DE2608372A1 - Fahrbare gleisbaumaschine zum verdichten des schotters unterhalb der schwellen eines gleises - Google Patents

Description

A 4568/75 13.6.1975

Franz Plasser Bahnbaumaschinen" Industriegeseilschaft m.b.H. in Wien

Fahrbare Gleisbaumaschine zum Verdichten des Schotters unterhalb der Schwellen eines Gleises

Ha/Bg/dob/Lei/AT

609852/0234

Die Erfindung betrifft eine fahrbare Gleisbaumaschine zum Verdichten des Schotters unterhalb der Schwellen eines Gleises, mit vibrier- und gegebenenfalls beistellbaren Stopf- bzw. Verdichtwerkzeugen.

Gleisbaumaschinen zum Verdichten des Schotters unterhalb der Schwellen mittels meist beidseits einer zu unterstppfenden Schwelle eintauchbaren Stopfwerkzeugen, die gegeneinander beistellbar sind·, sind seit langem bekannt. Der Schotter wird durch die Stopfwerkzeuge mittels Vibration und einer Schubbewegung unterhalb der Schwelle verdichtet und es werden dadurch insbesondere im Kreuzungsbereich Schiene/Schwelle gute, tragfähige Schotterauflager geschaffen.

Darüber hinaus sind aber auch bereits Verdichtmaschinen bekannt, deren Werkzeuge im Schwellenfach zwischen zwei Schwellen eintauchbar sind, um den Schotter, insbesondere im Bereich des Schwellenfaches zu verdichten. Bei sehr großen vertikalen Kräften kann dabei zumindest teilweise Schotter auch unter die beiden benachbarten Schwellen gepreßt werden. Die letztgenannten Verdichtmaschinen haben den Nachteil, daß beim Aufbringen der großen vertikalen Kräfte, unter gleichzeitiger Vibrationseinleitung der Schotter auch im Bereich unterhalb der Schwellenmitten gepreßt bzw. geschoben und dabei der in diesem Bereich vorhandene Schotter verdichtet wird. Eine Schotterverdichtung im Bereich der Schwellenmitte führt aber zu dem sogenannten "Schwellenreiten"_y d.h. das in der Mitte der Schwelle geschaffene Auflager führt in der Folge durch die im Bereich der Kreuzungsstellen Schiene/Schwelle auftretenden Belastungen und Setzungen beim Zugsbetrieb dazu, daß die Schwelle im weniger belasteten Mittel bereich höher zu liegen kommt und um die Gleislängsachse zu schaukeln beginnt. Abgesehen von den dadurch wesentlich erhöhten Beanspruchungen der Oberbaumaterialien, insbesondere der Schwellen, führt dies zu einer starken Verschlechterung der geometrischen Gleislage und zu einem sehr unruhigen Fahrverhalten der Züge. Vor allem bei Betonschwellen kann dies aber - wegen der auftretenden Biegebeanspruchung sogar zu einem Bruch der Schwellen führen und stellt somit für die Betriebssicherheit eine wesentliche Gefahr dar.

Die Aufgabe der Erfindung liegt nun darin, eine zu starke Verdichtung des Schotters mit solchen Gleisbaumaschinen im Mittelbereich der Schwellen zu vermeiden bzw. zu beseitigen, um ein "Reiten" der Schwellen zu verhindern.

609852/0234
Ing.Ha/Bg/dob

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der eingangs beschriebenen Gleisbaumaschine eine Vorrichtung zum Auflockern und bzw. oder Räumen des im Mittelbereich unterhalb der einzelnen Schwellen vorhandenen Schotters vorgesehen ist, deren Werkzeuge den Stopf- bzw. Verdichtwerkzeugen zugeordnet und gegebenenfalls gleichzeitig als Verdichtwerkzeuge ausgebildet bzw. angeordnet sind. Mit derartig ausgestatteten Maschinen kann nun die Dichte des Schotters bzw. der Verdichtungsgrad des Schotters im Mittel bereich der Schwelle herabgesetzt bzw. insbesondere annähernd eine Hohllage der Schwelle geschaffen werden, sodaß jede Schwelle ein statisch bestimmtes System darstellt (Träger auf zwei Stützen). Zusätzlich wird aber auch erreicht, daß bei Setzungen des Gleises nach dem Unterstopfvorgang insbesondere durch die darüberrollenden Zugslasten der Schotter im Mittel bereich der Schwelle durch die absinkende Schwelle keinesfalls mehr höher verdichtet werden kann als im Bereich der Schwellenenden bzw. Kreuzungsstellen Schiene/Schwelle, wo der Schotter bereits durch Stopfwerkzeuge verdichtet wurde. Diese statisch definierte Lage der Schwellen ermöglicht aber andererseits über einen längeren Zeitraum eine genaue und ruhige Lage der Schwellen, sodaß die Gleisiage nach der Stopf-Durcharbeit über einen wesentlich längeren Zeitraum beibehalten werden kann. Dadurch werden vor allem die Oberbaumittel, wie Schwellen, Schienen und Kleineisenteile, aber auch des weiteren das rollende Material, Waggons und Lokomotiven, geschont. Darüber hinaus kann aber der aus dem Mittelbereich geräumte bzw. aufgelockerte Schotter zur Verdichtungs-Verstärkung bzw. Vergrößerung der Schwellenauflager im Bereich der Kreuzungsstellen Schiene/Schwelle mitverwendet werden. Als besonders vorteilhaft erweist sich eine Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung, bevor das Gleis 1m Zuge einer dynamischen Gleisstabilisation unter Ausübung einer vertikalen Kraft bei gleichzeitiger horizontaler Vibrationseinwirkung abgesenkt wird, da besonders in diesem Fall von vorneherein die Bildung von stärker verdichteten Zonen im Mittelbereich der Schwellen vermieden werden kann.

Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung ist vorgesehen, daß die Werkzeuge im Bereich zwischen den beiden jeweils einer Schiene bzw. einer Maschinenlängsseite zugeordneten Stopf- bzw. Verdichtwerkzeugen bzw. Werkzeuggruppen angeordnet oder gegebenenfalls im Bereich der Maschinenlängsachse den Stopf- bzw. Verdichtwerkzeugen vorgeordnet sind. Sowohl die Zu- als auch die Vorordnung dieser Werkzeuge ermöglicht die Durchführung verschiedener spezieller Schotterbehandlungsmaßnahmen in einem sinnvollen

609852/0234

technologischen Ablauf, sodaß nach dem abgeschlossenen Stopf- bzw. Verdichtvorgang die verdichteten Schotterzonen unterhalb der Schwellen durch die Werkzeuge zum Räumen und bzw. oder Auflockern nicht mehr gestört werden.

Nach einer besonders zweckmäßigen AusfUhrungsform der Erfindung besteht die Vorrichtung zum Auflockern und bzw. oder Räumen und gegebenenfalls auch zum Verdichten des Schotters aus wenigstens einem, den Stopf- bzw. Verdichtwerkzeugen zugeordneten, über vorzugsweise hydraulische Antriebe in das Schwellenfach absenkbaren und um eine im wesentlichen senkrecht zur Gleisebene verlaufende Achse verschwenkbaren, vorzugsweise klappen- oder plattenförmigen Werkzeug. Diese Ausführung eröffnet besonders einfache und zweckmäßige Ausbildungen - so können beispielsweise nach einer weiteren Ausführungsform zwei im wesentlichen in Schwellenfachlängsrichtung hintereinander angeordnete und gegen das jeweilige Schwellenauflager - Kreuzungsstelle Schiene/Schwelle - verschwenkbare, plattenförmige Werkzeuge vorgesehen sein. Vor allem werden durch eine derartige Ausbildung Vorteile hinsichtlich des Einbaues an vorhandenen Gleisbaumaschinen in platztechnischer und konstruktiver Hinsicht geschaffen, wobei beispielsweise zweckmäßig diese Räum-, Auflocker- und gegebenenfalls Verdichtwerkzeuge auch mit den bereits vorhandenen hydraulischen Verstell antrieben der Stopf- und bzw. oder Verdichtwerkzeuge, zu deren Verschiebung bzw. Verschwenkung, verbunden werden können. Bei Anordnung zweier derartiger verschwenkbarer Werkzeuge besteht darüber hinaus die weitere Möglichkeit, diese Werkzeuge gleichzeitig zu bei derartigen Gleisstopfmaschinen vorhandenen, vorkopf der Schwellen einsetzbaren Stopfwerkzeugen anzuordnen, wodurch ebenfalls - in Schwellen!ängsrichtung gesehen - unterhalb der Schwellenauflager jeweils ein miteinander arbeitsfähiges Stopfwerkzeugpaar geschaffen wird.

Eine weitere erfindungsgemäße Variante wird dadurch geschaffen, daß die Vorrichtung zum Auflockern bzw. Räumen aus wenigstens einem absenkbaren und um eine im wesentlichen parallel zu den Schwellen verlaufende Achse verschwenkbaren, vorzugsweise gabel- oder stoßkolbenförmigen Werkzeug besteht. Diese Ausbildung eignet sich 'mehr .,für die primäre Aufgabe, den Schotter unter dem Mittel bereich der Schwellen zu entfernen, welcher dann im Mittel bereich zwischen den Schwellen, d.h. im Schwellenfach, angehäuft wird. Derartige Vorrichtungen werden mit Vorteil dort verwendet, wo besonders viel Schotter zwischen den Schwellenfächern erwünscht ist.

609852/0234

Die Erfindung läßt sich insbesondere auch für Gleisbaumaschinen mit Vorteil zur Anwendung bringen, welche mehrere Stopfwerkzeugbzw. Verdichtungswerkzeuggruppen zum vorzugsv/eise gleichzeitigen Unterstopfen mehrerer hintereinander angeordneter Schwellen aufweisen, wobei nach der Erfindung die Vorrichtung zum Auflockern und bzw. oder Räumen und gegebenenfalls Verdichten des Schotters aus mehreren - vorzugsweise entsprechend der Anzahl der gleichzeitig zu unterstopfenden Schwellen angeordneten und voneinander unabhängig absenk- und gemeinsam verschwenkbaren - Werkzeugen besteht. Zweckmäßig wird bei derartigen Anordnungen diese Vorrichtung im Bereich der Stopfwerkzeugaggregate vorgesehen, wobei aber der Räumvorgang wenn erforderlich - noch vor dem eigentlichen StopfVorgang durchgeführt wird, um zu verhindern, daß die beim StopfVorgang gegebenenfalls zur Schwellenmitte zu hinwandernden Schotterkörner der Räumung entgegenstehen - bei gleichzeitiger Ausbildung der Räumwerkzeuge zum Verdichten des Schotters wird dagegen zweckmäßig dieser Verdichtvorgang gleichzeitig vorgenommen werden.

