EP4196638A1 - Stopfmaschine zum unterstopfen von schwellen eines gleises - Google Patents

Stopfmaschine zum unterstopfen von schwellen eines gleises

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EP4196638A1
EP4196638A1 EP21755353.6A EP21755353A EP4196638A1 EP 4196638 A1 EP4196638 A1 EP 4196638A1 EP 21755353 A EP21755353 A EP 21755353A EP 4196638 A1 EP4196638 A1 EP 4196638A1
Authority
EP
European Patent Office
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satellite
tamping
linear drive
track
tamping machine
Prior art date
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EP21755353.6A
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EP4196638C0 (de
EP4196638B1 (de
Inventor
Bernhard Lichtberger
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HP3 Real GmbH
Original Assignee
HP3 Real GmbH
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Publication date
Application filed by HP3 Real GmbH filed Critical HP3 Real GmbH
Publication of EP4196638A1 publication Critical patent/EP4196638A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4196638C0 publication Critical patent/EP4196638C0/de
Publication of EP4196638B1 publication Critical patent/EP4196638B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/12—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track; Compacting track-carrying ballast
    • E01B27/13—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/16—Sleeper-tamping machines
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/12—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track; Compacting track-carrying ballast
    • E01B27/13—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/16—Sleeper-tamping machines
    • E01B27/17—Sleeper-tamping machines combined with means for lifting, levelling or slewing the track
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2203/00—Devices for working the railway-superstructure
    • E01B2203/12—Tamping devices

Definitions

  • Tamping machines of this type work continuously with working satellites, here satellites for short.
  • the tamping machine moves at a constant speed during work, while the integrated tamping satellite with tamping units, lifting and straightening device and measuring carriage moves discontinuously from tamping area to tamping area and lifts and straightens the track and tamps the sleepers.
  • Such a tamping machine that runs continuously during work is known, for example, from US Pat. No. 6,705,232.
  • the big advantage of this type of Tamping machines is that the main engine with a much larger mass does not have to be stopped at every threshold to be tamped and then accelerated again. This increases the working speed of the machine compared to cyclically working machines and also reduces the accelerations acting on the machine operator.
  • the cyclic advance from threshold area to threshold area is limited to the satellite carrying the working units, which is designed to be longitudinally displaceable relative to the main frame of the machine.
  • Such a machine can also be found in AT401943B.
  • tamping machines that specialize in tamping points (with divisible tamping units - so-called splithead units, additional lifting devices for the branching line, swiveling compaction picks, etc.) and tamping machines that are primarily built for line tamping. Tamping machines are known to work cyclically but also continuously. There are also single-sleeper and multi-sleeper tamping machines. Multi-sleeper tamping machines tamping several sleepers at once in one working cycle. However, they can also be used in such a way that only one sleeper is tamped.
  • Tamping work represents costly disruptions to operations, which is why it is important for the tamping machines to work as efficiently as possible and for the corrected track geometry to be as durable as possible.
  • Undercarriage drives consist of a power supplier, control circuit, gearbox and drive motor and are complex and expensive.
  • the invention is therefore based on the object of avoiding the disadvantages mentioned and of enabling precise and rapid position control of the satellite.
  • the rear cylinder is a sliding cylinder that advances the satellite in the working direction
  • the front cylinder is a brake cylinder that brakes the satellite exactly at the position to be approached. Both cylinders are assigned displacement sensors to control the positioning.
  • a significant advantage of the invention is also the possible omission of the travel drive and the brake for the satellite drive, is the extremely precise positioning of the satellite between the two rail chassis and is the possibility of immediately correcting the position on the track in the event of deviations, since it is compared to travel drives and braking on bogies, there are only extremely short dead times and response delays, for example due to slippage between wheels and rails.
  • the feedback can be selected by selecting appropriate acceleration and braking ramps.
  • the linear drive accelerates and decelerates the satellite within an intended displacement range between the rail carriages in such a way that a specified travel dimension is maintained.
  • the specified travel dimension must be observed, which must be within the permitted displacement range and represents a measure of the displacement of the satellite in relation to the machine frame along the track .
  • a traction drive and a braking device can also be set up to provide support.
