Maschine mit einer Schotteraufnahmevorrichtung

Technisches Gebiet

[01] Die Erfindung betrifft eine Maschine mit einer Schotteraufnahmevorrichtung zur Aufnahme von unterhalb eines Gleises gelegenem Schotter durch eine endlose, in einem Kettenkanal geführte Räumkette, wobei der Kettenkanal aus einem unterhalb des Gleises positionierbaren Querkanal, einem Leerkanal und einem zum Schottertransport vorgesehenen Transportkanal zusammengesetzt ist.

Stand der Technik

[02] Eine gattungsgemäße Maschine ist aus der AT 518225 A1 bekannt. Sie dient zur Reinigung des Schotterbettes eines Gleises. Die Maschine befährt das Gleis, wobei eine umlaufende Räumkette das aus Schwellen und darauf befestigten Schienen bestehende Gleis umschließt. Unterhalb des Gleises wird die Räumkette annähernd parallel zu den Schwellen in einem Querkanal geführt. In diesem Abschnitt lösen fingerartige Fortsätze an Kettengliedern der Räumkette den Schotter aus dem Schotterbett und fördert diesen in Richtung eines anschließenden Transportkanals. Im Transportkanal wird der Schotter nach oben zu einer Siebanlage transportiert. Nach einer oberen Umlenkung werden die Kettenglieder in einem Leerkanal zurück in Richtung des Gleises geführt.

[03] Vor Arbeitsbeginn wird der Querkanal in einen freigelegten Graben unterhalb des Geleises eingebaut. Für diesen Vorgang wird entweder der Kettenkanal und die Räumkette gelöst oder das Gleis vorübergehend durchtrennt. Während der Schotterreinigung bleibt das Gleis befahrbar, weil unmittelbar hinter der Arbeitsstelle gereinigter Schotter auf das freigelegte Planum aufgebracht wird. Die mögliche Reinigungsbreite wird durch die Länge des Querkanals bestimmt.

[04] Für eine hohe Reinigungsleistung ist ein störungsfreier Transport des Schotters ausschlaggebende. Bei einem stark verschmutzten Schotterbett können Störungen auftreten, weil die Kettenglieder nicht alle Schotterkörner voneinander lösen können. Es kommt zu einer Klumpenbildung, die einen Weitertransport des Schotters in Richtung des Transportkanals behindern. Gegebenenfalls bilden sich plattenförmige Schotterkonglomerate, die über den Querkanal wandern. Zur Verhinderung derartiger Störungen wird bei einem stark verschmutzen Schotterbett in der Regel die Vorfahrtsgeschwindigkeit der Maschine reduziert. Auf diese Weise bleibt der Räumkette mehr Zeit, um an der jeweiligen Arbeitsstelle den Schotter aus dem Schotterbett zu lösen.

Darstellung der Erfindung

[05] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass unabhängig vom Verschmutzungsgrad des Schotterbetts ein störungsfreier Betrieb mit hoher Arbeitsleistung sichergestellt ist.

[06] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.

[07] Dabei ist entlang einer Oberkannte des Querkanals eine Fördereinrichtung zum Transport von Schotter in Richtung des Transportkanals angeordnet. Mit dieser zusätzlichen Einrichtung wird die Bewegung des Schotters erhöht, damit dieser zur Gänze in den Transportkanal gelangt. Schotteranteile oder Klumpen, die gegebenenfalls über die Räumkette wandern, werden von der Fördereinrichtung erfasst und zum Einlass des Transportkanals befördert.

Durch die zusätzliche Krafteinwirkung werden Schotterklumpen aufgebrochen, wodurch auch ein nachfolgender Siebvorgang effektiver erfolgt.