Die Erfindung kann aber auch mit Vorteil bei Gleisbaumaschinen zur Anwendung gelangen, die mit Verdichtwerkzeugen ohne in Gleislängsrichtung verlaufender Beistellung der einzelnen Werkzeuge arbeiten, wobei nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Vorrichtung zum Auflockern bzw. Räumen des Schotters aus wenigstens einem im wesentlichen etwa V-förmig, spitz- oder gegebenenfalls stumpfwinkelig ausgebildeten und gegebenenfalls zueinander verschwenkbaren Werkzeug bzw. Werkzeugpaar besteht, welches zum Räumen und vorzugsweise gleichzeitigen Verdichten des Schotters gegen die Schwellenauflager über Verstell antriebe verschieb- und bzw. oder verschwenkbar ist. Auch diese Ausbildung ist relativ einfach in dem freien Raum im mittleren Bereich der Schwellen anzuordnen und bringt in technologischer Hinsicht eine wesentliche Steigerung des Verdichtungseffektes unter dem Kreuzungsbereich Schiene/Schwelle, wobei gerade bei dieser Maschinenkategorie dadurch das gefürchtete "Schwellenreiten" vermieden wird.

Zweckmäßig ist es nach weiteren Erfindungsmerkmalen, wenn pro Schwellenfach wenigstens vier in etwa V-förmig ausgebildete und paarweise je Schiene links und rechts angeordnete, vorzugsweise verschwenk- oder beistellbare Werkzeuge bzw. Werkzeugpaare vorgesehen sind,

609852/0234

welche gegebenenfalls mit einem gemeinsamen Antrieb - insbesondere für mehrere je Schiene in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnete und der Anzahl der Stopf- bzw. Verdichtwerkzeuggruppen entsprechende Werkzeugpaare - in Verbindung stehen. Durch diese Ausbildung kann in einfachster Form eine Räumung und gleichzeitige Verdichtung gegen die Schwellenauflager zu erreicht werden. Dabei können in vorteilhafter Weise auch die außerhalb der beiden Schienen zwischen den Schwellenenden einsetzbaren Stopf- bzw. Verdichtwerkzeuge ebenso etwa V-förmig ausgebildet sein, die lediglich das Verdichten des Schotters zur Aufgabe haben.

Schließlich sind die Werkzeuge dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auflockern und bzw. oder Räumen bzw. Verdichten des Schotters über wenigstens einen Antrieb in Vibration versetzbar, beispielsweise einen hydraulischen Impulsgenerator oder Exzenterwellenanordnungen oder dgl. Durch diese Vibrationshilfe wird die Räumung und bzw. oder Auflockerung des Schotters und nicht zuletzt auch die Verdichtwirkung bei derartigen Werkzeugen unterstützt. Selbstverständlich können auch hinsichtlich dieser Vibrationsbewegung in den meisten Fällen die vorhandenen Antriebe bei derartigen Gleisstopf- bzw. Verdichtmaschinen mittels üblicher übertragungselemente mitverwendet werden.

Nach der Erfindung können die Werkzeuge der Vorrichtung zum Auflockern und bzw. oder Räumen und gegebenenfalls Verdichten des Schotters auch über mechanische Antriebe, beispielsweise Gewindespindel mit Mutter oder dgl., einstell- bzw. verschieb- oder verschwenkbar sein. Dies ist zweckmäßig jeweils auf die entsprechende Konstruktion bzw. auf den vorhandenen Raum innerhalb der einzelnen Aggregate abzustellen. Die Werkzeuge der Vorrichtung können nach der Erfindung selbstverständlich auch zu der Verschiebung oder Verschwenkung mit hydraulischen Verstell antrieben - seien es die Antriebe für die Höhenverstellung und bzw. oder die Beistellung oder beispielsweise auch Antriebe für die Verschiebung der Stopfaggregate quer zur Gleisrichtung - mittels übertragungselementen gekoppelt werden. Es ergeben sich dabei viele wahlweise Möglichkeiten, die erst durch die Erfindung geschaffen werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der in den Zeichnungen teilweise nur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert:

609852/0234

Es zeigen:

Fig. 1 eine nur teilweise dargestellte kombinierte Gleisstopf-Niveilier-Richtmaschine mit einer Vorrichtung für die dynamische Gleislagestabilisation, sowie mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum Auflockern und bzw. oder Räumen des Schotters im Mittelbereich der Schwellen in zwei möglichen AnordnungsVarianten,

die Fig. 2 eine Draufsicht auf das Gleis im Bereich der beistellbaren Stopfwerkzeuge und der zugeordneten Werkzeuge nach Fig. 1, die Fig. 3 eine Draufsicht auf das Gleis im Bereich der kombinierten Gleishebe- und Richtvorrichtung nach Fig. 1, aus welcher die Anordnung der Vorrichtung ' zum Auflockern und bzw. oder Räumen in einer weiteren strich!iert angedeuteten Anordnungsvariante zu ersehen ist, die Fig. 4 und 5 weitere Ausführungen von Werkzeugen zum Auflockern und bzw. oder Räumen des Schotters im Mittelbereich der Schwellen, die Fig. 6 eine Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung in Gleislängsrichtung_t wobei die unterschiedlichen Verdichtungszonen des Schotters unterhalb der Schwelle schematisch angedeutet sind, die Fig. 7 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 6 und die Fig. 8 eine weitere AusführungsVariante eines Werkzeuges zum Auflockern bzw. Räumen des Schotters, welches mit einem Vibrationsantrieb in Verbindung steht;

die Fig. 9 und 10 Ansicht und Draufsicht von im Bereich von Verdichtwerkzeugen angeordneten Vorrichtungen zum Räumen und Auflockern des Schotters, die gleichzeitig als Verdichtwerkzeuge ausgebildet sind; die Fig. Π und 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in Ansicht und Draufsicht, mit Werkzeugen zum Räumen, Auflockern des Schotters unter dem Mittelbereich der Schwellen und gleichzeitiger Verdichtung gegen die Schwellenauflager zu.