  • a significant advantage of the invention is the elimination of the travel drive and the brake of the satellite drive, the extremely precise positioning of the satellite between the two rail undercarriages and the possibility of immediately correcting the position in the event of deviations, since compared to travel drives and brakes on undercarriages there are only extremely small Dead times and response delays, for example due to slippage between wheels and rails.
  • the speed of the tamping machine (because of leaves on the rail) can be adjusted to the existing poor friction values. This reduces the working speed. This is avoided in the embodiment according to the invention.
  • the specified travel distance is the sleeper division (typically 60 cm) or, in the case of multi-sleeper tamping machines, the corresponding multiple thereof.
  • the invention there is the advantage that varying congestion times can be compensated for by automatically adjusted acceleration and braking decelerations of the linear drives, and thus the continuous right-of-way of the main machine is guaranteed.
  • the working speed of the tamping machine can be increased due to the elimination of the dead times of the travel drive of the satellite.
  • a further advantage of the invention is that when the continuous advance speed of the tamping machine is increased or reduced, the starting and braking accelerations are automatically adjusted. This means that even higher working speeds can be achieved.
  • the linear drive preferably comprises at least two hydraulic cylinders, in particular a synchronous cylinder, with position detection.
  • a control loop may be provided which specifies the starting and braking accelerations of the satellite as a function of a, in particular constant, tamping machine travel speed by means of the linear drive in order to achieve the specified permitted displacement dimension.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a continuously operating tamping machine 1 with satellite 3 and linear drive 4 in side view
  • Fig. 2 is a time diagram diagram and path
  • Fig. 3 also a path timing diagram diagram.
  • the tamping machine 1 for tamping sleepers of a track 2 comprises a machine frame 14, which can be moved on two rail carriages 9 and extends in the longitudinal direction of the tamping machine, and a satellite 3 which is arranged between the rail carriages 9 and can be moved on the track 2 via a carriage 10 and which has a satellite longitudinal guide 18 with the machine frame 14 is guide-connected and which has a height-adjustable tamping unit 5 with respect to the satellite 3 and a track lifting and straightening unit 7 between the chassis 10 and the longitudinal guide 18 of the satellite.
  • the satellite 3 is connected directly to the machine frame 14 via a linear drive 4 with position detection, the linear drive 4 accelerating and decelerating the satellite 3 within an intended displacement range A between the rail undercarriages 9 such that a predetermined displacement dimension is maintained.
  • the longitudinally displaceable satellite 3 rests on the chassis 10. The satellite 3 is guided by longitudinal satellite guides
  • the machine 1 with the tamping cabin 15 can be moved on the bogies 9, 10 on the track 2.
  • the machine has a track measuring system 6, 11, 12 which is used to regulate the lifting and straightening unit 7, which is integrated into the satellite 3.
  • the lifting and straightening unit 19 can be rotated about the vertical axis by the angle a and can also be displaced transversely via a displacement device 20 that is transverse to the working direction.
  • the lifting and straightening unit can be displaced in the longitudinal direction of the track via a linear drive 8 which is connected to the satellite frame 13 .
  • At least one lifting cylinder H and at least one straightening cylinder R are assigned to the track lifting and straightening unit 7 .
  • the machine works in the working direction AR.
  • the satellite 3 can be moved in relation to the main frame 14 by the displacement range A within which the work-dependent (aligning and/or tamping, track bed quality) displacement dimension lies.
  • the satellite 3 is guided in or under the machine frame 14 via the linear drive 4, which has an in particular integrated position measuring system, is accelerated forward in the direction of travel and is braked again in good time in order to precisely reach the required distance from the front.
  • the diagram in FIG. 2 shows the path s plotted vertically and the time axis t horizontally.
  • the continuous constant forward speed VM of the main engine 1 is given by the straight line.
  • the path-time profile of satellite 3 is shown above this.
  • Tst corresponds to the stuffing time
  • fr is the idle time of the drive
  • a is the approach distance (sleeper pitch)
  • tF is the approach time.
  • an abnormal lengthening of the stuffing time tst' occurs. Since the approach path of satellite t is exhausted, the main engine must stop for the time tMst and can only resume its journey after satellite 3 has approached.
  • the diagram in FIG. 3 shows the path s plotted vertically and the time axis t horizontally.
