Pierwszenstwo: 27.1.1964 Szwajcaria Opublikowani: 10. VI. 1966 51460 Xvi. ESssgc^^^nm 43a tt/AC MKP E 01 b itf|IL UKD 625.144.47.5:625.173 Wlasciciel patentu: Matisa Materiel Industriel S.A., Dozamna (Szwajcaria) tejBt „*u Patent l^wa«aS^ Podbijarka podsypki toru kolejowego Wynalazek niniejszy dotyczy podbijarki pod¬ sypki toru kolejowego, zawierajacej co najmniej jedna przesuwana pionowo rame, na której sa zmontowane drgajace pod dzialaniem wibratora sterowane narzedzia, w celu wykonywania suwu roboczego, odpowiadajacego ich zblizaniu sie i ich oddalainia sie od podkladu kolejowego, oraz ste¬ rowane w celu podnoszenia ich do polozenia mie¬ szczacego sie w skrajni kolejowej.Z posród tego rodzaju podbijarek znane sa pod¬ bijarki o duzej wydajnosci, których narzedzia zaopatrzone w oskardy zamocowane sa na sztywnych imakach narzedziowych w postaci ^dzwigni, polaczonych przegubowo z dwoma czo¬ pami, przy czym jeden czop polaczony jest za pomoca lacznika z mimosrodem walu, który obraca sie na przemieszczanej pionowo ramie, a drugi czop jest przesuwany poziomo na tej ramie badz za pomoca dzwignika hydraulicznego, badz tez za pomoca uruchamianego od silnika zespolu sruba — nakretka. Na ogól wspomniana rama ruchoma zawiera kilka par imaków narze¬ dziowych, umieszczonych naprzeciw siebie z jed¬ nej i drugiej strony walu z mimosrodami, to zna¬ czy przeznaczonego do podbijania podkladu kole¬ jowego, przy czym te pary imaków narzedziowych -sa rozmieszczone z kazdej strony kazdego z cia¬ gów szynowych. W takim ukladzie laczniki pozo¬ staja zasadniczo poziome, a imaki narzedziowe sa ustawione pionowo w swym polozeniu srodkowym 10 15 20 25 30 i moga byc tylko nieznacznie pochylane, a to ze wzgledu na maly dopuszczalny suw przemieszcza¬ nia czopa. W istocie jest oczywiste, ze przedluza¬ jac ten suw doprowadzi sie do ustawienia w jed¬ nej linii dwóch czopów na mimosrodzie i przez to do niedopuszczalnego samohamowania. Nalezy nadmienic, ze tego rodzaju efekt wystepuje juz dla malych pochylen, a to niepotrzebnie prze¬ ciaza konstrukcje zreszta i tak juz mocno napre¬ zona przez drgania o zalozonej amplitudzie, przez uderzenia oskardów przenikajacych w podsypke, i tak dalej.Tego rodzaju uklad o przesuwajacych sie czo¬ pach daje zatem tylko bardzo male odchylenie od poziomego polozenia oskardów podczas ich su¬ wów, co bylo poszukiwanym celem ale co w uzyt¬ kowaniu pociaga za soba powazne niedogodnosci.Pierwsza trudnosc wystepuje podczas podbija¬ nia podwójnych podkladów, które uklada sie na stykach szyn. Ograniczona odleglosc pary narze¬ dzi sprawia, ze oskardy chwytaja mniej podsypki niz normalnie, zwlaszcza gdy dwa podklady sa jeszcze nieznacznie od siebie oddalone. Wykonane tak podbicie nie jest wystarczajaco dobre w miej¬ scu, w którym jednakze powinno ono byc naj¬ lepsze. W celu usuniecia tej wady trzeba zatem powtarzac cykl podbijania, a w wyniku tego po¬ wstaje powazna strata czasu.Na inna trudnosc mozna natknac sie wówczas, gdy podklady sa ustawione ukosnie wzgledem 5146051460 toru. Poniewaz oskardy zajmuja stosunkowo duza szerokosc toru, wiec zajmuja one ukosne poloze¬ nie wzgledem podkladu kolejowego z kazdej jego strony, a stad wynika nierównomierne