AT524005B1

AT524005B1 - Process and machine with a tamping unit

Info

Publication number: AT524005B1
Application number: ATA50567/2020A
Authority: AT
Original assignee: Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh
Priority date: 2020-07-03
Filing date: 2020-07-03
Publication date: 2025-03-15
Also published as: AT524005A1; WO2022002521A1; EP4176132B1; EP4176132A1; EP4176132C0

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstopfen von in einem Schotterbett (2) gelagerten Schwellen (4) eines Gleises (3) mittels eines Stopfaggregats (7) zum gleichzeitigen Unterstopfen von mehreren unmittelbar hintereinander positionierten Schwellen (4), mit mehreren in einer Arbeitsrichtung (26) unmittelbar hintereinander angeordneten und unabhängig voneinander höhenverstellbaren, Stopfpickel aufweisenden Stopfeinheiten (14) zum jeweiligen Unterstopfen einer Schwelle (4). Dabei wird in einem Stopfzyklus zunächst eine erste Gruppe von nicht unmittelbar hintereinander angeordneten Stopfeinheiten (14) in das Schotterbett (2) abgesenkt, beigestellt und wieder angehoben, wobei vorzugsweise eine zweite Gruppe von nicht unmittelbar hintereinander angeordneten Stopfeinheiten (14) in das Schotterbett abgesenkt, beigestellt und wieder angehoben wird, wobei die Stopfpickel der zweiten Gruppe erst dann in ein jeweiliges Schwellenfach eintauchen, wenn die Stopfpickel der ersten Gruppe keinen Kontakt mehr mit dem Schotterbett (2) haben und wobei vor Beginn eines nächsten Stopfzyklus das Stopfaggregat (7) in Arbeitsrichtung (26) weiterbewegt wird. Damit wird vermieden, dass zwei Stopfwerkzeuge (18) in unmittelbarer Nähe gleichzeitig auf dieselben Schotterkörner einwirken.The invention relates to a method for tamping sleepers (4) of a track (3) mounted in a ballast bed (2) by means of a tamping unit (7) for the simultaneous tamping of several sleepers (4) positioned directly one behind the other, with several tamping units (14) arranged directly one behind the other in a working direction (26) and independently adjustable in height, having tamping picks for the respective tamping of a sleeper (4). In a tamping cycle, a first group of tamping units (14) not arranged directly one behind the other is lowered into the ballast bed (2), positioned therein, and raised again, wherein preferably a second group of tamping units (14) not arranged directly one behind the other is lowered into the ballast bed, positioned therein, and raised again, wherein the tamping picks of the second group only dip into a respective sleeper compartment when the tamping picks of the first group no longer have contact with the ballast bed (2), and wherein the tamping unit (7) is moved further in the working direction (26) before the start of a next tamping cycle. This prevents two tamping tools (18) in close proximity from acting on the same ballast grains at the same time.

Description

VERFAHREN UND MASCHINE MIT EINEM STOPFAGGREGAT METHOD AND MACHINE WITH A STUFFING UNIT

TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL FIELD

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstopfen von in einem Schotterbett gelagerten Schwellen eines Gleises mittels eines Stopfaggregats zum gleichzeitigen Unterstopfen von mehreren unmittelbar hintereinander positionierten Schwellen, mit mehreren in einer Arbeitsrichtung unmittelbar hintereinander angeordneten und unabhängig voneinander höhenverstellbaren, Stopfpickel aufweisenden Stopfeinheiten zum jeweiligen Unterstopfen einer Schwelle. Zudem betrifft die Erfindung eine Maschine zur Durchführung des Verfahrens. [0001] The invention relates to a method for tamping sleepers of a track stored in a ballast bed using a tamping unit for the simultaneous tamping of several sleepers positioned directly behind one another, with several tamping units arranged directly behind one another in a working direction and independently height-adjustable, having tamping picks for tamping each sleeper. Furthermore, the invention relates to a machine for carrying out the method.

STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART

[0002] Zur Wiederherstellung bzw. Erhaltung einer vorgegebenen Gleislage werden Gleise mit Schotterbettung regelmäßig mittels einer Stopfmaschine bearbeitet. Dabei befährt die Stopfmaschine das Gleis und hebt den aus Schwellen und Schienen gebildeten Gleisrost mittels eines Hebe- /Richtaggregats auf ein Sollniveau. Eine Fixierung der neuen Gleislage erfolgt durch Unterstopfen der Schwellen mittels eines Stopfaggregats. Das Stopfaggregat umfasst Stopfwerkzeuge mit Stopfpickeln, die bei einem Stopfvorgang mit einer Schwingung beaufschlagt in das Schotterbett eintauchen und zueinander beigestellt werden. Dabei wird der Schotter unterhalb der jeweiligen Schwelle verdichtet. [0002] To restore or maintain a specified track position, ballasted tracks are regularly tamped using a tamping machine. The tamping machine travels along the track and raises the track grid, formed by sleepers and rails, to a desired level using a lifting/leveling unit. The new track position is secured by tamping the sleepers using a tamping unit. The tamping unit comprises tamping tools with tamping picks that, subjected to vibration during the tamping process, plunge into the ballast bed and are positioned close to one another. This compacts the ballast beneath each sleeper.

[0003] Insbesondere Strecken-Stopfmaschinen nutzen Stopfaggregate zum gleichzeitigen Unterstopfen mehrerer Schwellen. Die damit erreichte hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit ermöglicht die Durcharbeitung eines Gleises in kurzen Sperrpausen. Moderne Stopfmaschine zeichnen sich zudem durch geringe Verschleißwirkungen sowohl auf das Stopfaggregat als auch auf den Schotter aus. [0003] Track tamping machines, in particular, utilize tamping units for simultaneously tamping multiple sleepers. The resulting high processing speed allows for the completion of a track in short track closures. Modern tamping machines are also characterized by low wear on both the tamping unit and the ballast.