  • the continuous constant forward speed VM of the main engine 1 is given by the straight line.
  • the path-time profile of satellite 3 is shown above this.
  • Tsti is the tamping time of the 1st tamping and tpi is the corresponding lead-in time. Since the linear drive according to the invention has no dead times fr, the time tp available for the right-of-way is longer at a comparable working speed VM.
  • the starting and braking accelerations of the satellite 3 can be performed more smoothly. For example, the 2nd stuffing takes a longer time tst2.
  • the lead-up time tF2 is reduced accordingly, acceleration and braking are automatically adjusted and increased.
  • the 3rd tamping requires tst3 with the appropriately set acceleration and deceleration, the pre-travel time to tF3 results, etc. In this way, the tamping machine 1 can work at a constant speed, although the tamping times vary.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
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Abstract

Stopfmaschine (1) zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises (2), mit einem auf zwei Schienenfahrwerken (9) verfahrbaren, sich in Stopfmaschinenlängsrichtung erstreckenden Maschinenrahmen (14) und einem zwischen den Schienenfahrwerken (9) angeordneten und über ein Fahrwerk (10) am Gleis (2) verfahrbaren Satelliten (3) beschrieben, der über eine Satellitenlängsführung (18) mit dem Maschinenrahmen (14) führungsverbunden ist und der ein Gleishebe-Richt-Aggregat (7) aufweist. Um vorteilhafte Positionierungsverhältnisse zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass der Satellit (3) über einen Linearantrieb (4) mit Positionserfassung direkt mit dem Maschinenrahmen (14) verbunden ist, wobei der Lineartrieb (4) den Satellit (3) innerhalb eines vorgesehenen Verschiebebereiches (A) zwischen den Schienenfahrwerken (9) derart beschleunigt und verzögert, dass ein vorgegebenes Verfahrmass eingehalten ist, wobei zwei Hydraulikzylinder (4) vorgesehen sind, von denen der eine den Satelliten (3) bei einer Verlagerung zwischen den Schienenfahrwerken (9) schiebt und der andere zieht.

Description

Stopfmaschine zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stopfmaschine zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises, mit einem auf zwei Schienenfahrwerken verfahrbaren, sich in Stopfmaschinenlängsrichtung erstreckenden Maschinenrahmen und einem zwischen den Schienenfahrwerken angeordneten und über ein Fahrwerk am Gleis verfahrbaren Satelliten, der über eine Satellitenlängsführung mit dem Maschinenrahmen führungsverbunden ist und der zwischen Fahrwerk und Satellitenlängsführung ein bezüglich des Satelliten höhenverstellbares Stopfaggregat sowie ein Gleishebe-Richt-Aggregat aufweist, wobei der Satellit über einen Linearantrieb mit Positionserfassung direkt mit dem Maschinenrahmen verbunden ist, wobei der Lineartrieb den Satellit innerhalb eines vorgesehenen Verschiebebereiches zwischen den Schienenfahrwerken derart beschleunigt und verzögert, dass ein vorgegebenes Verfahrmass (Schwellenteilung oder ein Vielfaches davon) eingehalten ist.
Stand der Technik
Derartige, beispielsweise aus der DE 3409846 A1 bekannte Stopfmaschinen arbeiten kontinuierlich mit Arbeitssatelliten, hier kurz Satelliten. Die Stopfmaschine fährt während der Arbeit mit konstanter Geschwindigkeit, während der integrierte Stopfsatellit mit Stopfaggregaten, Hebe-Richteinrichtung und Messwagen diskontinuierlich von Stopfbereich zu Stopfbereich vorfährt und das Gleis hebt und richtet sowie die Schwellen unterstopft.
Eine solche im Arbeitseinsatz kontinuierlich fahrende Stopfmaschine ist beispielsweise durch US 6 705232 bekannt. Der große Vorteil dieser Art von Stopfmaschinen besteht darin, dass die Hauptmaschine mit einer wesentlich größeren Masse nicht bei jeder zu unterstopfender Schwelle gestoppt und anschließend wieder beschleunigt werden muss. Dadurch erhöht sich die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine gegenüber zyklisch arbeitenden Maschinen und außerdem werden die auf den Maschinisten wirkenden Beschleunigungen verringert. Die zyklische Vorfahrt von Schwellenbereich zu Schwellenbereich beschränkt sich auf den die Arbeitsaggregate tragenden Satelliten, der relativ zum Hauptrahmen der Maschine längsverschiebbar ausgebildet ist. Eine solche Maschine geht auch aus der AT401943B hervor.