Die Fig. 1 zeigt eine fahrbare Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine 1, auf deren Fahrgestellrahmen 2 ein StopfWerkzeugaggregat 3, eine kombinierte Hebe- und Richtvorrichtung 4 und eine Vorrichtung 5 zur dynamischen Glei siagestabilisation angeordnet sind. Der Fahrgestellrahmen ist mittels Fahrwerken 6, von welchen nur eines dargestellt ist, auf dem aus Schienen 7 und Schwellen 8 bestehenden Gleis geführt. Der Hebe- und Richtvorrichtung 4 ist zum Oberwachen der Höhenlage bzw. gegebenenfalls auch Seitenrichtung des Gleises ein Bezugssystem 9, durch eine aus Draht gebildete Bezugsgerade, zugeordnet. Das Stopfwerkzeugaggregat

609852/023A

weist beidseits jeder zu unterstopfenden Schwelle in den Schotter eintauch- und in Vibration versetzbare, sowie in Gleislängsrichtung gegeneinander bei stell bare Stopfwerkzeuge 10 und vor den Stirnseiten der Schwellen quer zur Gleislängsrichtung beistellbare Stopfwerkzeuge 11 auf.

Den Stopfwerkzeugen 10 und 11 ist erfindungsgemäß, ebenfalls am Fahrgestellrahmen 2 angeordnet, eine Vorrichtung 12 zum Auflockern und bzw. oder Räumen des Schotters zugeordnet. Die Vorrichtung 12 weist» wie in Fig. 2 besser ersichtlich, drei in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnete Paare von Werkzeugen 13 auf, die jeweils mit einem, durch eine hydraulische Zylinderkolbenanordnung 14 gebildeten, Höhenverstellantrieb senkrecht zur Gleisebene zum Eintauchen bzw. Herausziehen in bzw. aus dem Schotter verbunden sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedem der beiden Werkzeuge eine eigene hydraulische ZyIindereihenanordnung 14 zugeordnet, sodaß sie unabhängig voneinander abgesenkt bzw. angehoben werden können. Weiters ist den Werkzeugen 13 ein Antrieb zum Verschwenken um eine annähernd senkrecht zur Gleisebene verlaufende Achse zugeordnet, sodaß die Werkzeuge aus der in Fig. 2 stark gezeichneten Ruhestellung in die strichliert gezeichnete Stellung verschwenkt werden können. Diese Verschwenkung bewirkt eine P"umung bzw. zumindest eine Dichteverringerung des Schotters im Bereich der Schwellenmitte, wobei gleichzeitig der Schotter gegen den Bereich der Kreuzungsstellen Schiene/Schwelle - im Zusammenwirken mit den vorkopf der Schwellen eintauchbaren Stopfwerkzeugen 11 - stärker verdichtet wird. Der aus dem Mittel bereich der Schwellen entfernte Schotter kann solchermaßen zur Schaffung eines größeren und stabileren Auflagers im Bereich der Kreuzungsstellen Schiene/Schwelle herangezogen werden. Die Werkzeuge 13 sind im AusfUhrungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 durch pickelartige Platten gebildet. Es kann auch zweckmäßig sein, um insbesondere den Eindringwiderstand dieser Werkzeuge beim Eintauchen, in den Schotter und beim Verschwenken unterhalb der Schwellen zu vermindern, wellförmige Werkzeuge oder solche mit mehreren Zinken - gabelähnlich - oder mit mehreren kleineren Platten zu verwenden.

Wie aus den Fig. 1 und 3 weiters zu ersehen ist, kann anstelle der zusätzlich zu der im Bereich der Stopfwerkzeuge 10,11 angeordneten Vorrichtung 12 eine in dünnen Linien angedeutete Vorrichtung 15 im Bereich

