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Title:
TAMPING MACHINE FOR COMPACTING THE BALLAST BED OF A TRACK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/054667
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a tamping machine (22) for compacting the ballast bed of a track, said machine comprising at least two tamping units (37, 38, 41) for each side of the tamping machine, which units can be displaced transversely relative to the longitudinal direction of the tamping machine by means of a transversal displacement device. At least two guides, in particular motion bars or sliding tubes (2, 3) are associated with both tamping units (37, 38) of each side of the tamping machine, said guides being offset in relation to one another with respect to their height and in the longitudinal direction of the tamping machine. Each outer tamping unit (37) and its associated guides can be displaced transversely to the longitudinal direction of the tamping machine using an adjusting drive (21) and the inner tamping unit (38) can be displaced on the same guides, independently of the outer tamping unit (37), transversely to the longitudinal direction of the tamping machine using an adjusting drive (21).

Inventors:
LICHTBERGER BERNHARD (AT)
Application Number:
PCT/AT2015/050247
Publication Date:
April 14, 2016
Filing Date:
October 06, 2015
Export Citation:
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Assignee:
SYSTEM 7 RAILSUPPORT GMBH (AT)
International Classes:
E01B27/17
Foreign References:
EP0386398B11992-10-07
EP1846616A12007-10-24
EP0455179A21991-11-06
JPH083903A1996-01-09
EP0386398B11992-10-07
EP1845616B12010-11-24
Attorney, Agent or Firm:
HÜBSCHER, Helmut et al. (AT)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Gleisstopfmaschine (22) zum Verdichten der Schotterbettung eines Gleises, mit je wenigstens zwei für sich mit einer Querverschiebeeinrichtung quer zur Gleisstopfmaschinenlängsrichtung verlagerbaren Stopfaggregaten (37, 38, 41 ) je Gleisstopfmaschinenseite zum Unterstopfen des Gleises und mit einem zwischen Schienenfahrwerken (28) in Arbeitsrichtung (32) vorzugsweise vor den Stopfaggregaten (37, 38, 41 ) angeordneten Hebe-Richteinrichtung (26) zum Nivellieren (25) und Richten (33) des Gleises (18) und gegebenenfalls des abzweigenden Stranges (19, 20) einer Weiche (50), dadurch gekennzeichnet, dass beiden Stopfaggregaten (37, 38) jeder Gleisstopfmaschinenseite zumindest zwei Führungen, insbesondere Gleitstangen oder Gleitrohre (2, 3), zugeordnet sind, die zueinander in Bezug auf ihre Höhenlage und in Gleisstopfmaschinenlängsrichtung versetzt sind, wobei das jeweils äußere Stopfaggregat (37) mit den ihm zugeordneten Führungen mit einem Versteilantrieb (21 ) quer zur Gleisstopfmaschinen- längsrichtung verlagerbar ist und wobei das innere Stopfaggregat (38) auf denselben Führungen unabhängig vom äußeren Stopfaggregat (37) mit einem Ver- stellantrieb (21 ) quer zur Gleisstopfmaschinenlängsrichtung verlagerbar ist.

2. Gleisstopfmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen der Führungen der Stopfaggregate (37, 38, 41 ) der beiden Gleisstopf- maschinenseiten zueinander derart versetzt angeordnet, insbesondere auf Lücke versetzt, sind.

3. Gleisstopfmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungen der Stopfaggregate (37, 38, 41 ) gegenüberliegender Gleisstopfmaschinenseiten in einer gemeinsamen Führungsaufnahme (34) ruhen. 4. Gleisstopfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aggregatrahmen (1 ) der Stopfaggregate (37, 38, 41 ) Freistellungen, insbesondere Löcher (3), für die Führungen der Stopfaggregate (37, 38, 41 ) der jeweils anderen Gleisstopfmaschinenseiten aufweisen.

5. Gleisstopfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass den beiden Stopfaggregaten jeder Seite (37, 38) drei Führungen, insbesondere Gleitstangen oder Gleitrohren (2, 3), zugeordnet sind, zueinander in Bezug auf ihre Höhenlage und in Gleisstopfmaschinenlängsrichtung versetzt sind. 6. Gleisstopfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Querverschiebeeinrichtung zwecks Drehverstellung um eine Gleisstopfmaschinenhochachse (15) in einem der Gleisstopfmaschine (22) zugeordneten Drehlager gelagert ist.

7. Gleisstopfmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Querverschiebeeinrichtung zwecks Drehverstellung um eine Gleisstopfmaschinenhochachse (15) auf einem Drehkranz (14) befestigt ist, der mit einem Drehantrieb (35) drehverstellbar an einem Träger (13) gelagert ist.

Description:
Gleisstopfmaschine zum Verdichten der Schotterbettunq eines Gleises

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleisstopfmaschine zum Verdichten der Schotterbettung eines Gleises, mit je wenigstens zwei für sich mit einer Querver- schiebeeinrichtung quer zur Gleisstopfmaschinenlängsrichtung verlagerbaren Stopfaggregaten je Gleisstopfmaschinenseite zum Unterstopfen des Gleises und mit einem zwischen Schienenfahrwerken in Arbeitsrichtung vorzugsweise vor den Stopfaggregaten angeordneten Hebe-Richteinrichtung zum Nivellieren und Richten des Gleises und gegebenenfalls des abzweigenden Stranges einer Weiche.