[0004] Aus der AT 513 034 A1 ist eine gattungsgemäße Maschine mit zumindest zwei hintereinander angeordneten Stopfeinheiten bekannt. Jede Stopfeinheit ist höhenverstellbar in einem gemeinsamen Aggregatträger angeordnet. Ein Stopfzyklus beginnt mit dem gemeinsamen Absenken der Stopfeinheiten. Diese gemeinsame Absenkung von aneinandergrenzenden Stopfeinheiten zum Unterstopfen von in Maschinenlängsrichtung benachbarten Schwellen erfolgt dabei zeitverzögert. Damit wird insbesondere das Eintauchen von unmittelbar benachbarten, in ein gemeinsames Schwellenfach eintauchenden Stopfpickel erleichtert. [0004] AT 513 034 A1 discloses a generic machine with at least two tamping units arranged one behind the other. Each tamping unit is height-adjustable and mounted on a common unit support. A tamping cycle begins with the joint lowering of the tamping units. This joint lowering of adjacent tamping units for tamping sleepers adjacent in the machine's longitudinal direction occurs with a time delay. This facilitates, in particular, the insertion of directly adjacent tamping picks into a common sleeper compartment.

Weitere Stopfaggregate bzw. Verfahren zum Unterstopfen mehrerer Schwellen und / oder Gruppen von Schwellen sind aus EP 0 775 779 A1, DE 15 354 080 A1 und EP 1 070 787 A1 bekannt. Aus WO 2020/083584 A1 und EP 1 653 003 A2 sind Stopfaggregate bekannt, bei denen die Absenk- und Beistellbewegungen bzw. die Vibrationen durch eine Steuerung optimiert werden können. Further tamping units and methods for tamping multiple sleepers and/or groups of sleepers are known from EP 0 775 779 A1, DE 15 354 080 A1, and EP 1 070 787 A1. Tamping units in which the lowering and positioning movements, or the vibrations, can be optimized by a control system, are known from WO 2020/083584 A1 and EP 1 653 003 A2.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG PRESENTATION OF THE INVENTION

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine besonders schonende Bearbeitung des Schotterbettes möglich ist. Zudem soll eine entsprechend verbesserte Maschine zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden. [0005] The invention is based on the object of improving a method of the type mentioned above so that particularly gentle processing of the ballast bed is possible. Furthermore, a correspondingly improved machine for carrying out the method is to be provided.

[0006] Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 7. Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an. [0006] According to the invention, these objects are achieved by the features of independent claims 1 and 7. Dependent claims specify advantageous embodiments of the invention.

[0007] Dabei wird in einem Stopfzyklus zunächst eine erste Gruppe von nicht unmittelbar hintereinander angeordneten Stopfeinheiten in das Schotterbett abgesenkt, beigestellt und wieder angehoben, wobei vorzugsweise eine zweite Gruppe von nicht unmittelbar hintereinander angeordneten Stopfeinheiten in das Schotterbett abgesenkt, beigestellt und wieder angehoben wird, wobei die Stopfpickel der zweiten Gruppe erst dann in ein jeweiliges Schwellenfach eintauchen, [0007] In a tamping cycle, a first group of tamping units not arranged directly one behind the other is lowered into the ballast bed, positioned and raised again, wherein preferably a second group of tamping units not arranged directly one behind the other is lowered into the ballast bed, positioned and raised again, wherein the tamping picks of the second group only then dip into a respective sleeper compartment,

wenn die Stopfpickel der ersten Gruppe keinen Kontakt mehr mit dem Schotterbett haben und wobei vor Beginn eines nächsten Stopfzyklus das Stopfaggregat in Arbeitsrichtung weiterbewegt wird. Das Verfahren bezieht sich auf ein Reihen-Stopfaggregat, das gewöhnlich zum gleichzeitigen Unterstopfen mehrerer unmittelbar hintereinanderliegender Schwellen genutzt wird. Im Unterschied zu dieser herkömmlichen Arbeitsweise erfolgt beim erfindungsgemäßen Betrieb des Stopfaggregats keine gleichzeitige Unterstopfung der unterhalb des Aggregats befindlichen Schwellen. Konkret gliedert sich ein derart modifizierter Stopfzyklus in eine Abfolge von Stopfvorgängen mit gruppierten Stopfeinheiten. Abgeschlossen wird der jeweilige Stopfzyklus mit einer Vorwärtsbewegung des Stopfaggregats in Arbeitsrichtung, um einen neuen Stopfzyklus zu beginnen. when the tamping picks of the first group are no longer in contact with the ballast bed, and the tamping unit is moved further in the working direction before the start of the next tamping cycle. The method relates to a series tamping unit, which is usually used for the simultaneous tamping of several sleepers located directly behind one another. In contrast to this conventional mode of operation, the operation of the tamping unit according to the invention does not involve simultaneous tamping of the sleepers located below the unit. Specifically, a tamping cycle modified in this way is divided into a sequence of tamping processes with grouped tamping units. The respective tamping cycle is concluded with a forward movement of the tamping unit in the working direction to begin a new tamping cycle.

[0008] Bei der erfindungsgemäßen Betriebsart unterstopfen die abgesenkten Stopfeinheiten nie unmittelbar hintereinanderliegende Schwellen. Während eines Stopfzyklus besteht immer ein Bearbeitungsabstand von zumindest zwei Schwellenteilungen. Damit wird vermieden, dass zwei Stopfwerkzeuge in unmittelbarer Nähe gleichzeitig auf dieselben Schotterkörner einwirken. Auf diese Weise werden sowohl die Komponenten des Stopfaggregats als auch die beim Stopfvorgang mobilisierten Schotterkörner geschont. Resultat ist neben einer längeren Standzeit der Stopfwerkzeuge eine Reduktion des Schotterabriebs. Zudem wird das Eintauchverhalten der Stopfwerkzeuge verbessert. [0008] In the operating mode according to the invention, the lowered tamping units never tamper directly behind sleepers. During a tamping cycle, there is always a processing distance of at least two sleeper pitches. This prevents two tamping tools in close proximity from simultaneously impacting the same ballast grains. This protects both the components of the tamping unit and the ballast grains mobilized during the tamping process. The result is not only a longer service life for the tamping tools but also a reduction in ballast abrasion. Furthermore, the immersion behavior of the tamping tools is improved.