609852/0234

der kombinierten Hebe- und Richtvorrichtung 4, zum Auflockern und Räumen des Schotters vorgesehen werden. Die Werkzeuge 15' dieser Vorrichtung sind in der in strichlierten Linien gezeichneten Stellung unterhalb der Schwellen einschwenkbar und mittels eines Antriebes, beispielsweise eines Hydraulikzylinders oder eines Drehzylinders, in die in vollen Linien gezeichnete Stellung in Richtung gegen das Schwellenfach zu verschwenkbar. Durch Anordnung derartiger Werkzeuge im Bereich der Hebevorrichtung kann der im Mittel bereich des Schotters angesammelte und gegebenenfalls bereits zu dicht gelagerte Schotter aus diesem Bereich erforderlichenfalls besser entfernt bzw. aufgelockert werden. In Fig. 1 ist schematisch auch der Hohenverlauf des Gleises bzw. der Schienen 7 dargestellt. Die Schienen werden mit der kombinierten Hebe- und Richtvorrichtung 4 auf ein Soll-Niveau angehoben, worauf mit den Stopfwerkzeugen 10,11 und gegebenenfalls mit den Werkzeugen der Schotter unterhalb der Schwellen 8 verdichtet und dabei gleichzeitig der Schotter im Mittel bereich der Schwellen geräumt wird. Daran anschließend wird das Gleis mit der Vorrichtung 5 unter gleichzeitigem Einwirken von vertikalen Kräften und horizontalen, insbesondere quer zum Gleis gerichteten Schwingungen, um das Maß χ abgesenkt, um die Anfangssetzungen des Gleises vorwegzunehmen. Dabei ist von Vorteil, daß trotz dieser nachfolgenden "Absenkbewegung" des Gleises immer nur die Schwellenauflager behandelt werden und im Mittel bereich unterhalb der Schwellen nur aufgelockerter oder infolge der vorhergegangenen Räumung nur sehr wenig Schotter vorhanden ist, wodurch in diesem Bereich auch keine Verdichtung erfolgen kann.

Die Fig. 4 und 5 zeigen Vorrichtungen 16 und 17 zum Auflockern bzw. Räumen des Schotters unterhalb des Mittelbereiches 18 der Schwellen 8, wobei gemäß Fig. 4 ein einziges um eine Achse 19 mit einem Antrieb um annähernd 180° verschwenkbares Werkzeug 20 vorgesehen ist, um während dieser Verschwenkbewegung den Schotter unterhalb der Schwellen aufzulockern bzw. zumindest teilweise zu räumen.

Die in Fig. 5 gezeigte Vorrichtung 17 ist - um den Kraftaufwand für die Verschwenkung der einzelnen Werkzeuge unterhalb der Schwellen herabzusetzen und den Widerstand gegen die Verschwenkung zu verringern mit vier Werkzeugen 20 versehen, die mit annähernd parallel zur Gleislängsrichtung verlaufenden Plattenstellungen unterhalb der Schwelle eingeschwenkt und dann jeweils um etwa 90° in Richtung gegen das Schwellenfach zu verschwenkt werden. Diese Ausbildung ermöglicht

609852/0234

überdies auch ein Eintauchen in relativ engen Schwellenzwischenfächern, da die unter die Schwellen einzuschwenkende Plattenlänge relativ gering ist.

Zur Einstellung der einzelnen Werkzeuge auf die jeweiligen zu bearbeitenden Schwellen bzw. Schwellenzwischenfächer, auch im Hinblick auf ungleiche Schwellenabstände, können diese Vorrichtungen 12 bzw. 15,16,17 sowohl in Gleislängsrichtung als auch quer zur Gleislängsrichtung verschieb- bzw. verschwenkbar ausgebildet werden. Auch die einzelnen Werkzeuge sind mit Vibrationsvorrichtungen kuppelbar, um das Eindringen bzw. Verschwenken derselben zu erleichtern. Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 5 kann es auch zweckmäßig sein, anstelle einer Verschwenkbewegung der Werkzeuge 21 von ihrer strichlierten in die voll gezeichnete Lage, eine Verschiebebewegung parallel zur Schwell en!ängsrichtung einzuleiten d.h. quer zur Gleislängsrichtung - um den Schotter aus dem Mittelbereich 18 der Schwellen 8 in den Bereich der Kreuzungssteile Schiene 7/Schwelle 8 zu verbringen bzw. zu verdichten.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Vorrichtung 22 nach der Erfindung, bei welcher der Schotter aus dem Mittelbereich der Schwellen durch eine Bewegung in Gleislängsrichtung in das in Gleislängsrichtung benachbarte Schwellenfach verbracht wird. Diese Vorrichtung 22 zum Auflockern und Räumen des Schotters ist mit drei winkel hebel artig ausgebildeten Werkzeugen 23 versehen, die mittels hydraulischer Zylinderkolbenanordnungen 24 um eine quer zur Gleislängsrichtung verlaufende Achse 25 in einer Ebene etwa senkrecht zur Gleislängsrichtung verschwenkbar sind. Die vorderen Enden der Werkzeuge 23 sind mit den Stopfplatten der stopfwerkzeugähnlichen Räumplatten 26 versehen, die zum leichteren Eindringen in den Schotter wellenförmig ausgestaltet sind. Die Werkzeuge 23 können mit einem Zylinderkolbenantrieb 27 der Höhe nach verstellt werden. Zusätzlich ist die gesamte Vorrichtung um eine Schwenkachse 28 in Gleislängsrichtung über einen Antrieb 29 verschwenkbar ausgebildet. Der Arbeitsablauf beim Auflockern bzw. Räumen des Schotters mit der Vorrichtung 22 ist nun wie folgt:

Die Werkzeuge 23 werden durch Verschwenken der Vorrichtung 22 mit dem Antrieb 29 um die senkrechte Achse oder um die Schwenkachse 28 in ihre aus Fig. 7 ersichtliche Stellung unterhalb der Schwellen eingeschwenkt, worauf sie mittels der hydraulischen Zylinderkolbenanordnungen 24 um