Gleisstopfmaschinen sind Maschinen die die Gleislage von Weichen und/ oder Gleisen berichtigen. Dazu werden Messsysteme benutzt die die Gleishöhen- Istlage, die Gleisrichtungs-Istlage sowie die Überhöhungs-Istlage des Gleises während der Arbeit messen und mit vorgegebenen Sollwerten vergleichen. Mit Hilfe einer Hebe-Richteinrichtung wird der Gleisrost solange angehoben und seitlich ausgerichtet bis die Differenz zwischen vorgegebener Soll-Lage und Ist-Lage Null ist. Diese geometrische Lage wird durch Verdichten des Schotters unter den Schwellen jeweils links und rechts der Schienen mit Hilfe eines Stopfaggregates fixiert. Das Heben und Richten des Gleisrostes erfolgt dabei über entsprechende hydraulische Hebe- und Richtzylinder mit Proportional- oder Servosteuerung. Weichen weisen als Besonderheit ein durchgehendes Gleis und ein abzweigen- des Gleis auf. Über die so genannten Zungen wird eine Bewegungsrichtungsän- derung des fahrenden Zuges bewirkt. Der Kreuzungsbereich zwischen durchgehender Schiene und abzweigender Schiene wird als Herzstück bezeichnet. Zum Unterstopfen speziell von Weichen existieren Weichenstopfmaschinen mit geteilten Stopfaggregaten so genannten Split-Head-Stopfaggregaten. Während der Un- terstopfung einer Weiche kann das jeweils äußere Aggregat einer Seite nach außen in Richtung des abzweigenden Gleisstranges zum Unterstopfen desselben geschwenkt werden. In EP 0 386 398 B1 wird eine Ausführung einer Querverschiebeeinrichtung für Stopfaggregate auf einer den Stopfaggregaten gemeinsamen Gleitführung gezeigt die durch einen begrenzten Querverschiebeweg innerhalb des Maschinenrahmens gekennzeichnet ist. Die gemeinsame Querführung in einer parallel zur Gleisebene liegenden Ebene ist durch geringe Verbiegesteifigkeit gekennzeichnet, da sich die Führungen horizontal zur Gleisebene befinden. Die Dreheinrichtung wird durch vier um vertikale Achsen verdrehbare Führungsrollen, wobei die Zentrierung über eine kreissegmentförmige Führungsfläche des Maschinenrahmens geschieht, gebildet. EP 1 845 616 B1 zeigt eine Ausführung der Querver- schiebeeinrichtung die vier querverschiebbaren Aggregate auf einem weiteren drehbaren Zwischenrahmen zeigen der seinerseits eine zusätzliche Querverschiebung aufweist, damit ein größerer Querverschiebeweg zumindest des jeweils äußeren Aggregates erzielt werden kann. Der Verschiebeweg des jeweils inneren Aggregates bleibt begrenzt. Die vertikale begrenzte Biegesteifigkeit der so geführten Aggregate führt beim Stopfen durch die Eintauchkräfte zu schwin- gungshaftem Verhalten was eine erhöhte Dauer-Biege-Wechselfestigkeitsbean- spruchung bedeutet. Die bisher ausgeführten Drehvorrichtungen sind kompliziert im Aufbau und bedürfen einer erhöhten Wartung. Die Begrenzung des Querver- schiebeweges des inneren Aggregates einer Seite und die begrenzten Verschie- bewege generell verhindert das Unterstopfen einer Weiche (Hauptgleis und abzweigendes Gleis) in einem Durchgang. Stand der Technik sind zwei Arbeitsgänge zum Stopfen einer Weiche. Gut unterstopfte Gleise müssen jeweils links und rechts der Schiene gestopft werden. Deshalb wird im ersten Arbeitsgang das Hauptgleis und im abzweigenden Strang der Weiche nur der innere Bereich der äußeren Schiene des Abzweigs unterstopft. In einem zweiten Arbeitsgang werden jene Bereiche gestopft die im ersten Arbeitsgang nicht bearbeitet werden konnten. Es sind auch Ausführungen bekannt bei denen sich der äußere Aggregatteil auf einem ausschwenkbarem Träger befindet. Damit die Aggregatposition an die schräg liegenden Langschwellen in der Weiche angepasst werden kann muss dieser Tragarm längs verschiebbar ausgeführt werden. Das Aggregat welches sich auf dem Tragarm befindet muss zudem drehbar auf diesem Tragarm ausgestaltet werden. Derartige Ausführungen sind mechanisch aufwendig und führen zu einem Schwingen des Aggregates beim Eintauchen und Stopfen. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Querverschiebeeinrichtung von Aggregaten anzugeben, die ein unabhängiges Verschieben jeweils beider Aggregate einer Maschinenseite soweit erlaubt, dass der Hauptstrang und der abzweigende Strang einer Weiche vorzugsweise in einem einzigen Arbeitsgang unterstopft werden können. Die Steifigkeit der Führung der Aggregate in Gleislängsrichtung, in vertikaler Richtung und außerdem die Torsionssteifigkeit sollen erhöht werden. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung soll bei Bedarf eine Anpassung der Stopfaggregate an die schräg liegenden Langschwellen einer Weiche erfolgen können. Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass beiden Stopfaggregaten jeder Gleisstopfmaschinenseite zumindest zwei Führungen, insbesondere Gleitstangen oder Gleitrohre, zugeordnet sind, die zueinander in Bezug auf ihre Höhenlage und in Gleisstopfmaschinenlängsrichtung versetzt sind, wobei das jeweils äußere Stopfaggregat mit den ihm zugeordneten Führungen mit einem Verstellan- trieb quer zur Gleisstopfmaschinenlängsrichtung verlagerbar ist und wobei das innere Stopfaggregat auf denselben Führungen unabhängig vom äußeren Stopfaggregat mit einem Versteilantrieb quer zur Gleisstopfmaschinenlängsrichtung verlagerbar ist. Durch diese erfindungsgemäße Ausführung wird eine wesentlich höhere vertikale Steifigkeit, Steifigkeit in Gleislängsrichtung und Torsionssteifigkeit erzielt. Zudem erlaubt die Querverschiebeeinrichtung ein unabhängiges Verschieben jeweils beider Aggregate einer Maschinenseite insoweit, dass der Hauptstrang und der abzweigende Strang einer Weiche gemeinsam unterstopft werden können. Das innere Stopfaggregat ist also jeweils auf der zugeordneten Führung des äußeren Stopfaggregates verlagerbar. Beide Stopfaggregate können sowohl gemeinsam verlagert werden wie auch je für sich.