[0009] In einer Weiterbildung des Verfahrens werden ein Höhenstellantrieb und ein Vibrationsantrieb der jeweiligen Stopfeinheit mittels einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung angesteuert. Eine Anderung der Höhenstellung und der Vibrationsbeaufschlagung der jeweiligen Stopfeinheit erfolgt dabei aufeinander abgestimmt durch eine gemeinsame Ansteuerung. Eine zusätzliche Sensorik zur Erfassung der jeweiligen Höhenstellung ist nicht erforderlich, aber vorteilhaft. [0009] In a further development of the method, a height adjustment drive and a vibration drive of the respective tamping unit are controlled by a common control device. A change in the height position and the vibration exposure of the respective tamping unit are coordinated by a common control system. Additional sensors for detecting the respective height position are not required, but are advantageous.

[0010] Vorteilhaft ist es zudem, wenn Stopfwerkzeuge der jeweiligen Stopfeinheiten mittels eines verstellbaren Vibrationsantriebs in Schwingung versetzt werden und wenn für den jeweiligen Vibrationsantrieb in Abhängigkeit einer Höhenstellung der zugeordneten Stopfeinheit eine variable Schwingungsfrequenz vorgegeben wird. Auf diese Weise ist die Schwingungsfrequenz bei einer angehobenen Stopfeinheit reduzierbar, um Lärm zu mindern und die bewegten Komponenten zu schonen. [0010] It is also advantageous if the tamping tools of the respective tamping units are set into vibration by means of an adjustable vibration drive, and if a variable vibration frequency is specified for the respective vibration drive depending on the height position of the associated tamping unit. In this way, the vibration frequency can be reduced when the tamping unit is raised in order to reduce noise and protect the moving components.

[0011] Günstigerweise werden die Stopfwerkzeuge während eines Tauchvorgangs in das Schotterbett mit einer höheren Schwingungsfrequenz beaufschlagt als während eines Beistellvorgangs. Insbesondere bei einem harten Schotterbett wird mit einer erhöhten Schwingungsfrequenz der Eintauchwiderstand reduziert, indem verkrustete Strukturen aufgebrochen und die Schotterkörner in einen fließähnlichen Zustand versetzt werden. Der Beistellvorgang selbst erfolgt mit der optimalen Schwingungsfrequenz (ca. 35 Hz). [0011] Advantageously, the tamping tools are subjected to a higher vibration frequency during a plunging process into the ballast bed than during a tamping process. Particularly in a hard ballast bed, an increased vibration frequency reduces the immersion resistance by breaking up encrusted structures and bringing the ballast grains into a flow-like state. The tamping process itself is carried out at the optimal vibration frequency (approximately 35 Hz).

[0012] In einer vorteilhaften Ausprägung des Verfahrens werden während eines Stopfzyklus in einem Verfahrensschritt zumindest zwei Stopfeinheiten, die nicht unmittelbar hintereinander angeordnet sind, gemeinsam abgesenkt, wobei in einem vorherigen oder nachfolgenden Verfahrensschritt eine dazwischen angeordnete Stopfeinheit abgesenkt wird. Auf diese Weise werden während eines Stopfzyklus alle Schwellen unterhalb des Stopfaggregats unterstopft. [0012] In an advantageous embodiment of the method, during a tamping cycle, at least two tamping units that are not arranged directly behind one another are lowered together in one process step, with an intermediate tamping unit being lowered in a previous or subsequent process step. In this way, all sleepers below the tamping unit are tamped during a tamping cycle.

[0013] Eine andere Ausprägung sieht vor, dass während eines Stopfzyklus zumindest zwei Stopfeinheiten, die nicht unmittelbar hintereinander angeordnet sind, gemeinsam abgesenkt werden und dass unmittelbar danach das Stopfaggregat für einen nächsten Stopfzyklus um eine Schwellenteilung in Arbeitsrichtung bewegt wird. Bei dieser Betriebsart wird jede Schwelle mehrmals unterstopft, um eine Schotterverdichtung mit hoher Qualität sicherzustellen. Sinnvoll ist eine solche Mehrfachstopfung insbesondere bei Gleisneulagen mit noch nicht vorverdichtetem Schotterbett. [0013] Another variant provides for at least two tamping units, which are not arranged directly behind one another, to be lowered together during a tamping cycle, and for the tamping unit to be moved immediately thereafter by one sleeper pitch in the working direction for the next tamping cycle. In this operating mode, each sleeper is tamped several times to ensure high-quality ballast compaction. This type of multiple tamping is particularly useful for new track construction where the ballast bed has not yet been pre-compacted.

