VERFAHREN UND STOPFAGGREGAT ZUM STOPFEN EINES GLEISES

Abstract

 Verfahren zum Verdichten von Schotter (8) in einer Gleisbettung mittels eines mehrere Stopfwerkzeuge (6) umfassenden Stopfaggregats (1), wobei im Bereich einer Schiene (3) vier vibrierende Stopfwerkzeugenden (16) zu beiden Seiten der Schiene (3) und zu beiden Seiten einer Schwelle (9) in den Schotter (8) eingetaucht werden und wobei die vier Stopfwerkzeugenden (16) mittels Bewegungsantriebe (14, 18, 22, 29) annähernd in Richtung eines Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle (25) aufeinander zu bewegt werden. Dabei werden an den Stopfwerkzeugenden (16) angeordnete Pickelplatten (23) während eines Stopfvorgangs zumindest teilweise in einen Bereich (27) unterhalb der Schiene (3) bewegt.

Beschreibung

Gebiet der Technik

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdichten von Schotter in einer Gleisbettung mittels eines mehrere Stopfwerkzeuge umfassenden Stopfaggregats, wobei im Bereich einer Schiene vier vibrierende Stopfwerkzeugenden zu beiden Seiten der Schiene und zu beiden Seiten einer Schwelle in den Schotter eingetaucht werden und wobei die vier Stopfwerkzeugenden mittels Bewegungsantriebe annähernd in Richtung eines Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle aufeinander zu bewegt werden. Zudem betrifft die Erfindung ein Stopfaggregat zur Durchführung des Verfahrens.

Stand der Technik

[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 eine Sollposition. Eine Fixierung der neuen Gleislage erfolgt durch Stopfen des Gleises 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.

[0003] Beim Stopfen mit einem aus AT 343 168 B oder AT 516 547 A4 bekannten Stopfaggregat sind jeder Schiene des Gleises zwei Stopfwerkzeugpaare zugeordnet. Ein inneres Stopfwerkzeugpaar taucht neben einer Schieneninnenseite und ein äußeres Stopfwerkzeugpaar taucht neben einer Schienenaußenseite in das Schotterbett ein. Die Beistellbewegung des jeweiligen Stopfwerkzeugs erfolgt an der jeweiligen Eintauchstelle im rechten Winkel zur Längsausdehnung der Schwelle. Infolgedessen ergibt sich die größte Verdichtungswirkung auf den Schotter in einer jeweiligen primären Verdichtungszone zwischen den Eintauchstellen der Stopfwerkzeuge eines Stopfwerkzeugpaares. Das sind die Stellen neben den Schienen. Unter den Schienen und in den Endbereichen der Schwellen erfolgt eine sekundäre Schotterverdichtung durch den aus der primären Verdichtungszone verdrängten Schotter.

[0004] Aus der DE 25 16 166 A1 ist ein Stopfaggregat mit schräg angeordneten Stopfwerkzeugen bekannt. Dabei erfolgt eine jeweilige Beistellbewegung annähernd in Richtung eines Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle, um direkt unter der jeweiligen Schiene eine primäre Verdichtungszone zu ermöglichen. Allerdings muss bei einem solchen Verfahren jedem Stopfwerkzeug ein eigener Vibrationserzeuger zugeordnet sein. Zudem sind zusätzliche Stopfwerkzeuge erforderlich, um ein Ausweichen des Schotters nach oben und in Bereiche zwischen den Stopfwerkzeugen zu verhindern.

Zusammenfassung der Erfindung

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass auf einfache Weise unterhalb eines Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle eine optimal verdichtete Schwellenauflage herstellbar ist. Zudem soll ein entsprechendes Stopfaggregat zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.

[0006] Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 5. Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.

[0007] Dabei ist vorgesehen, dass an den Stopfwerkzeugenden angeordnete Pickelplatten während eines Stopfvorgangs zumindest teilweise in einen Bereich unterhalb der Schiene bewegt werden. Auf diese Weise wird eine weitgehende Annäherung der Pickelplatten auf einer jeweiligen Schwellenseite erreicht. Die Pickelplatten wirken somit gemeinsam auf einen Bereich unterhalb der Schienen und schaffen eine optimale Schwellenauflage, ohne dass Schotter in störender Weise nach oben oder zwischen den Pickelplatten ausweicht. Gegenüber gängigen Methoden des Standes der Technik wird die Schwellenbelastung reduziert, wodurch eine höhere Lebensdauer des Gleises gegeben ist. Zudem ergibt sich durch die zentrische Schotterverdichtung unterhalb der Schienen ein höherer Querverschiebewiderstand der jeweiligen Schwelle und dadurch eine bessere Belastbarkeit des Gleises.