Werden bestimmte von den Bahndirektionen festgelegte Komfortgrenzwerte oder Sicherheitsgrenzwerte einer geometrischen Gleislage überschritten, dann werden Gleisstopfarbeiten geplant und zeitgerecht durchgeführt. Zur Behebung und Berichtigung dieser geometrischen Gleisfehler kommen heute meist Gleisbaumaschinen zum Einsatz.
Stopfaggregate fixieren die Lage eines Gleises während einer Instandhaltungsmaßnahme. Dies geschieht über Stopfwerkzeuge, so genannte Stopfpickel, die in den Schotter neben den Schwellen eintauchen und über eine lineare Schließbewegung die durch eine Verdichtschwingung überlagert wird, den Schotter unter der Schwelle verdichten.
Es gibt Stopfmaschinen die auf das Stopfen von Weichen spezialisiert sind (mit teilbaren Stopfaggregaten - so genannte Splitheadaggregate, Zusatzhebeeinrichtungen für den abzweigenden Strang, schwenkbare Verdichtpickel etc.) und Stopfmaschinen die vorzugsweise für das Streckenstopfen gebaut sind. Stopfmaschinen sind zyklisch aber auch kontinuierlich arbeitend bekannt. Daneben gibt es noch Einschwellen- und Mehrschwellenstopfmaschinen. Mehrschwellenstopfmaschinen stopfen in einem Arbeitszyklus mehrere Schwellen auf einmal. Sie können aber auch so eingesetzt werden, dass nur eine Schwelle gestopft wird.
Der Satellitenrahmen ruht bei den vorbekannten Lösungen auf einem Fahrwerk, welches mit Bremsen und einem Antrieb, der auf die Räder wirkt, verbunden ist. Der Nachteil von solchen Antrieben ist, dass sie nicht verzögerungsfrei wirken, sondern eine Totzeit aufweisen. Wie die Bremsen so ist auch der Antrieb vom Reibwert zwischen Rad-Schiene und der auf dem Fahrwerk ruhenden Masse abhängig. Ist die Antriebs- oder Bremskraft zu hoch dann kommen die Antriebsräder entweder ins Schleudern oder Blockieren. Beim Schleudern wird die Schiene beansprucht und viel Zeit verloren. Beim Blockieren rutscht der Satellit über den geplanten Vorschub hinaus. Dann muss der Satellit zurücksetzen, damit die Stopfpickel ins Zwischenfach zwischen den Schwellen tauchen kann. Dies bedeutet ebenfalls einen Zeitverlust, zudem wird die Kontinuität der Arbeit unterbrochen. Kontinuierlich arbeitende Maschinen arbeiten mit einer fix eingestellten Stopfzeit. Bei einer veränderlichen Stopfzeit müsste die Vorfahrgeschwindigkeit der Hauptmaschine ständig an die varieriende Stopfzeit angepasst werden oder überhaupt, wenn der Verstellweg des Satelliten erschöpft ist, stehenbleiben. Aus AT 515801 ist eine Methode bekannt bei der eine optimale Verdichtzeit automatisch durch die Maschine selbst bestimmt und vorgegeben wird. Die Methode nach AT 515801 , das zeigen praktische Ergebnisse, führt zu einer wesentlich längeren haltbaren Gleislage und damit zu erheblichen wirtschaftlichen Vorteilen. Die Anwendung dieser Methode mit nicht vorhersehbaren varierienden Stopfzeiten, erschwert oder verunmöglicht sogar die Anwendung des kontinuierlichen Stopfens.
Stopfarbeiten stellen kostspielige Betriebsbehinderungen dar, weshalb eine möglichst hohe Arbeitsleistung der Stopfmaschinen und eine möglichst hohe Haltbarkeit der berichtigten Gleislage bedeutend sind.
Antriebe von Fahrwerken bestehen aus Leistungsversorger, Regelkreis, Getriebe und Antriebsmotor und sind aufwendig und kostspielig.