[0014] Eine erfindungsgemäße Maschine umfasst ein Stopfaggregat zum gleichzeitigen Unterstopfen von mehreren unmittelbar hintereinander positionierten Schwellen eines Gleises mittels mehrerer unmittelbar hintereinander angeordneter Stopfeinheiten, wobei jede Stopfeinheit einen mittels eines Höhenstellantriebs höhenverstellbaren Werkzeugträger umfasst, auf dem gegen-[0014] A machine according to the invention comprises a tamping unit for the simultaneous tamping of several sleepers of a track positioned directly one behind the other by means of several tamping units arranged directly one behind the other, each tamping unit comprising a tool carrier which is height-adjustable by means of a height adjusting drive, on which

überliegende Stopfwerkzeuge gelagert sind, welche über Antriebe in Schwingung versetzbar und zueinander bestellbar sind. Dabei ist die Maschine in der Weise zur Ausführung eines der beschriebenen Verfahrens eingerichtet, dass alle Höhenstellantriebe mit einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung verbunden sind und dass in der Steuerungseinrichtung für die Höhenstellantriebe der unmittelbar hintereinander angeordneten Stopfeinheiten Steuersignale für zeitlich gestaffelte Absenk- und Hebevorgänge hinterlegt sind. Zum Einsatz kommt ein Reihen-Stopfaggregat, dessen Ansteuerung für die vorliegende Erfindung modifiziert ist. Auf diese Weise sind die Stopfvorgänge der hintereinander angeordneten Stopfeinheiten mittels der Steuerungseinrichtung aufeinander abgestimmt. overlying tamping tools are mounted, which can be set into vibration via drives and can be positioned relative to one another. The machine is set up to carry out one of the described methods in such a way that all height adjustment drives are connected to a common control device and that control signals for staggered lowering and raising processes are stored in the control device for the height adjustment drives of the tamping units arranged directly one behind the other. A series tamping unit is used, the control of which has been modified for the present invention. In this way, the tamping processes of the tamping units arranged one behind the other are coordinated with one another by means of the control device.

[0015] Vorteilhafterweise ist jeder Höhenstellantrieb mit einer Wegmesseinrichtung gekoppelt, die mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist. Jede Wegmesseinrichtung liefert ein Wegmesssignal für die Höhenlage eines zugeordneten Werkzeugträgers. Damit sind die Absenk- und Hebevorgänge der einzelnen Stopfeinheiten genau aufeinander abstimmbar. Beispielsweise beginnt der Absenkvorgang der zweiten Gruppe von Stopfeinheiten bereits kurz vor Beendigung des Anhebens der ersten Gruppe von Stopfeinheiten. Das verkürzt den jeweiligen Stopfzyklus, ohne die angeführten Vorteile zu schmälern. [0015] Advantageously, each height actuator is coupled to a position measuring device connected to the control device. Each position measuring device provides a position measuring signal for the height of an associated tool carrier. This allows the lowering and raising processes of the individual tamping units to be precisely coordinated. For example, the lowering process of the second group of tamping units begins shortly before the raising of the first group of tamping units is completed. This shortens the respective tamping cycle without diminishing the aforementioned advantages.

[0016] Eine weitere Verbesserung sieht vor, dass die Steuerungseinrichtung mit einer Maschinensteuerung zum Ansteuern eines Fahrantriebs der Maschine gekoppelt ist. Auch diese Maßnahme führt zu einer Optimierung des gesamten Arbeitsvorgangs, indem die Vorfahrt der Maschine automatisch eingeleitet wird, sobald während eines Stopfzyklus der Kontakt zwischen Stopfwerkzeug und Schotterbett beendet ist. [0016] A further improvement provides for the control device to be coupled to a machine control system for controlling a travel drive of the machine. This measure also leads to an optimization of the entire work process by automatically initiating the machine's forward travel as soon as contact between the tamping tool and the ballast bed is terminated during a tamping cycle.

[0017] Sinnvollerweise bilden quer zur Maschinenlängsrichtung mehrere nebeneinander angeordnete Stopfwerkzeuge samt zugeordneter Beistellzylinder eine gemeinsam ansteuerbare Beistellgruppe. Das betrifft die nebeneinander angeordneten Stopfeinheiten, die eine Schwelle beidseits der beiden Schienen des Gleises unterstopfen. Im Betrieb erfolgt eine gemeinsame Ansteuerung der Beistellgruppen, um entlang einer Schwelle einen gleichmäßigen Verdichtungsvorgang sicherzustellen. [0017] It makes sense to use several tamping tools arranged side by side, transverse to the machine's longitudinal direction, along with their associated tamping cylinders, to form a jointly controllable tamping group. This applies to the tamping units arranged side by side, which tampe a sleeper on both sides of the two rails of the track. During operation, the tamping groups are controlled jointly to ensure a uniform compaction process along a sleeper.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0018] Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung: [0018] The invention is explained below by way of example with reference to the accompanying figures. They show schematically:

Fig. 1 Maschine mit Stopfaggregat Fig. 1 Machine with tamping unit

Fig. 2 Stopfaggregat zum Unterstopfen von drei Schwellen Fig. 2 Tamping unit for tamping three sleepers

Fig. 3 Stopfaggregat in Vorderansicht Fig. 3 Tamping unit in front view

Fig. 4 Stopfaggregat zum Unterstopfen von vier Schwellen Fig. 4 Tamping unit for tamping four sleepers

Fig. 5 Stopfaggregat gemäß Fig. 2 mit abwechselnder Aktivierung der Stopfeinheiten Fig. 5 Tamping unit according to Fig. 2 with alternating activation of the tamping units

Fig. 6 Stopfaggregat gemäß Fig. 2 mit Aktivierung der vorderen und hinteren Stopfeinheiten zur mehrfachen Unterstopfung der jeweiligen Schwelle Fig. 6 Tamping unit according to Fig. 2 with activation of the front and rear tamping units for multiple tamping of the respective sleeper

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

[0019] Die in Fig. 1 dargestellte Maschine 1 ist als Streckenstopfmaschine zum Unterstopfen von drei in einem Schotterbett 2 eines Gleises 3 gelagerten Schwellen 4 ausgebildet. Die Maschine 1 umfasst einen auf Schienenfahrwerken 5 gestützten Maschinenrahmen 6, auf dem ein ReihenStopfaggregat 7 befestigt ist. Zudem umfasst die Maschine 1 ein Hebe-/Richtaggregat 8 zum Heben und Richten des aus Schwellen 4 und Schienen 9 gebildeten Gleisrostes. Mit einem Messsystem 10 wird eine aktuelle Schienenlage erfasst. [0019] The machine 1 shown in Fig. 1 is designed as a track tamping machine for tamping three sleepers 4 supported in a ballast bed 2 of a track 3. The machine 1 comprises a machine frame 6 supported on rail bogies 5, to which a row tamping unit 7 is attached. Furthermore, the machine 1 comprises a lifting/straightening unit 8 for lifting and straightening the track grid formed by sleepers 4 and rails 9. A measuring system 10 records the current rail position.

