AT500972B1 - Verfahren zum unterstopfen von schwellen - Google Patents

Description

2 AT 500 972 B1

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises gemäß den im Oberbegriff von Anspruch 1 angeführten Merkmalen.

Stopfaggregate zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises sind bereits vielfach bekannt, 5 wie z. B. durch US 4 240 352, AT 339 358, EP 0 331 956 oder US 4 068 595. Die auf die Stopfpickel einwirkenden Vibrationen können entweder durch eine Exzenterwelle oder durch hydraulische Impulse in einem Linearantrieb erzeugt werden, der gleichzeitig auch die Beistellbewegungen der Stopfpickel ausführt. io In Johann Fischer; Einfluss von Frequenz und Amplitude auf die Stabilisierung von Oberbauschotter; Dissertation an der TU Graz, 1983 werden die Zusammenhänge zwischen Frequenz, Amplitude, Beistellgeschwindigkeit und dem erzielten Ergebnis der Gleisstopfung untersucht. Die optimale Verdichtung wird in einem Frequenzbereich von 35 bis 50 Hz erzielt. Das Eindringen der Stopfpickel wird in dieser Arbeit nicht berücksichtigt. 15 DE 24 00 554 A1 beschreibt ein Verfahren bzw. zeigt eine Vorrichtung zum vibrierenden Bearbeiten von Materialien. Die Vibrationskraft wird dabei in Form einer Aufeinanderfolge ungleich langer und ungleich starker Kraftimpulse wirksam. 20 Durch EP 1 411 173 A2 ist eine Bodenverdichtungsvorrichtung mit einem Schwingungserzeuger, der mit einer Messeinrichtung zur Feststellung des Verdichtungszustandes des Bodens gekoppelt ist, bekannt. Die Messeinrichtung beeinflusst - in Abhängigkeit vom Verdichtungszustand - die Amplitude und/oder die Frequenz des Schwingungserzeugers. 25 WO 92/10637 beschreibt ein Verfahren um Löcher in den Untergrund zu rammen. Die Frequenz des dazu verwendeten, vibrierenden Rammwerkzeuges wird so gewählt, dass entweder eine maximale Eindringgeschwindigkeit oder ein minimaler Energieaufwand erzielt wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun in der Schaffung eines Verfahrens der gat-30 tungsgemäßen Art, mit dem eine Einsatzoptimierung eines Stopfaggregates erzielbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 angeführten Merkmale gelöst. 35 Durch dieses Verfahren wird die Vibration der Stopfpickel auf deren eigentlichen Arbeitseinsatz reduziert, wodurch die aus der Vibration resultierenden nachteiligen Auswirkungen auf das Stopfaggregat bzw. auch auf die Umwelt in Form von Lärm im Vergleich zu der bisherigen Dauervibration um etwa zwei Drittel reduzierbar sind. Auch die in der Arbeitskabine auf die Bedienungsperson nachteilig einwirkenden Schwingungen werden erheblich reduziert. 40

Weitere Vorteile und Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und der Zeichnung.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei-45 spielen näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 und 2 eine Ansicht einer Stopfmaschine bzw. eines Stopfaggregates, so Fig. 3 eine Darstellung der Absenkbewegungen der Stopfpickel und parallel dazu die einzelnen Vibrationssequenzen.

Ein in Fig. 1 und 2 dargestelltes Stopfaggregat 1 weist zwei je mit einem Stopfpickel 2 verbundene, als Hebel wirksame Stopfwerkzeuge 3 auf, die in einer normal zu einer Schwelle 4 verlause fenden Maschinenlängsrichtung 5 voneinander distanziert sind. Die Stopfwerkzeuge 3 sind um

Claims (4)

