the associated bracket is at least 32 millimeters, in particular at least 40 millimeters.
  • the adjustment range of 32 millimeters rail head differences between common rail types can be compensated, for example between a UIC60 rail and a UIC54 rail.
  • wear up to the permissible wear limit of 14 millimeters on main tracks can be compensated.
  • wear up to the permissible wear limit of 22 millimeters on secondary tracks can also be taken into account.
  • a hydraulic cylinder for adjusting the sleeve is arranged in the holder.
  • Such a hydraulic cylinder requires little space and is protected against external influences within the holder.
  • high lifting forces can be transmitted.
  • the hydraulic cylinder is preferably hydraulically locked after the associated roller lifting plate has been adjusted.
  • the sleeve has a piston of the hydraulic cylinder. This enables a particularly compact design and efficient power transmission.
  • Another advantageous variant comprises an actuator that is attached to the respective pliers lever and coupled to the associated sleeve.
  • An existing lifting unit with manual roller lifting plate adjustment can be easily adapted. All that is required is a fastening option on each existing tong lift and each existing sleeve is replaced with a connectable sleeve.
  • the sleeve is guided in the associated holder by means of a spindle thread, with the actuator being designed as a rotary drive.
  • the actuator being designed as a rotary drive.
  • the rotary drive is advantageously a hydraulic motor, whereby the hydraulic motor is connected to lockable hydraulic valves.
  • a hydraulic motor is small in size so that a swivel movement of the associated pliers lever is not hindered.
  • the hydraulic motor blocks an unwanted adjustment of the associated roller lifting plate when the hydraulic valves are locked.
  • the respective sleeve has an external toothing and the associated actuator is connected to a gear that engages in the external toothing.
  • This arrangement is robust and enables a reliable transmission of a rotary movement from the rotary drive to the associated sleeve.
  • the length of the external toothing is greater than the thickness of the gear. This allows for a large adjustment range, whereby the gear always remains in engagement with the external toothing despite its small thickness.
  • the small thickness of the gear is useful for a space-saving arrangement of the drive unit consisting of the rotary drive and the gear.
  • the respective actuator is attached to the associated pliers lever with a bracket that can be adjusted in the direction of the axis of rotation. This enables an additional extension of the adjustment range, whereby the respective sleeve can be rotated further out of the associated holder and the gear wheel remains in engagement with the external teeth.
  • the track construction machine 1 shown is a tamping machine for tamping a track 2 and switches.
  • a satellite 4 is arranged which can be moved longitudinally relative to a main machine 3.
  • the main machine 3 travels continuously with rail carriages 5 on rails 6 of the track 2.
  • the satellite 4 is supported on another rail carriage 5 and on the main machine 3 and moves cyclically from sleeper 8 to sleeper 8 in a working direction 7.
  • sleeper 8 In a cyclically operating tamping machine, the entire machine moves from sleeper 8 to sleeper 8.
  • a tamping unit 9 and a lifting unit 10 are arranged on a machine frame 11.
  • each sleeper 8 is tamped using the tamping unit 9, while the track grid formed by rails 6 and sleepers 8 is lifted into a target position using the lifting unit 10.
  • a measuring system 12 is installed on the machine 1 to measure the current track position. arranged. Measurement results of the measuring system 12 are compared with target values, which result in control values for the control of the lifting unit 10 by means of a control device 13.
  • the lifting unit 10 comprises at least one roller lifting tongs 15 arranged on a unit frame 14 for each rail 6 of the track 2.
  • Each roller lifting tongs 15 has two tong levers 16 that can be pivoted relative to one another, each with a roller lifting plate 18 that can be rotated about a rotation axis 17.
  • both tong levers 16 of the respective roller lifting tongs 15 are pivotably mounted on the unit frame 14 about a common pivot axis 19.
  • Each tong lever 16 is coupled to its own pivot drive 20. By closing the respective roller lifting tongs 15 by means of the pivot drives 20, the associated rail 6 can be gripped with an inner roller lifting plate 18 and an outer roller lifting plate 18.
  • the unit frame 14 is connected to the machine frame 11 by means of a lifting cylinder 21.
  • a lifting cylinder 21 In the exemplary lifting unit 10 in Fig.1 Two front roller lifting tongs 15 and two rear roller lifting tongs 15 are arranged in the working direction 7. At the front, the lifting unit 10 is guided on the machine frame 11 so that it can be adjusted in the longitudinal direction of the track. For an exact lifting of the track grid in the area of the tamping unit 9, the lifting cylinders 21 are sensibly positioned above the rear roller lifting tongs 15.
