JP3597218B2 - 軌道道床用のバラストスイーパー - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、レール走行台車上に支持された機械フレームと、該機械フレームに高さ調整可能に連結されていて機械長手方向で相互間隔をおいて配置されて機械長手方向に対して直角な横方向に延びる回転軸に夫々装着されていてかつ半径方向に突出する可撓性の多数のスイーピング剛毛エレメントから成る複数のスイーピングブラシとを装備した、軌道道床用のバラストスイーパーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
前記形式の軌道道床用のバラストスイーパーは米国特許第４５５４６９７号明細書に基づいてすでに公知であるが、この場合は前位のレール走行台車の直前と後位のレール走行台車の直後とにおいて夫々１つのスイーピングブラシが高さ調整可能に機械フレームに装備されている。各スイーピングブラシの直前に設けられた、機械長手方向に対して角度を成して配置されたそらせ機構によって、掻き出された過剰バラストは道床側方の法面区域へずらされる。しかし当該公知のバラストスイーパーは、比較的多量のバラストを効率よくスイーピング処理するためには適していない。
【０００３】
また２つのレール走行台車間に、２つのスイーピングブラシを有する構成ユニットを高さ調整可能に機械フレームに装備したバラストスイーパーも実公昭５６−５００１号公報に基づいて公知である。当該公知のバラストスイーパーもやはりバラストを効率よく除去するためには適していない。
【０００４】
また枕木間区画内にあるバラストを締固めるための締固め機が英国特許第１０４０１０４号明細書に基づいて公知である。該締固め機は全部で３つのスイーピングブラシを有し、該スイーピングブラシは作業方向で見てコンパクターユニットに前置されている。１つのスイーピングブラシが機械長手方向に対して直角に延びる水平な回転軸線を有しているのに対して、他の２つのスイーピングブラシの回転軸線は機械長手方向に延びている。後者の両スイーピングブラシによって軌道の道床中央区域のバラストをより深く枕木間区画から掻き出すことが可能になる。
【０００５】
更にまた、後端域に高さ調整可能なスイーピングブラシを有するバラストプラウが米国特許第５０９７６０８号明細書に基づいて公知になっている。該スイーピングブラシには横送りベルトコンベヤが前置されており、該横送りベルトコンベヤによって過剰バラストが側方へ、つまりバラスト道床の法面域へ放出可能である。レール走行台車間に位置していて高さ調整可能なバラストプラウの直前には、２つの別のスイーピングブラシが配置されており、該スイーピングブラシによって、機械長手方向に対して角度を成して延びるバラストプラウによるバラスト分配が助成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで本発明の課題は、冒頭で述べた形式のバラストスイーパーを改良して、スイーピング効率を特に向上させると共に道床バラストの敷き込みを申し分なく均一にすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の構成手段は、機械長手方向で相互間隔をおいて全部で少なくとも３つのスイーピングブラシのうち、機械作業方向で見て最前位の、つまり第１のスイーピングブラシには、機械長手方向に延在するベルトコンベヤが配設されており、該ベルトコンベヤの高く位置する方の放出端部が、排出口を有するバラスト貯蔵槽の上位に配置されており、かつ、各スイーピングブラシの直ぐ前方には、機械長手方向に対して直角な横方向に延在する横送りベルトコンベヤが配置されている点にある。
【０００８】
【作用】
本発明による構成手段の特殊な組合せによって、最適のスイーピング効率と相俟って同時に同一の作業段階において過剰バラスト域から過少バラスト道床区分へのバラスト分配も行なうことができるという格別の効果が奏せられる。この奏効は就中、作業方向で見て第１番目のスイーピングブラシを、これに前置したバラスト貯蔵槽と組合せたことによって可能になる。更にまた、スイーピング面によって形成される種々異なった回転体を有するスイーピングブラシを有利に採用することが可能になる。すなわち、このように成形されたスイーピングブラシを採用することによって特に、木製枕木を敷設した道床部分区域とコンリート製枕木を敷設した道床部分区域とから構成された軌道区分のバラストは、その都度適合したスイーピングブラシを使用すると共に、ツールの組換え作業を避けることによって最適に掻き出すことができる。
【０００９】
【実施態様とその作用】