[0008] Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass für einen Absenkvorgang ein Tiefengrenzwert vorgegeben wird, wobei die Stopfwerkzeugenden erst bei Erreichen des Tiefengrenzwertes in Richtung der Schiene bewegt werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Stopfwerkzeugenden erst nach einer vorgegebenen Eintauchtiefe unterhalb der Schiene aufeinander zu bewegt werden. Dabei soll eine Pickelplattenoberseite zumindest unterhalb einer Schienenfußunterkante abgesenkt sein, um eine Berührung zwischen Stopfwerkzeug und Schiene sicher auszuschließen.

[0009] Bei einer vorteilhaften Ausprägung ist es sinnvoll, wenn die Stopfwerkzeugenden zuerst in Richtung der Schiene bewegt werden und anschließend in Richtung der Schwelle bewegt werden. Damit befinden sich die Pickelplatten bereits in einer optimalen Lage, bevor ein eigentlicher Beistellvorgang beginnt. Zudem ist bei dieser Verfahrensausprägung eine Beistellrichtung parallel zum Schienenlängsverlauf möglich. Eine entsprechende kinematische Anordnung zur Bewegung der Stopfwerkzeuge ist einfach realisierbar.

[0010] Eine weitere Verbesserung des Verfahrens vergrößert die Einsatzmöglichkeiten des Stopfaggregats, indem das jeweilige Stopfwerkzeug gegenüber einem zugeordneten Werkzeugträger um eine vertikale Drehachse verschwenkt wird. Das geschieht entweder vor einem Eintauchen in den Schotter oder während eines Beistellvorgangs. Damit ist die Ausdehnung der primären Verdichtungszone an geänderte Schwellen- und Schienendimensionen sowie an sich verändernde örtliche Gegebenheiten anpassbar. Beispielsweise kann es sinnvoll sein, bei einer Gleisneulage mit nahezu unverdichtetem Schotter die primäre Verdichtungszone zu verbreitern, indem die bezüglich der Schwelle gegenüberliegenden Stopfwerkzeuge in einem ersten Stopfdurchgang zueinander ausgerichtet werden. In einem zweiten Stopfdurchgang erfolgt dann durch eine ausgeprägte Schrägstellung der Stopfwerkzeuge eine zentrierte Unterstopfung in den Bereichen unterhalb der Schienen.

[0011] Bei einem erfindungsgemäßen Stopfaggregat zur Durchführung eines der Verfahren ist jedem Stopfwerkzeug ein Bewegungsantrieb zugeordnet, um die Stopfwerkzeugenden während eines Stopfvorgangs annähernd in Richtung eines Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle zu bewegen, wobei jedes Stopfwerkzeugende wenigstens eine Pickelplatte aufweist, die mittels des zugeordneten Bewegungsantriebs zumindest teilweise in einen Bereich unterhalb der Schiene bewegbar ist und dass eine Steuerungseinrichtung des jeweiligen Bewegungsantriebs zur Steuerung einer entsprechenden Bewegung eingerichtet ist. Damit ist sichergestellt, dass die Schwellenauflagen unterhalb des jeweiligen Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle optimal verdichtet werden. In den Kreuzungspunkten Schiene/Schwelle wirken im Bahnbetrieb die höchsten Kräfte auf das Gleis. Bei unzureichender Verdichtung unterhalb der Schienen würde eine Durchbiegung der Schwellen zu einer fortschreitenden Verschlechterung der Gleislage führen. Resultat der dynamischen Bahnverkehrsbelastungen und der damit verbundenen Schwingungen wäre ein inhomogenes Schotterbett mit einer unregelmäßigen Setzung des Gleises.

[0012] In einer Weiterbildung des Stopfaggregats ist jedes Stopfwerkzeug an einem zugeordneten, mittels eines Höhenverstellantriebs höhenverstellbaren Werkzeugträger gelagert. Dabei ist der Werkzeugträger beispielsweise in einem Aggregatrahmen vertikal geführt und wird während eines Stopfzyklus gemeinsam mit den Stopfwerkzeugen abgesenkt und wieder angehoben.