  • the lifting unit 10 is usually designed as a lifting and straightening unit. Therefore, each rail 6 is assigned two straightening rollers 22 between the front and rear roller lifting tongs 15. These straightening rollers 22 transfer a lateral movement of the lifting unit 10 caused by straightening cylinders 23 to the rail grid.
  • a height-adjustable lifting hook 24 is also arranged on the unit frame 14 for each rail 6.
  • the height of the lifting unit 10 is determined relative to the rails 6 by the straightening rollers 22 mounted in the unit frame 14. This determines the position of the respective roller lifting tongs 15 relative to the associated rail 6. Specifically, the position of the swivel axis 19 of the respective roller lifting tongs 15 is determined. When the respective The same applies to roller lifting tongs 15 with separate pivot axes 19 for each tong lever 16. In any case, the positions of the roller lifting plates 18 arranged on the tong levers 16 must be adapted to a rail head height 25 of the rails 6 to be gripped.
  • the respective roller lifting plate 18 is rotatably mounted in a sleeve 26, wherein the sleeve 26 is guided in a holder 29 of the associated pliers lever 16 by means of a drive 27, 28 so as to be adjustable in the direction of the rotation axis 17.
  • a drive is, for example, an actuator 27 arranged on the outside of the pliers lever 16 and coupled to the sleeve 26.
  • a rotary drive is shown as the actuator 27, but the invention also includes an actuator 27 designed as a linear drive.
  • Another alternative is a hydraulic cylinder 28 integrated in the holder, which is connected to a hydraulic system ( Figs. 9 and 10 ).
  • the lifting unit 10 is in Fig.2 , whereby the rear roller lifting tongs 15 are particularly visible.
  • the left roller lifting tongs 15 are shown in the open position and the right roller lifting tongs 15 grips the associated rail 6 in the closed position.
  • the latter is also shown in Fig.3 shown in an oblique view.
  • the Figures 4 and 5 show the released roller lifting tongs 15 together with the swivel drives 20 in a middle position.
  • the respective sleeve 26 has an external toothing 30.
  • the respective external toothing 30 is in engagement with a gear 31 that is connected to a drive shaft of the associated actuator 27.
  • the respective gear 31 is preferably designed as a spur gear in module 2.
  • a hydraulic motor, for example, is used as the actuator 27.
  • the associated sleeve 26 is guided in the respective holder 29 with a spindle thread 32.
  • the respective sleeve 26 has an external thread that is screwed into a corresponding internal thread of the associated holder 29.
  • This spindle thread 32 is preferably designed with a pitch of 2 millimeters per revolution. The length of the internal thread and the length of the external thread are coordinated in such a way that a sufficient adjustment range is provided.
  • actuation of the respective actuator 27 causes the associated roller lifting plate 18 to be adjusted in the direction of the rotation axis 17.
  • the height of the respective external toothing 30 depends on the desired adjustment range and is, for example, 40 millimeters.
  • the thickness of the associated gear 31 is, for example, 20 millimeters, so that with an adjustment range of 40 millimeters, an engagement height of 10 millimeters remains in each end position.
  • the respective actuator 27 is attached to the associated clamp lever 16 with a bracket 33 that can be adjusted in the direction of the rotation axis 17. This allows, for example, the respective sleeve 26 to be rotated further out of the associated holder 29. To do this, the associated actuator 27 is moved downwards using the bracket 33 so that a minimum engagement height with the gear 31 is maintained.
  • the bracket 33 is screwed onto the clamp lever 16, with elongated holes in the bracket 33 determining the additional adjustment range.
  • this additional adjustment range is 5 millimeters to 20 millimeters, in particular 10 millimeters.
  • the adjustment of the respective actuator 27 is particularly suitable for adapting the lifting unit 10 to different locations with different rail types.
  • the respective actuator 27 is designed as a hydraulic motor.
  • the respective hydraulic motor is controlled via hydraulic valves, which prevent an undesired adjustment of the respective sleeve 26 in a locked position.
  • Such hydraulic motors enable the retrofitting of an existing lifting unit 10, which already has sleeves 26 guided in the brackets 29 in an adjustable manner. Due to the small space requirement of the hydraulic motors, the pivotability of the Pliers lever 16 is not obstructed within the unit frame 14. It is only necessary to subsequently create fastening options for the actuators 27 and replace existing sleeves with sleeves 26 with external teeth 30.
  • the rear roller lifting tongs 15 ( Fig. 2-5 ) are designed for the transmission of high lifting forces.
