AT18631U1 - Stopfpickel für eine Stopfmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stopfpickel (1) für eine Stopfmaschine zum Unterstopfen von in einem Gleisschotterbett (2) gelagerten Schwellen (3) eines Gleises, mit einem Pickelschaft (5), der bezogen auf eine bestimmungsgemäße, annähernd vertikale Ausrichtung ein unteres Ende aufweist, an dem eine Pickelplatte (6) angeordnet ist, die zumindest auf einer Seite über den Pickelschaft (5) ragt und eine obere Deckfläche (11) umfasst. Dabei weist die Pickelplatte (6) durch eine Neigung der oberen Deckfläche (11) zwischen dem Pickelschaft (5) und einer Plattenseitenfläche (9) eine Plattenoberkante (12) zur Verdrängung von Schotterkörnern (14) während einer Aufwärtsbewegung (13) auf. Damit ist die letzte Phase eines Stopfzyklus, nämlich das Herausziehen des Stopfpickels (1) aus dem Gleisschotterbett (2) optimiert durchführbar.

Description

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Beschreibung

STOPFPICKEL FÜR EINE STOPFMASCHINE

[0001] Die Erfindung betrifft einen Stopfpickel für eine Stopfmaschine zum Unterstopfen von in einem Gleisschotterbett gelagerten Schwellen eines Gleises, mit einem Pickelschaft, der bezogen auf eine bestimmungsgemäße, annähernd vertikale Ausrichtung ein unteres Ende aufweist, an dem eine Pickelplatte angeordnet ist, die zumindest auf einer Seite über den Pickelschaft ragt und eine obere Deckfläche umfasst.

[0002] Beispielsweise ist aus der EP 1329 554 A1 ein gattungsgemäßer Stopfpickel bekannt. An einem unteren Ende eines Pickelschaftes ist eine Pickelplatte angeordnet. Diese Pickelplatte weist eine Plattenvorderseite und eine Plattenrückseite auf. Bei vertikaler Ausrichtung des Stopfpickels verläuft die Plattenvorderseite annähernd vertikal. Die Plattenrückseite verläuft schräg nach oben und geht in den Pickelschaft über. Am unteren freien Ende bilden die Plattenvorderseite und die Plattenrückseite eine Plattenunterkante. Diese Plattenunterkante ist ebenso wie die Plattenvorderseite und die Plattenrückseite mit Hartmetallplättchen bedeckt.

[0003] Während eines Stopfzyklus taucht der mit Vibration beaufschlagte Stopfpickel in ein Gleisschotterbett ein. Dabei trifft zunächst die Pickelunterkante auf die Schotterbettoberfläche und verdrängt Schotterkörner zur Seite. Ab einer vorgegebenen Eintauchtiefe wird die Plattenvorderseite gegen die Schotterkörner bewegt. Auf diese Weise werden die vom Stopfpickel erfassten Schotterkörner unter eine zu unterstopfende Schwelle geschoben. In weiterer Folge erfolgt durch die Vibrationsbeaufschlagung eine Verdichtung des Schotterkorngefüges, wodurch eine nachhaltige Auflage der Schwelle entsteht. In einer abschließenden Phase des Stopfzyklus wird der Stopfpickel aus dem Gleisschotterbett gezogen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stopfpickel eingangs genannter Art dahingehend zu verbessern, dass in jeder Phase eines Stopfzyklus eine optimale Schotterbehandlung erfolgt.

[0005] Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.

[0006] Erfindungsgemäß weist die Pickelplatte durch eine Neigung der oberen Deckfläche zwischen dem Pickelschaft und einer Plattenseitenfläche eine Plattenoberkante zur Verdrängung von Schotterkörnern während einer Aufwärtsbewegung auf. Damit ist die letzte Phase des Stopfzyklus, nämlich das Herausziehen des Stopfpickels aus dem Gleisschotterbett optimiert durchführbar. Beim Herausziehvorgang werden Schotterkörner mittels der Plattenoberkante seitlich abgeleitet. Bei diesem Verdrängungsvorgang bleiben die Schotterkörner weitestgehend an ihrer Stelle im Schottergefüge. Im Gegensatz dazu werden bei herkömmlichen Stopfpickel ohne Plattenoberkante Schotterkörner beim Herausziehvorgang mit nach oben befördert. Diese Schotterkörner fehlen dann im Schottergefüge und können auf die Schwellenoberflächen oder die Schienenoberflächen geschleudert werden. Für den Zugverkehr sind solche Schotterkörner störend, insbesondere durch gefährlichen Schotterflug auf Hochgeschwindigkeitsstrecken. Zudem bewirken die im Schottergefüge fehlenden Schotterkörner eine Schwächung des Querverschiebewiderstands der unterstopften Schwellen. Diese Nachteile werden mit dem erfindungsgemäßen Stopfpickel vermieden.