またスイーピングブラシを自在継手を介して装備しかつフランジ付きローラによって支持することによって、枕木上縁に対するスイーピングブラシの高さを正確に位置決めすることが可能になるので、相前後して配置された複数のスイーピングブラシを使用すれば、スイーピング高さを選択的に段階づけることが可能であるので、これによって、特に高い前進作業速度との関連において、作業方向で見て第１番目のスイーピングブラシの著しく高い摩耗が回避される一方、枕木上面に対する道床表面の規定の掘り下げ深度を正確に維持することが可能になる。前記の利点と相俟って本発明のバラストスイーパーは、道床の特に均等なバラスト敷き込みと共にバラスト表面の比較的大きな掘り下げを要求するような、しかも大抵の場合は軌道運行遮断時間が短いことに基づいて高い作業能率を不可避的に要求するような高速度列車運行区間において使用するのに特に最適である。
【００１０】
請求項３及び４に記載したようにバラストスイーパーを構成することによって、軌道の比較的急なカーブ区においても、機械フレームに対するスイーピングブラシの横方向振れが過度に大きくなることはない。
【００１１】
請求項５に記載したように構成すれば、横送りベルトコンベヤの水平位置を維持したままで、スイーピングブラシの降下が可能になる。
【００１２】
請求項６及び７に記載したように構成すれば、堆積バラストを縮小することが可能になり、これによって、不均一なバラスト分布には殆ど無関係な均等なスイーピング効果が得られる。
【００１３】
更にまた、請求項８及び９に記載した手段によって回転体を種々構成すれば、スイーピングブラシは、異種の枕木を有する軌道区分のバラスト敷き込みのために最適に使用することが可能になる。
【００１４】
更に請求項１０に記載したように構成すれば、特にすでに既存のバラストプラウを、本発明の作用・効果を得るために最小限の構造費で、屈曲フレーム区分内に位置するスイーピングブラシと組換えることが可能になる。
【００１５】
【実施例】
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【００１６】
図１に示した軌道２の道床用バラストスイーパー１は、夫々上向きに屈曲成形された２つのフレーム部分３，４から構成された機械フレーム５を有している。両フレーム部分３，４はレール走行台車６の領域でジョイント継手７によって互いにヒンジ結合されておりかつ機械フレーム５の両端部では夫々別のレール走行台車８を介してレール２４上に支持されている。矢印９で示した作業方向で見て前位の、つまり第１のフレーム部分３には第１のスイーピングブラシ１０が配設されており、該スイーピングブラシには、機械長手方向に延在するベルトコンベヤ１１とバラスト貯蔵槽１２とが前置されている。該バラスト貯蔵槽は、前記ベルトコンベヤ１１の放出端部３７の下位に位置しかつ制御可能なバラスト排出口１３を有している。該バラスト排出口の直ぐ後方には、機械フレーム５に高さ調整可能に装着された掻き均しドーザー１４が配置されている。
【００１７】
後位の、つまり第２のフレーム部分４は、その上向きに屈曲された区分において、機械長手方向で相前後して配置された２つのスイーピングブラシ１５，１６を装備し、該スイービングブラシ１５，１６は、前記第１のスイービングブラシ１０と同様に、それぞれ全ての方向に運動自在な自在継手１７を介して機械フレーム５と連結されている。該自在継手１７はそれぞれ平行四辺形リンク機構として構成されているので、スイーピングブラシ１０，１５，１６の水平線に対する位置が、駆動装置１８による高さ調整の影響を受けることはない。各スイーピングブラシ１０，１５，１６の直ぐ前方には、機械長手方向に対して直角な横方向に延在する駆動装置装備の横送りベルトコンベヤ１９がそれぞれ配置されている。また前記スイーピングブラシ１０，１５，１６の各支持枠には、該支持枠を軌道２のレール２４に支承するためにフランジ付きローラ２１が配設されている。
【００１８】
走行駆動装置２２及びその他の種々の駆動装置に動力エネルギを供給するために、ジョイント継手７の区域にモータ２３が設けられている。バラストスイーパー１の前端部と後端部にはそれぞれ中央制御装置２５を装備した運転乗務員室が搭載されている。
【００１９】
操業時には、使用すべきスイーピングブラシ１０，１５，１６の数を軌道２のバラスト敷込み状態に関連して変化させることが可能である。大抵の場合は、駆動装置１８を負荷することによって、フランジ付きローラ２１が軌道２のレール２４上に載るまで、前記３つのスイーピングブラシ１０，１５，１６を全部降下させるのが有利である。その場合特に処理バラスト量が比較的多量にわたっている場合には、３つのスイーピングブラシを階段状に降下させて、最後位のスイーピングブラシ１６を最も低く降下させるようにするのが特に有利である。このようにすれば、特に有効なスイーピング効果が得られると共に、最前位のスイーピングブラシのスイーピング剛毛エレメントに過負荷をかけることなく、該剛毛エレメントを耐用寿命の点で充分いたわることが可能になる。駆動装置２６の負荷によってスイーピングブラシ１０，１５，１６は回転させられる。その場合、過剰バラストは前置の横送りベルトコンベヤ１９上に達し、該横送りベルトコンベヤによって道床法面へ放出される。ベルトコンベヤ１１の駆動装置２７がスイッチ・オンされると、第１のスイーピングブラシ１０によって掻き上げられた過剰バラストはベルトコンベヤ１１によって上方へ向かって搬送されて前置のバラスト貯蔵槽１２内へ放出される。バラストスイーパーが過少バラスト軌道区分に達すると直ちに排出口１３が作動されて、貯えられていたバラストが軌道２上に必要量放出される。道床上の比較的大きな堆積バラストは、スイーピング作業を容易にするために掻き均しドーザー１４を降下させることによって掻き均すことができる。
