WO2021069172A1 - Stopfaggregat zum unterstopfen von schwellen eines gleises - Google Patents

Stopfaggregat zum unterstopfen von schwellen eines gleises Download PDF

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WO2021069172A1
WO2021069172A1 PCT/EP2020/075290 EP2020075290W WO2021069172A1 WO 2021069172 A1 WO2021069172 A1 WO 2021069172A1 EP 2020075290 W EP2020075290 W EP 2020075290W WO 2021069172 A1 WO2021069172 A1 WO 2021069172A1
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WO
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tamping
unit
holder
tamping unit
pivot
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Application number
PCT/EP2020/075290
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Inventor
Herbert Wörgötter
Andreas PÖSCHL
Nikolaus MATZINGER
Original Assignee
Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gesellschaft M.B.H.
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Publication date
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/12—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track; Compacting track-carrying ballast
    • E01B27/13—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/16—Sleeper-tamping machines
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
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    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01B2203/00—Devices for working the railway-superstructure
    • E01B2203/12—Tamping devices
    • E01B2203/125—Tamping devices adapted for switches or crossings

Definitions

  • Tamping unit for tamping under sleepers of a track
  • the invention relates to a tamping unit for tamping under sleepers of a track, comprising a tamping unit with opposing tamping tools mounted on a height-adjustable tool carrier, which can be set in vibration via drives and can be ordered with respect to one another, each tamping tool having a pivoting lever rotatable about a supply axis and a comprises an inner and an outer tamping tine holder, and each tamping tine holder is laterally pivotable with respect to the pivot lever.
  • tracks with ballast bedding are regularly processed by means of a tamping machine.
  • the tamping machine drives along the track and uses a lifting / straightening unit to raise the track grid, which is made up of sleepers and rails, to a target level.
  • the new track position is fixed by tamping under the sleepers using a tamping unit.
  • the tamping unit comprises tamping tools with tamping tines, which, when subjected to a tamping process, dip into the ballast bed and are placed next to each other.
  • the ballast is compacted below the respective threshold.
  • Each rail of the track is assigned two tamping units, each of which tampers a sleeper on both sides of the rail.
  • Each tamping unit comprises two opposite tamping tools.
  • two tamping tines are arranged next to each other on each tamping tool.
  • an inner tamping ax dipping next to the rail and an outer tamping ax dipping at a greater distance from the rail are provided.
  • a tamping unit with a so-called swivel pick is known.
  • laterally pivotable tamping tine holders are arranged on the respective tamping tool.
  • the outer tamping ax can initially be swiveled up separately if there is only space left between the rails, sleepers and track fixtures to insert a tamping ax. If there is no possibility of immersion at all on one side of the sleeper, then the inner tamping tine is also swiveled up.
  • the tamping unit can then only be lowered with the tamping tines of the opposite tamping tool.
  • the disadvantage of the known arrangement of swivel axles is the space required for the respective swivel mechanism including swivel drives.
  • the invention is based on the object of specifying a tamping unit of the type mentioned at the beginning with a compact design.
  • outer tampon holder can be pivoted about a first pivot axis and that the inner tiller holder can be pivoted about a second pivot axis which is offset from the first pivot axis. This eliminates the need
  • the offset arrangement enables optimized use of the available installation space.
  • the result is a compact tamping unit that has small external dimensions, especially in a longitudinal direction of the track.
  • a first contact element is advantageously arranged on an outer side of the inner tampon holder, a second contact element being arranged on an inner side of the outer tamper holder and the two contact elements being pivoted downward Interlocking tampon mounts.
  • Tamping tine holder is connected directly to a first swivel drive and the inner tamping tine holder is connected to a second swivel drive via a coupling arrangement mounted on the associated swivel lever.
  • the arrangement of the coupling arrangement allows a further reduction in the space required. This makes the construction of the tamping unit even more compact.
  • Swivel lever mounted swivel element and a connecting element connecting the swivel element to the inner tine holder.
  • This arrangement is robust and space-saving at the same time. Only swivel joints are used, which are easy to manufacture and have a long service life with little maintenance effort.
  • it can also be useful to use coupling elements that are mounted in a translatory manner.
  • pivot element is arranged to be pivotable about the first pivot axis.
  • the outer tampon holder and the pivot element can be rotated about the same pivot axis. This enables a compact design of the corresponding bearings with a continuous bearing shaft.
  • the function of the tamping unit is advantageously expanded if a driver is arranged on the connecting element and if the driver rests against a link element of the outer tamping bracket when the inner tamping bracket is pivoted up. In this way, when the inner tampon holder is pivoted up, the outer tampon holder is also pivoted up. For swiveling up both Tamping tine mounts, it is sufficient to activate the second swivel drive while the first swivel drive remains enabled.
  • the outer tampon holder has a recess through which the coupling assembly is passed.
  • the outer tampon holder has a fork with a deepened recess in the direction of the pivot bearing, so that the recess is suitable for carrying out the coupling arrangement.
  • the inner tampon holder is also forked in the area of the associated pivot bearing, the coupling arrangement being articulated in the middle.
  • a hydraulic cylinder is assigned to each tamping tool as a drive for providing and for applying vibrations.
  • a hydraulic control is set up in such a way that an oscillating movement is superimposed on a provision movement during a provision process.
  • a pulsating pressure is applied to a chamber of the hydraulic cylinder.
  • each tamping tool is assigned an auxiliary cylinder, each auxiliary cylinder being coupled to an eccentric drive for the application of vibrations.
  • a narrow design is also achieved here with side cylinders arranged next to one another or one below the other.
  • a corresponding solution is disclosed in the publication AT 520267 A1, the content of which is included in the present application.
