特表 2024-528301 軌道の下側を突き固めるためのタンピングユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-26

(54)【発明の名称】軌道の下側を突き固めるためのタンピングユニット

(51)【国際特許分類】

   E01B 27/10 20060101AFI20240719BHJP

【ＦＩ】

E01B27/10

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024508021

(86)(22)【出願日】2022-08-02

(85)【翻訳文提出日】2024-02-08

(86)【国際出願番号】 EP2022071666

(87)【国際公開番号】W WO2023016858

(87)【国際公開日】2023-02-16

(31)【優先権主張番号】A50645/2021

(32)【優先日】2021-08-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】AT

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】514318345

【氏名又は名称】プラッサー ウント トイラー エクスポート フォン バーンバウマシーネン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｐｌａｓｓｅｒ ＆ Ｔｈｅｕｒｅｒ， Ｅｘｐｏｒｔ ｖｏｎ Ｂａｈｎｂａｕｍａｓｃｈｉｎｅｎ， Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍ．ｂ．Ｈ．

【住所又は居所原語表記】Ｊｏｈａｎｎｅｓｇａｓｓｅ ３， Ａ－１０１０ Ｗｉｅｎ， Ａｕｓｔｒｉａ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ハインツ シュプリンガー

【テーマコード（参考）】

2D057

【Ｆターム（参考）】

2D057AB24

2D057CB04

(57)【要約】

軌道（３）の下側を突き固めるためのタンピングユニット（４）であって、対を成して配置されたタンピングツール（１２）を備え、これらのタンピングツール（１２）は、各々のスクイーズシリンダ（１６）によって互いにスクイーズ運動可能であり、この各々のスクイーズシリンダ（１６）内に、第１の液圧回路（２３）の作動圧を加えることができるスクイーズピストン（１７）が配置されており、スクイーズ運動（２４）に振動を重畳させるために、各々のスクイーズシリンダ（１６）に振動ピストン（３０）が割り当てられており、この振動ピストン（３０）は、一次シリンダ（２８）と二次シリンダ（２９）とを備えた増圧器（２７）内に配置されている、タンピングユニット（４）。こうして、振動発生をより低い圧力レベルで実施することができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軌道（３）の下側を突き固めるためのタンピングユニット（４）であって、対を成して配置されたタンピングツール（１２）を備え、該タンピングツール（１２）は、各々のスクイーズシリンダ（１６）によって互いにスクイーズ運動可能であり、該各々のスクイーズシリンダ（１６）内に、第１の液圧回路（２３）の作動圧を加えることができるスクイーズピストン（１７）が配置されており、スクイーズ運動（２４）に振動を重畳させるために、各々のスクイーズシリンダ（１６）に振動ピストン（３０）が割り当てられている、タンピングユニット（４）において、
前記振動ピストン（３０）は、一次シリンダ（２８）と二次シリンダ（２９）とを備えた増圧器（２７）内に配置されていることを特徴とする、タンピングユニット（４）。

【請求項2】

前記増圧器（２７）は、制御弁（３８）を介して第２の液圧回路（３３）に接続されていることを特徴とする、請求項１記載のタンピングユニット（４）。

【請求項3】

前記制御弁（３８）は、該制御弁（３８）を可変の振動パラメータによって制御するように構成された制御装置（７）に接続されていることを特徴とする、請求項２記載のタンピングユニット（４）。

【請求項4】

前記制御弁（３８）は比例弁またはサーボ弁として形成されており、ピストンストロークおよび／またはピストン位置を検出するためのストローク測定センサ（４４）が配置されていることを特徴とする、請求項２または３記載のタンピングユニット（４）。

【請求項5】

前記増圧器（２７）、特に前記増圧器（２７）の前記二次シリンダ（２９）は、割り当てられた前記スクイーズシリンダ（１６）に直接配置されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のタンピングユニット（４）。

【請求項6】

各々のスクイーズシリンダ（１６）に第１および第２の増圧器（２７）が割り当てられており、前記各々のスクイーズシリンダ（１６）の第１の圧力室（１９）は、割り当てられた前記第１の増圧器（２７）の圧力室（３６）に接続されており、前記各々のスクイーズシリンダ（１６）の第２の圧力室（２０）は、割り当てられた前記第２の増圧器（２７）の圧力室（３６）に接続されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載のタンピングユニット（４）。