Aus EP 1387003B1 ist bekannt, dass der Fahrantrieb des Satelliten mit Hilfe eines Beschleunigungszylinders unterstützt werden kann. Damit wird zwar die Anfahrverzögerung des Antriebs der Fahrwerke zum Teil kompensiert, aber so ein Beschleunigungszylinder trägt zur Präzision der Positionierung des Satelliten nichts bei. Er weist auch keinen Anteil an der Bremswirkung des Satelliten auf. Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die angeführten Nachteile zu vermeiden und eine präzise und schnelle Positionsregelung des Satelliten zu ermöglichen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass zwei Hydraulikzylinder vorgesehen sind, von denen der eine den Satelliten bei einer Verlagerung zwischen den Schienenfahrwerken schiebt und der andere zieht bzw. bremst.
Unterschiedliche Stopfzeiten werden erfindungsgemäß automatisch durch Anpassung der Anfahr- und Bremsbeschleunigung über den Linearantrieb ausgeglichen. Bei längerer Stopfzeit wird der Satellit schneller vorgefahren, bei kürzerer langsamer. Es können auch mehr als zwei, Hydraulikzylinder vorgesehen sein, von denen der eine Teil den Satelliten bei einer Verlagerung zwischen den Schienenfahrwerken schiebt und der andere Teil zieht bzw. bremst, wenn die angefahrene Position erreicht wird. Damit kann die gleiche Wirkung wie bei einer Verwendung eines Gleichgangzylinders erzielt werden. Damit ist ein kontinuierliches Arbeiten auch bei unterschiedlichen Stopfzeiten durch Anpassung der Beschleunigungen und Verzögerungen möglich. Vorzugsweise gibt es je wenigstens einen Zylinder in Arbeitsrichtung vor und einen hinter dem Satelliten. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn der hintere Zylinder ein Schiebezylinder ist, der den Satelliten in Arbeitsrichtung vorschiebt, und wenn der vordere Zylinder ein Bremszylinder ist, der den Satelliten exakt an der anzufahrenden Position abbremst. Beiden Zylindern sind zur Regelung der Stellage Weggeber zugeordnet.
Mit der Erfindung können erhöhte Anfahr- und Bremsbeschleunigungen des Satelliten realisiert werden, da der schiebende Hydraulikzylinder große Vorschubkräfte und der ziehende Bremszylinder nicht nur ziehen, sondern auch große Bremskräfte bewerkstelligen kann, die erforderlich sind, wenn der Satellit stark in Arbeitsrichtung vorgeschoben und an der Arbeitsstelle wiederum stark abgebremst werden muss. Zudem kann auf vergrößerte Ölspeicher verzichtet werden, da das für den Anrieb erforderliche Öl lediglich zwischen den beiden Zylindern umgepumpt werden muss.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist zudem der mögliche Entfall des Fahrantriebes und der Bremse für das Satellitenlaufwerk, ist die überaus exakte Positionierbarkeit des Satelliten zwischen den zwei Schienenfahrwerken und ist die Möglichkeit, die Position im Gleis bei Abweichungen sofort zu korrigieren, da es verglichen mit Fahrantrieben und Bremsen auf Fahrwerken nur äußerst geringe Totzeiten und Ansprechverzögerungen, beispielsweise durch Schlupf zwischen Rädern und Schiene, gibt.