  • the tamping units are of identical construction. This simplifies production and reduces maintenance, because fewer different spare parts are required. In addition, a higher-level control of the jointly arranged tamping units is facilitated. The same kinematic properties of the individual tamping units mean that synchronous movements can be easily implemented.
  • the tool carriers of the tamping units arranged one behind the other are advantageously supported in a height-adjustable manner in a common assembly frame. This enables a joint sideways displacement or rotation around a vertical axis by adjusting the unit frame. In this way, the tamping units arranged one behind the other can be positioned in a simple manner over a branching track of a switch.
  • each tool carrier of the tamping units arranged one behind the other can be height-adjusted separately by means of its own actuator.
  • the tamping units arranged one behind the other can be lowered to different depths. This allows successive tamping of a threshold in different depth zones.
  • individual tamping units can be suspended if there is not enough space for the tamping ax to penetrate.
  • FIG. 1 tamping unit with a tamping unit in a front view
  • FIG. 2 swivel bearings of the tamping unit according to FIG. 1 in detail
  • FIG. 3 tamping unit in a side view
  • FIG. 4 Tamping tool with swivel mechanism for inner tamping tine holder
  • Fig. 8 tamping unit for tamping several sleepers at the same time
  • the tamping unit 1 shown in FIG. 1 comprises an unit frame 2, which is mounted on a machine frame 3 of a track construction machine, not described in more detail, in a laterally displaceable manner.
  • the track construction machine travels a track with sleepers 5 mounted on a ballast bed 4 and rails 6 attached to them.
  • the sleepers 5 are tamped by means of the tamping unit 1.
  • At least one tamping unit 7 is arranged in the unit frame 2.
  • a tamping unit 1 for simultaneous tamping under several sleepers 5 several tamping units 7 are arranged one behind the other (FIG. 8).
  • the respective tamping unit 7 comprises a tool carrier 8 which is vertically adjustable and guided in vertical guides of the assembly frame 2. In this case, a lowering or floating movement takes place by means of an associated flea actuator 9.
  • the tamping unit 1 comprises several unit frames 2 arranged next to one another in the transverse direction of the track with tamping units 7 stored therein to enable positioning over a branching track of a switch.
  • the respective tamping tool 10 comprises a pivot lever 11 which is mounted on the tool carrier 8 so as to be rotatable about a supply axis 12.
  • the supply axis 12 is usually aligned in the transverse direction of the track.
  • An upper arm of the pivot lever 11 is coupled to a drive 13 in order to produce a positioning movement with a superimposed oscillating movement during a stuffing process.
  • an inner tamp mount 14 and an outer tamp mount 15 for fastening tamp 16 are arranged on a lower arm of the pivoting lever 11.
  • inner tampon holder 14 and outer tampon holder 15 refer to the position of two tamping units 7 that can be lowered on both sides of a rail 6.
  • the inner brackets 14 of the two tamping units 7 are directly opposite with respect to rail 6.
  • the tamping tines 16 fastened in the outer tamping tine mounts 15 plunge into the ballast bed 4 at a greater distance from the rail 6.
  • first pivot joint 17 In order to pivot the outer tampon holder 15 upwards, it is connected to the pivot lever 11 by means of a first pivot joint 17 so that it can rotate about a first pivot axis 18.
  • a second pivot axis 19 is arranged offset for this purpose.
  • the inner tampon holder 14 is swiveled up about this second pivot axis 19.
  • a connection between the inner tampon holder 14 and the pivot lever 11 is designed as a second rotary joint 20, which is offset downward and inward relative to the first rotary joint 17.
  • Both pivot axes 18, 19 are aligned parallel to one another and normal to the auxiliary axis 12.
  • the outer tampon holder 15 is advantageously connected directly to a first pivot drive 21. This is articulated, for example, on the one hand to the outer tampon holder 15 and on the other hand to the pivot lever 11.
  • the inner tine holder 14 is connected to a second swivel drive 23 via a coupling arrangement 22. This is again on Swivel lever 11 articulated.
  • the swivel drives 21, 23 are preferably designed as hydraulic cylinders.
  • the coupling arrangement 22 comprises a pivot element 24 rotatably mounted on the pivot lever 11 and a connecting element 25 connecting the pivot element 24 to the inner tine holder 14.
  • the pivot element 24 is advantageously rotatable about the first pivot axis 18.
  • the first swivel joint 17 thus also includes the articulation of the pivot element 24 on the pivot lever 11.
  • the tampon holders 14, 15 are positively connected in the downwardly pivoted state via additional contact elements 26, 27.
  • a first contact element 26 is arranged on an outer side of the inner tine holder 14.
  • a second contact element 27 is arranged on the facing inner side of the outer tampon holder 15.
  • the two contact elements 26, 27 are designed so that they can interlock.
  • the first contact element 26 comprises a wedge which fits into a wedge-shaped recess of the second contact element 27.
  • both tamping tine mountings 14, 15 can be swiveled up at the same time by means of the second swivel drive 23.
  • the first swivel drive 21 is depressurized.
  • a link element 28 is attached to a location of the outer tampon holder 15 located next to the connecting element 25.
  • a driver 29 is attached to the connecting element 25 as a counter element. This driver 29 rests on the link element 28.
  • the driver 29 slides along the link element 28 and thus causes the outer tampon holder 15 to pivot with it.
  • the shape and position of the link element 28 and the driver 29 determine the pivoting movement of the outer tampon holder 15.
  • the outer tampon holder 15 has a fork towards the top. In this way, the outer tampon holder 15 is connected to the pivot lever 11 at two bearing points spaced apart in the pivot axis direction 30.