[0020] Das Stopfaggregat 7 ist mittels einer Justiervorrichtung 11 am Maschinenrahmen 6 befestigt. Es umfasst einen Aggregatrahmen 12 mit Führungen 13 und mehrere Stopfeinheiten 14. In einer nicht dargestellten Variante ist jeder Stopfeinheit 14 ein eigener Aggregatrahmen 12 zuge-[0020] The tamping unit 7 is attached to the machine frame 6 by means of an adjusting device 11. It comprises a unit frame 12 with guides 13 and several tamping units 14. In a variant not shown, each tamping unit 14 is assigned its own unit frame 12.

ordnet. Jede Stopfeinheit 14 umfasst einen Werkzeugträger 15, der mittels eines Höhenstellantriebs 16 höhenverstellbar auf den zugeordneten Führungen 13 gelagert ist. Am jeweiligen Werkzeugträger 15 sind in einer Maschinenlängsrichtung 17 gegenüberliegende Stopfwerkzeuge 18 schwenkbar gelagert. Each tamping unit 14 comprises a tool carrier 15, which is mounted on the associated guides 13 in a height-adjustable manner by means of a height adjustment drive 16. Opposite tamping tools 18 are pivotally mounted on the respective tool carrier 15 in a machine longitudinal direction 17.

[0021] Zudem ist am jeweiligen Werkzeugträger 15 ein Vibrationsantrieb 19 angeordnet, mit dem die Stopfwerkzeuge 18 über Beistellzylinder 20 gekoppelt sind. In einer nicht dargestellten alternativen Variante ist zwischen Werkzeugträger 15 und dem jeweiligen Stopfwerkzeug 18 ein Hydraulikzylinder angeordnet, der sowohl als Vibrationsantrieb 19 als auch als Beistellantrieb 20 eingerichtet ist. Zur Vibrationserzeugung ist der Hydraulikzylinder mit einem pulsierenden Hydraulikdruck beaufschlagt. Während eines Beistellvorgangs überlagert der pulsierende Hydraulikdruck den mittels Hydraulikzylinder erzeugten Beistelldruck. [0021] In addition, a vibration drive 19 is arranged on the respective tool carrier 15, to which the tamping tools 18 are coupled via auxiliary cylinders 20. In an alternative variant not shown, a hydraulic cylinder is arranged between the tool carrier 15 and the respective tamping tool 18, which is configured both as a vibration drive 19 and as an auxiliary drive 20. To generate vibration, the hydraulic cylinder is subjected to a pulsating hydraulic pressure. During an auxiliary process, the pulsating hydraulic pressure superimposes the auxiliary pressure generated by the hydraulic cylinder.

[0022] Jedes Stopfwerkzeug 18 umfasst einen Schwenkhebel 21 mit einem oberen und einem unteren Hebelarm. Der Schwenkhebel 21 ist am zugeordneten Werkzeugträger 15 gelagert, wobei der obere Hebelarm mit dem zugeordneten Beistellantrieb 20 verbunden ist. Am freien unteren Hebelarm sind gewöhnlich zwei Stopfpickel 22 befestigt. [0022] Each tamping tool 18 comprises a pivot lever 21 with an upper and a lower lever arm. The pivot lever 21 is mounted on the associated tool carrier 15, with the upper lever arm being connected to the associated auxiliary drive 20. Two tamping picks 22 are usually attached to the free lower lever arm.

[0023] Die gegenüberliegenden Stopfpickel 22 der jeweiligen Stopfeinheit 14 weisen in einer Ausgangsstellung (Fig. 2) gegenüber einer mittigen Vertikalebene 23 den gleichen Abstand auf. Der Abstand zwischen den mittigen Vertikalebenen 23 der hintereinander angeordneten Stopfeinheiten 14 entspricht der geringsten Schwellenteilung t der zu unterstopfenden Schwellen 4. Die Dimensionierung der Stopfeinheiten 14 in Maschinenlängsrichtung 17 richtet sich somit nach dieser geringsten Schwellenteilung t. Das in Fig. 1 dargestellte Reihen-Stopfaggregat 7 wird gewöhnlich zum gleichzeitigen Unterstopfen von drei hintereinander positionierten Schwellen 4 eingesetzt. Die vorliegende Erfindung betrifft eine modifizierte Arbeitsweise, welche eine besonders schonende Bearbeitung des Schotterbetts 2 sicherstellt. [0023] In an initial position (Fig. 2), the opposing tamping picks 22 of the respective tamping unit 14 are spaced the same distance from a central vertical plane 23. The distance between the central vertical planes 23 of the tamping units 14 arranged one behind the other corresponds to the smallest sleeper pitch t of the sleepers 4 to be tamped. The dimensioning of the tamping units 14 in the machine longitudinal direction 17 is thus based on this smallest sleeper pitch t. The row tamping unit 7 shown in Fig. 1 is usually used for the simultaneous tamping of three sleepers 4 positioned one behind the other. The present invention relates to a modified method of operation which ensures particularly gentle processing of the ballast bed 2.