Der Satellit ist über mindestens zwei Linearantriebe fest mit dem Maschinenrahmen der Stopfmaschine verbunden. Der Linearantrieb greift also einerends am Maschinenrahmen und andernends am Satelliten an. Der Linearantrieb kann als Hydraulikzylinder mit einem Positionsgeber ausgeführt werden. Dieser Linearantrieb wird sowohl zum Beschleunigen des Satelliten als auch zum Verzögern beim Positionieren zwischen den Schienenfahrwerken der Stopfmaschine verwendet. Der Verlauf der Anfahrrampe und der Bremsrampe kann über Proportionalregelventile bzw. Servoventile und entsprechende Regelektronik exakt vorgegeben werden. Die Satellitenmasse weist nur 10-15% der Hauptmaschinenmasse auf, deshalb ist die Stoßwirkung auf den Maschinisten auf der kontinuierlich fahrenden Hauptmaschine beim Anfahren und Bremsen entsprechend gering. Zudem kann die Rückwirkung (Beschleunigungs- und Bremsimpulsrückwirkung) durch Wahl entsprechender Beschleunigungs- und Bremsrampen gewählt werden. Der Lineartrieb beschleunigt und verzögert den Satelliten innerhalb eines vorgesehenen Verschiebebereiches zwischen den Schienenfahrwerken derart, dass ein vorgegebenes Verfahrmaß eingehalten ist. Abhängig von Zykluszeit von Stopfaggregat und Gleishebe-Richt-Aggregat, von Fahrgeschwindigkeit der Stopfmaschine und dem Verschiebebereich des Satelliten ist das vorgegebene Verfahrmaß einzuhalten, welches innerhalb des erlaubten Verschiebebereiches zu liegen hat und ein Maß für die Verschiebung des Satelliten gegenüber dem Maschinenrahmen entlang des Gleises darstellt. Zusätzlich kann zur Unterstützung natürlich auch ein Fahrantrieb und eine Bremsvorrichtung aufgebaut werden. Dies hat den Vorteil einer möglichen Redundanz und einer Unterstützung der Hydraulikzylinder die kleiner ausgeführt werden könnten. Anwendbar sind auch zwei Linearantriebe einer in Arbeitsrichtung bei der Vorfahrt ziehend und einer drückend und beim Bremsen in umgekehrter Richtung wirkend. Dies hat den Vorteil gleicher Kraftwirkung beim Beschleunigen als auch beim Bremsen. Ein Hydraulikzylinder als Linearantrieb hat ja auf Grund der Kolben- und Ringfläche unterschiedliche Kraftwirkung je nach Betätigungsrichtung.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist der Entfall des Fahrantriebes und der Bremse des Satellitenlaufwerkes, die überaus exakte Positionierbarkeit des Satelliten zwischen den zwei Schienenfahrwerken und die Möglichkeit, die Position bei Abweichungen sofort zu korrigieren, da es verglichen mit Fahrantrieben und Bremsen auf Fahrwerken nur äußerst geringe Totzeiten und Ansprechverzögerungen, beispielsweise durch Schlupf zwischen Rädern und Schiene, gibt. Zudem ergibt sich eine Unabhängigkeit von Rad-Schiene Reibwerten. Im Herbst muss z. B. die Geschwindigkeit der Stopfmaschine (wegen Laub auf der Schiene) an die vorhandenen schlechten Reibwerte angepasst werden. Damit sinkt die Arbeitsgeschwindigkeit. Dies wird bei der erfindungsgemäßen Ausführung vermieden. Bei Einschwellenstopfmaschinen ist der vorgegebene Vorfahrweg die Schwellenteilung (typisch 60cm) oder bei Mehrschwellenstopfmaschinen das entsprechende Vielfache davon. Erfindungsgemäß ergibt sich der Vorteil, dass varierende Stopfzeiten durch automatisch angepasste Beschleunigungs- und Bremsverzögerungen der Linearantriebe ausgeglichen werden können und damit die kontinuierliche Vorfahrt der Hauptmaschine gewährleistet bleibt. Insgesamt kann die Arbeitsgeschwindigkeit der Stopfmaschine wegen des Wegfalls der Totzeiten des Fahrantriebes des Satelliten erhöht werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass bei einer Anhebung oder Reduzierung der kontinuierlichen Vorfahrgeschwindigkeit der Stopfmaschine automatische die Anfahr- und Bremsbeschleunigungen angepasst werden. Damit können noch höhere Arbeitsgeschwindigkeiten erzielt werden.
Der Linearantrieb umfasst vorzugsweise mindestens zwei Hydraulikzylinder, insbesondere ein Gleichgangzylinder, mit Positionserfassung. Insbesondere kann ein Regelkreis vorgesehen sein, der Anfahr- und Bremsbeschleunigungen des Satelliten in Abhängigkeit einer, insbesondere konstanten, Stopfmaschinenfahrgeschwindigkeit mittels des Linearantriebs vorgibt, um das vorgegebene erlaubte Verfahrmaß zu erreichen.