【請求項7】

１つのタンピングツール対の両方の前記スクイーズシリンダ（１６）に２つの増圧器（２７）が割り当てられており、一方の前記増圧器（２７）は、一方の前記スクイーズシリンダ（１６）の第１の圧力室（１９）に接続されており、他方の前記増圧器（２７）は、他方の前記スクイーズシリンダ（１６）の第１の圧力室（１９）に接続されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載のタンピングユニット（４）。

【請求項8】

前記両方のスクイーズシリンダ（１６）の第２の圧力室（２０）は蓄圧器（４５）に接続されていることを特徴とする、請求項７記載のタンピングユニット（４）。

【請求項9】

両方の前記増圧器（２７）の中間室（４１）は、補償アキュムレータ（４３）を介してまたは圧力が加えられる充填管路を介して互いに接続されていることを特徴とする、請求項６から８までのいずれか１項記載のタンピングユニット（４）。

【請求項10】

前記スクイーズシリンダ（１６）と前記増圧器（２７）との間の通流開口（３５，３７）は、前記第１の液圧回路（２３）への前記スクイーズシリンダ（１６）の接続開口（２１，２２）よりも大きいことを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載のタンピングユニット（４）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軌道の下側を突き固めるためのタンピングユニットであって、対を成して配置されたタンピングツールを備え、これらのタンピングツールは、各々のスクイーズシリンダによって互いにスクイーズ運動可能であり、この各々のスクイーズシリンダ内に、第１の液圧回路の作動圧を加えることができるスクイーズピストンが配置されており、スクイーズ運動に振動を重畳させるために、各々のスクイーズシリンダに振動ピストンが割り当てられている、タンピングユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

欧州特許出願公開第１６５３００３号明細書に基づき、タンピングユニットが公知である。この公知のタンピングユニットでは、軌道の下側を突き固めるために、タンピングピッケルを互いに対を成して運動させる。バラスト締固めのためのこのスクイーズ運動は、液圧的に加圧可能なスクイーズシリンダによって実施される。線形のスクイーズ運動に、液圧的に振動を重畳させ、これによって、バラスト内へのより簡単な貫入と、改善された締固めとが達成される。

【0003】

オーストリア国特許出願公開第５１７８４３号明細書には、改善された液圧的な振動発生が開示されている。同明細書では、各々のスクイーズシリンダ内に、スクイーズピストンに対して追加的に、スクイーズ運動を、調整可能な振動に重畳させるための振動ピストンが配置されている。こうして、スクイーズ運動に左右されることなく、振動発生のために必要なパラメータの最適化が可能となる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の根底にある課題は、冒頭に記載した形態のタンピングユニットを改良して、高いエネルギー効率でもって液圧的な振動を可能にすることである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明によれば、この課題は独立請求項１の特徴によって解決される。従属請求項は本発明の有利な構成を提供している。

【0006】

本発明では、各々の振動ピストンが、一次シリンダと二次シリンダとを備えた増圧器（別の呼び名は、圧力変換器またはプレッシャブースタである）内に配置されている。こうして、振動発生をより低い圧力レベルで実施することができる。高い圧力は、増圧器の二次シリンダ内にしか生じない。振動が発生する一次シリンダ内には、より低い圧力が生じる。これによって、切換動作時にエネルギー損失が少なくなる。スクイーズシリンダとは別個の増圧器内に振動発生用のピストンを配置することによって、制御可能性が改善される。例えば、振動が、バラスト内へのタンピングツールの貫入動作中およびスクイーズ動作中にしか活発とならない。

【0007】

本発明の改良形態では、増圧器が、制御弁を介して第２の液圧回路に接続されている。例えば、第１の液圧回路よりも低い圧力レベルを有する、タンピング機械内に既存の液圧回路が使用される。これによって、液圧システム全体の構造および保守が簡単になる。

【0008】

この場合、有利には、制御弁が、この制御弁を可変の振動パラメータによって制御するように構成された制御装置に接続されている。この変更された制御構成によって、１回のタンピングサイクルの各々の段階を固有の振動パラメータに結び付けることができる。例えば、バラスト内へのタンピングツールの貫入動作中には、４０～５０Ｈｚの振動周波数が予め設定される。スクイーズ運動時には、周波数を３５Ｈｚに低下させ、タンピングツールの上昇時には、振動は停止する。より高いエネルギー効率に加えて、この手段によって、運転中の騒音放出もより少なくなる。さらに、振動振幅を、突き固めるべきバラスト道床の目下の特性に適合させることができる。貫入動作時およびスクイーズ動作時のそれぞれ異なる振動振幅の設定が合理的である場合もある。