[0007] Vorteilhafterweise geht die Plattenoberkante mit einer Ausrundung in den Pickelschaft über. Damit ist sichergestellt, dass auch eng am Pickelschaft anliegende Schotterkörne während des Herausziehvorgangs durch die Pickeloberkante verdrängt werden.

[0008] Besonders effektiv ist diese Ausgestaltung, wenn die Ausrundung einen Radius von mindestens 20%, insbesondere von zumindest 40% einer Schaftbereite am unteren Ende des Pickelschafts aufweist. Die große Ausrundung vermeidet ein Verklemmen von Schotterkörner zwischen dem unteren Ende des Pickelschafts und anderen Schotterkörnern.

[0009] Bei einer weiteren Verbesserung schließt jede obere Deckfläche der Pickelplatte mit einer 117

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Horizontalebene einen Neigungswinkel von mindestens 30°, insbesondere von mindestens 45° ein. Damit ergibt sich im Querschnitt der Plattenoberkante ein spitzer Winkel, der die Verdrängung der Schotterkörner beim Herausziehvorgang begünstigt.

[0010] Weiter optimiert wird die Verdrängung der Schotterkörner beim Herausziehvorgang durch einen abfallenden Verlauf der Plattenoberkante von dem Pickelschaft zu der zugeordneten Plattenseitenfläche. Die damit bewirkte Neigung der Plattenoberkante führt zu einer zusätzlichen seitlichen Verdrängung der Schotterkörner.

[0011] Vorteilhafterweise verläuft dabei die Plattenoberkante gegenüber einer Horizontalebene mit einem abfallenden Winkel von mindestens 10°, insbesondere von mindestens 20°. Damit wird die gewünschte Wirkung erzielt, ohne die wirksame Kontaktfläche der Pickelplatte während des Beistellvorgangs zu beeinträchtigen.

[0012] Eine Verbesserung der Standzeit des Stopfpickels wird durch eine Abrundung der Plattenoberkante erzielt, insbesondere mit einem Rundungsradius in einem Bereich zwischen 0,5 und 3 Millimeter und bevorzugt in einem Bereich zwischen 1 und 2 Millimeter. Diese Abrundung reduziert den Verschleiß der Plattenoberkante, wobei die gewünschte Wirkung, nämlich das Verdrängen der Schotterkörner im Zuge eines Herausziehvorgangs des Stopfpickels aus dem Gleisschotterbett, erhalten bleibt.

[0013] In einer bevorzugten Variante ist die Plattenoberkante durch eine vordere obere Deckfläche, die an eine Plattenvorderseite anschießt, und eine hintere obere Deckfläche, die an eine Plattenhinterseite anschließt, gebildet. Die vordere und die hintere obere Deckfläche weisen dabei insbesondere eine annähernd gleiche Neigung gegenüber einer Horizontalebene auf, wodurch sich ein besonders robuster Querschnitt der Pickelplatte ergibt. Eine auf das einzelne Schotterkorn wirkende Verdrängungskraft ergibt sich aus der jeweiligen Neigung.

[0014] In einer anderen bevorzugten Variante ist die Plattenoberkante durch die zugeordnete obere Deckfläche und eine Plattenvorderseite oder eine Plattenrückseite gebildet. Ein Querschnittswinkel der Plattenoberkante wird dabei im Wesentlichen durch die Neigung der einen oberen Deckfläche bestimmt. Diese Neigung bestimmt die resultierende Verdrängungskraft, die beim Herausziehvorgang des Stopfpickels aus dem Gleisschotterbett auf die einzelnen Schotterkörner wirkt.

[0015] Bevorzugt ragt die Pickelplatte auf beiden Seiten über den Pickelschaft, wobei die Plattenoberkante auf jeder Seite ausgebildet ist. Insbesondere ist der Stopfpickel bezüglich einer Vertikalebene symmetrisch aufgebaut. Damit ergibt sich während eines Stopfvorgangs eine gleichmäßige Belastung des Stopfpickels.