  • a sufficiently large diameter of the roller lifting plates 18 is provided so that high compressive stresses are avoided during use due to correspondingly large contact surfaces with the rail heads.
  • the gripper levers 16 and the associated swivel drives 20 are aligned diagonally downwards in the closed position.
  • the roller lifting plates 18 of the front roller lifting tongs 15 ( Fig.6-8 ) has a smaller diameter and a higher cylindrical section above a roller ring. This also guides the respective rail 6 laterally, whereby a lateral movement caused by the straightening cylinders 23 is better transmitted to the rail grid.
  • the associated swivel drives 20 are arranged in an interlocking manner.
  • FIG.9 shows the left pliers lever 16 with the sleeve 26 retracted. On the right pliers lever 16, the sleeve 26 together with the roller lifting plate 18 is extended in the direction of the associated rotation axis 17.
  • a piston 34 is formed in the upper area of the respective sleeve 26, which seals a pressure chamber 35 located underneath against a cylinder wall of the associated holder 29.
  • the cylinder arranged in the holder 29 is closed at the bottom by means of a cover 36.
  • a piston rod area 37 of the sleeve 26 is guided through this cover 36 with a seal.
  • the sleeve 26 is supported at the top against an upper side of the holder 29 by means of a return spring 38.
  • the pressure chamber 35 of the respective bracket 29 is connected to a hydraulic system via a lateral bore 39.
  • the pressure chamber 35 is pressurized with a system pressure, and the sleeve 26, together with the roller lifting plate 18 mounted therein, is pushed upwards. After an adjustment, the pressure chamber 35 is hydraulically locked so that the sleeve 26 is blocked within the holder 29.
  • the pressure in the associated pressure chamber 35 is reduced. As a result, the return spring 38 presses the corresponding sleeve 26 downwards, with the adjustment range being limited by stop elements 40 arranged in the pressure chamber 35.
  • an anti-twisting device 41 is arranged. This is, for example, an angle element with two legs, one leg being screwed to the outside of the holder 29 and the other leg being guided in a longitudinal groove of the sleeve 26.

Landscapes

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

Abstract

Hebeaggregat (10) für eine Gleisbaumaschine (1) zum Anheben eines zu unterstopfenden Gleises (2), umfassend Rollhebezangen (15) mit Zangenhebeln (16), die mittels Schwenkantriebe (20) verstellbar in einem Aggregatrahmen (14) gelagert sind, wobei an jedem Zangenhebel (16) ein um eine Drehachse (17) drehbarer Rollhebeteller (18) angeordnet ist. Dabei ist der jeweilige Rollhebeteller (18) drehbar in einer Hülse (26) gelagert, wobei die Hülse (26) mittels eines Antriebs (27, 28) in Richtung der Drehachse (17) verstellbar in einer Halterung (29) des zugeordneten Zangenhebels (16) geführt ist. Durch Betätigung des Antriebs (27, 28) ist der zugeordnete Rollhebeteller (18) samt der zugehörigen Hülse (26) an die Höhe eines Schienenkopfes anpassbar, ohne dass eine Bedienperson eine manuelle Verstellung vornehmen muss.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Hebeaggregat für eine Gleisbaumaschine zum Anheben eines zu unterstopfenden Gleises, umfassend Rollhebezangen mit Zangenhebeln, die mittels Schwenkantriebe verstellbar in einem Aggregatrahmen gelagert sind, wobei an jedem Zangenhebel ein um eine Drehachse drehbarer Rollhebeteller angeordnet ist.
    • Stand der Technik
  • Ein derartiges Hebeaggregat ist beispielsweise aus der AT 388949 B bekannt. Das Hebeaggregat ist als Hebe- und Richtaggregat ausgeführt und umfasst sechs Rollhebeteller. Vier dieser Rollhebeteller sind paarweise in einer jeweiligen Rollhebezange angeordnet. Zum Anheben eines Gleises umgreift die jeweilige Rollhebezange eine Schiene mit einem äußeren und einem inneren Rollhebeteller unterhalb des Schienenkopfes. Jeder Rollhebeteller ist an einem Zangenhebel angeordnet. Die beiden Zangenhebel der jeweiligen Rollhebezange sind um eine gemeinsame Drehachse gelagert. Dabei ist jeder Zangenhebel mit einem separaten hydraulischen Verschwenkantrieb um die gemeinsame Drehachse verschwenkbar.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hebeaggregat der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass ein Einsatz auf unterschiedlichen Gleisen auf einfache Weise ermöglicht wird. Zudem sollen bei einer Anpassung des Hebeaggregats Gefahren vermieden und die Arbeitssicherheit einer Bedienperson erhöht werden.
  • Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.
  • Dabei ist der jeweilige Rollhebeteller drehbar in einer Hülse gelagert, wobei die Hülse mittels eines Antriebs in Richtung der zugehörigen Drehachse verstellbar in einer Halterung des zugeordneten Zangenhebels geführt ist. Durch Betätigung des Antriebs ist der zugeordnete Rollhebeteller samt der zugehörigen Hülse an die Höhe eines Schienenkopfes anpassbar, ohne dass eine Bedienperson eine manuelle Verstellung in einem Gefahrenbereich vornehmen muss. Einerseits kann damit eine ferngesteuerte Anpassung an unterschiedliche Schienentypen erfolgen. Andererseits kompensiert die antriebsbasierte Verstellung der Rollhebeteller einen Verschleiß der Schienen, der durch Schienenfahrzeuge im Regelbetrieb oder durch einen Schienenschleifvorgang im Zuge einer Instandhaltungsmaßnahme verursacht wird.
  • Vorteilhafterweise beträgt ein Verstellbereich der Hülse gegenüber der zugeordneten Halterung zumindest 32 Millimeter, insbesondere zumindest 40 Millimeter. Mit dem Verstellbereich von 32 Millimeter sind Schienenkopfunterschiede zwischen gängigen Schienentypen ausgleichbar, beispielsweise zwischen einer UIC60 Schiene und einer UIC54 Schiene. Dabei ist zusätzlich ein Verschleiß bis zur zulässigen Verschleißgrenze von 14 Millimetern auf Hauptgleisen kompensierbar. Mit einem erweiterten Verstellbereich von mindestens 40 Millimetern kann auch ein Verschleiß bis zur zulässigen Verschleißgrenze von 22 Millimetern auf Nebengleisen berücksichtigt werden.
  • In einer bevorzugten Variante ist in der Halterung ein Hydraulikzylinder zum Verstellen der Hülse angeordnet. Ein solcher Hydraulikzylinder benötigt wenig Platz und ist innerhalb der Halterung gegen äußere Einflüsse geschützt. Zudem sind hohe Hebekräfte übertragbar. Vorzugsweise wird der Hydraulikzylinder nach Verstellung des zugeordneten Rollhebetellers hydraulisch gesperrt.
  • Bei einer Weiterbildung dieser Variante weist die Hülse einen Kolben des Hydraulikzylinders auf. Das ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise und eine günstige Kraftübertragung.
  • Eine andere vorteilhafte Variante umfasst einen Stellantrieb, der am jeweiligen Zangenhebel befestigt und mit der zugeordneten Hülse gekoppelt ist. Damit ist ein bestehendes Hebeaggregat mit manueller Rollhebetellerverstellung auf einfache Weise adaptierbar. Es ist lediglich an jedem bestehenden Zangenhebe eine Befestigungsmöglichkeit vorzusehen und jede bestehende Hülse ist gegen eine koppelbare Hülse zu tauschen.
  • In einer bevorzugten Ausbildung dieser Variante ist die Hülse mittels eines Spindelgewindes in der zugeordneten Halterung geführt, wobei der Stellantrieb als Rotationsantrieb ausgebildet ist. Das ermöglicht eine fein justierbare Verstellung des jeweiligen Rollhebetellers. Eine Selbsthemmung des Spindelgewindes bewirkt eine sichere Übertragung einer Hebekraft auf die zugeordnete Schiene.
  • Vorteilhafterweise ist der Rotationsantrieb ein Hydraulikmotor, wobei der Hydraulikmotor an sperrbare Hydraulikventile angeschlossen ist. Ein solcher Hydraulikmotor weist eine geringe Baugröße auf, sodass eine Schwenkbewegung des zugeordneten Zangenhebels nicht behindert wird. Zudem blockiert der Hydraulikmotor bei gesperrten Hydraulikventilen eine ungewollte Verstellung des zugeordneten Rollhebetellers.
  • Bei einer bevorzugten konstruktiven Umsetzung weist die jeweilige Hülse eine Außenverzahnung auf und der zugeordnete Stellantrieb ist mit einem in die Außenverzahnung eingreifenden Zahnrad verbunden. Diese Anordnung ist robust und ermöglicht eine sichere Übertragung einer Drehbewegung vom Rotationsantrieb auf die zugeordnete Hülse.
