Verfahren und Vorrichtung zur Erneuerung von Schwellen eines Gleises Gebiet der Technik

[01 ] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erneuerung von Schwellen eines

Gleises, wobei Schienen nach einem Lösen von Schienenbefestigungsmittel von den Schwellen abgehoben und die Schwellen ausgetauscht werden. Zudem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des

Verfahrens.

Stand der Technik

[02] Verfahren zur Erneuerung von Schwellen sind bereits seit Langem bekannt.

Oft wird nach dem Ausbau von alten Schwellen und vor dem Einbau von neuen Schwellen Schotter aufgenommen, einer Reinigung durch ein Sieb zugeführt und wieder ins Gleisbett eingebracht. In optionalen Arbeitsschritten können zudem alte Schienen durch vorgelagerte neue Schienen ersetzt werden.

[03] Ein Gleisumbauzug zur Durchführung eines solchen Verfahrens ist aus der AT 316 614 B bekannt. Dieser Stand der Technik bringt den Nachteil mit sich, dass Schienenbefestigungsmittel zuerst von den alten Schwellen manuell gelöst werden müssen, bevor diese entfernt werden können. Das verlängert notwendige Gleissperrzeiten und erhöht den Kostenaufwand für Umbauarbeiten.

[04] AT 15 070 U1 offenbart ein Verfahren zur Erneuerung von Schwellen eines Gleises, wobei mittels eines Hochdruckwasserstrahls ein Trennschnitt am Schienenbefestigungsmittel erfolgt, um dieses von einer alten Schwelle zu lösen. Bei diesem Verfahren sind jedoch große Wassermengen nötig, die in einem gesonderten, oder am Gleisumbauzug angeordneten Wassertank zu Verfügung gestellt werden müssen. Außerdem kann ein Trennschnitt durch einen Hochdruckwasserstrahl nur in einer sehr langsamen

Maschinenvorfahrt erfolgen. Ein weiterer Nachteil ist die Einbringung loser Schienenbefestigungsteile in das Schotterbett. Diese müssen nachträglich mittels eines Metallabscheiders aus dem Schotter entfernt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

[05] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Verfahren und eine

Vorrichtung der eingangs genannten Art eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik anzugeben.

[06] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren gemäß

Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 7. Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.

[07] Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass das Lösen der

Schienenbefestigungsmittel in der Weise erfolgt, dass mittels einer

Spreizvorrichtung die jeweils beidseitig neben einer Schiene angeordneten Schienenbefestigungsmittel so weit auseinander gedrückt werden, bis ein lichter Abstand zwischen den Schienenbefestigungsmitteln größer als eine Schienenfußbreite ist. Dadurch können während einer Schwellenerneuerung die Schienenbefestigungsmittel im Fließbandverfahren automatisiert gelöst werden. Somit entfällt ein vorausgehendes manuelles Lösen der

Schienenbefestigungsmittel. Dies spart Zeit und Personal kosten.

[08] In einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die an einem Schienenfahrzeug angeordnete Spreizvorrichtung mittels einer

Positioniervorrichtung gegenüber einem Fahrzeugrahmen bewegt wird, um die Spreizvorrichtung gegenüber den auseinander zu drückenden

Schienenbefestigungsmitteln in Position zu bringen. Dadurch ist ein effizienter Einsatz der Spreizvorrichtung sichergestellt, indem eine rasche Positionierung gegenüber jedem zu lösenden Schienenbefestigungsmittel erfolgt.

[09] Des Weiteren ist es sinnvoll, wenn die Spreizvorrichtung gegenüber den auseinander zu drückenden Schienenbefestigungsmitteln in Position gehalten wird, während sich das Schienenfahrzeug auf dem Gleis weiterbewegt. Dadurch wird eine kontinuierliche Vorfahrt eines als

Gleisumbauzug ausgebildeten Schienenfahrzeugs ermöglicht. [10] Eine vorteilhafte Ausprägung des Verfahrens sieht vor, dass mittels eines Sensors die Lage der Schienenbefestigungsmittel erfasst und ein

Sensorsignal an eine Steuerungseinrichtung übertragen wird und dass mittels der Steuerungseinrichtung ein Spreizvorgang in Abhängigkeit des Sensorsignals aktiviert wird. Der Einsatz des Sensors und der

Steuerungseinrichtung ermöglicht eine maschinelle Detektion der

Schienenbefestigungsmittel sowie ein automatisiertes Positionieren der Spreizvorrichtung gegenüber den zu lösenden Schienenbefestigungsmitteln.

[1 1 ] Bei einer weiteren Verbesserung des Verfahrens wird für jede der beiden Schienen des Gleises eine Spreizvorrichtung entlang der zugeordneten Schiene geführt. Das Lösen der Schienenbefestigungsmittel kann auf diese Weise besonders effizient im Fließbandverfahren durchgeführt werden.

Dabei ist es sinnvoll, wenn beide Spreizvorrichtungen synchron betrieben werden.

[12] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung eines der genannten Verfahren umfasst eine Spreizvorrichtung, an der zwei gekoppelte

Spreizwerkzeuge angeordnet sind. Jedes Spreizwerkzeug ist dabei für ein Anlegen an zumindest ein Schienenbefestigungsmittel ausgebildet. Auf diese Weise ist ein einfacher Aufbau der Spreizvorrichtung gegeben, wobei das jeweilige Spreizwerkzeug vorteilhafterweise austauschbare Verschleißteile umfasst. Das jeweilige Spreizwerkzeug kann sich in Schienenlängsrichtung über mehrere Schwellen erstrecken, sodass es gleichzeitig an mehrere Schienenbefestigungsmittel anlegbar ist. Dann sind die entsprechenden Schienenbefestigungsmittel mit einem Spreizvorgang lösbar.

[13] In einer vorteilhaften Ausprägung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Spreizvorrichtung zwei gegenüberliegende, um eine gemeinsame

Schwenkachse verdrehbare Schwenkarme umfasst und dass an einem unteren Ende des jeweiligen Schenkarms ein Spreizwerkzeug angeordnet ist. Diese kinematische Anordnung ermöglicht eine kompakte Bauweise und eine wirkungsvolle Kraftübertragung auf die Schienenbefestigungsmittel.

[14] Dabei ist vorzugsweise zwischen den Schwenkarmen ein hydraulischer

Antrieb angeordnet. Der hydraulische Antrieb bietet eine einfache Lösung für eine gleichmäßige und hohe Kraftentfaltung während eines Spreizvorgangs. Zudem ist der hydraulische Antrieb in ein bereits bestehendes Hydrauliksystem eines Schienenfahrzeugs integrierbar.

[15] Vorteilhafterweise sind an der Vorrichtung Führungsmittel angeordnet, um die Spreizvorrichtung entlang einer der beiden Schienen des Gleises zu führen. Das erleichtert die Positionierung gegenüber den auseinander zu drückenden Schienenbefestigungsmittel.

[16] Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn an der Vorrichtung Klemmmittel

angeordnet sind, mittels derer die Spreizvorrichtung während eines

Spreizvorgangs an einer der beiden Schienen des Gleises festklemmbar ist. Dadurch wird die Spreizvorrichtung sicher in ihrer Lage fixiert und es findet ein beidseitig zentriertes Spreizen bzw. Auseinanderdrücken der

Schienenbefestigungsmittel statt.

[17] In einer alternativen Ausbildung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass das jeweilige Spreizwerkzeug als ein Spreizkeil ausgebildet ist, welcher zwischen dem jeweiligen Schienenbefestigungsmittel und der zugeordneten Schiene in einer Schienenlängsrichtung bewegbar ist. Diese keilförmige Ausbildung stellt eine einfache konstruktive Variante dar, um die

Schienenbefestigungsmittel von einem Schienenfuß zu drücken.

[18] Vorteilhafterweise umfasst die Vorrichtung eine Positioniervorrichtung, mittels der die Spreizvorrichtung gegenüber einem Fahrzeugrahmen eines

Schienenfahrzeugs positionierbar ist. Im Einsatz ist die Positioniervorrichtung beispielsweise an einem Gleisumbauzug befestigt, um die Spreizvorrichtung im Fließbandverfahren schrittweise von Schwelle zu Schwelle zu bewegen.