[0024] Dabei sind die Höhenstellantriebe 16 mittels einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung 24 angesteuert, wobei in der Steuerungseinrichtung 24 Steuersignale für zeitlich gestaffelte Absenk- und Hebevorgänge hinterlegt sind. Zur Erfassung der Höhenposition des jeweiligen Werkzeugträgers 15 ist jedem Höhenstellantrieb 16 eine Wegmesseinrichtung 25 zugeordnet. Diese umfasst beispielweise ein Seil mit einem Seilzugsensor. Alternativ dazu oder ergänzend ist eine Positionserfassung im Höhenstellantrieb 16 integriert, zum Beispiel als Wegmessung eines Kolbens in einem Hydraulikzylinder. [0024] The height actuators 16 are controlled by a common control device 24, with control signals for staggered lowering and raising processes stored in the control device 24. To detect the height position of the respective tool carrier 15, each height actuator 16 is assigned a position measuring device 25. This comprises, for example, a cable with a cable tension sensor. Alternatively or additionally, a position detection device is integrated into the height actuator 16, for example, as a position measurement of a piston in a hydraulic cylinder.

[0025] Während eines Stopfzyklus werden die Höhenstellantriebe 16 mittels der Steuerungseinrichtung 23 auf Basis der Steuersignale zeitlich gestaffelt angesteuert. Konkret wird zunächst eine erste Gruppe von nicht unmittelbar hintereinander angeordneten Stopfeinheiten angesteuert. In einer Variante des Verfahrens wird danach oder übergreifend eine zweite Gruppe von nicht unmittelbar hintereinander angeordneten Stopfeinheiten angesteuert. Bei übergreifender Ansteuerung ist darauf zu achten, dass die Stopfpickel 22 der zweiten Gruppe erst dann in das jeweilige Schwellenfach eintauchen, wenn die Stopfpickel 22 der ersten Gruppe keinen Kontakt mehr mit dem Schotter haben. Abgeschlossen wird ein Stopfzyklus mit einer Vorfahrt der Maschine 1 in einer Arbeitsrichtung 26, um das Stopfaggregat 7 über den nächsten zu unterstopfenden Schwellen 4 zu positionieren. Bei sogenannten kontinuierlich arbeitenden Stopfmaschinen ist das Stopfaggregat 7 auf einem separaten Maschinenrahmen 6 (Stopfsatelliten) angeordnet. Dieser separate Maschinenrahmen 6 ist am Hauptrahmen der Maschine 1 längsverschiebbar befestigt. Eine Neupositionierung des Stopfaggregats 7 über dem Gleis 3 erfolgen durch eine Vorwärtsbewegung der Maschine 1 und eine Relativverschiebung des separaten Maschinenrahmens 6 gegenüber dem Hauptrahmen. [0025] During a tamping cycle, the height actuators 16 are controlled in a staggered manner by means of the control device 23 based on the control signals. Specifically, a first group of tamping units not arranged directly one behind the other is controlled first. In a variant of the method, a second group of tamping units not arranged directly one behind the other is then controlled or overlapping. With overlapping control, care must be taken to ensure that the tamping tines 22 of the second group only enter the respective sleeper compartment when the tamping tines 22 of the first group are no longer in contact with the ballast. A tamping cycle is concluded with the machine 1 advancing in a working direction 26 in order to position the tamping unit 7 over the next sleeper 4 to be tamped. In so-called continuously operating tamping machines, the tamping unit 7 is arranged on a separate machine frame 6 (tamping satellite). This separate machine frame 6 is mounted on the main frame of the machine 1 so that it can be displaced longitudinally. Repositioning of the tamping unit 7 over the track 3 is achieved by a forward movement of the machine 1 and a relative displacement of the separate machine frame 6 relative to the main frame.

[0026] In Fig. 3 ist ersichtlich, dass jeder Schiene 9 des Gleises 3 zwei separat absenkbare Stopfeinheiten 14 zugeordnet sind. Somit umfasst das Stopfaggregat 7 in einer Reihe vier nebeneinander angeordnete Stopfeinheiten 14. In einer vereinfachten, nicht dargestellten Variante ist jeder Schiene 9 eine kombinierte Stopfeinheit 14 mit schieneninnenseitigen Stopfwerkzeugen 18 und schienenaußenseitigen Stopfwerkzeugen 18 zugeordnet. In diesem Fall umfasst das Stopfaggregat in einer Reihe zwei nebeneinander angeordnete kombinierten Stopfeinheiten 14. Zum [0026] In Fig. 3 it can be seen that each rail 9 of the track 3 is assigned two separately lowerable tamping units 14. Thus, the tamping unit 7 comprises four tamping units 14 arranged side by side in a row. In a simplified variant, not shown, each rail 9 is assigned a combined tamping unit 14 with tamping tools 18 on the inside of the rail and tamping tools 18 on the outside of the rail. In this case, the tamping unit comprises two combined tamping units 14 arranged side by side in a row.

Unterstopfen einer Schwelle 4 bilden die nebeneinander angeordnete Stopfeinheiten 14 Beistellgruppen, deren Stopfpickel 22 gemeinsam abgesenkt und gemeinsam beigestellt werden. When tamping a sleeper 4, the tamping units 14 arranged next to one another form positioning groups, the tamping picks 22 of which are lowered together and positioned together.

[0027] Ein Stopfaggregat 7 mit vier unmittelbar hintereinander angeordneten Reihen an Stopfeinheiten 14 ist in Fig. 4 dargestellt. Dabei sind in Arbeitsrichtung 26 gesehen die Stopfeinheiten 14 der ersten und dritten Reihe zur ersten Gruppe zusammengefast. In der Darstellung sind diese Stopfeinheiten 14 in das Schotterbett 2 eingetaucht. Die Stopfeinheiten 14 der zweiten und vierten Reihe bilden die zweite Gruppe, die danach in das Schotterbett 2 eintaucht. [0027] A tamping unit 7 with four rows of tamping units 14 arranged directly one behind the other is shown in Fig. 4. Viewed in the working direction 26, the tamping units 14 of the first and third rows are combined to form the first group. In the illustration, these tamping units 14 are immersed in the ballast bed 2. The tamping units 14 of the second and fourth rows form the second group, which subsequently immerses into the ballast bed 2.