[08] In einer optimierten Weiterbildung verläuft eine Transportrichtung der Fördereinrichtung parallel zu einer Umlaufrichtung der Räumkette im Querkanal. Auf diese Weise sind die Fördereinrichtung und die Räumkette besonders effektiv beim Schottertransport in den Transportkanal. Es kommt zu einer koordinierten Seitwärtsbewegung des gesamten Schottermaterials, das während der Maschinenvorfahrt aus dem Schotterbett gelöst wird. [09] Vorteilhafterweise ist am äußeren Rand einer unteren Schottereinlassöffnung des Transportkanals ein um eine Schwenkachse schwenkbarer Schotterleitflügel angeordnet. Mit dieser Anordnung ist bei unveränderter Länge des Querkanals eine Vergrößerung der Förderbreite erzielbar. Bei Hindernissen wie Leitungsmasten wird der Schotterleitflügel nach innen geschwenkt, um eine Kollision zu vermeiden. Eine Arbeitsunterbrechung ist nicht notwendig.

[10] Bei einer weiteren Verbesserung umfasst die Fördereinrichtung als Antriebseinheit einen Hydromotor oder einen Elektromotor. Ein Hydromotor (Hydraulikmotor) hat den Vorteil einer kleinen und robusten Bauweise bei vergleichsweise hoher Nennleistung. Zudem kann gegebenenfalls ein in der Maschine vorhandenes Hydrauliksystem genutzt werden. Ein Elektromotor weist in der Regel einen höheren Wirkungsgrad auf und kann über eine einfach zu installierende Elektroleitung nachträglich in einer bestehenden Maschine angeschlossen werden.

[11] In einer vorteilhaften Ergänzung ist oberhalb der Fördereinrichtung ein Sensor zur Erfassung von aufgestautem Schotter angeordnet, wobei der Sensor mit der Antriebseinheit der Fördereinrichtung gekoppelt ist. Diese Modifizierung ermöglicht einen situationsabhängigen Betrieb der Fördereinrichtung. Erst wenn mittels des Sensors ein unzureichender Abtransport des Schotters mittels der Räumkette festgestellt wird, erfolgt eine automatische Aktivierung der Fördereinrichtung. Das spart Energie und schont die Fördereinrichtung, wodurch sich Wartungsintervalle verlängern.

[12] Eine einfache Ausprägung der Erfindung sieht vor, dass die Fördereinrichtung ein Förderband oder eine Förderkette mit umlaufenden Mitnehmern umfasst. Eine solche Einrichtung ist einfach herzustellen. Zudem können einzelne Kettenglieder und Mitnehmer (Schaufeln) bei Abnützungserscheinungen getauscht werden.

[13] Bei einer anderen bevorzugten Variante ist die Fördereinrichtung ein Schneckenförderer mit einer insbesondere parallel zum Querkanal verlaufenden Rotationsachse. Dieser Schneckenförderer stellt bei geringem Energiebedarf eine kontinuierliche Schotterbewegung in Richtung des Transportkanals sicher. Die von der rotierenden Förderschnecke auf Schotterklumpen ausgeübten Kräfte führen zu einer raschen Aufspaltung in einzelne Schotterkörner. Zudem sind die Abmessungen des Schneckenförderers gegenüber anderen Bauformen bei gleicher Förderleistung geringer, sodass ein Einbau auch bei engen Platzverhältnissen möglich ist.

[14] In einer vorteilhaften Ausbildung ist der Schneckenförderer entlang eines an den Transportkanal anschließenden Teilabschnitt des Querkanals angeordnet. Bei dieser Variante wirkt der Schneckenförderer an der kritischsten Stelle, nämlich direkt vor dem Übergang zwischen Querkanal und Transportkanal. Durch die zusätzliche Schotterbewegung mittels der Fördereinrichtung wird ein Schotterstau am Einlass des Transportkanals vermieden.

[15] Vorteile ergeben sich auch bei einer alternativen Variante, bei welcher der Schneckenförderer entlang des gesamten Querkanals angeordnet ist. Die Anordnung über die gesamte Länge des Querkanals ist insbesondere bei großen Aushubtiefen sinnvoll. Dabei wird Schottermaterial über die gesamte Räumbreite auch oberhalb der Räumkette in Richtung des Transportkanals bewegt. Zusätzlich werden über die gesamte Breite hinweg gegebenenfalls vorhandene plattenförmige Schotterverklumpungen gebrochen. Bei herkömmlichen Schotteraufnahmevorrichtungen besteht die Gefahr, dass solche Schotterklumpen über den Querkanal wandern und hinter der Räumkette auf das Planum fallen.