  • the inner tampon holder 14 also has two bearing points spaced apart in the direction of the pivot axis 30. In between, the connecting element 25 engages the inner tine holder 14. In spite of the narrow design, a robust mounting of the tamping tine mounts 14, 15 is ensured.
  • the pivot levers 11 are connected to hydraulic cylinders as drives 13.
  • the respective hydraulic cylinder is designed to generate a stand-by movement with a superimposed oscillating movement.
  • a narrow design in the direction of the pivot axis 30 is achieved by the hydraulic cylinders arranged one below the other.
  • the strokes and pressures of the hydraulic cylinders are coordinated with the respective lever ratio of the pivoting lever 11, so that the same setting forces and vibration amplitudes are set at the ends of the tamping tines 16. It can be useful to arrange the auxiliary axes 12 offset in the vertical direction.
  • the drives 13 are designed as auxiliary cylinders and eccentric drives.
  • the respective pivot lever 11 is coupled to the eccentric drive via an associated auxiliary cylinder.
  • each auxiliary cylinder is connected to an eccentric shaft in order to generate the oscillating movement when the eccentric shaft rotates.
  • the tamping tines 16 are provided with one another when the auxiliary cylinders are activated.
  • the eccentric drive is arranged above or below it. On the eccentric shaft, brackets aligned upwards or downwards are mounted, with which the auxiliary cylinders are connected.
  • FIG. 6 A pivoting up process of the inner tamping pick 16 is explained with reference to FIGS. 4 and 6.
  • the associated second pivot drive 23 is as Hydraulic cylinder formed. One end of the cylinder is rotatably linked to the upper arm of the pivot lever 11. The piston rod is articulated to the pivot element 24.
  • An actuation of the double rocker by activating the second swivel drive 23 is shown in FIG. 6.
  • the starting position according to FIG. 4 is shown on the left.
  • the illustration on the right shows the arrangement with the inner tamping tine holder 14 pivoted up, including tamping tine 16.
  • the associated first swivel drive 21 is articulated on the one hand on the swivel lever 11 and on the other hand directly on the outer tampon holder 15.
  • the eccentric articulation causes the tamping tine mount 15 to pivot.
  • a simultaneous swiveling up of both tamping tine mounts 14, 15 can also be carried out by means of the link element 28 and the driver 29.
  • the first swivel drive 21, which is designed as a hydraulic cylinder, is depressurized.
  • the different pivot arrangements allow a particularly narrow design in the pivot axis direction 30. This creates the possibility of arranging several tamping units 7 one behind the other in a common unit frame 2. 8 shows a corresponding arrangement for tamping three sleepers 5 at the same time.
  • Each tamping unit 7 is advantageously assigned its own height adjustment drive 9 in order to be able to lower individual tamping units 7 separately in the event of obstacles in the track. In addition to being able to be lowered separately, there is the advantage that all tamping units 7 are structurally identical. This simplifies the manufacture and maintenance of the tamping unit 1.

Landscapes

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

Abstract

Stopfaggregat (1) zum Unterstopfen von Schwellen (5) eines Gleises, umfassend eine Stopfeinheit (7) mit gegenüberliegenden, auf einem höhenverstellbaren Werkzeugträger (8) gelagerten Stopfwerkzeugen (10), welche über Antriebe (13) in Schwingung versetzbar und zueinander bestellbar sind, wobei jedes Stopfwerkzeug einen um eine Beistellachse (12) drehbaren Schwenkhebel (11) und eine innere sowie eine äußere Stopfpickelhalterung (14, 15) umfasst und wobei jede Stopfpickelhalterung gegenüber dem Schwenkhebel lateral verschwenkbar ist. Dabei ist die äußere Stopfpickelhalterung (15) um eine erste Schwenkachse (18) verschwenkbar und die innere Stopfpickelhalterung (14) ist um eine gegenüber der ersten Schwenkachse versetzt angeordnete zweite Schwenkachse (19) verschwenkbar. Damit entfällt die Notwendigkeit, Elemente zum Verschwenken der Stopfpickelhalterungen nebeneinander anzuordnen.

Description

Beschreibung
Stopfaggregat zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises
Technisches Gebiet
[01] Die Erfindung betrifft ein Stopfaggregat zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises, umfassend eine Stopfeinheit mit gegenüberliegenden, auf einem höhenverstellbaren Werkzeugträger gelagerten Stopfwerkzeugen, welche über Antriebe in Schwingung versetzbar und zueinander bestellbar sind, wobei jedes Stopfwerkzeug einen um eine Beistellachse drehbaren Schwenkhebel und eine innere sowie eine äußere Stopfpickelhalterung umfasst und wobei jede Stopfpickelhalterung gegenüber dem Schwenkhebel lateral verschwenkbar ist.
Stand der Technik
[02] Zur Wiederherstellung bzw. Erhaltung einer vorgegebenen Gleislage werden Gleise mit Schotterbettung regelmäßig mittels einer Stopfmaschine bearbeitet. Dabei befährt die Stopfmaschine das Gleis und hebt den aus Schwellen und Schienen gebildeten Gleisrost mittels eines Hebe- /Richtaggregats auf ein Sollniveau. Eine Fixierung der neuen Gleislage erfolgt durch Unterstopfen der Schwellen mittels eines Stopfaggregats. Das Stopfaggregat umfasst Stopfwerkzeuge mit Stopfpickeln, die bei einem Stopfvorgang mit einer Schwingung beaufschlagt in das Schotterbett eintauchen und zueinander beigestellt werden. Dabei wird der Schotter unterhalb der jeweiligen Schwelle verdichtet.