【００２０】
図２に示したバラストスイーパー１では、図１に示した第１実施例のバラストスイーパー１に対比して機能的に等しい構成要素は、同一符号を付して図示されている。第１実施例とは異なって前位の、つまり第１のフレーム部分３はその後端部域に、中央のレール走行台車６を超えて張出して上向きに屈曲されたフレーム上向屈曲区分２８を有している。該フレーム上向屈曲区分２８もやはりジョイント継手７を介して、トレーラーフレーム２９として構成された第２のフレーム部分４とヒンジ結合されている。
【００２１】
第１のフレーム部分３の両レール走行台車８と６との間には、駆動装置によって高さ調整可能な、中央プラウ３０と法面プラウ３１とによって構成されたバラストプラウユニットが設けられている。該バラストスイーパー１は、スイーピングブラシ１０，１５，１６及びバラスト貯蔵槽１２に関しては、図１の第１実施例について説明したように使用することができる。しかし第２実施例では更に付加的にスイーピング操作の直前に、バラストプラウユニットを介して、バラストに比較的大きな運動を与えて、軌道２にバラストを均等に敷き込むことが可能になる。
【００２２】
図３乃至図５に示したように、（図面を判り易くするために枕木から僅かな間隔をおいて示した）スイーピングブラシ１０，１５，１６は、スイーピング剛毛エレメント３２の端面３８によって形成される回転体３３（部分的には二点鎖線で図示）を種々異なった形状に構成することができる。図３に示した円筒形の回転体３３は殊に木製枕木３４のスイーピングのために適している。図４に示した回転体３３はコンクリート製枕木３４のスイーピングのために特に適している。図５において二コンクリートブロック枕木と共に示した回転体３３は中央部分３５を有し、該中央部分は、隣接ブラシ区分３６に対比して長いスイーピング剛毛エレメント３２を装着している。このように構成することによって、特に高速度列車運行区間において、レール間区域のバラストをその他の区域よりも深く掻き出すことが可能になる。回転軸３９は一点鎖線で略示されているにすぎない。異なった形状に構成された回転体３３の別の組合せも勿論可能である。
【００２３】
高速度列車運行区間において効率よく稼働させるためには、場合によっては比較的多量に存在するバラストを先ず差当って掻き取るためにバラストスイーパー１の作業方向で最前位に位置するスイピーングブラシ１０を、図３に示したように構成しておくのが特に有利である。中位のスイーピングブラシ１５と後位のスイーピングブラシ１６は、軌道中央区域から規定通りより深くバラストを掻き出すために図５に示したように構成されているのが一層有利である。
【００２４】
バラストスイーパー１の有利な使用態様では、例えば第１番目のスイーピングブラシ１０又は前から第１番目と第２番目のスイーピングブラシ１０，１５が図３に示した円筒形の回転体３３を有するのに対して、最後のスイーピングブラシ１６は特にコンクリート枕木をスイーピングするために、図４に示したように構成されている。この態様は、木製枕木とコンクリート製枕木とを有する異なった部分区域から構成された軌道区分をスイーピングするために特に適している。このような場合には、その都度最適のスイーピングブラシを使用し、場合によっては別様に構成されたスイーピングブラシと組合せて使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】機械長手方向に相互間隔をおいて配置された３つのスイーピングブラシを装備しかつ最前位のスイーピングブラシにベルトコンベヤとバラスト貯蔵槽とを配設した本発明の第１実施例による軌道用バラストスイーパーの側面図である。
【図２】第２実施例によるバラストスイーパーの側面図である。
【図３】スイーピングブラシのスイーピング面によって形成される円筒体の輪郭線の概略図である。
【図４】図３とは異なったスイーピング面によって形成される円筒体の輪郭線の概略図である。
【図５】図３及び図４とは異なったスイーピング面によって形成される円筒体の輪郭線の概略図である。
【符号の説明】