[16] Bei einer Verbesserung dieser Variante umfasst der Querkanal zwei Querkanalabschnitte, die mit einem Gelenk verbunden sind, wobei der Schneckenförderer zwei Förderschnecken umfasst, die im Bereich des Gelenks mittels einer Kupplung verbunden sind. Dabei ist der Querkanal auch mit dem Leerkanal und dem Transportkanal über Gelenke verbunden. Auf diese Weise ist die Räumbreite veränderbar, indem die beiden Querkanalabschnitte nach vorne geknickt werden. In angehobener Position ist damit auch ohne Demontage des Querkanals eine Überstellfahrt der Maschine möglich. Die Kupplung zwischen den Förderschnecken ist beispielsweise eine Klauenkupplung, die ein Verschwenken der Förderschnecken zueinander erlaubt. Auf diese Weise bewegen sich die Förderschnecken gemeinsam mit den zugeordneten Querkanalabschnitten, wenn eine Veränderung der Räumbreite erfolgt. Die Kupplung ermöglicht zudem die Anordnung eines gemeinsamen Antriebs, wodurch Platz gespart wird. In einer alternativen Variante ist jede Förderschnecke mit einem eigenen Antrieb ausgestattet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[17] Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1 Maschine auf einem Gleis in einer Seitenansicht Fig. 2 Aufsicht einer Schotteraufnahmevorrichtung mit einer Fördereinrichtung entlang eines Querkanalbereichs

Fig. 3 Vorderansicht der Schotteraufnahmevorrichtung gemäß Fig. 2 Fig. 4 Aufsicht einer alternativen Schotteraufnahmevorrichtung mit einer Fördereinrichtung entlang des gesamten Querkanals

Fig. 5 Vorderansicht der Schotteraufnahmevorrichtung gemäß Fig. 4 Fig. 6 Seitenansicht einer Schotteraufnahmevorrichtung im Bereich unterhalb des Gleises

Beschreibung der Ausführungsformen

[18] Die in Fig. 1 dargestellte Maschine 1 ist eine auf einem Gleis 2 verfahrbare Reinigungsmaschine für Schotter 3, in dem das Gleis 2 gelagert ist. Die Maschine 1 kann auch als ganzer Gleisumbauzug oder als Planumsverbesserungsmaschine ausgebildet sein. Jedenfalls umfasst die Maschine 1 eine Schotteraufnahmevorrichtung 4 mit einem Kettenkanal 5, in dem eine endlose Räumkette 6 geführt ist. Die Räumkette 6 besteht aus gelenkig verbundenen Kettengliedern mit Kratzerfingern und wird an einer oberen Umlenkstelle 7 mittels eines Turasantriebs 8 angetrieben.

[19] Im Arbeitseinsatz umschießt die Räumkette 6 das aus Schwellen 9 und darauf befestigten Schienen 10 gebildete Gleis 2. Dabei ist die Räumkette 6 von der oberen Umlenkstelle 7 in einem Leerkanal 11 zu einer unterhalb des Gleises 2 gelegenen zweiten Umlenkstelle 12 geführt. Hier schließt an den Leerkanal 11 mit einer gelenkigen Verbindung ein Ende eines Querkanal 13 an. In diesem nach vorne offenen Querkanal 13 verläuft die Räumkette 6 unterhalb des Gleises 2. Dabei löst die Räumkette 6 während einer Vorwärtsfahrt der Maschine 1 in Fahrtrichtung 14 Schotterkörner aus dem Schotterbett 3.

[20] Am anderen Ende des Querkanals 13 befindet sich eine dritte Umlenkstelle 15 der Räumkette 6. An dieser Stelle 15 schließt an den Querkanal 13 mit einer gelenkigen Verbindung ein Transportkanal 16 an, der zurück in Richtung des Turasantriebs 8 führt. Beim Eintritt des jeweiligen Kettenglieds in eine untere Öffnung 17 des Transportkanals 16 gelangt der Schotter 3 in diesen Transportkanal 16. Mittels der umlaufende Räumkette 6 wird der Schotter 3 im Transportkanal 16 zur oberen Umlenkstelle 7 befördert und einer Siebanlage 18 zugeführt. Der gesiebte Schotter 3 wird über eine Einbringvorrichtung 19 zurück unter das Gleis 2 befördert und bildet dort wiederum eine Auflage für die Schwellen 9. Vom gereinigten Schotter 3 getrennter Abraum gelangt über ein Förderband 20 zum Ende der Maschine 1 und wird dort an einen Speicherwagen übergeben.