[0016] Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

[0017] Fig. 1 Herausziehvorgang gegenüberliegender Stopfpickel;

[0018] Fig. 2 Vorderansicht eines Stopfpickels, dessen Pickelplatte einseitig über den Pickelschaft ragt;

[0019] Fig. 3 Vorderansicht eines Stopfpickels, dessen Pickelplatte beidseitig über den Pickelschaft ragt;

[0020] Fig. 4 Seitenansicht eines Stopfpickels mit einer Pickelplatte in einer ersten Ausführungsvariante;

[0021] Fig. 5 Vergrößerung der Pickelplatte gemäß Fig. 4; [0022] Fig. 6 Seitenansicht einer Pickelplatte in einer zweiten Ausführungsvariante.

[0023] Ein gattungsgemäßer Stopfpickel 1 dient zum Unterstopfen von in einem Gleisschotterbett 2 gelagerten Schwellen 3. In der Regel sind bezüglich einer jeweils zu unterstopfenden Schwelle 3 gegenüberliegende Stopfpickel 1 in einem Stopfaggregat einer auf einem Gleis verfahrbaren Stopfmaschine angeordnet. In Fig. 1 sind Stopfpickelhalterungen 4 des Stopfaggregats angedeu-

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[0024] In der jeweiligen Stopfpickelhalterung 4 ist ein Aufnahmeabschnitt eines Pickelschafts 5 des zugeordneten Stopfpickels 1 befestigt. Der aus der jeweiligen Stopfpickelhalterung 4 ragende Pickelschaft 5 ist in einer Ausgangsstellung bestimmungsgemäß annähernd vertikal nach unten ausgerichtet, wie in Fig. 1 in der obersten Stellung der beiden Stopfpickel 1 ersichtlich.

[0025] Am unteren Ende des Pickelschafts 5 weist der jeweilige Stopfpickel 1 eine quer zu einer Beistellrichtung ausgerichtete Pickelplatte 6 auf. Zwischen dem Aufnahmeabschnitt und der Pickelplatte 6 ist der Pickelschaft 5 nach unten verjüngt. Eine Plattenvorderseite 7 und eine Plattenrückseite 8 sind durch zwei Plattenseitenflächen 9 verbunden und unten durch eine Plattenunterkante 10 begrenzt. Oben ist in einem Bereich, in welchem die Pickelplatte 6 seitlich über den Pickelschaft 5 ragt, eine Deckfläche 11 der Pickelplatte 6 ausgebildet. In Fig. 2 ragt die Pickelplatte 6 nur auf einer Seite über den Pickelschaft 5. Eine andere Variante, bei welcher die Pickelplatte 6 auf beiden Seiten über den Pickelschaft 5 ragt, ist in Fig. 3 dargestellt.

[0026] Erfindungsgemäß weist die jeweilige obere Deckfläche 11 eine Neigung auf, wodurch zwischen dem Pickelschaft 5 und der zugeordneten Plattenseitenfläche 9 eine Plattenoberkante 12 ausgebildet ist. Die jeweilige Plattenoberkante 12 ist in den Figuren 2-6 mit einer dicken Linie dargestellt und bewirkt während einer Aufwärtsbewegung 13 des Stopfpickels 1 eine Verdrängung von Schotterkörnern 14 des Gleisschotterbetts 2.

[0027] Ein Stopfvorgang gliedert sich gewöhnlich in mehrere Phasen. In einer ersten Phase wird das Stopfaggregat mit den Stopfpickeln 1 über Schwellenfächern beidseits der zu unterstopfenden Schwelle 3 positioniert. Bei einer anschießenden Abwärtsbewegung dringen die Stopfpickel 1 mit Vibration beaufschlagt in das Gleisschotterbett 2 ein, wobei die Pickelunterkanten 10 zuerst auf eine Schotterbettoberfläche 15 auftreffen. Die Absenkbewegung wird fortgesetzt, bis die Stopfpickel 1 eine vorgegebene Eintauchtiefe erreichen. Bei dieser Eintauchtiefe befinden sich die Plattenoberkanten 12 unterhalb der zu unterstopfenden Schwelle 3.