Kurze Beschreibung der Erfindung
In der Zeichnung Fig. 1 ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer kontinuierlich arbeitenden Stopfmaschine 1 mit Satelliten 3 und linearen Antrieb 4 in Seitenansicht, Fig. 2 ein Weg Zeitdiagramm Diagramm und
Fig. 3 ebenfalls ein Weg Zeitdiagramm Diagramm.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Die Stopfmaschine 1 zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises 2, umfasst einen auf zwei Schienenfahrwerken 9 verfahrbaren, sich in Stopfmaschinenlängsrichtung erstreckenden Maschinenrahmen 14 und einen zwischen den Schienenfahrwerken 9 angeordneten und über ein Fahrwerk 10 am Gleis 2 verfahrbaren Satelliten 3, der über eine Satellitenlängsführung 18 mit dem Maschinenrahmen 14 führungsverbunden ist und der zwischen Fahrwerk 10 und Satellitenlängsführung 18 ein bezüglich des Satelliten 3 höhenverstellbares Stopfaggregat 5 sowie ein Gleishebe-Richt-Aggregat 7 aufweist.
Der Satellit 3 ist über einen Linearantrieb 4 mit Positionserfassung direkt mit dem Maschinenrahmen 14 verbunden, wobei der Lineartrieb 4 den Satellit 3 innerhalb eines vorgesehenen Verschiebebereiches A zwischen den Schienenfahrwerken 9 derart beschleunigt und verzögert, dass ein vorgegebenes Verfahrmass eingehalten ist. Innerhalb des Maschinenrahmens 14 der Maschine ruht der längsverschiebbare Satellit 3 auf dem Fahrwerk 10. Der Satellit 3 wird durch Satellitenlängsführungen
18 im Hauptrahmen 14 nach Art einer Schubkarre, einerends mit Laufwerk, anderends mit Führungsarmen längsverschiebbar geführt. Die Maschine 1 mit der Stopfkabine 15 ist über Drehgestelle 9, 10 auf dem Gleis 2 verfahrbar. Die Maschine weist ein Gleismesssystem 6, 11 , 12 welches zum Regeln des Hebe- Richt-Aggregates 7, das in den Satelliten 3 integriert ist, auf. Auf dem Satelliten 3 befindet sich ein senk- und hebbares Stopfaggregat 5 das über einen Drehkranz
19 um die Hochachse um den Winkel a drehbar und über eine quer zur Arbeitsrichtung liegende Verschiebeeinrichtung 20 auch quer verschiebbar ist. Das Hebe-Richt-Aggregat ist über einen Linearantrieb 8 der mit dem Satellitenrahmen 13 verbunden ist in Gleislängsrichtung verschiebbar. Dem Gleishebe-Richt-Aggregat 7 ist wenigstens ein Hebezylinder H und wenigstens ein Richtzylinder R zugeordnet.
Die Maschine arbeitet in Arbeitsrichtung AR. Der Satellit 3 ist bezogen auf den Hauptrahmen 14 um den Verschiebebereich A verfahrbar innerhalb dem das arbeitsabhängige (richten und/oder stopfen, Gleisbettqualität) Verfahrmass liegt. Über den Linearantrieb 4 der über ein, insbesondere integriertes Wegmesssystem verfügt wird der Satellit 3 im bzw. unter dem Maschinenrahnen 14 geführt, in Fahrtrichtung nach vorne beschleunigt und zum genauen Erreichen der nötigen Vorfahrdistanz wieder rechtzeitig abgebremst.