609852/0234

die Achse 25 in Gleislängsrichtung verschwenkt werden, sodaß der Schotter unterhalb der Schwellen in das benachbarte Schwellenfach herausgeräumt bzw. -gestoßen wird. Je nach der Menge des zu entfernenr den Schotters bzw. dem gewünschten Auflockerungsgrad kann die Verschwenkbewegung über einen größeren oder kleineren Winkel durchgeführt werden. Um dieses Räumen bzw. Auflockern zu unterstützen, kann es überdies zweckmäßig sein, den Zylinderkolbenanordnungen 24 eine vibrierende Druckflüssigkeit zuzuführen, sodaß über die Zylinder die Werkzeuge zugleich in Vibration versetzt werden. In der Zeichnung sind die Dichteverhältnisse im Schotter nach Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch unterschiedliche Schraffen zu ersehen, das heißt auch beim Absenken der Schwellen 8 um ein Maß χ - bedingt durch Belastungen der darüberrollenden Züge bzw. durch den Einsatz einer in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung 5 - ist der Verdichtungsgrad des Schotters im Mittelbereich der Schwellen im Vergleich zum Kreuzungsbereich Schiene 7/Schwelle 8 sehr gering bzw.nur loser Schotter vorhanden.

In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der das Werkzeug 30 entlang von Führungssäulen sowohl senkrecht zur Gleislängsachse als auch quer zur Gleislängsachse verschiebbar ausgebildet und über einen zwischen diesem Werkzeug und einer Exzenterwellenanordnung 31 angeordneten Verstell antrieb 32 - der beispielsweise auch durch eine Schraubspindel-Wandermutteranordnung oder ähnliches gebildet werden kann - um eine quer zur Gleislängsrichtung verlaufende Achse, unterhalb der Schwellen einschwenkbar ist. Das Werkzeug 30 kann hierbei mit mehreren, quer zur Gleislängsrichtung gesehen, nebeneinander liegenden, gabelartigen Zinken ausgestattet sein, um den Schotter im Mittelbereich der Schwellen durch ein vorzugsweise einmaliges Eintauchen oder Durchstoßen zu lockern bzw. auszuräumen. Wie aus der schematischen Darstellung der in Arbeitsrichtung - Pfeil 33 - gesehenen, bereits bearbeiteten Stellen ersichtlich, wird durch das Werkzeug der Schotter unterhalb der Schwellen in deren Mittel bereich aufgelockert bzw. in das in Arbeitsrichtung gesehen hintere Schwellenfach geräumt bzw. gestoßen.

Mit besonderem Vorteil sind erfindungsgemäße Vorrichtungen 34,35 nach den Fig. 9 und 10 bei GleisVerdichtmaschinen anwendbar, deren Verdichtwerkzeuge in die Schwellenzwischenfächer eintauchen und im wesentlichen den Schotter auch im Bereich der Kreuzungsstellen Schienen/Schwellen

609852/023 4

unterhalb der Schwellen verbringen sollen. Bei diesen Verdichtwerkzeugen beispielsweise nach der DT-PS 1 807 156 - wird der Schotter aber auch in jene Bereiche verdrängt, in welchen der Verdichtungsgrad geringer ist, d.h. also auch in den Mittelbereich der Schwellen, was aber wie eingangs beschrieben, nachteilig ist. Um dies zu verhindern, sind gemäß Fig. 9 und 10 die Vorrichtungen 34 und 35 zum Räumen und gegebenenfalls Verdichten des Schotters vorgesehen, mit welchen der Schotter aus diesem Mittelbereich ferngehalten bzw. in den Bereich der Kreuzungsstell en Schienen/Schwellen verbracht werden kann. Um die Verdichtwirkung des Schotters unterhalb der Schwellen im Bereich der Kreuzungsstellen Schienen/Schwellen zu verstärken, sind zusätzlich zu den mittels Höhenverstel!antrieben 36 absenk- und in den Schotter einpreßbaren Verdichtwerkzeugen 37, die mittels Vibrationsantrieben 38 in Schwingungen versetzt werden können, vor den Stirnseiten der Schwellen eintauchbare Stopfwerkzeuge 39 vorgesehen, die in Schwell en!ängsrichtung beistellbar sind und gegebenenfalls in Vibration versetzbar sind. Dadurch wird zwischen den Werkzeugen der Vorrichtungen 34 und 35 und den Stopfwerkzeugen 39 eine zangenähnliche Schließbewegung, die die Verdichtung des Schotters in dem gewünschten Schwellenbereich wesentlich begünstigt, erreicht. Gleichzeitig wird aber auch der Schotter in den Schwellenzwischenfächern mit den Verdichtwerkzeugen 37 verdichtet. Die Vorrichtung 34 besteht aus jeweils zwei symmetrisch zueinander angeordneten und etwa stumpfwinkelig geformten Werkzeugen 40, die mit ihrem Mittelteil etwa im Bereich der Gleisachse angeordnet und mittels zweier, als Spreizantriebe dienender Zylinderkolbenanordnungen 41 in Gleis!ängsrichtung auseinander bewegt werden können. Die beiden Zylinderkolbenanordnungen 41 sind an einem Werkzeugträger 42 befestigt, der mittels eines Höhenversteilantriebes - wie in Fig. 9 an Hand der Vorrichtung 35 gezeigt - beispielsweise einen Hydraulikzylinder 46 - der Höhe nach verstellbar ist. Bei der Vorrichtung 35 sind die jeweils einer Schwelle zugeordneten Werkzeugplatten 43 an zwei einander gegenüberliegenden Gelenken befestigt und über Schwenkantriebe 41 mit einem Werkzeugträger 45 verbunden. Dieser Werkzeugträger 45 ist über einen Höhenversteil antrieb 46 am Fahrgestellrahmen der in Richtung des Pfeiles 47 vorwärtsrückenden Verdichtmaschine 48 befestigt und ist mit einer durch rotierende Unwuchten gebildeten Vibrationseinrichtung 49 verbunden.