podbijanie.Tego rodzaju podbijarki, nazywane na szlaku produkcyjnymi, dosc czesto napotykaja na swej drodze kamienie, urzadzenia torowe i tak dalej, a wiec przeszkody, w sasiedztwie których bedzie trudne do uzyskania lub tez bedzie calkowicie niemozliwe uzyskanie skutecznego zageszczenia.Wreszcie wykorzystywanie tych maszyn jako podbijarek zwrotnic nie moze oczywiscie byc brane pod uwage.W celu unikniecia tych trudnosci zaproponowa¬ no ostatnio laczenie przegubowe wspomnianych wyzej dzwigni — narzedzi w taki sposób, aby móc przemieszczac oskard prostopadle do toru za pomoca bocznego dzwignika pomocniczego. Tego rodzaju uklad, korzystny na pierwszy rzut oka, „w rzeczywistosci pociaga za soba liczne trudno¬ sci, przy wyliczaniu których ograniczymy sie tyl¬ ko do najwazniejszych.Sam fakt bocznego przemieszczania oskarda ni¬ weczy praktycznie moznosc rozmieszczania dwóch takich oskardów obok siebie, z kazdej strony cia¬ gu szynowego, a takze, jak to pokazalo doswiad¬ czenie, trzeba dysponowac wystarczajaca szeroko¬ scia podbijania. Poniewaz oskard o podwójnej szerokosci jest nie pozadany, jezeli chce sie na¬ prawde omijac przeszkody, i poniewaz ponadto taki oskard pociagalby za soba zbyt duze wichro¬ wanie ruchomej ramy i jej elementów, wiec do¬ prowadzilo to do stosowania tylko jednego oskar¬ da i do przemieszczania prostopadle do toru calej ramy, i tak juz przesuwanej pionowo.Doprowadzilo to do tego, ze tego rodzaju podbi¬ jarka zwrotnicy nie ma juz zadnej wartosci jako podbijarka produkcyjna do pracy na szlaku, po¬ niewaz jej wydajnosc zostaje zmniejszona do po¬ lowy.Inna konsekwencja podbijania za pomoca po¬ przecznego do toru przemieszczania ramy, jest niepotrzebne tarasowanie przez podbijarke na skrzyzowaniach i zwrotnicach obydwóch torów zamiast jednego tylko, skad wynika powazne utrudmianie eksploatacji kolejowej, zwlaszcza na stacjach, gdzie ruch towarowy jest ozywiony i odstepy czasu wyznaczane dla podbijania pod-; kladów sa bardzo krótkie.Jezeli w celu zyskania na czasie przewiduje sie jedna ruchoma rame na kazdy ciag szynowy, to istnieje zatem potrzeba zatrudnienia dwóch podbijaczy przeznaczonych do obróbki skrzyzowan i zwrotnic, zamiast jednego tylko operatora do prac na szlaku. To powinno miec miejsce, jezeli chce sie uniknac obnizenia wydajnosci ogólnej albo tez podbijania niezupelnego.O ile chodzi o konstrukcje, to duze trudnosci wiaza sie z rama poruszajaca sie poziomo i pio¬ nowo z jej odpowiednimi elementami sterujacy¬ mi, mechanizmami przeznaczonymi do uruchamia¬ nia za pomoca dzwigników lub silników, z ele¬ mentami napedu regulowania i tak dalej, nie bio¬ rac juz pod uwage niekorzystnego wplywu na te mechanizmy dodatkowych sil bezwladnosci i sil pochodzacych od podbijania dodatkowo przesu¬ niete na bok.Nalezy wreszcie wspomniec, ze we wszystkich nowoczesnych podbijarkach o duzej wydajnosci? b wymaga sie obecnie stosowania samoczynnych urzadzen niwelujacych i prostujacych, które wy¬ jatkowo trudno jest zastosowac na maszynach ostatnio opisanego typu, albo tez w ogóle za¬ stosowac ich nie mozna na tych maszynach. w Przewidywano równiez zastosowanie teleskopo¬ wych imaków narzedziowych, ale nie znane jest dotychczas