[03] Jeder Schiene des Geleises sind zwei Stopfeinheiten zugeordnet, die beidseits der Schiene jeweils eine Schwelle unterstopfen. Dabei umfasst jede Stopfeinheit zwei gegenüberliegende Stopfwerkzeuge. Gewöhnlich sind an jedem Stopfwerkzeug zwei Stopfpickel nebeneinander angeordnet. Konkret sind jeweils ein neben der Schiene eintauchender innerer Stopfpickel und ein im größeren Abstand zur Schiene eintauchender äußerer Stopfpickel vorgesehen. Mit beiden nebeneinander in den Schotter eingetauchten Stopfpickel ist ein breiter Wirkbereich gegeben. Bei Hindernissen im Gleis und insbesondere im Bereich einer Weiche bleibt jedoch oft zu wenig Platz für das gleichzeitige Eintauchen der beiden nebeneinander angeordneten Stopfpickel. Deshalb kennt man beispielsweise aus der AT 379 178 B ein Stopfaggregat mit sogenannten Schwenkpickel. Dabei sind am jeweiligen Stopfwerkzeug lateral verschwenkbare Stopfpickelhalterungen angeordnet. Auf diese Weise ist zunächst der äußere Stopfpickel separat hochschwenkbar, wenn zwischen den Schienen, Schwellen und Gleiseinbauten nur Platz zum Eintauchen eines Stopfpickels bleibt. Besteht auf einer Schwellenseite überhaupt keine Möglichkeit des Eintauchens, dann wird auch der innere Stopfpickel hochgeschwenkt. Die Stopfeinheit ist dann lediglich mit den Stopfpickeln des gegenüberliegenden Stopfwerkzeugs absenkbar. Nachteilig bei der bekannten Anordnung von Schwenkpickel ist der Platzbedarf für den jeweiligen Schwenkmechanismus samt Schwenkantriebe.
Darstellung der Erfindung
[04] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stopfaggregat der eingangs genannten Art mit einer kompakten Bauweise anzugeben.
[05] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale des
Anspruchs 1. Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.
[06] Dabei ist vorgesehen, dass die äußere Stopfpickelhalterung um eine erste Schwenkachse verschwenkbar ist und dass die innere Stopfpickelhalterung um eine gegenüber der ersten Schwenkachse versetzt angeordnete zweite Schwenkachse verschwenkbar ist. Damit entfällt die Notwendigkeit,
Elemente zum Verschwenken der Stopfpickelhalterungen nebeneinander anzuordnen. Die versetzte Anordnung ermöglicht eine optimierte Nutzung des vorhandenen Bauraums. Resultat ist eine kompakte Stopfeinheit, die insbesondere in einer Gleislängsrichtung geringe Außenmaße aufweist.
[07] Vorteilhafterweise ist an einer äußeren Seite der innere Stopfpickelhalterung ein erstes Kontaktelement angeordnet, wobei an einer inneren Seite der äußeren Stopfpickelhalterung ein zweites Kontaktelement angeordnet ist und wobei die beiden Kontaktelemente bei nach unten geschwenkten Stopfpickelhalterungen ineinandergreifen. Bei einem Arbeitseinsatz mit beiden Stopfpickel besteht somit eine formschlüssige Verbindung der beiden Stopfpickelhalterungen. Damit wird eine übermäßige Beanspruch eines Schwenklagers vermieden, wenn auf den zugeordneten Stopfpickel eine höhere Gegenkraft des Schotters wirkt. Zudem wirkt sich die erzielte Erhöhung der Verwindungssteifigkeit positiv auf die Stopfqualität aus.
[08] In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die äußere
Stopfpickelhalterung direkt mit einem ersten Schwenkantrieb verbunden und die innere Stopfpickelhalterung ist über eine am zugeordneten Schwenkhebel gelagerte Koppelanordnung mit einem zweiten Schwenkantrieb verbunden. Die Anordnung der Koppelanordnung erlaubt eine weitere Reduzierung des notwendigen Platzbedarfs. Damit wird die Bauweise der Stopfeinheit noch kompakter.
[09] Dabei ist es von Vorteil, wenn die Koppelanordnung ein drehbar am
Schwenkhebel gelagertes Schwenkelement und ein das Schwenkelement mit der inneren Stopfpickelhalterung verbindendes Verbindungselement umfasst. Diese Anordnung ist zugleich robust und platzsparend. Es kommen lediglich Drehgelenke zum Einsatz, welche einfach herstellbar sind und bei wenig Wartungsaufwand eine hohe Standzeit aufweisen. In einer anderen Ausprägung der Koppelanordnung kann es auch sinnvoll sein, translatorisch gelagerte Koppelelemente einzusetzen.
[10] Eine weitere Vereinfachung sieht vor, dass das Schwenkelement um die erste Schwenkachse verschwenkbar angeordnet ist. Somit sind am jeweiligen Schwenkhebel die äußere Stopfpickelhalterung und das Schwenkelement um dieselbe Schwenkachse drehbar. Das ermöglicht einen kompakten Aufbau der entsprechenden Lagerungen mit einer durchgängigen Lagerwelle.
[11] Die Funktion des Stopfaggregats wird in vorteilhafterweise erweitert, wenn am Verbindungselement ein Mitnehmer angeordnet ist und wenn der Mittnehmer beim Hochschwenken der inneren Stopfpickelhalterung an einem Kulissenelement der äußeren Stopfpickelhalterung anliegt. Auf diese Weise wird bei einem Hochschwenken der inneren Stopfpickelhalterung die äußere Stopfpickelhalterung mit hochgeschwenkt. Für ein Hochschwenken beider Stopfpickelhalterungen ist die Aktivierung des zweiten Schwenkantriebs ausreichend, während der erste Schwenkantrieb freigeschaltet bleibt.