[0013] Eine Verbesserung dieser Variante sieht vor, dass der Höhenverstellantrieb mittels der Steuerungseinrichtung angesteuert ist und dass der Steuerungseinrichtung ein Signal eines Sensors zur Erfassung einer Höhenposition zugeführt ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Stopfwerkzeuge erst nach einer ausreichenden Absenkung in Richtung der Schiene bewegt werden. Eine Kollision der Schiene mit den Pickelplatten ist damit ausgeschlossen.

[0014] Ein vorteilhafter Aufbau des Stopfaggregats zeichnet sich dadurch aus, dass jedes Stopfwerkzeug einen um eine Schwenkachse schwenkbaren Schwenkhebel und eine Stopfwerkzeughalterung zur Aufnahme zumindest eines Stopfpickels umfasst. Damit ist eine einfache und wirkungsvolle Kinematik zur Übertragung der Schwingungs- und Beistellbewegung von den Antrieben auf die in den Schotter eindringenden Stopfpickel gegeben. Auch die Beistellkraft ist effektiv vom jeweiligen Bewegungsantrieb auf die zugehörige Pickelplatte bzw. die zugehörigen Pickelplatten übertragbar.

[0015] Eine weitere Verbesserung des Aufbaus ist gegeben, wenn jeweils ein Stopfwerkzeugpaar an einem gemeinsamen Werkzeugträger gelagert ist und wenn jedem Werkzeugträger ein eigener Höhenverstellantrieb zugeordnet ist. Diese Variante eignet sich für eine sogenannte Universalstopfmaschine, die für ein Stopfen von Gleisstrecken und Weichen konzipiert ist. Dabei ist ein separates Absenken oder seitliches Verlagern einzelner Stopfwerkzeugpaare vorgesehen, um abzweigenden Schienen oder Hindernissen auszuweichen.

[0016] In einer vorteilhaften Variante sind jedem Stopfwerkzeug als Bewegungsantrieb ein Beistellzylinder zur Bewegung der Stopfwerkzeuge in Richtung der Schwelle und ein Verschwenkzylinder zur Bewegung der Stopfwerkzeuge in Richtung der Schiene zugeordnet. Damit ist die Möglichkeit gegeben, das jeweilige Stopfwerkzeug vor der eigentlichen Beistellbewegung in Richtung der Schiene zu verschwenken. Die jeweiligen Pickelplatten sind dann während des gesamten Beistellvorgangs unterhalb der Schiene angenähert und wirken durchgehend auf den Schotter im Bereich des Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle.

[0017] Dabei ist es von Vorteil, wenn jeweils einem Stopfwerkzeugpaar ein Schwingungserzeuger und zwei mit dem Schwingungserzeuger gekoppelte Beistellzylinder zugeordnet sind. Das steigert die Effizienz des Stopfaggregats, weil im Betrieb ein gemeinsamer Schwingungserzeuger zwei Stopfwerkzeuge in Vibration versetzt. Bei einer Vibrationsbeaufschlagung mit gegengleichen Bewegungsrichtungen der beiden Stopfwerkzeuge ergibt sich zudem ein hinreichender Masseausgleich, um störende Schwingungsbelastungen des Aggregats zu vermeiden.

[0018] Günstigerweise umfasst der Schwingungserzeuger eine Exzenterwelle, an die die Beistellzylinder angelenkt sind. Ein solcher Exzenterantrieb liefert eine exakt vorgebbare Schwingungsamplitude sowie eine exakte Schwingungsfrequenz, wobei diese Parameter von Gegenkräften des Schotters auf die Stopfwerkzeuge unabhängig sind.

[0019] Eine andere vorteilhafte Variante sieht vor, dass jedes Stopfwerkzeug bezüglich einer Vertikal-Längsebene schräg am zugeordneten Werkzeugträger gelagert ist, um bei einer Beistellbewegung die Stopfwerkzeugenden annähernd in Richtung des Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle zu bewegen. Die entsprechende Bewegungsausführung führt zur Ausbildung einer optimalen primären Verdichtungszone. Die Verdichtungswirkung der beigestellten Stopfwerkzeugenden verstärkt sich, weil seitliche Ausweichmöglichkeiten des in Schwingung versetzten Schotters minimiert werden.