zadne praktyczne ich wykonanie, gdyz ich konstrukcja nastrecza trudnosci prawie nie do pokonania, a w szczególnosci pociaga za 15 soba znaczne zwiekszenie wymiarów, nadmierne obciazenia na zginanie, ogromne naciski a prze¬ suwane, elementy sa narazone na uderzenia ka¬ mieni wyrzuconych podczas podbijania, a nawet na powazna awarie, jezeli nie calkowite zniszcze- 20 nie podbijarki, w przypadku naglego, nieprzewi¬ dzianego zawadzenia oskarda o przeszkode bedaca na torze.Wreszcie znane sa podbijarki wyposazone w ra¬ me wibrujaca pod dzialaniem niewywazonej 25 masy wirujacej, ale ich imaki narzedziowe sa wzajemnie powiazane mechanicznie w taki spo¬ sób, ze nie mozna ich rozlaczyc w pracy. Maszy¬ ny te maja zatem wymienione juz wyzej wady.Z przytoczonych rozwazan wynika jasno, ze 30 byloby bardzo korzystne polaczenie zalet podbijar¬ ki torowej z zaletami podbijarki zwrotnic, przy~ jednoczesnym umknieciu ich wad.Celem niniejszego wynalazku jest wlasnie stwo¬ rzenie podbijarki, która laczy w sobie te zalety 85 i która odznacza sie tym, ze kazde narzedzie jest sztywno polaczone z pierwszym elementem sztyw¬ nym, polaczonym przegubowo w dwóch punktach, odpowiednio na drugim elemencie sztywnym i na jednym z elementów dzwignika o napedzie indy-- 40 widualnym, przy czym dzwignik ten jest równiez sam polaczony przegubowo za pomoca swego dru¬ giego elementu z drugim elementem sztywnym, i w ten sposób trzy punkty polaczen przegubo¬ wych tworza trójkat, który moze odksztalcac sie 45 tylko pod dzialaniem dzwignika, a to w celu za¬ pewnienia przesuwu roboczego narzedzi i do pod¬ noszenia tych narzedzi do ich polozenia mieszcza¬ cego sie w skrajni kolejowej, a z drugiej strony trójkat ten jest polaczony mechanicznie z wibra-- 50 torem w celu wprawiania go w drgania i jest poza tym polaczony z ruchoma rama za pomoca- lacznika wywolujacego to drganie.Rysunek przedstawia schematycznie i czescio¬ wo, tytulem przykladów, kilka postaci wykona- 55 nia podbijarki wedlug wynalazku, przy czym fig. 1 pokazuje w rzucie z boku i w czesciowym przekroju pierwsza postac wykonania podbijarki z wibratorem zaopatrzonym w mimosród i dzwig¬ nik hydrauliczny z cylindrem i tlokiem, fig. 2 — 60 przekrój plaszczyzna, oznaczona linia 2—2 na fig. 1, fig. 3 — w rzucie z boku i w czesciowym przekroju druga postac wykonania podbijarki,, przedstawiajaca zasade wykorzystywania dzwigni¬ ka srubowego z silnikiem oraz inny sposób zamoco- 65 wania imaka narzedziowego na ramie, fig. 4 —5 51460 * przekrój plaszczyzna oznaczona linia 4—4 na fig. 3, fig. 5 — rzut z boku w czesciowym prze¬ kroju trzeciej postaci wykonania podbijarki, któ¬ ra zawiera dwa uproszczone imaki narzedziowe z wywazeniem dynamicznym, umieszczone obok siebie i drgajace synchronicznie za pomoca dzia¬ lania mdmosrodu, fig. 6 — rzut z przodu w przekro¬ ju plaszczyzna lamana oznaczona liniami 6—6 n& fig. 5, fig. 7 — w rzucie z boku w czesciowym przekroju czwarta postac wykonania podbijarki, która zawiera dwa imaki narzedziowe z we¬ wnetrznym wywazeniem dynamicznym, umiesz¬ czone naprzeciw siebie i drgajace synchronicznie za pomoca dzialania niewywazonej masy wiru¬ jacej.Na fig. 1 jest widoczny imak narzedziowy za¬ wierajacy dzwignie 1, polaczona przegubowo w miejscu 2 z dwuramienna dzwignia 3, która sama jest polaczona przegubowo w miejscu 4 z dragiem 5 tloka 6 przesuwanego w cylindrze 7, którego glowica jest polaczona przegubowo w miejscu 8 z widelkami 9 dzwigni 1.Imak narzedziowy 10 z oskardem 11, jest prze¬ znaczony do zaglebiania sie w podsypke 12, na której spoczywaja podklady kolejowe 13 podtrzy¬ mujace szyne 14. Dwuramienna dzwignia 3 obraca sie dokola sworznia 15, pomiedzy dwiema pod¬ stawowymi scianami 16 ramy, przesuwanej za pomoca swej pionowej prowadnicy 17 o przekroju prostokatnym wzdluz slupa 18, umieszczonego na nie pokazanym na rysunku wózku kolejowymr Na wspomnianej ruchomej ramie umieszczony jest wal z mimosrodem 19, sprzegniety za po¬ moca lacznika 20 obracajacego sie swym kon-, cem 21 pomiedzy scianami dwuramiennej dzwigni.Na rysunku nie sa pokazane (poniewaz latwo mozna je sobie wyobrazic) elementy potrzebne do uruchamiania, do opuszczania w dól i do pod¬ noszenia do góry ruchomej ramy do wprawiania w ruch obrotowy walu z mimosrodem i do hy¬ draulicznego sterowania silownika 5, 6,7.Uklad, który zostal opisany dla jednego na¬ rzedzia powtarza sie dla róznych innych nie po¬ kazanych na rysunku narzedzi podbijarki. Kazdy z silowników 5, 6,7 ma zatem naped indywidualny.Kazde narzedzie jest wiec polaczone sztywno z pierwszym elemenem sztywnym 1, polaczonym przegubowo w dwóch róznych punktach, z jednej -strony w miejscu 2 z drugim elementem sztyw¬ nym 3^ a z drugiej strony w miejscu 8 z ele¬ mentem 7 silownika 5,6,7. Ten silownik sam jest polaczony przegubowo w miejscu 4, za pomoca swego innego elmentu 5, z drugim elementem sztywnym 3. Trzy przeguby 2,4,8 tworza trójkat, który moze byc odksztalcany jedynie pod dzia¬ laniem silownika 5,6,7. Gdy tlok 6 i cylinder 7 pozostaja wzajemnie nieruchome, to rozpatrywany trójkat nie zmienia sie pod dzialaniem drgan, jakie sa mu nadawane od wibratora i które on przekazuje na narzedzia. Natomiast za pomoca wzajemnego przemieszczania elementów silowni¬ ka powoduje on z jednej strony suw zamykania i otwierania narzedzi, a z drugiej strony — pod¬ noszenie tych narzedzi do polozenia mieszczacego sie w skrajni kolejowej, a co zostanie wyjasnione bardziej szczególowo w dalszym ciagu niniejsze¬ go opisu.Trójkat 2, 4,8 jest polaczony mechanicznie z wi- 5 bratorem za pomoca lacznika 20, azeby mógl byc wprawiany w drgania. Jest on polaczony z rucho¬ ma rama 16 za pomoca lacznika umozliwiajacego te drgania, na przyklad za pomoca lacznika 20, i za pomoca przegubu 15.Jak to juz bylo przedstawione wyzej, naped silowników jest indywidualny, praca i podnosze¬ nie do góry narzedzi moga byc sterowane we¬ dlug zyczenia, co umozliwia podbijarce prace za¬ równo na szlaku, jak i we wszystkich miejscach, gdzie zdarzaja sie przeszkody (zwrotnice, ukosnie ulozone podklady kolejowe, podwójne podklady, kamienie, rózne urzadzenia kolejowe itd.).W polozeniu przedstawionym na fig. 1 wpra-: wiony w ruch obrotowy wal 19 zmusza do drga¬ nia imak narzedziowy dokola sworznia 15, dzieki temu ze olej jest zawarty w komorach 22 i 23, co podczas pracy zmusza do drgania oskard 11 w plaszczyznie pionowej i w kierunku podkladu kolejowego 