[12] Die schmale und robuste Ausführung der Schwenkanordnungen wird weiter verbessert, indem die äußere Stopfpickelhalterung eine Ausnehmung aufweist, durch welche die Koppelanordnung hindurchgeführt ist. Zum Beispiel weist die äußere Stopfpickelhalterung in Richtung des Schwenklagers eine Gabelung mit einer vertieften Ausnehmung auf, sodass die Ausnehmung zur Durchführung der Koppelanordnung geeignet ist. Vorteilhafterweise ist auch die innere Stopfpickelhalterung im Bereich des zugeordneten Schwenklagers gegabelt, wobei die Koppelanordnung mittig angelenkt ist.
[13] In einer einfachen Ausprägung des erfindungsgemäßen Stopfaggregats ist jedem Stopfwerkzeug als Antrieb zum Beistellen und zur Schwingungsbeaufschlagung ein Hydraulikzylinder zugeordnet. Eine Hydrauliksteuerung ist dabei so eingerichtet, dass während eines Beistellvorgangs einer Beistellbewegung eine Schwingungsbewegung überlagert wird. Dabei wird eine Kammer des Hydraulikzylinders mit einem pulsierenden Druck beaufschlagt. Während eines Eintauchvorgangs der Stopfpickel in ein Schotterbett erfolgt nur eine Schwingungsbeaufschlagung.
[14] Bei dieser Ausprägung ist es von Vorteil, wenn die Hydraulikzylinder der beiden gegenüberliegenden Stopfwerkzeuge untereinander angeordnet sind. Damit wird eine kompakte Bauweise des Aggregats erzielt, mit geringen Außenabmaßen in Gleislängsrichtung.
[15] In einer anderen Ausprägung der Erfindung ist jedem Stopfwerkzeug ein Beistellzylinder zugeordnet, wobei jeder Beistellzylinder zur Schwingungsbeaufschlagung mit einem Exzenterantrieb gekoppelt ist. Mit nebeneinander oder untereinander angeordneten Beistellzylindern wird auch hier eine schmale Bauweise erreicht. Eine entsprechende Lösung offenbart die Veröffentlichungsschrift AT 520267 A1, deren Inhalt in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
[16] Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass zum gleichzeitigen Unterstopfen mehrerer Schwellen mehrere Stopfeinheiten in einer Gleislängsrichtung hintereinander angeordnet sind. Die schmale Bauweise der jeweiligen Stopfeinheit ermöglicht diese Anordnung mit uneingeschränkter Funktion der Schwenkpickel.
[17] Dabei ist es günstig, wenn die Stopfeinheiten baugleich ausgeführt sind. Das vereinfacht die Herstellung und reduziert den Wartungsaufwand, weil weniger unterschiedliche Ersatzteile notwendig sind. Zudem wird eine übergeordnete Ansteuerung der gemeinsam angeordneten Stopfeinheiten erleichtert. Durch die gleichen kinematischen Eigenschaften der einzelnen Stopfeinheiten sind synchrone Bewegungsabläufe einfach umsetzbar.
[18] Vorteilhafterweise sind die Werkzeugträger der hintereinander angeordneten Stopfeinheiten höhenverstellbar in einem gemeinsamen Aggregatrahmen gelagert. Das ermöglicht eine gemeinsame Seitwärtsverschiebung oder Verdrehung um eine Hochachse durch eine Verstellung des Aggregatrahmens. Auf diese Weise sind die hintereinander angeordneten Stopfeinheiten auf einfache Weise über einem abzweigenden Schienenstrang einer Weiche positionierbar.
[19] Verbessert werden die Einsatzmöglichkeiten eines Stopfaggregats zum gleichzeitigen Unterstopfen mehrerer Schwellen dadurch, dass jeder Werkzeugträger der hintereinander angeordneten Stopfeinheiten mittels eines eigenen Stellantriebs separat höhenverstellbar ist. Beispielsweise können die hintereinander angeordneten Stopfeinheiten unterschiedlich tief abgesenkt werden. Das erlaubt ein sukzessives Unterstopfen einer Schwelle in unterschiedlichen Tiefenzonen. Zudem kann ein Absenken einzelne Stopfeinheiten ausgesetzt werden, wenn für ein Eindringen der Stopfpickel zu wenig Platz vorhanden ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[20] Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
Fig. 1 Stopfaggregat mit einer Stopfeinheit in einer Vorderansicht Fig. 2 Schwenklager der Stopfeinheit gemäß Fig. 1 im Detail Fig. 3 Stopfeinheit in einer Seitenansicht Fig. 4 Stopfwerkzeug mit Schwenkmechanismus für innere Stopfpickelhalterung
Fig. 5 Stopfwerkzeug mit Schwenkmechanismus für äußere Stopfpickelhalterung
Fig. 6 Schwenkbewegung der inneren Stopfpickelhalterung
Fig. 7 Schwenkbewegung der äußeren Stopfpickelhalterung
Fig. 8 Stopfaggregat zum gleichzeitigen Unterstopfen mehrerer Schwellen
Beschreibung der Ausführungsformen
[21] Das in Fig. 1 dargestellte Stopfaggregat 1 umfasst einen Aggregatrahmen 2, der an einem Maschinenrahmen 3 einer nicht näher beschriebenen Gleisbaumaschine lateral verschiebbar gelagert ist. Im Arbeitseinsatz befährt die Gleisbaumaschine ein Gleis mit auf einem Schotterbett 4 gelagerten Schwellen 5 und darauf befestigten Schienen 6. Dabei werden die Schwellen 5 mittels des Stopfaggregats 1 unterstopft.