【0009】

改良された構成では、制御弁が比例弁またはサーボ弁として形成されており、ピストンストロークおよび／またはピストン位置を検出するためのストローク測定センサが配置されている。これによって、特に、増圧器の二次シリンダ内または一次シリンダ内での振動ピストンの位置が測定される。この場合、制御弁の制御は、振動周波数および／または振動振幅を調整するための制御回路を介して行われる。また、割り当てられたスクイーズピストンの瞬時の位置に応じた調整が合理的である場合もある。これによって、例えば、スクイーズストロークに応じた振動周波数を予め設定することができる。この場合、スクイーズストロークは、別のストローク測定センサまたは旋回アームに配置された角度センサによって測定される。２つの液圧回路の使用時には、振動の振幅および周波数を特に正確に効率よくコントロールすることができる。

【0010】

更なる利点は、増圧器、特に増圧器の二次シリンダが、割り当てられたスクイーズシリンダに直接配置されている場合に得られる。こうして、振動サイクル中に移動させられる作動油量が最小量に減じられる。これに相応して、液圧回路に生じる熱損失が少なくなる。さらに、振動パラメータがスクイーズ動作中に安定し続けることが確保される。なぜならば、高圧領域に可撓性の接続チューブが存在していないからである。

【0011】

有利な構成では、各々のスクイーズシリンダに第１および第２の増圧器が割り当てられており、各々のスクイーズシリンダの第１の圧力室が、割り当てられた第１の増圧器の圧力室に接続されており、各々のスクイーズシリンダの第２の圧力室が、割り当てられた第２の増圧器の圧力室に接続されている。こうして、各々のスクイーズシリンダに固有の振動回路が割り当てられている。したがって、各々のタンピングツールに固有の振動を加えることができる。このことは、例えば、上方旋回させるタンピングピッケルが振動しないように、旋回ピッケルを備えた分岐タンピングユニットにおいて合理的である。

【0012】

別の有利な構成では、１つのタンピングツール対の両方のスクイーズシリンダに２つの増圧器が割り当てられており、一方の増圧器が、一方のスクイーズシリンダの第１の圧力室に接続されており、他方の増圧器が、他方のスクイーズシリンダの第１の圧力室に接続されている。これによって、振動発生用の液圧システムの構造が簡単になる。

【0013】

この構成では、有意には、両方のスクイーズシリンダの第２の圧力室が蓄圧器に接続されている。振動サイクル中、この蓄圧器内にエネルギーが一時的に蓄えられ、これに基づき、システム全体の高いエネルギー効率が得られる。

【0014】

両方の構成では、有利には、両方の増圧器の中間室が、補償アキュムレータまたは圧力が加えられる充填管路に接続されている。中間室内の相応の予荷重圧によって、増圧器の支障のない機能が確保される。

【0015】

エネルギー効率の更なる向上は、スクイーズシリンダと増圧器との間の通流開口が、第１の液圧回路へのスクイーズシリンダの接続開口よりも大きいことによって達成される。これによって、振動が活発なときに、第１の液圧回路への反作用が回避される。振動発生のためには、作動油が、増圧器と、スクイーズシリンダの割り当てられた圧力室との間で圧送によって行き来させられるにすぎない。

【0016】

以下に、本発明を添付の図面を参照しながら例示的に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】軌道上のタンピング機械の概略図である。

【図2】タンピングユニットの概略図である。

【図3】１つのスクイーズシリンダに２つの増圧器を備えた構成の概略図である。

【図4】１つのスクイーズシリンダ対に２つの増圧器を備えた構成の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１に示したタンピング機械１は、レール走行装置２でもって、下側が突き固められる軌道３上で走行可能であり、タンピングユニット４と、リフライユニット（リフティング／ライニングユニット）５と、検測システム６と、制御装置７とを備えている。軌道３は、まくらぎ８とレール９とから形成された軌框がバラスト道床１０内に支持されたバラスト軌道である。タンピング動作中には、リフライユニット５によって軌框が目標位置に扛上され、場合によって側方に移動させられる。検測システム６によって、目標位置による軌框の目下の位置の補償調整が行われる。