[0020] Dabei ist es von Vorteil, wenn jedem Stopfwerkezeug als Bewegungsantrieb eine Hydraulikzylindereinheit zugeordnet ist, mittels derer das Stopfwerkzeug in Vibration versetzbar und annähernd in Richtung des Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle bewegbar ist. Dabei besteht eine Hydraulikzylindereinheit beispielsweise aus mehreren gekoppelten Hydraulikzylindern mit unterschiedlichen Kammern für die Schwingungserzeugung und die Beistellbewegung. In einer einfachen Variante werden beide Bewegungen mittels eines Hydraulikzylinders mit zwei Kammern ausgeführt. Bei dieser Lösung wird eine Kammer mit einem pulsierend zunehmenden Volumenstrom beaufschlagt, um Beistellbewegung und Schwingungsbewegung zu überlagern.

[0021] Eine weitere Verbesserung des Stopfaggregats sieht vor, dass jedes Stopfwerkzeug um eine vertikale Drehachse verstellbar am zugeordneten Werkzeugträger gelagert ist. Auf diese Weise ist es möglich, ein Gleis in mehreren aufeinanderfolgenden Stopfvorgängen mit unterschiedlichen Schrägstellungen der Stopfwerkzeuge zu stopfen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0022] Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1

Querschnitt durch ein Gleis mit Stopfaggregat in abgesenkter Stellung

Fig. 2

Aufsicht eines Gleises mit schräger Beistellbewegung der Pickelplatten

Fig. 3

Aufsicht eines Gleises mit Verschwenkbewegung der Pickelplatten

Fig. 4

Aufsicht gemäß Fig. 3 mit Beistellbewegung der Pickelplatten

Fig. 5

Stopfaggregat in einer Seitenansicht

Fig. 6

Aufsicht eines Gleises mit Beistellbewegung schräg gestellter Pickelplatten gemäß Fig. 5

Fig. 7

Draufsicht eines Stopfaggregats mit variabler Schrägstellung der Stopfwerkzeuge

Beschreibung der Ausführungsformen

[0023] Das in Fig. 1 dargestellte Stopfaggregat 1 umfasst vier Stopfeinheiten 2, wobei jeweils zwei Stopfeinheiten 2 einer Schiene 3 zugeordnet sind. Jede Stopfeinheit 2 umfasst einen Aggregatrahmen 4, in dem ein Werkzeugträger 5 vertikal geführt ist. Am jeweiligen Werkzeugträger 5 ist ein Paar Stopfwerkzeuge 6 gelagert. In einer vereinfachten Variante ist jeder Schiene nur eine Stopfeinheit 2 mit einem gemeinsamen Werkzeugträger 5 für vier Stopfwerkzeuge 6 zugeordnet.

[0024] Der jeweilige Aggregatrahmen 4 ist an einem Maschinenrahmen einer Gleisbaumaschine befestigt. Im Arbeitseinsatz befährt die Gleisbaumaschine ein Gleis 7 mit auf Schotter 8 gelagerten Schwellen 9 und den darauf befestigten Schienen 3. Im Abstand einer halben Spurweite verläuft zwischen den Schienen 3 die sogenannte Gleisachse 9, die bei Bahnbauarbeiten gewöhnlich als Bezugssache dient. Mit dem Stopfaggregat 1 werden die Schwellen 9 der Reihe nach unterstopft, um den aus Schwellen 9 und Schienen 3 gebildeten Gleisrost in einer vorgegebenen Lage zu fixieren.

[0025] Eine Absenk- bzw. Hebebewegung des jeweiligen Werkzeugträgers 5 erfolgt mittels eines zugeordneten Höhenverstellantriebs 10. In der Variante gemäß Fig. 1 ist am jeweiligen Werkzeugträger 5 ein Schwingungserzeuger 12 angeordnet, der die Stopfwerkzeuge 6 mit einer Vibration 13 beaufschlagt. Zudem sind den Stopfwerkzeugen 6 Bewegungsantriebe 14 zugeordnet, mittels derer Bestell- bzw. Verschwenkbewegungen 15 der Stopfwerkzeugenden 16 ausführbar sind.