Zwischen den seitlichen Hauptträgern des Maschinenrahmens der Gleisstopfmaschine wird gegebenenfalls an einem Träger ein Drehkranz angebracht, dem eine Führungsaufnahme zugeordnet sein kann.

In dieser Führungsaufnahme sind die Führungen, insbesondere Gleitstangen oder Gleitrohre, gelagert mit denen die seitlich äußeren Aggregatteile fest verbunden sind. Die jeweils inneren Aggregatteile gleiten auf diesen gemeinsamen Gleitstangen oder Gleitrohren. Die Bewegungen werden über Querverschiebeantriebe vorgenommen. Durch diese erfindungsgemäße Ausführung kann das seitlich jeweils innere Aggregat bis zur Begrenzung durch das seitlich jeweils äußere Ag- gregat quer verschoben werden. Die Gleitstangen oder Gleitrohre der linken und rechten Aggregate sind erfindungsgemäß unabhängig räumlich zueinander so angeordnet, dass sie sich nicht gegenseitig behindern und dass die mindestens jeweils zwei Führungen nicht nur in Gleisstopfmaschinenlängsrichtung sondern auch vertikal höhenmäßig zueinander versetzt vorgesehen sind. Vorzugsweise weisen die Aggregatrahmen der Stopfaggregate Freistellungen, insbesondere Löcher, für die Führungen der Stopfaggregate der jeweils anderen Gleisstopfmaschinenseiten auf, um so den zulässigen lichten Raum der Eisenbahngleise bestmöglich auszunutzen. Durch diese Ausführung können erheblich längere Querverstellwege erzielt werden. Derartige Gleisstopfmaschinen dienen dem Einrichten und Unterstopfen eines Gleises. Mit einer Querverschiebeeinrichtung können die Stopfaggregate beider Maschinenseiten über den Maschinenrahmen hinaus nach außen verlagert werden. Dadurch können an einer Weichenposition in einem Arbeitsgang sowohl der Hauptstrang als auch der abzweigende Strang bis etwa auf Höhe des Herzstü- ckes vollständig unterstopft werden. Die Querverschiebeeinrichtung mit den quer verschiebbaren Aggregaten ist zudem um die Hochachse drehbar über einen Drehkranz ausgeführt. Durch die mindestens zwei gegenüber der Gleisebene höhenversetzten Gleitführungen wird eine hohe Stabilität der geführten Aggregate erzielt. Vorteilhaft bei dieser erfindungsgemäßen Ausführung ist, dass durch die Quer- verschiebevorrichtung größere Querverschiebewege für die beiden Aggregate einer Seite erzielt werden. Des Weiteren ist vorteilhaft, dass das innere Aggregat einer Seite bis zur Begrenzung durch das äußere Aggregat derselben Seite ausgeschoben werden kann, weshalb in einer Weiche in einem Arbeitsgang sowohl der Hauptstrang als auch der abzweigende Strand bearbeitet werden kann. Die Ausführung höhenversetzter Gleitführungen führt vorteilhafterweise zu einer höheren Steifigkeit der Vorrichtung für die auskragenden Stopfaggregate. Der erfindungsgemäße Einsatz einer Drehkranzvorrichtung erhöht zum anderen den Drehbereich der gesamten Vorrichtung und verspricht auf Grund des einfachen Aufbaus geringere Wartungs- und Kostenaufwände.

In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine gleisfahrbare Gleisstopfmaschine mit einer Dreh- und Querverschie- beeinrichtung der Aggregate, die Stopfaggregate selbst und die Hebe- Richteinrichtung in Seitenansicht,

Fig. 2 erfindungsgemäße Stopfaggregate mit Dreh- und Querverschiebeeinrich- tung in Ansicht,

Fig. 3 einen Aggregatrahmen eines Stopfaggregates in der Seitenansicht, Fig. 4 eine Konstruktionsvariante eines Aggregatrahmens eines Stopfaggregates in Seitenansicht,

Fig. 5 eine Darstellung der Stopfbereiche des ersten Arbeitsganges in einer Weiche und