Die Funktion der dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung nach den Fig. 9 und 10 ist wie folgt:

609852/0234

Bei den Vorrichtungen 34 wird durch das Zusammendrücken der einander benachbarten, V-förmigen Werkzeuge 40 der Schotter - siehe Pfeile in Richtung der Kreuzungsstelle Schiene/Schwelle verdrängt. Bei dem Werkzeug 35 wird der Schotter durch die Werkzeugplatten 43 ebenfalls zwangsweise von der Schwellenmitte weg in den Auflagerbereich bzw. Kreuzungsbereich Schiene/Schwelle geschoben. Durch den gleichzeitigen Einsatz-der vorkopf der Schwellen eintauchenden Stopfwerkzeuge 39 wird eine zangenartige Schließbewegung zwischen den Werkzeugen 40 bzw. 43 und 39 erreicht und somit die Verdichtungswirkung in dem gewünschten Schwellenbereich im Zusammenwirken mit den in den Schwellenfächern eintauchenden Verdichtwerkzeugen 37 erhöht, wobei gleichzeitig der Bereich unterhalb der Schwellenmitte vom Schotter aufgelockert bzw. geräumt wird.

Die Fig. 11 und 12 zeigen Vorrichtungen 50 und 51 nach der Erfindung, bei welchen im Mittel bereich der Schwellen, d.h. im Bereich zwischen den Schienen Räumwerkzeuge, die gleichzeitig auch als Verdichtwerkzeuge wirken, zum Einsatz gelangen, während im Bereich außerhalb der Schienen diesen kombinierten Räum-· und Verdichtwerkzeugen weitere Verdichtwerkzeuge zugeordnet sind. Diese Vorrichtungen 50 bzw. 51 zum Räumen bzw. gleichzeitigen Verdichten des Schotters aus dem Mittel bereich bzw. gegen den Kraizungsbereich Schienen/Schwellen sind auf einer Führungssäule 52 in Gleislängsrichtung verschiebbar gelagert. Um eine Einstellung auch quer zur Gleislängsachse zu ermöglichen, ist die Führungssäule 52 mit Rollen 53 versehen, die in am Fahrgestellrahmen befestigten Führungsbahnen 54 geführt sind. Zum Verschieben der Führungssäulen 52 sind quer zur Gleislängsachse sich erstreckende, hydraulische Zylinderkolbenanordnungen 55 angeordnet.

Die Vorrichtungen 50 und 51 weisen an ihren unteren, dem Gleis zugewendeten Ende Werkzeuge 56 auf, die aus zwei etwa V-förmig zueinander verlaufenden, mit ihren Spitzen gegen die jeweilige Schiene gerichteten Werkzeugplatten 57 und 58 bestehen. Zum Anheben und Absenken der Werk- , zeuge 56 sind Verstellantriebe 59 vorgesehen. Die Werkzeugplatten 57, 58 der Werkzeuge 56 sind in den einander zugewendeten Enden einer gemeinsamen Gelenksteile gelagert und sind zueinander mittels eines eigenen Spreizantriebes 60 in ihrer Winkelstellung wahlweise veränderbar -

609852/0234

siehe strichlierte Darstellung in Fig. 12 links unten. Es könnten aber auch beispielsweise zum öffnen bzw. Spreizen der beiden Werkzeugplatten 57 und 58 anstelle der Spreizantriebe 60 keilförmige Spreizwerkzeuge, wie beim rechten untersten Werkzeug in Fig. IZ angedeutet, vorgesehen werden, so daß durch ein senkrechtes, Nach-Unten-Bewegen des Keiles die beiden Werkzeugplatten 57,58 auseinandergespreizt werden. Es ist auch möglich, die beiden Werkzeugplatten in dem einander zugekehrten Bereich (Spitze der Werkzeuge 56) miteinander starr zu verbinden. Weiters können selbstverständlich - um ein leichteres Spreizen bzw. Verschieben der Werkzeugplatten in Schwellenlängsrichtung durchführen zu können - im Bereich der Werkzeuge 56 oder deren Verstell antrieben 59 Vibrati onsvorrichtungen 61 vorgesehen v/erden.

Die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele sind auch insbesondere in Bezug zu ihren Werkzeugen bzw. Werkzeuganordnungen untereinander auswechselbar, so daß beispielsweise die in den einzelnen Figuren dargestellten Räumwerkzeuge gleichzeitig auch als Verdichtwerkzeuge oder umgekehrt verwendet werden können. Darüber hinaus sind diese zum Räumen und Lockern des Schotters im Mittel bereich der Schwellen vorgesehenen Werkzeuge mit anderen Verdichtungswerkzeugen, insbesondere auch mit Werkzeugen zur dynamischen Gleisstabil isation kombinierbar und diesen zu- bzw. vorgeordnet oder gegebenenfalls auch nachgeordnet einsetzbar. Dies trifft insbesondere auch im Zusammenhang mit anderen Gleisbaumaschinen, beispielsweise bei Reinigungsmaschinen oder Gleisumbauzügen zu, sodaß es bei Anordnung erfindungsgemäßer Vorrichtungen im Verband mit solchen Werkzeugen möglich ist, bei einer Gesamtdurcharbeitung des Gleises von vorneherein darauf zu achten, daß im Mittelbereich der Schwellen keine stark verdichteten Schotterzonen entstehen können, um ein "Schwellenreiten" zu vermeiden.