[0028] Bei einem Beistellvorgang, der kurz vor dem Erreichen oder beim Erreichen der vorgegebenen Eintauchtiefe beginnt, werden die Stopfpickel 1 zueinander bewegt, wobei die Vibrationsbeaufschlagung mit einer gegebenenfalls verminderten Vibrationsfrequenz von 35 Hz aufrechterhalten wird. Dabei schieben die Pickelplatten 6 mit den Plattenvorderseiten 7 Schotterkörner 14 unter die Schwelle 3. Auf diese Weise wird ein durch einen Hebevorgang des Gleises gebildeter Hohlraum unter der Schwelle 3 verfüllt. Nach dieser Verfüllung üben die vibrierenden Plattenvorderseiten 7 weiterhin Druck auf die Schotterkörner 14 aus und bewirken eine nachhaltige Verdichtung des Schottergefüges.

[0029] In einer abschließenden Phase des Stopfvorgang werden die Stopfpickel 1 aus dem Gleisschotterbett 2 herausgezogen. Dieser Herausziehvorgang ist in Fig. 1 in mehreren Stadien dargestellt. Ausgehend von der untersten Position der Stopfpickel 1 erfolgt eine koordinierte Aufwärtsbewegung 13 und Rückstellbewegung der Stopfpickel 1. Der jeweilige Stopfpickel 1 wird dabei bevorzugt entlang einer durch Flächenschwerpunkte der Querschnitte des Pickelschafts 5 gebildeten Trajektorie 16 bewegt. Auf diese Weise wird die zuvor hergestellte verdichtete Schotterauflage für die Schwelle 3 nicht beeinträchtigt.

[0030] Durch die erfindungsgemäßen Plattenoberkanten 12 der Pickelplatten 6 wird zudem verhindert, dass Schotterkörner 14 beim Herausziehvorgang nach oben bewegt werden. Die geneigten oberen Deckflächen 11 der Pickelplatten 6 bewirken nämlich eine Verdrängung der Schotterkörner 14 nach vorne und/oder nach hinten und/oder zur Seite.

[0031] Beispielhafte Stopfpickel 1 zeigen die Figuren 2-6, wobei jeweils nur ein unterer Abschnitt des Pickelschafts 5 und die Pickelplatte 6 dargestellt sind. In den Figuren 2 und 3 ist eine seitliche Verdrängung der Schotterkörner 14 mit Pfeilen angedeutet. Dabei verläuft die jeweilige Plattenoberkante 12 bevorzugt vom Pickelschaft 5 zur zugeordneten Plattenseitenfläche 9 abfallend. Insbesondere liegt ein Winkel a zwischen einer Horizontalebene 17 und der jeweiligen Plattenoberkante 12 in einem Bereich zwischen 10° und 30°, beispielsweise bei 20°. Zudem geht die Plattenoberkante 12 vorteilhafterweise mit einer Ausrundung in den Pickelschaft 5 über, wobei

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diese Ausrundung einen Radius r1 von zumindest 20%, zum Beispiel 30% einer Schaftbreite b am unteren Ende des Pickelschafts 5 aufweist.

[0032] Eine Verdrängung der Schotterkörner 14 nach vorne und nach hinten ist in Fig. 4 mit Pfeilen angedeutet. Dieser Effekt dritt bei der Aufwärtsbewegung 13 des Stopfpickels 1 durch die geneigten oberen Deckflächen 11 ein. Eine Vergrößerung dieser Ausführungsform ist in Fig. 5 dargestellt. Hier schließt eine vordere obere Deckfläche 11 an die Plattenvorderseite 7 an und eine hintere obere Deckfläche 11 schließt an die Plattenrückseite 8 an.

[0033] Die vordere obere Deckfläche 11 schließt mit der Horizontalebene 17 einen ersten Neigungswinkel ß1 ein und die hintere obere Deckfläche 11 schließt mit der Horizontalebene 17 einen zweiten Neigungswinkel ß2 ein. Bevorzugt liegt der jeweilige Neigungswinkel ß1, ß2 in einem Bereich zwischen 30° und 75°, insbesondere zwischen 45° und 60°. Bevorzugt ist ein sich ergebender Querschnittswinkel y der Plattenoberkante 12 ein spitzer Winkel, damit die Schotterkörner 14 bei der Aufwärtsbewegung 13 effektiv nach vorne und nach hinten verdrängt und nicht nach oben mitbewegt werden.

[0034] Eine Verbesserung der Verschleißfestigkeit der Plattenoberkante 12 wird durch eine Abrundung mit einem Rundungsradius r2 in einem Bereich zwischen 0,5 Millimeter und 3 Millimeter erreicht. Beispielsweise ist dieser Rundungsradius r2 gleich 1,5 Millimeter.