Fig. 6 eine Darstellung der Stopfbereiche des zweiten Arbeitsganges in einer Weiche. Eine Gleisstopfmaschine 22 (Fig. 1 ) mit Hauptträgern 12 weist Stopfaggregate 41 mit Querverschiebeeinrichtung 1 , ein Hebe-Richtaggregat 26 und einen Gleishebeantrieb 25 sowie einen Gleisrichtantrieb 33 auf. 31 zeigt den üblichen Dieselmotor der als Energiequelle dient. 23 und 24 sind die Fahrkabinen, 29 ist eine Arbeitskabine. Die Maschine 22 fährt über die Laufwerke 28 auf den Schienen 30 die ihrerseits auf den zu unterstopfenden Schwellen 31 befestigt sind. Mit den

Stopfpickeln 8 die bei der Arbeit in den Schotter eintauchen werden die Schwellen 31 unterstopft. Die Arbeitsrichtung ist durch 32 gegeben. Über die Messwagen 27 und eine Messeinrichtung wird die Gleis-Istlage erfasst und durch Vergleich mit der Gleis-Sollage das Gleis gehoben, gerichtet und in dieser Lage durch Stopfung fixiert. Mit der Drehvorrichtung 14 werden die Stopfaggregate in ihrer Lage parallel zu den in der Weiche schräg liegenden Langschwellen eingerichtet. An den seitlichen Hauptträgern 12 (siehe Fig. 2) der Gleisstopfmaschine 22 ist an Querträgern 13 ein Drehkranz 14 befestigt. Mit diesem Drehkranz 14 kann die gesamte Querführungsreinrichtung um die Hochachse (um mindestens 20°) mittels des Drehantriebes 35 gedreht 15 werden. Am Drehkranz 14 wird an der Untersei- te eine Querführungsaufnahme 34 montiert. In der Querführungsaufnahme 34 bewegen sich gleitend die Gleitstangen bzw. Gleitrohre 2 und 3. Die Gleitstangen bzw. Gleitrohre 2, 3 sind mit dem jeweils äußeren Aggregat 37 fest verbunden. Die inneren Aggregate 38 bewegen sich frei innerhalb des Bereiches 36 auf den Gleitstangen bzw. Gleitrohren 2, 3 nur begrenzt durch das jeweils äußere Aggre- gat 37 und den Anschlag innen der Querführungsaufnahme 34. Die Aggregate 37, 38 werden durch Querantriebe 21 quer verschoben. In den Aggregatrahmen 1 sind Führungsstangen 4 zur vertikalen Führung der Aggregatkästen 5 vorgesehen. Die Aggregate 37, 38 werden durch vertikale Antriebe 9 gehoben und gesenkt. Die Arbeitswerkzeuge, die so genannten Pickel 8, können auf und ab ge- schwenkt werden 12. Durch die Querverschiebung kann z. B. das innere Aggregat der rechten Seite zuerst die Innenseite links von der Schiene 18 stopfen und anschließend durch Querverschiebung 17 nach außen auch die Außenseite, neben der Schiene 19 gelegen, unterstopfen. Mit dem äußeren Aggregat kann bezüglich des Unterstopfens der Außenschiene 20 des abzweigenden Stranges durch Querverschieben um 39 ebenso verfahren werden. Dadurch kann eine Weichenposition ohne Verfahren der Gleisstopfmaschine 22 zur Gänze unterstopft werden.