609852/0234

Claims (12)

1. Patentansprüche

   M.J Fahrbare Gleisbaumaschine zum Verdichten des Schotters unterhalb der Schwellen eines Gleises, mit vibrier- und gegebenenfalls beistellbaren Stopf- bzw. Verdichtwerkzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (12,15,16,17,22,34,35,50,51) zum Auflockern und bzw. oder Räumen des im Mittelbereiches (18) unterhalb der einzelnen Schwellen (8) vorhandenen Schotters vorgesehen ist, deren Werkzeuge (13,15',20,21 usf.) den Stopf- bzw. Verdichtwerkzeugen (10,11,37,39) zugeordnet und gegebenenfalls gleichzeitig als Verdichtwerkzeuge (13, 15',40,43,56) ausgebildet bzw. angeordnet sind.
2. 2. Gleisbaumaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (13,15',20,21 usf.) im Bereich zwischen den beiden jeweils einer Schiene bzw. einer Maschinenlängsseite zugeordneten Stopfbzw. Verdichtwerkzeugen (10,11) - bzw. Werkzeuggruppen angeordnet sind.
3. 3. Gleisbaumaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (15') im Bereich der Maschinenlängsachse den Stopfbzw. Verdichtwerkzeugen (10,11) vorgeordnet sind.
4. 4. Gleisbaumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Auflockern und bzw. oder Räumen und gegebenenfalls zum Verdichten des Schotters aus wenigstens einem, den Stopf- bzw. Verdichtwerkzeugen zugeordneten, über vorzugsweise hydraulische Antriebe (14,24,44) in das Schwellenfach absenkbaren und um eine im wesentlichen senkrecht zur Gleisebene verlaufende Achse (19) verschwenkbaren, vorzugsweise klappen- oder plattenförmigen Werkzeug (13, 15',20,21 usf.) besteht.
5. 5. Gleisbaumaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im wesentlichen in Schwellenfachlängsrichtung hintereinander angeordnete und gegen das jeweilige Schwellenauflager - Kreuzungsstelle Schiene/Schwelle - verschwenkbare, plattenförmige Werkzeuge (13,43,57,58) vorgesehen sind.

   609852/0234
6. 6. Gleisbaumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (22) zum Auflockern bzw. Räumen aus wenigstens einem absenkbaren und um eine im wesentlichen parallel zu den Schwellen verlaufende Achse (25) verschwenkbaren, vorzugsweise gabel- oder stoßkolbenfdrmigen Werkzeug (23,30) besteht.
7. 7. Gleisbaumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (12) zum Auflockern bzw. Räumen und gegebenenfalls Verdichten des Schotters aus mehreren - vorzugsweise entsprechend der Anzahl der gleichzeitig zu unterstopfenden Schwellen angeordneten und voneinander unabhängig absenk- und gemeinsam verschwenkbaren - Werkzeugen (13) besteht.
8. 8. Gleisbaumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (34,35,50,51) zum Auflockern bzw. Räumen des Schotters aus wenigstens einem im wesentlichen etwa V-förmig, spitz- oder gegebenenfalls stumpfwinkelig ausgebildeten und gegebenenfalls zueinander verschwenkbaren Werkzeug bzw. Werkzeugpaar (40,43,56) besteht, welches zum Räumen und vorzugsweise gleichzeitigen Verdichten des Schotters gegen die Schwellenauflager über Verstell antriebe (41,44,60) verschieb- und bzw. oder verschwenkbar ist.
9. 9. Gleisbaumaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß pro Schwellenfach wenigstens vier in etwa V-förmig ausgebildete und paarweise je Schiene links und rechts angeordnete, vorzugsweise verschwenk- oder beistellbare Werkzeuge bzw. Werkzeugpaare (56) vorgesehen sind, welche gegebenenfalls mit einem gemeinsamen Antrieb (55) insbesondere für mehrere je Schiene in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnete und der Anzahl der Stopf- bzw. Verdichtwerkzeuggruppen entsprechende Werkzeugpaare (56) - in Verbindung stehen.
10. 10. Gleisbaumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge der Vorrichtung zum Auflockern bzw. Räumen und gegebenenfalls Verdichten des Schotters über wenigstens einen Vibrationsantrieb (31,38,44) in Verbindung stehen, beispielsweise einen hydraulischen Impulsgenerator, Exzenterwellenanordnungen oder dgl.

    609852/0234
11. 11. Gleisbaumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge der Vorrichtung zum Auflockern und bzw. oder Räumen und gegebenenfalls zum Verdichten des Schotters über mechanische Antriebe, beispielsweise Gewindespindel mit Mutter oder dgl., einstell- bzw. verschieb- oder verschwenkbar sind.
12. 12. Gleisbaumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge der Vorrichtung zum Auflockern und bzw. oder Räumen und gegebenenfalls zum Verdichten des Schotters zu ihrer Verschiebung oder Verschwenkung mit den vorzugsweise hydraulischen Verstell antrieben der Stopf- und bzw. oder Verdichtwerkzeuge verbunden sind.

    Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaft m.b.H.

    609852/0234

    λ*

    Leerseite