  • Dabei ist sinnvollerweise eine Länge der Außenverzahnung größer als die Dicke des Zahnrads. Damit wird ein großer Verstellbereich ermöglicht, wobei das Zahnrad trotz geringer Dicke stets im Eingriff mit der Außenverzahnung bleibt. Die geringe Dicke des Zahnrads ist zweckmäßig für eine platzsparende Anordnung der aus Rotationsantrieb und Zahnrad bestehenden Antriebseinheit.
  • In einer Weiterbildung ist der jeweilige Stellantrieb mit einer in Richtung der Drehachse verstellbaren Konsole am zugeordneten Zangenhebel befestigt. Das ermöglicht eine zusätzliche Erweiterung des Verstellbereichs, wobei die jeweilige Hülse weiter aus der zugeordneten Halterung gedreht werden kann und das Zahnrad mit der Außenverzahnung im Eingriff bleibt.
    • 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 mit Hebeaggregat
    Fig. 2
    Gleisquerschnitt mit Hebeaggregat
    Fig. 3
    Hebeaggregathälfte auf einem Gleis in Schrägansicht
    Fig. 4
    Rollhebezange mit Rotationsantrieben und nach unten gerichteten Schwenkzylindern in einer Schrägansicht
    Fig. 5
    Rollhebezange gemäß Fig. 4 in einer Vorderansicht
    Fig. 6
    Rollhebezange mit Rotationsantrieben und verschränkten Schwenkzylindern in einer Schrägansicht
    Fig. 7
    Rollhebezange gemäß Fig. 6 in geschlossener Stellung
    Fig. 8
    Rollhebezange gemäß Fig. 6 in geöffneter Stellung
    Fig. 9
    Rollhebezange mit Hydraulikzylinder zum Verstellen des jeweiligen Rollhebetellers
    Fig. 10
    Schnittdarstellung eines Zangenhebels der Rollhebezange gemäß Fig. 9
    Beschreibung der Ausführungsformen
  • Eine in Fig. 1 dargestellte Gleisbaumaschine 1 ist eine Stopfmaschine zum Unterstopfen eines Gleises 2 sowie von Weichen. Für eine kontinuierliche Arbeitsweise ist ein gegenüber einer Hauptmaschine 3 längsverschiebbarer Satellit 4 angeordnet. Im Betrieb fährt die Hauptmaschine 3 kontinuierlich mit Schienenfahrwerken 5 auf Schienen 6 des Gleises 2. Der Satellit 4 ist auf einem weiteren Schienenfahrwerk 5 und an der Hauptmaschine 3 abgestützt und bewegt sich in einer Arbeitsrichtung 7 zyklisch von Schwelle 8 zu Schwelle 8. Bei einer zyklisch arbeitenden Stopfmaschine bewegt sich die ganze Maschine von Schwelle 8 zu Schwelle 8. Ein Stopfaggregat 9 und ein Hebeaggregat 10 sind an einem Maschinenrahmen 11 angeordnet.
  • Im Arbeitsbetrieb wird jede Schwelle 8 mittels des Stopfaggregats 9 unterstopft, während der aus Schienen 6 und Schwellen 8 gebildete Gleisrost mittels des Hebeaggregats 10 in eine Sollposition gehoben wird. Zum Messen der aktuellen Gleisposition ist an der Maschine 1 ein Messsystem 12 angeordnet. Messergebnisse des Messsystems 12 werden mit Sollwerten abgeglichen, woraus sich Stellwerte für die Ansteuerung des Hebeaggregats 10 mittels einer Steuerungseinrichtung 13 ergeben.
  • Das Hebeaggregat 10 umfasst für jede Schiene 6 des Gleises 2 zumindest eine an einem Aggregatrahmen 14 angeordnete Rollhebezange 15. Jede Rollhebezange 15 weist zwei zueinander schwenkbare Zangenhebel 16 mit jeweils einem um eine Drehachse 17 drehbaren Rollhebeteller 18 auf. Vorzugsweise sind beide Zangenhebel 16 der jeweiligen Rollhebezange 15 um eine gemeinsame Schwenkachse 19 am Aggregatrahmen 14 schwenkbar gelagert. Jeder Zangenhebel 16 ist mit einem eigenen Schwenkantrieb 20 gekoppelt. Durch ein Schließen der jeweiligen Rollhebezange 15 mittels der Schwenkantriebe 20 ist die zugeordnete Schiene 6 mit einem inneren Rollhebeteller 18 und einem äußeren Rollhebeteller 18 greifbar.