[22] Im Aggregatrahmen 2 ist zumindest eine Stopfeinheit 7 angeordnet. Bei einem Stopfaggregat 1 zum gleichzeitigen Unterstopfen mehrerer Schwellen 5 sind hintereinander mehrere Stopfeinheiten 7 angeordnet (Fig. 8). Die jeweilige Stopfeinheit 7 umfasst einen Werkzeugträger 8, der höhenverstellbar in Vertikalführungen des Aggregatrahmens 2 geführt ist. Dabei erfolgt eine Absenk- bzw. Flebebewegung mittels eines zugeordneten Flöhenstellantriebs 9. Für das Unterstopfen einer Schwelle 5 umfasst das Stopfaggregat 1 in Gleisquerrichtung mehrere nebeneinander angeordnete Aggregatrahmen 2 mit darin gelagerten Stopfeinheiten 7. Diese sind vorteilhafterweise um eine Flochachse verdrehbar und separat lateral verschiebbar, um eine Positionierung über einem abzweigenden Schienenstrang einer Weiche zu ermöglichen.
[23] Am Werkzeugträger 8 der jeweiligen Stopfeinheit 7 sind zwei in Bezug auf eine zu unterstopfende Schwelle 5 gegenüberliegende Stopfwerkzeuge 10 gelagert. Konkret umfasst das jeweilige Stopfwerkzeug 10 einen Schwenkhebel 11 , der um eine Beistellachse 12 drehbar am Werkzeugträger 8 gelagert ist. Die Beistellachse 12 ist gewöhnlich in Gleisquerrichtung ausgerichtet. [24] Ein oberer Arm des Schwenkhebels 11 ist mit einem Antrieb 13 gekoppelt, um während eines Stopfvorgangs eine Beistellbewegung mit einer überlagerten Schwingungsbewegung hervorzurufen. An einem unteren Arm des Schwenkhebels 11 sind eine innere Stopfpickelhalterung 14 und eine äußere Stopfpickelhalterung 15 zur Befestigung von Stopfpickel 16 angeordnet. Die Bezeichnungen als innere Stopfpickelhalterung 14 und äußere Stopfpickelhalterung 15 nehmen Bezug auf die Position zweier beidseits einer Schiene 6 absenkbarer Stopfeinheiten 7. Dabei liegen die inneren Halterungen 14 der beiden Stopfeinheiten 7 bezüglich der Schiene 6 direkt gegenüber. Die in den äußeren Stopfpickelhalterungen 15 befestigten Stopfpickel 16 tauchen mit größerem Abstand zur Schiene 6 in das Schotterbett 4 ein.
[25] Falls zwischen den Schwellen 5 und Schienen 6 kein Platz zum Eintauchen eines Stopfpickels 16 vorhanden ist, kann dieser vor einem Absenken der Stopfeinheit 7 hochgeschwenkt werden. Das tritt insbesondere beim Unterstopfen von Weichen oder Kreuzungen auf, wo abzweigende oder kreuzende Schienenstränge sowie Stelleinrichtungen Hindernisse darstellen.
[26] Zum Hochschwenken der äußeren Stopfpickelhalterung 15 ist diese mittels eines ersten Drehgelenks 17 um eine erste Schwenkachse 18 drehbar mit dem Schwenkhebel 11 verbunden. Erfindungsgemäß ist dazu versetzt eine zweite Schwenkachse 19 angeordnet. Um diese zweite Schwenkachse 19 erfolgt bei Bedarf ein Hochschwenken der inneren Stopfpickelhalterung 14. Beispielsweise ist eine Verbindung der inneren Stopfpickelhalterung 14 mit dem Schwenkhebel 11 als zweites Drehgelenk 20 ausgebildet, das gegenüber dem ersten Drehgelenk 17 nach unten und innen versetzt angeordnet ist. Beide Schwenkachsen 18, 19 sind parallel zueinander und normal zur Beistellachse 12 ausgerichtet.
[27] Vorteilhafterweise ist die äußere Stopfpickelhalterung 15 direkt mit einem ersten Schwenkantrieb 21 verbunden. Dieser ist zum Beispiel einerseits an der äußeren Stopfpickelhalterung 15 und andererseits am Schwenkhebel 11 angelenkt. Die innere Stopfpickelhalterung 14 ist über eine Koppelanordnung 22 mit einem zweiten Schwenkantrieb 23 verbunden. Dieser ist wiederum am Schwenkhebel 11 angelenkt. Ausgebildet sind die Schwenkantriebe 21, 23 vorzugsweise als Hydraulikzylinder.
[28] Im dargestellten Beispiels umfasst die Koppelanordnung 22 ein drehbar am Schwenkhebel 11 gelagertes Schwenkelement 24 und ein das Schwenkelement 24 mit der inneren Stopfpickelhalterung 14 verbindendes Verbindungselement 25. Dabei ist das Schwenkelement 24 günstigerweise um die erste Schwenkachse 18 drehbar. Das erste Drehgelenk 17 umfasst somit auch die Anlenkung des Schwenkelements 24 am Schwenkhebel 11.
[29] Um bei einem Beistellvorgang ungleichmäßige Belastungen der Drehgelenke 17, 20 zu vermeiden sind die Stopfpickelhalterungen 14, 15 im nach unten geschwenkten Zustand über zusätzliche Kontaktelemente 26, 27 formschlüssig verbunden. Wie in Fig. 1 dargestellt ist an einer äußeren Seite der inneren Stopfpickelhalterung 14 ein erstes Kontaktelement 26 angeordnet. An der zugewandten inneren Seite der äußeren Stopfpickelhalterung 15 ist ein zweites Kontaktelemente 27 angeordnet. Die beiden Kontaktelemente 26, 27 sind so gestaltet, dass sie ineinandergreifen können. Beispielsweise umfasst das erste Kontaktelement 26 einen Keil, der in eine keilförmige Vertiefung des zweiten Kontaktelements 27 passt.