【0019】

目標位置は、振動するタンピングピッケル１１でもって、まくらぎ８同士の間でタンピングユニット４がバラスト道床１０内に貫入され、スクイーズ動作によって、まくらぎ８の下方のバラストを締め固めることによって確定される。タンピングツール１２は、通常、旋回レバー１３のピッケル取付け部内に相並んで取り付けられた２つのタンピングピッケル１１を備えている。互いに向かい合って位置するタンピングツール１２の旋回アーム１３は、１つの共通のツール支持体１４にトング状に支持されている。このツール支持体１４は、ユニットフレーム１５内で高さ調整可能にガイドされている。タンピングツール１２の上側の端部は、各々のスクイーズシリンダ１６を介してツール支持体１４に枢支されている。

【0020】

各々のスクイーズシリンダ１６は液圧シリンダとして形成されている。この液圧シリンダ内では、スクイーズピストン１７がピストンロッド１８を介して、割り当てられたタンピングツール１２に連結されている。第１の圧力室（ピストン室）１９には、第１の接続開口２１を介して第１の液圧回路２３の作動圧を加えることができ、第２の圧力室（環状室）２０には、第２の接続開口２２を介して第１の液圧回路２３の作動圧を加えることができる。この作動圧は、切換弁（図示せず）を介して第１の圧力室１９内で高められ、これによって、タンピングピッケル１１のスクイーズ運動２４が生じる。したがって、スクイーズ動作中、各々の第１の圧力室１９内には、第１の液圧回路２３内に提供されているスクイーズ圧が加えられる。

【0021】

この場合、第１の圧力室１９と第２の圧力室２０との間の圧力差と、第２の圧力室２０に隣接した環状面２６に対する第１の圧力室１９に隣接したピストン面２５の比とによって、所望のスクイーズ力が決定される。タンピングツール１２を戻すためには、面積比を考慮して、第１の圧力室１９に対して第２の圧力室２０に開き圧が加えられる。バラスト道床１０内へのタンピングツール１２の貫入動作中、２つの圧力室１９は第１の液圧回路２３に対して遮断されている。これは、管路を介して２つの接続開口２１，２２に接続された切換弁（図示せず）を介して行われる。

【0022】

本発明によれば、各々のスクイーズシリンダ１６に少なくとも１つの増圧器２７が割り当てられている。図２および図３に示した構成では、各々のスクイーズシリンダ１６に２つの増圧器２７が割り当てられている。各々の増圧器２７は、一次シリンダ２８と二次シリンダ２９とを備えている。各々の増圧器２７内には、振動ピストン３０が配置されている。これ以降の説明のために、二次シリンダ２９内のピストン（二次ピストン）を振動ピストン３０と定義する。ただし、接続ロッド３１による剛結によって、一次シリンダ２８内のピストン（一次ピストン）３２が振動ピストンと見なされてもよい。

【0023】

二次ピストン３０の直径と比較した一次ピストン３２のより大きな直径によって、増圧器２７の圧力変換比が決定される。図示の事例では、各々の増圧器２７を介して、第２の液圧回路３３の低いシステム圧が、それぞれ第１の圧力室１９および第２の圧力室２０内に発生する作動圧に変換される。第２の液圧回路３３には、相応の減圧器によって第１の液圧回路２３から供給が行われていてよい。好ましくは、相応に低い圧力レベルを有する既存の液圧回路が使用される。

【0024】

増圧器２７の寸法設定時には、割り当てられたスクイーズピストン１７の大きなピストン面２５と環状面２６との間の比が考慮されなければならない。特に、二次ピストン３０の直径は、割り当てられたスクイーズシリンダ１６の圧力室１９，２０における、活発な振動時に生じる容積変化によって予め設定される。増圧器２７の一次ピストン３２は、隣接した一次圧力室３４内に常に同一の圧力、つまり、第２の液圧回路３３のシステム圧が生じるように寸法設定されていなければならない。こうして、各々の一次ピストン３２への加圧時に同一の力が作用する。各々の一次シリンダ２８および二次シリンダ２９の長さは、所望の振動を発生させるための最大のピストンストロークから結果的に得られる。

【0025】

割り当てられたスクイーズシリンダ１６の第１の圧力室１９は、第１の通流開口３５を介して第１の増圧器２７の二次圧力室３６に接続されている。割り当てられたスクイーズシリンダ１６の第２の圧力室２０は、第２の通流開口３７を介して第２の増圧器２７の二次圧力室３６に接続されている。一次圧力室３４は、切換弁３８を介して第２の液圧回路３３に接続されている。