[0026] Im Ausführungsbeispiel ist das jeweilige Stopfwerkzeug 6 am zugeordneten Werkzeugträger 4 um eine Schwenkachse 17 drehbar gelagert und über einen Beistellzylinder 18 mit dem zugehörigen Schwingungserzeuger 12 gekoppelt. Jedes Stopfwerkzeug 6 umfasst einen Schwenkhebel 19 und eine Stopfpickelhalterung 20 zur Aufnahme zweier Stopfpickel 21. Die jeweilige Stopfpickelhalterung 20 ist mittels eines Verschwenkzylinders 22 gegenüber dem zugehörigen Schwenkhebel 19 in Richtung der zugeordneten Schiene 3 verschwenkbar. Somit umfasst der einem Stopfwerkzeug 6 zugeordnete Bewegungsantrieb 14 einen Beistellzylinder 18 und einen Verschwenkzylinder 22 samt entsprechender Steuer- bzw. Regelventile.

[0027] Die an den Stopfwerkzeugenden 16 befindlichen Stopfpickel 21 weisen jeweils eine Pickelplatte 23 auf, die im Betrieb auf den Schotter 8 wirkt. Konkret bildet sich eine mit Kreuzschraffur eingezeichnete primäre Verdichtungszone 24 aus, in welcher der Schotter 7 unmittelbar durch die Pickelplatten 23 annähernd in Richtung eines Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle 25 bewegt wird, bis eine optimale Verdichtung erreicht ist. Die Vibrationsbeaufschlagung fördert dabei die Beweglichkeit der einzelnen Schotterkörner innerhalb des Schottergefüges.

[0028] Als Schwingungserzeuger 12 kommt beispielsweise ein Exzenterantrieb mit einer rotierenden Exzenterwelle zum Einsatz. Dabei gibt eine Exzentrizität die Schwingungsamplitude für die auf die Stopfwerkzeuge 6 übertragene Vibration 13 vor. Eine Umdrehungsgeschwindigkeit bestimmt die Frequenz. Mittels der auf der Exzenterwelle gelagerten Beistellzylinder 18 und der Verschwenkzylinder 22 wird der Vibration 13 die Beistell- bzw. Verschwenkbewegung 15 überlagert.

[0029] Erfindungsgemäß wird der jeweilige Bewegungsantrieb 14 mittels einer Steuerungseinrichtung 26 in der Weise angesteuert, dass die Pickelplatten 23 während eines Bestell- bzw. Verschwenkvorgangs zumindest teilweise in einen Bereich 27 unterhalb der zugeordneten Schiene 3 bewegt werden. Auf diese Weise bildet sich unterhalb des Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle 25 die primären Verdichtungszone 24 mit einer optimalen Verdichtung des Schotters 8 aus.

[0030] Vor einer Aktivierung der Bewegungsantriebe 14 werden die Werkzeugträger 5 abgesenkt, wobei die Stopfpickel 21 mit den Pickelplatten 23 in den Schotter 8 eintauchen. Dabei ist zu beachten, dass eine jeweilige Pickelplattenoberseite zumindest bis unterhalb einer Schienenfußunterkante abgesenkt ist, bevor der entsprechende Stopfpickel 21 in Richtung der zugeordneten Schiene 3 bewegt wird. Beispielsweise wird dem jeweiligen Höhenverstellantrieb 11 ein Tiefengrenzwert vorgegeben. Erst bei Erreichung dieses Tiefengrenzwertes erfolgt dann eine Bewegungsfreigabe für die Bewegungsantriebe 14. Eine Verbesserte Ausführung umfasst einen Sensor, der die jeweilige Höhenposition der Stopfwerkzeuge 6 gegenüber dem zugeordneten Schienenfuß erfasst.

[0031] Des Weiteren ist zu beachten, dass es bei einer Rückstellbewegung der Stopfwerkzeuge 6 zu keiner Kollision mit einer Schwelle 9 oder einer Schiene 3 kommt. Günstig ist jedenfalls eine kombinierte Rückstell- und Hebebewegung der Stopfwerkzeuge 6, insbesondere mit abgeschaltetem Schwingungserzeuger 12.

[0032] Eine einfache Variante des Verfahrens wird mit Bezug auf Fig. 2 erläutert. Dabei werden die Pickelplatten 23 im abgesenkten Zustand mit einer kombinierten Ansteuerung der Beistell- und Verschwenkzylinder 18, 22 in Richtung des zugeordneten Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle 25 bewegt. Ein Teil der schienennahen Pickelplatten 23 gelangt während dieses Bewegungsvorgangs in den Bereich 27 unterhalb der zugeordneten Schiene 3. Wie in Fig. 1 sind die Ausgangpositionen der Stopfpickel 21 bzw. Pickelplatten 23 mit strichpunktierten Linien dargestellt. Die Endpositionen sind mit durchgezogenen Linien eingezeichnet. Pfeile geben die entsprechende Bewegungsrichtung an.