  • Der Aggregatrahmen 14 ist mittels Hebezylinder 21 am Maschinenrahmen 11 angeschlossen. Im beispielhaften Hebeaggregat 10 in Fig. 1 sind in Arbeitsrichtung 7 zwei vordere Rollhebezangen 15 und zwei hintere Rollhebezangen 15 angeordnet. Vorne ist das Hebeaggregat 10 in Gleislängsrichtung verstellbar am Maschinenrahmen 11 geführt. Für eine exakte Hebung des Gleisrostes im Bereich des Stopfaggregats 9 sind die Hebezylinder 21 sinnvollerweise über den hinteren Rollhebezangen 15 positioniert.
  • In einer Stopfmaschine ist das Hebeaggregat 10 regelmäßig als Hebe- und Richtaggregat ausgebildet. Deshalb sind jeder Schiene 6 zwischen den vorderen und den hinteren Rollhebezangen 15 zwei Richtrollen 22 zugeordnet. Diese Richtrollen 22 übertragen eine durch Richtzylinder 23 bewirkte Seitwärtsbewegung des Hebeaggregats 10 auf den Schienenrost. Für den Einsatz in Weichen ist zudem pro Schiene 6 ein höhenverstellbarer Hebehaken 24 am Aggregatrahmen 14 angeordnet.
  • Die Höhenlage des Hebeaggregats 10 ist gegenüber den Schienen 6 durch die im Aggregatrahmen 14 gelagerten Richtrollen 22 vorgegeben. Daraus ergibt sind die Lage der jeweiligen Rollhebezange 15 gegenüber der zugeordneten Schiene 6. Konkret ist die Lage der Schwenkachse 19 der jeweiligen Rollhebezange 15 festgelegt. Bei einer Ausführung der jeweiligen Rollhebezange 15 mit separaten Schwenkachsen 19 für jeden Zangenhebel 16 gilt dasselbe. Jedenfalls müssen die Positionen der an den Zangenhebeln 16 angeordneten Rollhebeteller 18 an eine Schienenkopfhöhe 25 der zu greifenden Schienen 6 angepasst werden.
  • Erfindungsgemäß ist der jeweilige Rollhebeteller 18 in einer Hülse 26 drehbar gelagert, wobei die Hülse 26 mittels eines Antriebs 27, 28 in Richtung der Drehachse 17 verstellbar in einer Halterung 29 des zugeordneten Zangenhebels 16 geführt ist. Ein solcher Antrieb ist beispielsweise ein außen am Zangenhebel 16 angeordneter und mit der Hülse 26 gekoppelter Stellantrieb 27. In den Figuren 2-8 ist als Stellantrieb 27 ein Rotationsantrieb dargestellt, die Erfindung umfasst jedoch auch einen als Linearantrieb ausgebildeten Stellantrieb 27. Eine weitere Alternative ist ein in der Halterung integrierter Hydraulikzylinder 28, der an ein Hydrauliksystem angeschlossen ist (Fig. 9 und 10).
  • Mit Blickrichtung in Arbeitsrichtung 7 ist das Hebeaggregat 10 in Fig. 2 dargestellt, wobei vor allem die hinteren Rollhebezangen 15 sichtbar sind. Die linke Rollhebezange 15 ist in geöffneter Stellung dargestellt und die rechte Rollhebezange 15 umgreift die zugeordnete Schiene 6 in geschlossener Stellung. Letzteres ist auch in Fig. 3 in einer Schrägansicht dargestellt. Die Figuren 4 und 5 zeigen die freigestellte Rollhebezange 15 samt der Schwenkantriebe 20 in einer Mittelstellung.
  • Bei dieser Ausführung weist die jeweilige Hülse 26 eine Außenverzahnung 30 auf. Die jeweilige Außenverzahnung 30 steht in Eingriff mit einem Zahnrad 31, das mit einer Antriebswelle des zugeordneten Stellantriebs 27 verbunden ist. Das jeweilige Zahnrad 31 ist vorzugsweise als Stirnrad im Modul 2 ausgebildet. Als Stellantrieb 27 kommt zum Beispiel ein Hydraulikmotor zum Einsatz.
  • In der jeweiligen Halterung 29 ist die zugeordnete Hülse 26 mit einem Spindelgewinde 32 geführt. Dazu weist die jeweilige Hülse 26 ein Außengewinde auf, das in ein entsprechendes Innengewinde der zugeordneten Halterung 29 geschraubt ist. Vorzugsweise ist dieses Spindelgewinde 32 mit einer Steigung von 2 Millimeter pro Umdrehung ausgeführt. Die Länge des Innengewindes und die Länge des Außengewindes sind so aufeinander abgestimmt, dass ein ausreichender Verstellbereich gegeben ist.