[21] Zur Erweiterung einer Räumbreite 21 sind vorteilhafterweise seitliche Schotterleitflügel 22 angeordnet. Insbesondere ist ein solcher Schotterleitflügel 22 um eine vertikale Schwenkachse 23 schwenkbar am äußeren Rand der unteren Öffnung 17 des Transportkanals 16 angeordnet. Dieser Schotterleitflügel 22 verhindert, dass mittels der Räumkette 6 gelöster Schotter 3 bei einer Anhäufung/Stauung des Schotters 3 außen an der unteren Öffnung 17 des Transportkanals 16 vorbeiströmt. Eine Veränderung der Stellung des jeweiligen Schotterleitflügels 22 erfolgt mittels eines zugeordneten Stellantriebs 24.

[22] Erfindungsgemäß ist entlang einer Oberkante 25 des Querkanals 13 eine Fördereinrichtung 26 zum Transport von Schotter 3 in Richtung des Transportkanals 16 angeordnet. Vorteilhafterweise verläuft eine Transportrichtung I dieser Fördereinrichtung 26 parallel zu einer Umlaufrichtung 28 der Räumkette 6 im Querkanal 13. Damit wird die Förderung des Schotters 3 in die untere Öffnung 17 des Transportkanals 16 optimiert. Insbesondere verhindert die Fördereinrichtung 26 eine ungünstige Anhäufung des Schotters 3 vor dem Querkanal 13 und in weiterer Folge ein Überströmen des Querkanals 13. [23] In einer nicht dargestellten Ausprägung umfasst die Fördereinrichtung 26 eine Förderkette oder ein Förderband mit zwei Umlenkungen. An einer Vorderseite verläuft die Förderrichtung parallel zum Querkanal 13 in Richtung der unteren Öffnung 17 des Transportkanals 16. Die Umlenkungen erfolgen mittels horizontal ausgerichteter Umlenkrollen, wobei eine Umlenkrolle mit einem Antrieb gekoppelt ist. An einer Außenseite der Förderkette oder des Förderbandes sind Mitnehmer (Schaufeln) für die einzelnen Schotterkörner angeordnet.

[24] Eine verbesserte Variante umfasst einen Schneckenförderer 29 mit einer Rotationsachse 30, die vorzugsweise parallel zum Querkanal 13 verläuft. Eine um die Rotationsachse 30 rotierende Förderschnecke 31 erfasst den über den Querkanal 13 wandernden Schotter 3 und befördert diesen in Richtung der unteren Öffnung 17 des Transportkanals 16. Schotterkonglomerate, die bei stark verschmutztem Schotterbett 3 auftreten, werden durch die rotierende Förderschnecke 31 aufgebrochen, wodurch der Transport und die Reinigung des Schotters 3 erleichtert wird.

[25] Die Figuren 2 und 3 zeigen eine Ausprägung einer allgemein nutzbaren Schotteraufnahmevorrichtung 4. Dabei ist der Schneckenförderer 29 parallel zu einem an die dritte Umlenkstelle 15 anschließenden Teilabschnitt 32 des Querkanals 13 angeordnet. Ein freies Ende der Förderschnecke 31 ist unmittelbar vor der unteren Öffnung 17 des T ransportkanals 16 platziert. Am anderen Ende der Förderschnecke 31 ist eine Antriebseinheit 33 angeordnet. Diese Antriebseinheit 33 umfasst beispielsweise einen Hydraulikmotor, der an ein Hydrauliksystem der Maschine 1 angeschlossen ist. In einer alternativen Ausprägung ist ein Elektromotor vorgesehen. Dieser eignet sich insbesondere bei der Nachrüstung einer bestehenden Schotteraufnahmevorrichtung 4, weil ein elektrisch angetriebener Schneckenförderer 29 einfacher in ein bestehendes System integrierbar ist.