13.Jezeli teraz doprowadzi sie olej pod cisnieniem do jednej z komór, na przyklad do komory £2, utrzymujac przy tym wystarczajace przeciwcisnie- nie w drugiej komorze, to wówczas imak narze¬ dziowy zmienia polozenie, a to powoduje prze¬ mieszczanie drgajacego oskarda w podsypce. Z ry^ sunku jest widoczne, ze mozna uzyskac bardzo duzy suw roboczy tylko za pomoca odpowiednie¬ go dobrania proporcji ramion dzwigni. Ale wi¬ doczne jest równiez, ze gdy rama znajduje sie w polozeniu górnym, to mozna wydluzyc ten suw o suw jalowy wystarczajaco duzy, aby uzyskac znaczne podniesienie do góry oskarda, na przy¬ klad az do polozenia poziomego, pokazanego liniami kreskowymi.Nalezy specjalnie zaznaczyc, ze ten sam silow¬ nik sluzy w ten sposób do dwóch celów: do przemieszczania oskarda do polozenia roboczego i do zapewnienia podnoszenia go do góry.Nalezy równiez zaznaczyc, ze w srodkowym po¬ lozeniu roboczym, pokazanym na rysunku, linia prosta przechodzaca przez punkty 2,8 trójkata jest zasadniczo prostopadla do linii prostej prze¬ chodzacej przez punkty 8,4 tego trójkata, oczy¬ wiscie ma to na celu uzyskanie duzego suwu jalowego za pomoca nieznacznego skrócenia si¬ lownika.Nalezy równiez wspomniec, ze przeguby 2,4 i 8 imaka narzedziowego nie obracaja sie wzgledem siebie pod dzialaniem drgan, ale tylko pod dzia¬ laniem silownika, a to jest duza zaleta z punktu widzenia smarowania i zuzywania sie tych prze¬ gubów.Wreszcie nalezy podkreslic koniecznosc utrzy¬ mywania przeciwcisnienia w hydraulicznym si¬ lowniku w celu zapewnienia przekazywania drgan na oskard.Fig. 2 — przy zastosowaniu tych samych od¬ nosników — ilustruje czesc elementów pokaza¬ nych na fig. 1. W miejscu 24 jest przy tym wi- 13 20 25 30 35 40 49 50 55 6051460 boczna wspawaraa rozporka, która uniemozliwia zwichrowanie dwuramiennej dzwigni 3.Fig. 3 i 4 — przy zastosowaniu tych samych odnosników w celu ulatwienia zrozumienia ry¬ sunku — pokazuja elementy znane z fig. 1 i 2.Silownik jest tu utworzony ze sruby 25, której obracaniu przeciwdziala sworzen 8, oraz z na¬ kretki 26, polaczonej sztywno z kolem zebatym 27, zazebiajacym sie z malym kolem zebatym 28 sil¬ nika 29. Silnik ten jest zamocowany na elemen¬ cie 30, który w miejscu 31 tworzy lozysko dla wspomnianej nakretki 26 i tworzy czopy 32 i 33 w celu stworzenia wspomnianego poprzednio przegubu 4.W tym przykladzie wykonania imak narzedzio¬ wy jest polaczony przegubowo w miejscu 15 za pomoca dzwigni ^ oskarda, co jest korzystne dla wytrzymalosci mechanizmu.Uklad sruba — nakretka jest samohamowny, a imak narzedziowy drga w calosci i tak jak poprzednio, dokola sworznia 15.Gdy silnik obraca sie, to wprawia on w ruch obrotowy nakretke, a to powoduje ponadto od¬ ksztalcanie przegubowego trójkata 2,4,8, ale poza tym przemieszcza on przegub 2 zwiazany z obro¬ tem dzwigni 1 dokola sworznia 15. Jak z tego widac, mozna uzyskac duze podnoszenie do góry oskarda w plaszczyznie drgania i to za pomoca jednego dzwignika dla kazdego narzedzia.Fig. 5 i 6 przy tych samych odnosnikach — przedstawiaja wiekszosc elementów znanych juz z fig. 1 i 2.Na fig. 5 uwodoczniono przede wszystkim to, ze wspomniane przeguby 2 i 15 sa tu wspólsrod- kowe, co umozliwia znaczne zwiekszenie wytrzy¬ malosci urzadzenia.Nalezy nastepnie zaznaczyc, ze tu wlasnie drag 5, jest polaczony przegubowo w miejscu 8 z imakiem narzedziowym 1 i ze ponadto prze¬ gub 4 znajduje sie na osi cylindra 7, najkorzyst¬ niej w poblizu jego srodka ciezkosci. Wynika stad, ze cylinder ten jest w znacznej mierze wy¬ wazony podczas drgania. Ponadto podnoszenie do góry oskarda powoduje podnoszenie masy tloka i jego draga, tak ze gdy srodek ciezkosci tej masy znajduje sie powyzej przegubu 4, silownik w miej¬ scu 8 daje sile bezwladnosci o przeciwnym kie¬ runku do sily pochodzacej od bezwladnosci dzwig¬ ni 1. Wynika stad wspaniala mozliwosc wewnetrz¬ nego wywazenia dynamicznego imaka narzedzio¬ wego podczas drgania i wskutek tego znaczne zmniejszenie wspomnianego przeciwcisnienia hy¬ draulicznego. Umozliwia to zastosowanie kata 2-8-4 równego prawie az 180°, to znaczy maksy¬ malnego obrotu oskarda.Na fig. 6 widoczny jest wyjatkowo korzystny uklad dwóch imaków narzedziowych umieszczo¬ nych obok siebie, przy czym kazdy z nich jest przedstawiony w przekroju i obrócony poziomo w celu uzyskania wiekszej przejrzystosci rysunku.Fig. 6 pokazuje przede wszystkim, ze kazdy ze wspomnianych cylindrów 7 ma dwa czopy 34 i 35, a to w celu utworzenia przegubu 4.Widoczne jest równiez, ze kazda z dzwigni 1 obraca sie na rurze 36 przyspawanej do dzwig¬ ni 3, a to w celu stworzenia poprzednio opisanego przegubu 2.Rura 36 z kolei obraca sie na osi 37, polaczonej sztywno ze scianami 16 ruchomej ramy w taki 5 sposób, aby stworzyc przegub 15 wspólsrodkowjr z przegubem 2.Poniewaz te dwa imaki nozowe drgaja razem, wiec ich dwuramienne dzwignie 3 sa wzajemnie sztywno polaczone, tak samo jak ich rura 36 io i ich os 37.Jest oczywiste, ze w ten sposób wzajemnie rów¬ nolegle ustawione imaki narzedziowe nie prze¬ szkadzaja sobie wzajemnie, niezaleznie od tego jakie byloby polozenie ich oskardów. 15 Na fig. 7 — przy zastosowaniu tych samych odnosników — widoczne sa dwa imaki narzedzio¬ we ostatnio opisanego typu, których dwuramienne dzwignie 3 przedstawione w przykladach poprzed¬ nich pokrywaja sie w celu utworzenia podwój- 20 nych scianek ramy 42 drgajacej pod dzialaniem wirujacej masy niewywazonej 39, wprawianej w ruch obrotowy. Elementy 40 i 41 lacza te drga¬ jaca rame z przemieszczana pionowo rama 16.Dzialanie i zalety tego ostatniego ukladu, sa 25 o tyle widoczne, ze mozna ograniczyc sie tylko da podkreslenia jego prostoty.Wreszcie nalezy zauwazyc, ze ze wzgledu na swoje wlasciwosci imak narzedziowy wedlug wy¬ nalazku — lub wszystkie inne odmiany jakie- 30 z niego wynikaja — ma wyjatkowo szerokie za¬ stosowanie i umozliwia istnienie szeregu kombi¬ nacji oskardów, ustawionych naprzeciw siebie i (lub) równolegle na tej samej ramie, napedzanej na przyklad za pomoca wspólnego wibratora, 55 a wiec kombinacji, które fachowiec moze sobie latwo wyobrazic, odpowiednio do celu jaki zamie¬ rza sie osiagnac, na przyklad w celu uzyskania podbijarki uniwersalnej.Odnosniki podane w zastrzezeniach patentowych 40 sa zastosowane jedynie w celu ulatwienia ich zrozumienia i nie ograniczaja w zaden sposób tych zastrzezen do omówionych tu przykladów zastosowania wynalazku. 49 PL