  • Bei dieser Anordnung bewirkt eine Betätigung des jeweiligen Stellantriebs 27 ein Verstellen des zugeordneten Rollhebetellers 18 in Richtung der Drehachse 17. Die Höhe der jeweiligen Außenverzahnung 30 richtet sich nach dem gewünschten Verstellbereich und beträgt beispielsweise 40 Millimeter. Die Dicke des zugeordneten Zahnrads 31 beträgt zum Beispiel 20 Millimeter, sodass bei einem Verstellbereich von 40 Millimetern in jeder Endstellung eine Eingriffshöhe von 10 Millimetern bestehen bleibt. Damit ist jederzeit eine Anpassung des Hebeaggregats 10 an verschiedene Schienentypen möglich. Insbesondere ist die Anpassung an unterschiedliche Verschleißzustände eines Schienenstrangs während eines Arbeitseinsatzes möglich, ohne dass eine Bedienperson einen Gefahrenbereich betreten muss.
  • Für einen zusätzlichen Verstellbereich ist der jeweilige Stellantrieb 27 mit einer in Richtung der Drehachse 17 verstellbaren Konsole 33 am zugeordneten Zangenhebel 16 befestigt. Damit kann beispielsweise die jeweilige Hülse 26 weiter aus der zugeordneten Halterung 29 gedreht werden. Dazu wird der zugehörige Stellantrieb 27 mittels der Konsole 33 nach unten verlagert, damit eine minimale Eingriffshöhe mit dem Zahnrad 31 bestehen bleibt. Zum Beispiel ist die Konsole 33 am Zangenhebel 16 festgeschraubt, wobei Langlöcher in der Konsole 33 den zusätzlichen Verstellbereich bestimmen. Beispielsweise beträgt dieser zusätzliche Verstellbereich 5 Millimeter bis 20 Millimeter, insbesondere 10 Millimeter. Die Verstellung des jeweiligen Stellantriebs 27 eignet sich insbesondere für eine Anpassung des Hebeaggregats 10 an verschiedene Einsatzorte mit unterschiedlichen Schienentypen.
  • In einer bevorzugten Variante ist der jeweilige Stellantrieb 27 als Hydraulikmotor ausgebildet. Angesteuert wird der jeweilige Hydraulikmotor über Hydraulikventile, die in einer Sperrstellung eine unerwünschte Verstellung der jeweiligen Hülse 26 verhindern. Solche Hydraulikmotoren ermöglicht die Nachrüstung eines bestehenden Hebeaggregats 10, das bereits verstellbar in den Halterungen 29 geführte Hülsen 26 aufweist. Durch den geringen Platzbedarf der Hydraulikmotoren wird die Verschwenkbarkeit der Zangenhebel 16 innerhalb des Aggregatrahmens 14 nicht behindert. Es müssen lediglich nachträglich Befestigungsmöglichkeiten für die Stellantriebe 27 geschaffen und bestehende Hülsen gegen Hülsen 26 mit einer Außenverzahnung 30 getauscht werden.
  • Die hinteren Rollhebezangen 15 (Fig. 2-5) sind für die Übertragung hoher Hebekräfte ausgelegt. Dabei ist ein ausreichend großer Durchmesser der Rollhebeteller 18 vorgesehen, damit im Einsatz durch entsprechend große Kontaktflächen mit den Schienenköpfen hohe Druckspannungen vermeiden werden. Für eine gute Übertragung der vertikalen Hebekräfte sind die Zangenhebel 16 und die zugehörigen Schwenkantreibe 20 in geschlossener Stellung schräg nach unten ausgerichtet.
  • Gegenüber den Rollhebetellern 18 der hinteren Rollhebezangen 15 weisen die Rollhebeteller 18 der vorderen Rollhebezange 15 (Fig. 6-8) einen kleineren Durchmesser und über einem Rollenkranz einen höheren zylindrischen Abschnitt auf. Damit wird die jeweilige Schiene 6 auch seitlich geführt, wodurch eine durch die Richtzylinder 23 bewirkte Seitwärtsbewegung besser auf den Schienenrost übertragen wird. Zur besseren Aufnahme horizontaler Kräfte sind hier die zugehörigen Schwenkantriebe 20 verschränkt angeordnet.