[0033] Eine weitere Variante zeigen die Figuren 3 und 4. Dabei werden die Pickelplatten 23 im abgesenkten Zustand zunächst mittels der Verschwenkzylinder 22 in Richtung der zugeordneten Schiene 3 bewegt (Fig. 3). Auf diese Weise sind die an einer Schwellenseite befindlichen Pickelplatten 23 bereits vor dem eigentlichen Beistellvorgang mit geringen Abständen aneinandergereiht. Während der anschließenden Aktivierung der Beistellzylinder 18 baut sich um den jeweiligen Kreuzungspunkt Schiene/Schwelle 25 während des gesamten Beistellvorgangs eine gleichmäßige primäre Verdichtungszone 24 auf (Fig. 4).

[0034] Fig. 5 zeigt ein Stopfaggregat 1 mit gegenüber einer Vertikal-Längsebene 28 schräg gestellten Stopfwerkzeugen 6. In Fig. 6 ist die Bearbeitung eines Gleisbogens mit einem derartigen Stopfaggregat 1 ersichtlich. Im Betrieb verläuft die Vertikal-Längsebene 28 gewöhnlich normal zur Längsausdehnung der unterstopften Schwelle 9. Sie ist somit tangential zur Gleisachse 10 ausgerichtet.

[0035] Im Ausführungsbeispiel sind die Stopfwerkzeuge 6 gegenüber der Vertikal-Längsebene 28 um 25° schräg gestellt. Ein kleinerer Winkel von beispielsweise 5° eignet sich für das erstmalige Unterstopfen einer Gleisneulage, um die Breitenwirkung quer zur Gleisachse 10 zu erhöhen. Größere Winkel bis 40° bewirken eine ausgeprägte Zentrierung der primären Verdichtungswirkung unterhalb des jeweiligen Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle 25.

[0036] In dieser Variante bildet eine Hydraulikzylindereinheit 29 mit gekoppelten Hydraulikzylindern den jeweiligen Bewegungsantrieb 14 eines Stopfwerkzeugs 6. Jede Hydraulikzylindereinheit 29 erzeugt dabei eigens für das zugeordnete Stopfwerkzeug 6 die Vibration 13 und die Beistellbewegung 15. Beispielsweise erzeugt ein innerer Hydraulikzylinder die Beistellbewegung 15 und ist dabei mit einem Kolben für einen äußeren Hydraulikzylinder zur Bereitstellung der Vibration 13 gekoppelt. In einer baulichen Vereinfachung ist jedem Stopfwerkzeug 6 nur ein Hydraulikzylinder zugeordnet. Dieser wird während eines Beistellvorgangs mit einem pulsierend zunehmenden Volumenstrom beaufschlagt, um der Vibration 13 die Beistellbewegung 15 zu überlagern.

[0037] Bei dieser Ausführungsform ist jedes Stopfwerkzeug 6 als baugleiche Einheit ausführbar. Wie in Fig. 7 dargestellt ist damit eine um eine jeweilige vertikale Drehachse 30 (in der Draufsicht jeweils als Punkt eingezeichnet) schwenkbare Anordnung der Stopfwerkzeuge 6 am zugeordneten Werkzeugträger 5 möglich. Auf diese Weise ist der Schrägstellungswinkel einstellbar. Durch Anordnung ferngesteuerter Schwenkantriebe besteht die Verstellmöglichkeit auch während des Betriebs. Die Stopfpickel und die Pickelplatten sind gestrichelt eingezeichnet.