[26] Vorteilhafterweise ist an der Fördereinrichtung 26 ein Sensor 34 angeordnet, der einen Schotterstau erkennt. Das geschieht beispielsweise mittels eines mechanischen oder optischen Gebers. Überwacht wird mit diesem Sensor 34 der Bereich vor dem Querkanal 13. Sobald sich zu viel Schotter 3 ansammelt, der mit der Räumkette 6 nicht mehr ausreichend in Richtung des Transportkanals 16 transportiert wird, meldet der Sensor 34 einen Schotterstau. Mit diesem Meldesignal erfolgt eine automatische Aktivierung der Fördereinrichtung 26. Damit ist sichergestellt, dass die Fördereinrichtung 26 nur dann läuft, wenn sie auch gebraucht wird.

[27] In einer für stark verschmutzen Schotter geeigneten Variante erstreckt sich die Fördereinrichtung 26 über die gesamte Länge des Querkanals 13 (Fig. 5, 6). Die Wirkung der Fördereinrichtung 26 erstreckt sich dabei über die gesamte Räumbreite 21. Mit der damit erreichten Leistungssteigerung wird sichergestellt, dass insbesondere bei großen Aushubtiefen das gesamte Schottermaterial oberhalb der Räumkette 6 in Richtung des Transportkanals 16 befördert wird. Zusätzlich werden plattenartige Konglomerate gebrochen, die bei sehr stark verunreinigtem Untergrund (z.B. Lehm) entstehen. Bei einer herkömmlichen Schotteraufnahmevorrichtung 4 können diese Platten durch den Vortrieb der Maschine 1 über den Querkanal 13 wandern und dahinter brechen und auf das Planum fallen.

[28] Bei einer Ausprägung als Schneckenförderer 29 sind vorzugsweise zwei Förderschnecken 31 mittels einer flexiblen Schnellkupplung 35 gekoppelt. Beispielsweise ist eine der beiden Förderschnecken 31 direkt an eine Antriebseinheit 33 angeschlossen und die zweite Förderschnecke 31 ist über eine Klauenkupplung 35 mit der ersten Förderschnecke 31 verbunden. Auf diese Weise wird ein von der Antriebseinheit 33 erzeugtes Drehmoment auf beide Förderschnecken 31 übertragen, wobei die flexible Kupplung 35 eine veränderbare Winkelstellung der beiden Förderschnecken 31 zueinander ermöglicht.

[29] Ein solcher Schneckenförderer 29 ist ebenso wie der Schneckenförderer 29 gemäß den Figuren 2 und 3 für eine Schotteraufnahmevorrichtung 4 mit geteiltem Querkanal 13 geeignet. Dabei sind zwei Querkanalabschnitte 36 mittels eines Gelenks 37 verbunden. An der Stelle des Gelenks 37 ist der Querkanal 13 knickbar, wodurch die effektive Räumbreite 21 einstellbar ist. Auch für Überstellfahrten wird der angehobene Querkanal 13 geknickt, um innerhalb eines erlaubten Lichtprofils zu bleiben. Bei zwei Förderschnecken 31 ermöglicht die teilbare Kupplung 35 eine entsprechende Knickung des Schneckenförderers 29. [30] Der Querschnitt in Fig. 6 bezieht sich auf beide Varianten und zeigt die Lage des Schneckenförderers 29 in Bezug auf die Räumkette 6. Die Umrisse eines Kettenglieds sind mit strichpunktierter Linie gezeichnet und mit einer Schraffur ausgefüllt. Darüber befindet sich die Förderschnecke 31. Während die Maschine 1 in Fahrtrichtung 14 noch vorne bewegt wird, löst die Räumkette 6 Schotter 3 aus dem Schotterbett. Die Räumkette 6 und die rotierende Förderschnecke 31 weisen dieselbe Förderrichtung auf. Die Anordnung stellt sicher, dass der gesamte Schotter 3 zur unteren Öffnung 17 des Transportkanals 16 befördert wird. Dabei sind auch große Schottermengen beherrschbar, wobei der einstellbare Schotterflügel 22 verhindert, dass der bewegte Schotter 3 außen an der Öffnung 17 vorbeiwandert.