[30] Mittels der Schwenkantriebe 21 , 23 ist zunächst die äußere Stopfpickelhalterung 15 samt Stopfpickel 16 und anschließend die innere Stopfpickelhalterung 14 samt Stopfpickel 16 hochschwenkbar. Mit einer in Fig. 2 dargestellten Weiterbildung sind beide Stopfpickelhalterungen 14, 15 mittels des zweiten Schwenkantriebs 23 gleichzeitig hochschwenkbar. Dabei ist der erste Schwenkantrieb 21 drucklos geschaltet.
[31] Zum synchronen Hochschwenken ist an einer neben dem Verbindungselement 25 befindlichen Stelle der äußeren Stopfpickelhalterung 15 ein Kulissenelement 28 befestigt. Als Gegenelement ist am Verbindungselement 25 ein Mitnehmer 29 befestigt. Dieser Mitnehmer 29 liegt am Kulissenelement 28 an. Bei einem Hochschwenkvorgang gleitet der Mitnehmer 29 entlang des Kulissenelements 28 und bewirkt so ein Mitschwenken der äußeren Stopfpickelhalterung 15. Form und Position des Kulissenelements 28 und des Mitnehmers 29 bestimmen dabei die Schwenkbewegung der äußeren Stopfpickelhalterung 15. [32] In Fig. 3 ist ersichtlich, dass die äußere Stopfpickelhalterung 15 nach oben hin eine Gabelung aufweist. Auf diese Weise ist die äußere Stopfpickelhalterung 15 an zwei in Schwenkachsenrichtung 30 distanzierten Lagerstellen mit dem Schwenkhebel 11 verbunden. Dazwischen ergibt sich eine Ausnehmung 31, durch die die Koppelanordnung 22 hindurchgeführt ist. Auch die innere Stopfpickelhalterung 14 weist zwei in Schwenkachsenrichtung 30 distanzierte Lagerstellen auf. Dazwischen greift das Verbindungselement 25 an der inneren Stopfpickelhalterung 14 an. Trotz schmaler Bauweise ist damit eine robuste Lagerung der Stopfpickelhalterungen 14, 15 sichergestellt.
[33] In diesem Beispiel sind die Schwenkhebel 11 mit Hydraulikzylindern als Antriebe 13 verbunden. Dabei ist der jeweilige Hydraulikzylinder zur Erzeugung einer Beistellbewegung mit überlagerter Schwingungsbewegung ausgebildet. Eine schmale Bauweise in Schwenkachsenrichtung 30 kommt durch die untereinander angeordneten Hydraulikzylinder zustande. Die Hübe und Drücke der Hydraulikzylinder sind dabei mit dem jeweiligen Hebelverhältnis der Schwenkhebel 11 abgestimmt, sodass sich an den Enden der Stopfpickel 16 gleiche Beistellkräfte und Schwingungsamplituden einstellen. Dabei kann es sinnvoll sein, die Beistellachsen 12 in vertikaler Richtung versetzt anzuordnen.
[34] In einer nicht dargestellten Anordnung sind die Antriebe 13 als Beistellzylinder und Exzenterantrieb ausgebildet. Dabei ist der jeweilige Schwenkhebel 11 über einen zugeordneten Beistellzylinder mit dem Exzenterantrieb gekoppelt. Konkret ist jeder Beistellzylinder an eine Exzenterwelle angeschlossen, um bei Rotation der Exzenterwelle die Schwingungsbewegung zu erzeugen. Zudem werden die Stopfpickel 16 bei Aktivierung der Beistellzylinder zueinander beigestellt. Für eine schmale Bauweise ist es von Vorteil, wenn die Beistellzylinder nebeneinander angeordnet sind. Darüber oder darunter ist der Exzenterantrieb angeordnet. An der Exzenterwelle sind nach oben oder unten ausgerichtete Konsolen gelagert, mit welchen die Beistellzylinder verbunden sind.
[35] Ein Hochschwenkvorgang des inneren Stopfpickels 16 wird anhand der Figuren 4 und 6 erläutert. Der zugeordnete zweite Schwenkantrieb 23 ist als Hydraulikzylinder ausgebildet. Ein Ende des Zylinders ist drehbar am oberen Arm des Schwenkhebels 11 angelenkt. Die Kolbenstange ist gelenkig mit dem Schwenkelement 24 verbunden. Das um die erste Schwenkachse 18 drehbare Schwenkelement 24 und die um die zweite Schwenkachse 19 drehbare innere Stopfpickelhalterung 14 bilden mit dem Verbindungselement 25 als Koppel eine Doppelschwinge. Eine Betätigung der Doppelschwinge durch Aktivierung des zweiten Schwenkantriebs 23 zeigt Fig. 6. Links ist die Ausgangsposition gemäß Fig. 4 dargestellt. Die rechte Darstellung zeigt die Anordnung mit hochgeschwenkter innerer Stopfpickelhalterung 14 samt Stopfpickel 16.
[36] Die Schwenkanordnung der äußeren Stopfpickelhalterung 15 ist in den Figuren 5 und 7 dargestellt. Dabei ist der zugeordnete erste Schwenkantrieb 21 einerseits am Schwenkhebel 11 und andererseits direkt an der äußeren Stopfpickelhalterung 15 angelenkt. Die exzentrische Anlenkung bewirkt bei Betätigung des ersten Schwenkantriebs 21 ein Verschwenken der Stopfpickelhalterung 15. Ein gleichzeitiges Hochschwenken beider Stopfpickelhalterungen 14, 15 ist auch mittels des Kulissenelements 28 und des Mitnehmers 29 durchführbar. Dabei ist der als Hydraulikzylinder ausgebildete erste Schwenkantrieb 21 drucklos geschaltet.