1. 3 AT 500 972 B1 eine Schwenkachse 6 verschwenkbar auf einem Werkzeugträger 7 gelagert und jeweils mit einem hydraulischen Beistellantrieb 8 verbunden. Dieser ist jeweils über eine Anlenkstelle 9 am Werkzeugträger 7 angelenkt, der durch Antriebe 10 relativ zu einem Maschinenrahmen 11 einer Stopfmaschine 12 (Fig. 1) höhenverstellbar ist. Diese ist durch einen Fahrantrieb 13 auf einem 5 Gleis 14 verfahrbar. Die als Linearantrieb wirksamen Beistellantriebe 8 sind derart ausgeführt, dass diese nicht nur eine lineare Beistellbewegung 15, sondern gleichzeitig auch - in einer (z.B. durch AT 339 358, EP 0 331 956 oder US 4 068 595) bekannten Weise - die für die Stopfpickel 2 erforderliche io Vibration - mit einem schematisch angedeuteten Vibrationsantrieb 18 - erzeugen. Dazu werden die mit Wegaufnehmern 16 ausgestatteten Beistellantriebe 8 durch entsprechende Servoventile einer nicht näher dargestellten Hydraulikanlage angesteuert. Dadurch kann die Beistellgeschwindigkeit, die Schwingungsamplitude, deren Form und die Frequenz vorgegeben werden. 15 In Fig. 3 ist mit einer Linie a der angehobene Zustand der Stopfpickel 2 dargestellt, in dem sich diese oberhalb der Schwelle 4 befinden und durch Vorfahrt der Stopfmaschine 12 ungehindert in Maschinenlängsrichtung 5 bewegbar sind. Durch eine darunter befindliche Linie b ist die unterste Position der Stopfpickel 2 dargestellt, in der mit der Beistellbewegung 15 die Verdichtung von unterhalb der Schwelle 4 befindlichem Schotter 17 durchgeführt wird. Eine unterste 20 Linie t zeigt die für den Stopfvorgang benötigte Zeit sowie eine Vibrationsfrequenz f. Ein Stopfzyklus sz beginnt mit einer Absenkbewegung der Stopfpickel 2 von A nach B durch Aktivierung des Antriebes 10 und Absenkung des Stopfaggregates 1. Anschließend erfolgt durch Aktivierung der beiden Beistellantriebe 8 die Beistellbewegung 15 (von B nach C) der 25 beiden eingetauchten Stopfpickel 2 zueinander, um damit den dazwischen befindlichen Schotter 17 zu verdichten. Nach der Schotterverdichtung erfolgt ein Anheben der Stopfpickel 2 (von C nach D) und eine Vorfahrt des Stopfaggregates 1 zur nächsten Schwelle 4 (von D nach E). Damit ist der zur Unterstopfung einer Schwelle 4 erforderliche Stopfzyklus sz beendet. so Parallel dazu wird mit der genannten Absenkbewegung (Punkt A) der Vibrationsantrieb 18 zur Vibration der Stopfpickel 2 aktiviert und mit der Anhebung des Stopfaggregates 1 (Punkt C) automatisch deaktiviert. Damit setzt sich jeder Stopfzyklus sz aus einer von A bis C dauernden Vibrationssequenz x und einer von C bis E dauernden vibrationslosen Sequenz y zusammen. 35 Dies hat zur Folge, dass nunmehr die nachteiligen Auswirkungen der Stopfpickelschwingungen wesentlich reduziert sind und eine deutlich höhere Lebensdauer des Stopfaggregates 1 zu erwarten ist. Außerdem wird weniger Lärm emittiert. Es ist von Vorteil und auch einfach realisierbar, während des Eintauchvorganges (A-B) die Vibrationsfrequenz zu erhöhen (z. B. 60 Hertz) und während des Verdichtvorganges (B-C) auf die bewährte Frequenz von 35 Hertz 40 zu reduzieren. Damit ist besonders bei verkrustetem Schotter ein leichteres Eindringen der Stopfpickel 2 und damit eine erhöhte Stopfleistung sichergestellt. Die Amplitude der schwingenden Stopfpickel 2 kann durch die elektronische Steuerung des Vibrationsantriebes 18 vorgegeben werden. Folglich kann die Amplitude auch einfach an die 45 vorherrschenden Einsatzbedingungen angepasst werden (z.B. höhere Verdichtamplitude bei lockerer Schotterbettung). Auch die Form der Amplitude kann beeinflusst werden. Zum Beispiel könnte die Vorwärtsbewegung des Stopfpickels 2 während einer Amplitude langsamer sein als die Rückwärtsbewegung (Sägezahnamplitude). Auch die Beistellgeschwindigkeit kann den Einsatzbedingungen angepasst werden. 50 Patentansprüche: 1. Verfahren zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises, wobei auf einem höhenverstell-55 baren Stopfaggregat (1) gelagerte Stopfpickel (2) durch hydraulische Beistellantriebe (8) in 4 AT 500 972 B1 Gleislängsrichtung zueinander beistellbar und durch einen Vibrationsantrieb (18) in Vibrationen versetzbar sind, und das Stopfaggregat (1) in einem - sich für jede Unterstopfung wiederholenden - Stopfzyklus (sz) zum Eintauchen der Stopfpickel (2) in Schotter (17) abgesenkt, nach Verdichtung des Schotters (17) hochgehoben und abschließend zur Unter-5 Stopfung der nächsten Schwelle (4) weiterbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stopfzyklus (sz) aus einer Vibrationssequenz (x), bei der die Stopfpickel (2) in Vibrationen versetzt werden, und einer vibrationslosen Sequenz (y), bei der die Stopfpickel (2) vibrationsfrei sind, zusammengesetzt ist. io 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vibrationssequenz (x) die Stopfpickel (2) in den Schotter (17) eingetaucht sowie zur Schotterverdichtung zueinander beigestellt werden.
2. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der vibrationslosen Sequenz 15 (y) die Stopfpickel (2) hochgehoben und zur nächsten Unterstopfung weiterbewegt werden.
3. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationssequenz (x) aus zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten mit unterschiedlicher Stopffrequenz (0 der Stopfpickel (2) zusammengesetzt ist. 20
4. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfpickel (2) während des Eintauchens in den Schotter (17) mit einer Eintauchfrequenz schwingen, die im Vergleich zur nachfolgenden Beistellfrequenz während der Beistellbewegung der Stopfpickel (2) erhöht ist. 25 Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 30 35 40 45 50 55