【0026】

最も簡単な事例では、切換弁３８は４ポート２位置弁である。この４ポート２位置弁は、両方の増圧器２７を第２の液圧回路３３のシステム圧に交互に切り換える。このために、切換弁３８が制御装置７によって制御される。この場合、矩形信号３９によって、切換時点が決定される。こうして、スクイーズシリンダ１６内のスクイーズピストン１７に振動が加えられ、その結果、タンピングピッケル１１の振動運動４０が生じる。この場合、第２の液圧回路３３のシステム圧と矩形信号３９とを介して、振動の周波数と振幅とが調整可能となる。

【0027】

増圧器２７の二次シリンダ２９と、割り当てられたスクイーズシリンダ１７の圧力室１９，２０との間の通流開口３５，３７は、第１の作動圧回路２３への接続開口２１，２２よりも著しく大きく寸法設定されている。貫入動作中、接続開口２１，２２を通る油流入または油流出は、切換弁（図示せず）によって遮断されている。この場合、増圧器の相応の寸法設定によって、作動油が、スクイーズシリンダ１６の各々の圧力室１９，２０と、各々の増圧器２７の割り当てられた二次圧力室３６との間で行き来する。その結果、スクイーズシリンダ１６内のスクイーズピストン１７が振動する。この振動は、ピストンロッド１８を介して、割り当てられたタンピングツール１２に伝達される。

【0028】

スクイーズ動作中、振動は維持される。なぜならば、組み込まれた過圧弁の反応時間が達成されることに先だって、スクイーズシリンダ１６と増圧器２７との間の大きな通流開口３５，３７を通して二次圧力室３６が充填されるからである。割り当てられたスクイーズシリンダ１６への増圧器２７の直接的な組付けも、減衰効果が回避されることによって、振動の維持を確保している。

【0029】

作業の開始時には、第１の圧力室（ピストン室）１９が充填され、その後、遮断される。遮断された第１の室１９内の作動圧と、より小さな環状面２６に加えられた対抗圧とによって、増圧器２７が充填される。その後、切換弁３８が常時作業し始めることができる。

【0030】

両方の増圧器２７の中間室４１は、補償管路４２を介して互いに接続されている。この補償管路４２には、中間室４１に予荷重圧（例えば５ｂａｒ）が加えられるように、補償アキュムレータ４３が接続されている。振動が活発になると、この配置形態によって、中間室４１のほんの僅かな容積変動も補償される。これに対して代替的に、等しい予荷重レベルを有する充填管路が使用されてよい。

【0031】

本発明の改良形態では、切換弁３８がサーボ弁または比例弁として形成されている。ストローク測定センサ４４によって、シリンダ１６，２８，２９の内部での少なくとも１回のピストンストロークが検出される。これは、相応のシリンダ１６，２８，２９の内部での直接的な測定によって行われてもよいし、タンピングツール１２の位置を介して間接的に行われてもよい。ピストンストロークに対応する測定信号が、制御装置７に供給されている。この制御装置７によって、引き続き、振動が測定信号に応じて調整される。こうして、所望の振動振幅用の調整回路が得られる。

【0032】

図４には、簡略化された構造が示してある。同図では、互いに向かい合って位置するタンピングツール１２の各々のスクイーズシリンダ１６にただ１つの増圧器２７しか割り当てられていない。具体的には、各々の第１の圧力室（ピストン室）１９が、割り当てられた増圧器２７の二次圧力室３６に接続されている。一次圧力室３４への、第２の圧力回路３３のシステム圧の印加は、図３に示した例のように行われる。補償アキュムレータ４３を備えた補償管路４２または充填管路も存在している。さらに、蓄圧器（液圧式のアキュムレータ）４５が付設されている。この蓄圧器４５は第２の圧力室（環状室）２０の接続管路４６に接続されている。

【0033】

貫入動作中、この接続管路４６内の圧力と第２の圧力室２０内の圧力とは、液圧回路の残りの部分に対して弁（図示せず）によって遮断される。活発な振動時に発生する圧力ピークが、蓄圧器４５によって一時的に蓄えられる。この場合、矩形信号３９のエッジが立ち上がるときには、作動油が蓄圧器４５内に貯留され、エッジが立ち下がるときには、再び放出される。

【0034】

スクイーズ動作の開始によって、接続管路４６および第２の圧力室２０の遮断は解消され、作動油が第１の液圧回路２３内に返流することができる。その際、振動は維持される。この場合、作動油は、引き続き、矩形信号３９の各々のエッジの立ち上がりと共に蓄圧器４５内に貯留され、エッジの立ち下がり時に再び放出される。こうして、振動の作用に基づく作動油の加熱が回避される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】