１ バラストスイーパー、 ２ 軌道、 ３，４ フレーム部分、 ５機械フレーム、 ６ レール走行台車、 ７ ジョイント継手、 ８ レール走行台車、 ９ 作業方向を示す矢印、 １０ スイーピングブラシ、 １１ ベルトコンベヤ、 １２ バラスト貯蔵槽、 １３ バラスト排出口、 １４ 掻き均しドーザー、 １５，１６ スイーピングブラシ、 １７ 自在継手、 １８ 駆動装置、 １９ 横送りベルトコンベヤ、 ２０ 支持枠、 ２１ フランジ付きローラ、 ２２ 走行駆動装置、 ２３ モータ、 ２４ レール、 ２５ 中央制御装置、 ２６ 駆動装置、 ２７ ベルトコンベヤ用の駆動装置、 ２８ フレーム上向屈曲区分、 ２９ トレーラーフレーム、 ３０ 中央プラウ、 ３１ 法面プラウ、 ３２ スイーピング剛毛エレメント、 ３３ 回転体、 ３４枕木、 ３５ 中央部分、 ３６ 隣接ブラシ区分、 ３７ 放出端部、 ３８ 端面、 ３９ 回転軸

Claims (10)

1. レール走行台車（６，８）上に支持された機械フレーム（５）と、該機械フレームに高さ調整可能に連結されていて機械長手方向で相互間隔をおいて配置されて機械長手方向に対して直角な横方向に延びる回転軸（３９）に夫々装着されていてかつ半径方向に放射状に突出する可撓性の多数のスイーピング剛毛エレメント（３２）から成る複数のスイーピングブラシ（１０，１５，１６）とを装備した、軌道道床用のバラストスイーパーにおいて、機械長手方向で相互間隔をおいて全部で少なくとも３つのスイーピングブラシ（１０，１５，１６）のうち、機械作業方向（９）で見て最前位の、つまり第１のスイーピングブラシ（１０）には、機械長手方向に延在するベルトコンベヤ（１１）が配設されており、該ベルトコンベヤの高く位置する方の放出端部（３７）が、排出口（１３）を有するバラスト貯蔵槽（１２）の上位に配置されており、かつ、各スイーピングブラシ（１０，１５，１６）の直ぐ前方には、機械長手方向に対して直角な横方向に延在する横送りベルトコンベヤ（１９）が配置されていることを特徴とする、軌道道床用のバラストスイーパー。
2. 各スイーピングブラシ（１０，１５，１６）が、あらゆる方向に運動自在な自在継手（１７）によって機械フレーム（５）に枢着されておりかつフランジ付きローラ（２１）によって軌道に支持されている、請求項１記載のバラストスイーパー。
3. 機械フレーム（５）が、ジョイント継手（７）によって互いにヒンジ結合されていて夫々上向きに屈曲成形された２つのフレーム部分（３，４）から成り、しかも作業方向（９）で見て前位の、つまり第１のフレーム部分（３）には、バラスト貯蔵槽（１２）と第１のスイーピングブラシ（１０）が配設されている、請求項１又は２記載のバラストスイーパー。
4. 両方のフレーム部分（３，４）がジョイント継手（７）の区域で共通のレール走行台車（６）上に支持されている、請求項３記載のバラストスイーパー。
5. 自在継手が（１７）が、スイーピングブラシ（１０，１５，１６）を機械フレーム（５）に装着するために、平行四辺形リンク機構としてそれぞれ構成されている、請求項２記載のバラストスイーパー。
6. 作業方向（９）で見て最前位の、つまり第１のスイーピングブラシ（１０）には、高さ調整可能に機械フレーム（５）に装着された掻き均しドーザー（１４）が前置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のバラストスイーパー。
7. 掻き均しドーザー（１４）が、作業方向（９）で見て最前位の、つまり第１のスイーピングブラシ（１０）とバラスト貯蔵槽（１２）又は該バラスト貯蔵槽の排出口（１３）との間に配置されている、請求項６記載のバラストスイーパー。
8. ３つのスイーピングブラシ（１０，１５，１６）が、可撓性のスイーピング剛毛エレメント（３２）の端面（３８）によって形成される夫々異なった形状の回転体（３３）を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載のバラストスイーパー。
9. 機械作業方向（９）で見て少なくとも最後位のスイーピングブラシ（１６）の回転体（３３）が、軌道（２）の両レール（２４）間に位置する中央部分（３５）を有し、該中央部分のスイーピング剛毛エレメント（３２）が、前記中央部分（３５）に隣接した両ブラシ区分（３６）のスイーピング剛毛エレメントよりも長く構成されている、請求項８記載のバラストスイーパー。
10. 作業方向で見て後方の２つのスイーピングブラシ（１５，１６）が、後端部をレール走行台車（８）上に支持されたトレーラーフレーム（２９）に装着されており、該トレーラーフレームの前端部が、ジョイント継手（７）の部位を形成すると共に、バラストスイーパー（１）のレール走行台車（６）を超えて張出していて第１のスイーピングブラシ（１０）を収容するために上向きに屈曲成形された機械フレーム（５）のフレーム上向屈曲区分（２８）に枢着されている、請求項１又は２記載のバラストスイーパー。

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