[19] Eine effizienzsteigernde Weiterbildung sieht vor, dass die Spreizvorrichtung mehrere Paare gekoppelter Spreizwerkzeuge umfasst. Auf diese Weise können mehrere Schienenbefestigungsmittel gleichzeitig gelöst werden. Dabei können die Paare gekoppelter Spreizwerkzeuge sowohl

nebeneinander als auch hintereinander angeordnet sind, um die Effizienz der Spreizvorrichtung zu steigern.

[20] Für eine weitere Vereinfachung der Vorrichtung ist es vorteilhaft, wenn den Paaren gekoppelter Spreizwerkzeuge ein gemeinsamer Antrieb zugeordnet ist. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

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

Darstellung

Fig. 1 gegenüber Schienenbefestigungsmitteln positionierte Vorrichtung

Fig. 2 Spreizvorrichtung nach beendetem Spreizvorgang

Fig. 3 Seitenansicht der Spreizvorrichtung

Fig. 4 Spreizvorrichtung mit keilförmigen Spreizwerkzeugen

Fig. 5 Schienenfahrzeug

Beschreibung der Ausführungsformen

[22] Eine in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfasst eine Spreizvorrichtung 1 zum Auseinanderdrücken von Schienenbefestigungsmittel 2, die an Schwellen 3 eines Gleises 4 befestigt sind. Die Spreizvorrichtung 1 ist über eine

Positioniervorrichtung 5 mit einem Fahrzeugrahmen 6 verbunden. In der dargestellten Variante weist die Spreizvorrichtung 1 um eine gemeinsame Schwenkachse 7 verdrehbare Schwenkarme 8 auf, an deren unteren Ende 9 jeweils ein Spreizwerkzeug 10 angeordnet ist.

[23] Das jeweilige Spreizwerkzeug 10 ist vorteilhafterweise als Verschleißteil ausgebildet und kann beispielsweise über Schraubenverbindungen gewechselt werden. Zudem können die Spreizwerkzeuge 10 getauscht werden, um eine Anpassung an unterschiedliche Schienenbefestigungsmittel 2 vorzunehmen. Beispielsweise sind bei Schraubbefestigungen andere Ausformungen der Spreizwerkzeuge 10 als bei Klemmbefestigungen vorgesehen. Optional sind Führungsmittel 1 1 vorgesehen, um die

Spreizvorrichtung 1 entlang der zugeordneten Schiene 13 zu führen.

[24] An einem oberen Ende ist zwischen den Schwenkarmen 8 ein hydraulischer Antrieb 12 angeordnet, der die beiden Schwenkarme 8 auseinanderdrückt. Alternativ dazu kann ein elektrischer Antrieb mit einer Spindel oder einem Exzenter angeordnet sein. Um in Ausgangsposition (Fig. 1 ) zu gelangen, wird die Spreizvorrichtung 1 mittels der Positioniervorrichtung 5 über einer Schiene 13 zentriert ausgerichtet. Dabei werden die Spreizwerkzeuge 10 beidseitig zwischen der Schiene 13 und einem Schienenbefestigungsmittel 2 positioniert.

[25] Zusätzlich ist ein Sensor 14 zur Detektion der Schienenbefestigungsmittel 2 angeordnet. Dieser gibt ein Sensorsignal an eine Steuerungseinrichtung 15 weiter. In Abhängigkeit des Sensorsignals aktiviert die Steuerungseinrichtung 15 einen Spreizvorgang. Dabei wird zunächst die Positioniervorrichtung 5 zum automatischen Positionierung der Spreizvorrichtung 1 angesteuert. Dann erfolgt eine Ansteuerung des hydraulischen Antriebs 12 der

Spreizvorrichtung 1 .

[26] Fig. 2 zeigt die Spreizvorrichtung 1 unmittelbar nach Beendigung eines

Spreizvorgangs. Mittels des hydraulischen Antriebs 12 sind die

Schwenkarme 8 und die Spreizwerkzeuge 10 auseinandergedrückt. Die auf diese Weise plastisch verformten Schienenbefestigungsmittel 2 weisen zueinander einen lichten Abstand auf, der größer ist als die Breite eines Schienenfußes 16 der entsprechenden Schiene 13. Infolgedessen kann die Schiene 13 im nächsten Verfahrensschritt angehoben und neben den Schwellen 3 abgelegt werden.