[0028] In einer anderen Variante bilden die schienenaußenseitigen Stopfeinheiten 14 der ersten und dritten Reihen und die schieneninnenseitigen Stopfeinheiten 14 der zweiten und vierten Reihe die erste Gruppe. Die anderen Stopfeinheiten 14 bilden die zweite Gruppe. Auch auf diese Weise ist sichergestellt, dass ausschließlich nicht unmittelbar hintereinander angeordnete Stopfeinheiten 14 gleichzeitig in das Schotterbett 2 abgesenkt werden. Dabei unterstopft jede Stopfeinheit 14 die Schwelle 4, über der sie positioniert ist. Durch das Weiterbewegen des Stopfaggregats 7 in Arbeitsrichtung 26 erfolgt eine komplette Stopfung des Gleises 3. [0028] In another variant, the outer-rail tamping units 14 of the first and third rows and the inner-rail tamping units 14 of the second and fourth rows form the first group. The other tamping units 14 form the second group. This also ensures that only tamping units 14 not arranged directly one behind the other are lowered into the ballast bed 2 at the same time. Each tamping unit 14 tampes under the sleeper 4 above which it is positioned. By further moving the tamping unit 7 in the working direction 26, the track 3 is completely tamped.

[0029] Anhand der Fig. 5 wird die Bearbeitung eines Gleises 3 mit einem Stopfaggregat 7 beschrieben, das drei Reihen an Stopfeinheiten 14 aufweist. Die beiden oberen Bilder zeigen zwei Verfahrensschritte eines Stopfzyklus. Dabei bleibt das Stopfaggregat 7 über derselben Stelle des Gleises 3 positioniert. Im ersten Schritt wird eine erste Gruppe von Stopfeinheiten 14 abgesenkt, beigestellt und wieder angehoben. Das sind die Stopfeinheiten 14 der vorderen und der hinteren Reihe. Somit umfasst die erste Gruppe acht Stopfeinheiten 14, wobei in der vorderen und hinteren Reihe jeweils vier nebeneinander angeordnet sind. [0029] Figure 5 describes the processing of a track 3 with a tamping unit 7 having three rows of tamping units 14. The two upper images show two process steps of a tamping cycle. The tamping unit 7 remains positioned over the same spot on the track 3. In the first step, a first group of tamping units 14 is lowered, positioned, and raised again. These are the tamping units 14 of the front and rear rows. Thus, the first group comprises eight tamping units 14, with four arranged side by side in each of the front and rear rows.

[0030] Im Bild darunter befinden sich die Stopfeinheiten 14 der ersten Gruppe wieder in der angehobenen Ausgangslage. Im zweiten Schritt des Stopfzyklus werden als zweite Gruppe die mittleren Stopfeinheiten 14 abgesenkt, beigestellt und wieder angehoben. Im gezeigten Beispiel sind das vier nebeneinander angeordnete Stopfeinheiten 14. Beendet wird der Stopfzyklus, indem das Stopfaggregat 7 in Arbeitsrichtung 26 um drei Schwellenteilungen t weiterbewegt wird. In den beiden unteren Bildern sind die beiden Bearbeitungsschritte des nächsten Stopfzyklus dargestellt. Durch eine entsprechend weitergeführte Bearbeitung erfolgt eine Stopfung des gesamten Gleises 3, wobei jede Schwelle 4 einmal unterstopft wird. [0030] In the image below, the tamping units 14 of the first group are back in their raised starting position. In the second step of the tamping cycle, the middle tamping units 14 are lowered, positioned to the side, and raised again as the second group. In the example shown, there are four tamping units 14 arranged next to one another. The tamping cycle is completed by moving the tamping unit 7 further in the working direction 26 by three sleeper pitches t. The two lower images show the two processing steps of the next tamping cycle. By continuing the processing accordingly, the entire track 3 is tamped, with each sleeper 4 being tamped once.

[0031] Eine alternative Arbeitsweise wird anhand von Fig. 6 erläutert. Hier kommen bei jedem Stopfzyklus nur die vorderen und hinteren Stopfeinheiten 14 zum Einsatz. Die mittleren Stopfeinheiten 14 bleiben deaktiviert. In den vier Bildern sind vier Stopfzyklen dargestellt, wobei jeder Stopfzyklus mit einer Vorwärtsbewegung des Stopfaggregats 7 um eine Schwellenteilung t beendet wird. Auf diese Weise wird jede Schwelle 4 zweimal unterstopft, zuerst mit den vorderen Stopfeinheiten 14 und beim übernächsten Stopfzyklus mit den hinteren Stopfeinheiten 14. Eine solche zweimalige Unterstopfung ist insbesondere bei Gleisneulagen sinnvoll, um eine anfangs lockere Schotterbettung 2 optimal zu verdichten. Dasselbe gilt bei Gleisanhebungen mit großen Hebewerten mit vorheriger Einbringung von neuem oder gereinigtem Schotter. [0031] An alternative mode of operation is explained with reference to Fig. 6. Here, only the front and rear tamping units 14 are used in each tamping cycle. The middle tamping units 14 remain deactivated. The four images show four tamping cycles, with each tamping cycle ending with a forward movement of the tamping unit 7 by one sleeper pitch t. In this way, each sleeper 4 is tamped twice, first with the front tamping units 14 and in the tamping cycle after that with the rear tamping units 14. Such a double tamping is particularly useful for new track laying in order to optimally compact an initially loose ballast bed 2. The same applies to track elevations with large lifting values with prior introduction of new or cleaned ballast.