Das Diagramm Fig. 2 zeigt vertikal aufgetragen den Weg s und horizontal die Zeitachse t. Die kontinuierliche konstanten Vorfahrtgeschwindigkeit VM der Hauptmaschine 1 ist durch die Gerade gegeben. Darüber ist der Weg-Zeit-Verlauf des Satelliten 3 gezeigt. Tst entspricht der Stopfzeit, fr ist die Totzeit des Antriebes, a der Vorfahrweg (Schwellenteilung) und tF die Vorfahrzeit. Bei ST tritt eine anomale Verlängerung der Stopfzeit tst' auf. Da der Vorfahrweg des Satellitent erschöpft ist, muss die Hauptmaschine für die Zeit tMst anhalten und kann erst nach der Vorfahrt des Satelliten 3 ihre Fahrt wieder aufnehmen. Das Diagramm Fig. 3 zeigt vertikal aufgetragen den Weg s und horizontal die Zeitachse t. Die kontinuierliche konstanten Vorfahrtgeschwindigkeit VM der Hauptmaschine 1 ist durch die Gerade gegeben. Darüber ist der Weg-Zeit-Verlauf des Satelliten 3 gezeigt. Tsti ist die Stopfzeit der 1. Stopfung und tpi die entsprechende Vorfahrzeit. Da der erfindungsgemäße Linearantrieb keine Totzeiten fr aufweist, ist die zur Vorfahrt verfügbare Zeit tp, bei vergleichbarer Arbeitsgeschwindigkeit VM, länger. Die Anfahr- und Bremsbeschleunigungen des Satelliten 3 können sanfter ausgeführt werden. Die 2. Stopfung benötigt zum Beispiel eine längere Zeit tst2. Die Vorfahrzeit tF2 verringert sich entsprechend, Anfahr- und Bremsbeschleunigungen werden automatisch angepasst und größer. Die 3. Stopfung benötigt tst3 mit entsprechend eingestellter Anfahr- und Bremsbeschleunigung ergibt sich die Vorfahrzeit zu tF3 usw. Auf diese Weise kann die Stopfmaschine 1 mit kontinuierlicher Geschwindigkeit arbeiten obwohl die Stopfzeiten variieren.

Claims

Patentansprüche
1 . Stopfmaschine (1 ) zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises (2), mit einem auf zwei Schienenfahrwerken (9) verfahrbaren, sich in Stopfmaschinenlängsrichtung erstreckenden Maschinenrahmen (14) und einem zwischen den Schienenfahrwerken (9) angeordneten und über ein Fahrwerk (10) am Gleis (2) verfahrbaren Satelliten (3), der über eine Satellitenlängsführung (18) mit dem Maschinenrahmen (14) führungsverbunden ist und der zwischen Fahrwerk (10) und Satellitenlängsführung (18) ein bezüglich des Satelliten (3) höhenverstellbares Stopfaggregat (5) sowie ein Gleishebe-Richt-Aggregat (7) aufweist, wobei der Satellit (3) über einen Linearantrieb (4) mit Positionserfassung direkt mit dem Maschinenrahmen (14) verbunden ist, wobei der Lineartrieb (4) den Satellit (3) innerhalb eines vorgesehenen Verschiebebereiches (A) zwischen den Schienenfahrwerken (9) derart beschleunigt und verzögert, dass ein vorgegebenes Verfahrmass eingehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Hydraulikzylinder (4) vorgesehen sind, von denen der eine den Satelliten (3) bei einer Verlagerung zwischen den Schienenfahrwerken (9) schiebt und der andere zieht.
2. Stopfmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (4) ein Hydraulikzylinder, insbesondere ein Gleichgangzylinder, mit Positionserfassung ist.
3. Stopfmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Regelkreis, der Anfahr- und Bremsbeschleunigungen des Satelliten (3) in Abhängigkeit einer, insbesondere konstanten, Stopfmaschinenfahrgeschwindigkeit mittels des Linearantriebs (4) vorgibt, um das vorgegebene erlaubte Verfahrmass zu erreichen.
4. Stopfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Regelkreis, der Anfahr- und Bremsbeschleunigungen des Satelliten (3) in Abhängigkeit einer, insbesondere konstanten, Stopfmaschinenfahrgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Stopfzeiten (tn) mittels des Linearantriebs (4) vorgibt, um das vorgegebene erlaubte Verfahrmass zu erreichen.
5. Stopfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Linearantrieb (4) ein Fahrantrieb (16) am Fahrwerk (19) des Satelliten (3) vorgesehen ist.
6. Stopfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Linearantrieb (4) eine Bremse (17) am Fahrwerk (19) des Satelliten (3) vorgesehen ist.
7. Stopfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Hydraulikzylinder (4) ein Schiebezylinder ist, der den Satelliten (3) in Arbeitsrichtung vorschiebt, und dass der vordere Hydraulikzylinder (4) ein Bremszylinder ist, der den Satelliten an der anzufahrenden Position abbremst.
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