[0038] Sinnvoll ist die Schwenkbarkeit um die vertikale Drehachse 30 für einen flexiblen Einsatz des Stopfaggregats 1. Damit ist eine Anpassung an unterschiedliche Schwellen- und Schienenbreiten auf einfache Weise durchführbar. Zudem kann die Ausdehnung und Form der primären Verdichtungszone 24 rasch an bestehende Anforderungen angepasst werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Verdichten von Schotter (8) in einer Gleisbettung mittels eines mehrere Stopfwerkzeuge (6) umfassenden Stopfaggregats (1), wobei im Bereich einer Schiene (3) vier vibrierende Stopfwerkzeugenden (16) zu beiden Seiten der Schiene (3) und zu beiden Seiten einer Schwelle (9) in den Schotter (8) eingetaucht werden und wobei die vier Stopfwerkzeugenden (16) mittels Bewegungsantriebe (14, 18, 22, 29) annähernd in Richtung eines Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle (25) aufeinander zu bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stopfwerkzeugenden (16) angeordnete Pickelplatten (23) während eines Stopfvorgangs zumindest teilweise in einen Bereich (27) unterhalb der Schiene (3) bewegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Absenkvorgang ein Tiefengrenzwert vorgegeben wird und dass die Stopfwerkzeugenden (16) erst bei Erreichen des Tiefengrenzwertes in Richtung der Schiene (3) bewegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfwerkzeugenden (16) zuerst in Richtung der Schiene (3) bewegt werden und anschließend in Richtung der Schwelle (9) bewegt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Stopfwerkzeug (6) gegenüber einem zugeordneten Werkzeugträger (5) um eine vertikale Drehachse (30) verschwenkt wird.

5. Stopfaggregat (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jedem Stopfwerkzeug (6) ein Bewegungsantrieb (14, 18, 22, 29) zugeordnet ist, um die Stopfwerkzeugenden (16) während eines Stopfvorgangs annähernd in Richtung eines Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle (25) zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Stopfwerkzeugende (16) wenigstens eine Pickelplatte (23) aufweist, die mittels des zugeordneten Bewegungsantriebs (14, 18, 22, 29) zumindest teilweise in einen Bereich (27) unterhalb der Schiene (3) bewegbar ist und dass eine Steuerungseinrichtung (26) des jeweiligen Bewegungsantriebs (14, 18, 22, 29) zur Steuerung einer entsprechenden Bewegung eingerichtet ist.

6. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Stopfwerkzeug (6) an einem zugeordneten, mittels eines Höhenverstellantriebs (11) höhenverstellbaren Werkzeugträger (5) gelagert ist.

7. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Höhenverstellantrieb (11) mittels der Steuerungseinrichtung (26) angesteuert ist und dass der Steuerungseinrichtung (26) ein Signal eines Sensors zur Erfassung einer Höhenposition zugeführt ist.

8. Stopfaggregat (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Stopfwerkzeug (6) einen um eine Schwenkachse schwenkbaren Schwenkhebel (19) und eine Stopfwerkzeughalterung (20) zur Aufnahme zumindest eines Stopfpickels (21) umfasst.

9. Stopfaggregat (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Stopfwerkzeugpaar an einem gemeinsamen Werkzeugträger (5) gelagert ist und dass jedem Werkzeugträger (5) ein eigener Höhenverstellantrieb (11) zugeordnet ist.

10. Stopfaggregat (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Stopfwerkzeug (6) als Bewegungsantrieb (14) ein Beistellzylinder (18) zur Bewegung der Stopfwerkzeugenden (16) in Richtung der Schwelle (9) und ein Verschwenkzylinder (22) zur Bewegung der Stopfwerkzeugenden (16) in Richtung der Schiene (3) zugeordnet sind.

11. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils einem Stopfwerkzeugpaar ein Schwingungserzeuger (12) und zwei mit dem Schwingungserzeuger (12) gekoppelte Beistellzylinder (18) zugeordnet sind.

12. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (12) eine Exzenterwelle umfasst, an die die Beistellzylinder angelenkt sind.

13. Stopfaggregat (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Stopfwerkzeug (6) bezüglich einer Vertikal-Längsebene (28) schräg am zugeordneten Werkzeugträger (5) gelagert ist, um bei einer Beistellbewegung (15) die Stopfwerkzeugenden (16) annähernd in Richtung des Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle (25) zu bewegen.

14. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Stopfwerkzeug (6) als Bewegungsantrieb (14) eine Hydraulikzylindereinheit (29) zugeordnet ist, mittels derer das Stopfwerkzeug (6) in Vibration (13) versetzbar und annähernd in Richtung des Kreuzungspunktes Schiene/Schwelle (25) bewegbar ist.

15. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Stopfwerkzeug (6) um eine vertikale Drehachse (30) verstellbar am zugeordneten Werkzeugträger (5) gelagert ist.

Zeichnung