[27] In Fig. 3 ist die Spreizvorrichtung 1 in Seitenansicht dargestellt. Dabei sind in einer Schienenlängsrichtung 17 beidseitig neben der Spreizvorrichtung 1 Klemmmittel 18 angeordnet. Diese halten die Spreizvorrichtung 1 gegenüber der Schienen 13 sicher in Position, damit die Schienenbefestigungsmittel 2 zentriert auseinander gedrückt werden können. Die Klemmmittel 18 sind beispielsweise zangenförmig ausgebildet und hydraulisch oder elektrisch angetrieben. Eine Ansteuerung erfolgt über die Steuerungseinrichtung 15, sobald sich die Spreizvorrichtung 1 in der Ausgangsposition befindet.

[28] Fig. 4 zeigt eine alternative Variante der Spreizvorrichtung 1 . Hier sind die Spreizwerkzeuge 10 als Spreizkeile ausgebildet. Zum Auseinanderdrücken der Schienenbefestigungsmittel 2 werden die Spreizkeile in

Schienenlängsrichtung 17 zwischen die entsprechenden

Schienenbefestigungsmittel 2 und die Schiene 13 geschoben.

Einfacherweise geschieht dies durch eine Maschinenvorfahrt 19 eines Schienenfahrzeugs 20, an dem die Spreizvorrichtung 1 befestigt ist. [29] Fig. 5 zeigt ein Schienenfahrzeug 20 mit einer montierten Vorrichtung. Am Fahrzeugrahmen 6 ist die Positioniervorrichtung 5 befestigt. Um eine kontinuierliche Maschinenvorfahrt 19 zu ermöglichen, umfasst die

Positioniervorrichtung 5 insbesondere eine Längsführung 21 , entlang derer die Spreizvorrichtung 1 eine Relativbewegung 22 gegenüber dem

Fahrzeugrahmen 6 ausführt. Auf diese Weise verbleibt die Spreizvorrichtung 1 gegenüber den auseinander zu drückenden Schienenbefestigungsmitteln 2 so lange in Position, bis der Spreizvorgang beendet ist. Danach erfolgt eine rasche Vorwärtsbewegung zur nächsten Schwelle 3. Die Spreizvorrichtung 1 arbeitet somit in einem getakteten Betriebsmodus, während sich das

Schienenfahrzeug 20 kontinuierlich nach vorne bewegt.

[30] Über eine flexible Versorgungsleitung 23 ist die Spreizvorrichtung 1 an ein Hydrauliksystem 24 des Schienenfahrzeugs 20 angeschlossen. Alternativ dazu kann ein vorhandenes Bordnetz genutzt werden, wenn die

Spreizvorrichtung 1 einen elektrischen Antrieb aufweist.

[31 ] Bei diesem Beispiel ist der Sensor 14 im Frontbereich des

Schienenfahrzeugs 20 angeordnet. Zudem ist ein Wegmesssensor 25 vorgesehen. Beide Sensorsignale sind der Steuerungseinrichtung 15 zugeführt, um die anzusteuernden Positionen der Spreizvorrichtung 1 zu ermitteln. Die dafür notwendigen geometrischen Beziehungen zwischen den Sensoren 14, 25 und der Positioniervorrichtung 5 bzw. der Spreizvorrichtung 1 sind in der Steuerungseinrichtung 15 abgespeichert.

[32] In einem einfachen Verfahren mit langsamer Maschinenvorfahrt 19 kann die Spreizvorrichtung 1 zwischen den beiden Schienen 13 des Gleises 4 hin und her bewegt werden, um mit einem Paar gekoppelter Spreizwerkzeuge 10 alle Schienenbefestigungsmittel 2 zu lösen.

[33] Für eine schnellere Arbeitsweise ist es sinnvoll, wenn jeder Schiene 13 eine separate Spreizvorrichtung 1 zugeordnet ist. Alternativ dazu kann eine gemeinsame Spreizvorrichtung 1 mit zwei Paaren gekoppelter

Spreizwerkzeuge 10 vorgesehen sein. Auch mehrere hintereinander angeordnete Spreizvorrichtungen 1 steigert die Anzahl gelöster

Schienenbefestigungsmittel 2 pro Zeiteinheit. Dasselbe gilt für mehrere hintereinander angeordnete Spreizwerkzeuge 10 einer gemeinsamen Spreizvorrichtung 1 .