[0032] Die Steuerungsrichtung 24 ist für die verschiedenen Arbeitsweisen eingerichtet. Dabei wird jeder Stopfzyklus durch ein auslösendes Signal eingeleitet. In einer einfachen Ausprägung wird das Signal mittels eines Bedienelements ausgelöst, das von einer Bedienperson betätigt wird. Wenn die Maschine 1 mit einer Sensorik zur Erfassung von Gleisobjekten (Schwellen 4, Schienen 9, Hindernisse etc.) ausgestattet ist, kann eine automatisierte oder teilautomatisierte Ansteuerung erfolgen. Dabei werden Stopfpositionen mittels der Sensoren automatisch erkannt und das Stopfaggregat 7 mittels Antriebe an die richtige Stelle bewegt. Sobald die Stopfeinheiten 14 richtig positioniert sind, wird ein Stopfzyklus aktiviert. [0032] The control device 24 is configured for the various operating modes. Each tamping cycle is initiated by a triggering signal. In a simple embodiment, the signal is triggered by a control element operated by an operator. If the machine 1 is equipped with sensors for detecting track objects (sleepers 4, rails 9, obstacles, etc.), automated or semi-automated control can be implemented. Tamping positions are automatically detected by the sensors, and the tamping unit 7 is moved to the correct location by drives. As soon as the tamping units 14 are correctly positioned, a tamping cycle is activated.

[0033] Durch die in der Steuerungseinrichtung 24 hinterlegten Steuersignale erfolgen die Absenk- und Hebevorgänge der Stopfeinheiten 14 in der vorgegebenen Abfolge, die der gewählten Arbeitsweise entspricht. Die Kopplung der Steuerungseinrichtung 24 mit einer Maschinensteuerung 27 ermöglicht zudem eine automatisierte Vorwärtsbewegung des Stopfaggregats 7. Dabei meldet die Steuerungseinrichtung 24 der Maschinensteuerung 27, dass sich alle Stopfeinheiten [0033] The control signals stored in the control device 24 cause the lowering and raising operations of the tamping units 14 to take place in the predetermined sequence corresponding to the selected mode of operation. The coupling of the control device 24 with a machine control 27 also enables an automated forward movement of the tamping unit 7. The control device 24 reports to the machine control 27 that all tamping units

Ss 8 N Ss 8 N

N NS N NS

Sr ‚hes AT 524 005 B1 2025-03-15 Sr 'hes AT 524 005 B1 2025-03-15

14 wieder in angehobener Position befinden. Die Maschinensteuerung 27 aktiviert daraufhin einen Fahrantrieb, der die Maschine 1 (Gleisbaumaschine oder Stopfsatelliten) vorwärtsbewegt. 14 are in the raised position again. The machine control 27 then activates a travel drive that moves machine 1 (track maintenance machine or tamping satellite) forward.

Claims

Patent claims

1. A method for tamping sleepers (4) of a track (3) stored in a ballast bed (2) by means of a tamping unit (7) for the simultaneous tamping of several sleepers (4) positioned directly one behind the other, with several tamping units (14) arranged directly one behind the other in a working direction (26) and independently height-adjustable, having tamping picks (22) for the respective tamping of a sleeper (4), characterized in that in a tamping cycle, first a first group of tamping units (14) not arranged directly one behind the other is lowered into the ballast bed (2), placed in place and raised again, that preferably a second group of tamping units (14) not arranged directly one behind the other is lowered into the ballast bed, placed in place and raised again, wherein the tamping picks 22 of the second group only dip into a respective sleeper compartment when the tamping picks 22 of the first group no longer have contact with the ballast bed (2) and that before the start of the next tamping cycle the tamping unit (7) is moved further in the working direction (26).

2. Method according to claim 1, characterized in that a height adjustment drive (16) and a vibration drive (19) of the respective tamping unit (14) are controlled by means of a common control device (24).

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that tamping tools (18) of the respective tamping units (14) are set into vibration by means of an adjustable vibration drive (19) and in that a variable vibration frequency is specified for the respective vibration drive (19) depending on a height position of the associated tamping unit (14).

4. Method according to claim 3, characterized in that the tamping tools (18) are subjected to a higher vibration frequency during a dipping process into the ballast bed (2) than during a setting process.

5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that during a stuffing cycle in one method step at least two stuffing units (14) which are not arranged directly one behind the other are lowered together, and in a previous or subsequent method step a stuffing unit (14) arranged between them is lowered.

6. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that during a tamping cycle at least two tamping units (14) which are not arranged directly one behind the other are lowered together and that immediately thereafter the tamping unit (7) is moved by one threshold pitch (t) in the working direction for a next tamping cycle.

7. Machine (1) with a tamping unit (7) for the simultaneous tamping of several sleepers (4) of a track (3) positioned directly one behind the other by means of several tamping units (14) arranged directly one behind the other, wherein each tamping unit (14) comprises a tool carrier (15) which is height-adjustable by means of a height adjustment drive (16) and on which opposite tamping tools (18) are mounted, which can be set into vibration via drives (19, 20) and can be positioned relative to one another, characterized in that the machine (1) is set up in such a way to carry out a method according to one of claims 1 to 6 that all height adjustment drives (16) are connected to a common control device (24) and that control signals for staggered lowering and raising processes are stored in the control device (24) for the height adjustment drives (16) of the tamping units (14) arranged directly one behind the other.

8. Machine (1) according to claim 7, characterized in that each height adjusting drive (16) is coupled to a position measuring device (25) and that each position measuring device (25) is connected to the control device (24).

9. Machine (1) according to claim 7 or 8, characterized in that the control device (24) is coupled to a machine control (27) for controlling a travel drive of the machine (1).

10. Machine (1) according to one of claims 7 to 9, characterized in that several tamping tools (18) arranged next to one another transversely to the longitudinal direction (17) of the machine, together with associated auxiliary cylinders (20), form a jointly controllable auxiliary group.

4 sheets of drawings