[37] Die unterschiedlichen Schwenkanordnungen erlauben eine besonders schmale Bauweise in Schwenkachsenrichtung 30. Damit ist die Möglichkeit geschaffen, mehrere Stopfeinheiten 7 hintereinander in einem gemeinsamen Aggregatrahmen 2 anzuordnen. Fig. 8 zeigt eine entsprechende Anordnung zum gleichzeitigen Unterstopfen von drei Schwellen 5. Dabei ist günstigerweise jeder Stopfeinheit 7 ein eigenen Höhenstellantrieb 9 zugeordnet, um bei Hindernissen im Gleis einzelne Stopfeinheiten 7 separat absenken zu können. Neben der separaten Absenkbarkeit besteht der Vorteil einer baugleichen Ausbildung aller Stopfeinheiten 7. Das erleichtert die Herstellung und Wartung des Stopfaggregats 1.
[38] Zudem ist ein sukzessives Unterstopfen einer Schwelle 5 in unterschiedlichen Tiefenzonen möglich. Beispielsweise wird die vordersten Stopfeinheit 7 tiefer abgesenkt als die mittlere Stopfeinheit 7. Die hinterste Stopfeinheit 7 wird weniger tief abgesenkt als die mittlere Stopfeinheit 7. Auf diese Weise wird mit schwellenweiser Vorrückung des Stopfaggregats 1 jede Schwelle drei Mal mit abnehmender Eindringtiefe unterstopft. Insbesondere bei einer großen Schichtdicke des Schotterbetts 4 führt eine solche Mehrfachstopfung zu einer verbesserten Schotterverdichtung.

Claims

Patentansprüche
1. Stopfaggregat (1) zum Unterstopfen von Schwellen (5) eines Gleises, umfassend eine Stopfeinheit (7) mit gegenüberliegenden, auf einem höhenverstellbaren Werkzeugträger (8) gelagerten Stopfwerkzeugen (10), welche über Antriebe (13) in Schwingung versetzbar und zueinander bestellbar sind, wobei jedes Stopfwerkzeug (10) einen um eine Beistellachse (12) drehbaren Schwenkhebel (11) und eine innere sowie eine äußere Stopfpickelhalterung (14, 15) umfasst und wobei jede Stopfpickelhalterung (14, 15) gegenüber dem Schwenkhebel (11) lateral verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Stopfpickelhalterung (15) um eine erste Schwenkachse (18) verschwenkbar ist und dass die innere Stopfpickelhalterung (14) um eine gegenüber der ersten Schwenkachse (18) versetzt angeordnete zweite Schwenkachse (19) verschwenkbar ist.
2. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an einer äußeren Seite der innere Stopfpickelhalterung (14) ein erstes Kontaktelement (26) angeordnet ist, dass an einer inneren Seite der äußeren Stopfpickelhalterung (15) ein zweites Kontaktelement (27) angeordnet ist und dass die beiden Kontaktelemente (26, 27) bei nach unten geschwenkten Stopfpickelhalterungen (14, 15) ineinandergreifen.
3. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Stopfpickelhalterung (15) direkt mit einem ersten Schwenkantrieb (21) verbunden ist und dass die innere Stopfpickelhalterung (14) über eine am zugeordneten Schwenkhebel (11) gelagerte Koppelanordnung (22) mit einem zweiten Schwenkantrieb (23) verbunden ist.
4. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelanordnung (22) ein drehbar am Schwenkhebel (11) gelagertes Schwenkelement (24) und ein das Schwenkelement (24) mit der inneren Stopfpickelhalterung (14) verbindendes Verbindungselement (25) umfasst.
5. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkelement (24) um die erste Schwenkachse (18) verschwenkbar angeordnet ist.
6. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Verbindungselement (25) ein Mitnehmer (29) angeordnet ist und dass der Mittnehmer (29) beim Hochschwenken der inneren Stopfpickelhalterung (14) an einem Kulissenelement (28) der äußeren Stopfpickelhalterung (15) anliegt.
7. Stopfaggregat (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Stopfpickelhalterung (15) eine Ausnehmung (31) aufweist, durch welche die Koppelanordnung (22) hindurchgeführt ist.
8. Stopfaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Stopfwerkzeug (10) als Antrieb (13) zum Beistellen und zur Schwingungsbeaufschlagung ein Hydraulikzylinder zugeordnet ist.
9. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikzylinder der beiden gegenüberliegenden Stopfwerkzeuge (10) untereinander angeordnet sind.
10. Stopfaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Stopfwerkzeug (10) ein Beistellzylinder zugeordnet ist und dass jeder Beistellzylinder zur Schwingungsbeaufschlagung mit einem Exzenterantrieb gekoppelt ist.
11. Stopfaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum gleichzeitigen Unterstopfen mehrerer Schwellen (5) mehrere Stopfeinheiten (7) in einer Gleislängsrichtung hintereinander angeordnet sind.
12. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfeinheiten (7) baugleich ausgeführt sind.
13. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugträger (8) der hintereinander angeordneten Stopfeinheiten (7) höhenverstellbar in einem gemeinsamen Aggregatrahmen (2) gelagert sind.
14. Stopfaggregat (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Werkzeugträger (8) der hintereinander angeordneten Stopfeinheiten (7) mittels eines eigenen Stellantriebs (9) separat höhenverstellbar ist.
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