Fig. 3 zeigt schematisch den äußeren Aggregatrahmen 1 mit dem Stopfaggregat 41 in der Seitenansicht. Über die Beistellzylinder 6 werden die Stopfarme 1 1 um den Punkt 10 gedreht und dabei der Schotter verdichtet. Die Arbeitswerkzeuge, die so genannten Stopfpickel 8 können über die Stopfpickelhalter 40 seitlich verschwenkt werden. Über den Hebe-Senkzylinder 9 wird das Stopfaggregat 41 mit Hilfe der Führungen 4 gesenkt und gehoben. Der Aggregatkasten 5 läuft in den Führungen 4. 21 zeigt die beiden Querverschiebeantriebe des Aggregatrahmens 1 . 2 stellt die fixe Verbindung des äußeren Aggregatrahmens 1 mit den Gleitstangen bzw. Gleitrohren dar. 3 sind Bohrungen im äußeren Aggregatrahmen 1 durch die die Gleitstangen bzw. Gleitrohre für die beiden Stopfaggregate der gegen- überliegenden Seite ragen. Im eingefahrenen Zustand stehen aus den Bohrungen 3 die Gleitstangen bzw. Gleitrohre für die gegenüberliegenden Stopfaggregate heraus. Dadurch wird der große Querverschiebeweg durch Ausnutzung des gesamten zulässigen Lichtraumprofils ermöglicht. Durch die gezeigte Anordnung im Dreieck der Führungsstangen bzw. Führungsrohre 2 ergibt sich eine sehr hohe Steifigkeit des Aggregatrahmens 1 gegen Vertikal-, Quer- und Torsionsbewegungen.

Fig. 4 zeigt eine Ausführung des Aggregatrahmens 1 mit nur zwei Führungsstangen bzw. Führungsrohren 2. 4 zeigt die Anordnung der vertikalen Führung für das Stopfaggregat. In 3 sind die Bohrungen im Aggregatrahmen für die Führungsstangen bzw. Führungsrohre der gegenüberliegenden Aggregate zu sehen.

Fig. 5 zeigt schematisch die übliche Durchstopfung einer Weiche 50 im ersten Arbeitsgang. Die Arbeitsrichtung ist durch 32 angegeben. Das innere und das äußere Aggregat der in Arbeitsrichtung linken Seite unterstopfen das Gleis links 43 und rechts 42 neben der feldseitigen Schiene 18. Bis zum Bereich der Zunge 51 wird das Gleis der rechten Schiene durch das innere und äußere Aggregat links 44 und rechts 52 von der Schiene 18 des durchgehenden Stranges unterstopft. Nach dem Zungenbereich 51 wird mit dem inneren rechten Stopfaggregat das durchgehende Gleis innen 44 unterstopft. Das äußere rechte Aggregat wird ausge- schwenkt und unterstopft die Innenseite 45 des abzweigenden Stranges 20 bis die Querverschiebung ihre Begrenzung 55 erreicht. Dann schwenkt das äußere Aggregat zurück und stopft den äußeren Bereich 47 des durchgehenden Stranges 18.

Fig. 6 zeigt schematisch den zweiten Arbeitsgang der Durchstopfung einer Wei- che 50. Die Arbeitsrichtung ist durch 32 angegeben. Die beiden linken Aggregate sind bis zum Herzstück nicht im Einsatz. Das innere Aggregat der rechten Seite unterstopft nun den Außenbereich 46 des durchgehenden Stranges 18 bis zum Herzstück 54. Anschließend unterstopft es die innere Seite 56 der bogenäußeren Schiene 20 des abzweigenden Stranges 56. Ab dem Herzstück kommen die Ag- gregate der linken Seite wieder zum Einsatz und unterstopfen den äußeren Be- reich 53 und den inneren Bereich 48 der bogeninneren Schiene 19 des abzweigenden Stranges. Das äußere Aggregat der rechten Seite unterstopft den Außenbereich 49 der äußeren Schiene 20 des abzweigenden Stranges. Das innere Aggregat der rechten Seite beginnt mit der Stopfung der Innenseite der bogenäuße- ren Schiene 56 ab dem Bereich 55 bis zu welchem eine Unterstopfung im ersten Arbeitsgang möglich war. Mit der erfindungsgemäßen Ausführung der Querver- schiebeeinrichtung und des damit verbundenen großen Verschwenkbereiches beider Aggregate einer Seite ist es möglich die Durchstopfung einer Weiche in einem Arbeitsgang durch entsprechende Verschwenkbewegungen der rechten Ag- gregate und Stopfungen nacheinander bis zum Herzstückbereich auszuführen. Die Stabilität der geometrischen Lage der Weiche wird dadurch erhöht.