  • Die in den Figuren 9 und 10 dargestellte Variante mit Hydraulikzylindern 28 in den Halterungen 29 benötigt gegenüber einer herkömmlichen Rollhebezange 15 keinen zusätzlichen Platzbedarf. Fig. 9 zeigt den linke Zangenhebel 16 mit eingefahrener Hülse 26. Beim rechten Zangenhebel 16 ist die Hülse 26 mitsamt dem Rollhebeteller 18 in Richtung der zugehörigen Drehachse 17 ausgefahren.
  • An der jeweilige Hülse 26 ist im oberen Bereich ein Kolben 34 ausgebildet, der eine darunter befindliche Druckkammer 35 gegen eine Zylinderwand der zugehörigen Halterung 29 abdichtet. An der Unterseite ist der in der Halterung 29 angeordnete Zylinder mittels eines Deckels 36 verschlossen. Mit einer Abdichtung ist ein Kolbenstangenbereich 37 der Hülse 26 durch diesen Deckel 36 geführt. Nach oben hin ist die Hülse 26 mit einer Rückstellfeder 38 gegen eine Oberseite der Halterung 29 abgestützt.
  • Über eine seitliche Bohrung 39 ist die Druckkammer 35 der jeweiligen Halterung 29 mit einem Hydrauliksystem verbunden. Bei Beaufschlagung der Druckkammer 35 mit einem Systemdruck wird die Hülse 26 samt dem darin gelagerten Rollhebeteller 18 nach oben gedrückt. Nach einer Verstellung erfolgt eine hydraulische Sperrung der Druckkammer 35, sodass die Hülse 26 innerhalb der Halterung 29 blockiert ist. Um den jeweiligen Rollhebeteller 18 nach unten zu verstellen, wird der Druck in der zugehörigen Druckkammer 35 abgesenkt. Infolgedessen drückt die Rückstellfeder 38 die entsprechende Hülse 26 nach unten, wobei der Verstellbereich durch in der Druckkammer 35 angeordnete Anschlagelemente 40 begrenzt ist.
  • Zur Verhinderung einer Verdrehung der jeweiligen Hülse 26 in der zugehörigen Halterung 29 ist eine Verdrehsicherung 41 angeordnet. Das ist beispielsweise ein Winkelelement mit zwei Schenkel, wobei ein Schenkel an der Außenseite der Halterung 29 angeschraubt und der andere Schenkel in einer Längsnut der Hülse 26 geführt ist.

Claims (10)

  1. Hebeaggregat (10) für eine Gleisbaumaschine (1) zum Anheben eines zu unterstopfenden Gleises (2), umfassend Rollhebezangen (15) mit Zangenhebeln (16), die mittels Schwenkantriebe (20) verstellbar in einem Aggregatrahmen (14) gelagert sind, wobei an jedem Zangenhebel (16) ein um eine Drehachse (17) drehbarer Rollhebeteller (18) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Rollhebeteller (18) drehbar in einer Hülse (26) gelagert ist und dass die Hülse (26) mittels eines Antriebs (27, 28) in Richtung der Drehachse (17) verstellbar in einer Halterung (29) des zugeordneten Zangenhebels (16) geführt ist.
  2. Hebeaggregat (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstellbereich der Hülse (26) gegenüber der zugeordneten Halterung (29) zumindest 32 Millimeter, insbesondere zumindest 40 Millimeter beträgt.
  3. Hebeaggregat (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Halterung (29) ein Hydraulikzylinder (28) zum Verstellen der Hülse (26) angeordnet ist.
  4. Hebeaggregat (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (26) einen Kolben (34) des Hydraulikzylinders (28) aufweist.
  5. Hebeaggregat (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am jeweiligen Zangenhebel (16) ein Stellantrieb (27) befestigt und mit der zugeordneten Hülse (26) gekoppelt ist.
  6. Hebeaggregat (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (26) mittels eines Spindelgewindes (32) in der zugeordneten Halterung (29) geführt ist und dass der Stellantrieb (27) als Rotationsantrieb ausgebildet ist.
  7. Hebeaggregat (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationsantrieb ein Hydraulikmotor ist und dass der Hydraulikmotor an sperrbare Hydraulikventilen angeschlossen ist.
  8. Hebeaggregat (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Hülse (26) eine Außenverzahnung (30) aufweisen und dass der zugeordnete Stellantrieb (27) mit einem in die Außenverzahnung (30) eingreifenden Zahnrad (31) verbunden ist.
  9. Hebeaggregat (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge der Außenverzahnung (30) größer ist als eine Dicke des Zahnrads (31).
  10. Hebeaggregat (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Stellantrieb (27) mit einer in Richtung der Drehachse (17) verstellbaren Konsole (33) am zugeordneten Zangenhebel (16) befestigt ist.
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