[0035] Eine alternative Variante der Stopfpickelplatte 6 ist in Fig. 6 dargestellt. Hier bildet eine einzelne geneigte obere Deckfläche 11 gemeinsam mit der Plattenvorderseite 7 die Plattenoberkante 12. Dabei schließt die Deckfläche 11 mit der Horizontalebene 17 den Neigungswinkel ß ein, wobei dieser Neigungswinkel bevorzugt in einem Bereich zwischen 25° und 65°, beispielsweise bei 45° liegt. Durch die annähernd vertikal ausgerichtete Pickelvorderseite 7 ergibt sich damit eine deutlich spitzer Querschnittswinkel y der Plattenoberkante 12.

[0036] In den Figuren 4 bis 6 ist ersichtlich, dass die Plattenrückseite 8 von der Plattenunterkante 10 ausgehend in einem unteren Abschnitt geneigt nach hinten verläuft, wobei diese geneigte Fläche in den Pickelschaft 5 übergeht. In einem oberen Abschnitt verlaufen die über den Pickelschaft 5 ragenden seitlichen Bereiche der Plattenrückseite 8 annähernd parallel zur Plattenvorderseite 7.

[0037] Auf der Plattenunterkante 10, der Plattenvorderseite 7 und der Plattenrückseite 8 sind Hartmetallplättchen 18 angeordnet. Zusätzlich sind in den Plattenseitenflächen 9 Hartmetallbolzen 19 angeordnet, wodurch die Pickelplatte 6 eine verlängerte Standzeit aufweist. Bevorzugt sind auch die jeweilige Deckfläche 11 und die jeweilige Plattenoberkante 12 mit Hartmetallplättchen 18 beschichte. Auf diese Weise erhöht sich die Standfestigkeit des Stopfspickels 1 in allen Phasen des Stopfvorgangs.

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Claims (10)

A hes AT 18631 U1 2026-01-15 Ss N Ansprüche

1. Stopfpickel (1) für eine Stopfmaschine zum Unterstopfen von in einem Gleisschotterbett (2) gelagerten Schwellen (3) eines Gleises, mit einem Pickelschaft (5), der bezogen auf eine bestimmungsgemäße, annähernd vertikale Ausrichtung ein unteres Ende aufweist, an dem eine Pickelplatte (6) angeordnet ist, die zumindest auf einer Seite über den Pickelschaft (5) ragt und eine obere Deckfläche (11) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Pickelplatte (6) durch eine Neigung der oberen Deckfläche (11) zwischen dem Pickelschaft (5) und einer Plattenseitenfläche (9) eine Plattenoberkante (12) zur Verdrängung von Schotterkörnern (14) während einer Aufwärtsbewegung (13) aufweist.

2. Stopfpickel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenoberkante (12) mit einer Ausrundung in den Pickelschaft (5) übergeht.

3. Stopfpickel (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrundung einen Radius (r1) von zumindest 20%, insbesondere von zumindest 40% einer Schaftbreite (b) am unteren Ende des Pickelschafts (5) aufweist.

4. Stopfpickel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede obere Deckfläche (11) mit einer Horizontalebene (17) einen Neigungswinkel (ß, 81, B2) von mindestens 30°, insbesondere von mindestens 45° einschließt.

5. Stopfpickel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenoberkante (12) von dem Pickelschaft (5) zu der zugeordneten Plattenseitenfläche (9) abfallend verläuft.

6. Stopfpickel (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenoberkante (12) gegenüber einer Horizontalebene (17) mit einem Winkel (a) von mindestens 10°, insbesondere von mindestens 20° abfallend verläuft.

7. Stopfpickel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenoberkante (12) abgerundet ist, insbesondere mit einem Rundungsradius (r2) in einem Bereich zwischen 0,5 und 3 Millimeter, bevorzugt in einem Bereich zwischen 1 und 2 Millimeter.

8. Stopfpickel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenoberkante (12) durch eine vordere obere Deckfläche (11), die an eine Plattenvorderseite (7) anschießt, und eine hintere obere Deckfläche (11), die an eine Plattenhinterseite (8) anschließt, gebildet ist.

9. Stopfpickel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenoberkante (12) durch die zugeordnete obere Deckfläche (11) und eine Plattenvorderseite (7) oder eine Plattenrückseite (8) gebildet ist.

10. Stopfpickel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pickelplatte (6) auf beiden Seiten über den Pickelschaft (5) ragt und dass die Plattenoberkante (12) auf jeder Seite ausgebildet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen