CN116457532A - 用于磨削型材的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用磨削体磨削专用于轨道车辆的轨道的型材的方法和装置(1)。支架在相对于型材的横向平面中借助引导装置(12)可平移运动地布置在装置(1)上，并且利用接触元件(13，14)支撑在型材上，使得支架以磨削体在横向平面中相对于型材和相对于装置(1)自动对准。此外，在旋转运动期间，磨削体的支架可以平行于型材的纵轴进行可换向的平移运动，使得磨削体多次到达型材部段，并且通过平移运动显著地改善了磨削结果。

Description

用于磨削型材的装置和方法

本发明涉及一种特别设计为轨道车辆的移动装置，用于磨削具有凸形运行面和界定该型材的侧面的型材，型材特别是用于轨道车辆的轨道，该装置沿该型材在进给方向上可移动，并且具有至少一个围绕旋转轴可转动和/或可摆动(或者说振动地)驱动的成型的磨削体，该成型的磨削体设置在支架上。此外，本发明涉及一种用于磨削型材的方法，其中至少一个设置在支架上的磨削体围绕旋转轴旋转或摆动地驱动。

DE 69 201 811 T2已经公开了一种作为轨道车辆设计的具有多个磨削轮的移动装置，用于磨削具有凸形运行面和限制侧面的轨道。该装置沿轨道在进给方向上可移动，同时磨削轮可绕旋转轴旋转。所述磨削轮具有不切割轨道轮廓的倾斜旋转轴，所述旋转轴设置在轨道车辆的框架上，所述轨道车辆的框架横向于轨道移动，所述轨道车辆的框架由靠在轨道上的滚轮引导。框架用于在横向和垂直于轨道纵轴的方向上移动所述支架。所述支架至少具有一个支撑滚轮，所述支撑滚轮位于所述相应磨削轮的轴线的紧邻处。这些支撑滚轮贴在导轨头的内侧。

DD 219 230A5描述了一种用于重新成形轨道头的装置，其中磨削轮的旋转轴相对于垂直和水平面倾斜。磨削轮在磨削架上通过磨削靴或滚轮相对于轨道在高度和侧面引导。所述磨削轮具有平面磨削面，所述平面磨削面在磨削加工过程中由用于修整所述磨削轮的销进行校准。因此，凸形轨头的加工仅部分进行，从而产生小面，并使横轨轮廓具有不连续的曲线。

从DE 26 12 173 A1中已知具有错移的不切割轮廓的轴的、倾斜反向旋转磨削轮，其悬挂在工具支架上，工具支架通过分配给每个导轨的导轨系统在高度和横向上滑动。位于轨道每一侧的磨具以相同的进给运动作用在轨道头顶部，其中两个框架部件的横向滑动导致对每个轨道的相互独立对中。

此外，从DE 32 27 343 A1中已知一种磨削装置，其中在用于每个轨道的底盘下设置高度可调的工具支架，该工具支架通过侧辊和在型材上运行的滚轮确定地引导可旋转的加工工具，特别是锅形磨削轮，其旋转轴与轨道的型材相交。

在根据EP 2 791 422 B1的轨道车辆中，在底盘上的加工板上布置有直铣成形盘，该加工板作为交叉滑块，相对于轨道在高度方向和横向上是线性可调的，并且另外围绕纵向和高度轴上是角度可调的，其中在轨道上滑动的传感器提供用于调整的参考值。例如，可以使用关节臂机器人使工具跟踪轨道。

从US 4 583 893 A中已知的装置包括支架元件，其相对于导轨可线性滑动并且包括造型的铣削工具。用于工具轴承的切削深度参考导轨可安装在导轨运行面的顶部，侧面切削深度参考导轨可安装在侧面。两个切削深度参考导轨围绕一个公共轴可旋转地安装，并在进给方向上在铣削工具前面布置。

由于相对较高的轴载荷和较高的运行速度，轨道经常受到高达轨道材料屈服极限的应力，因此受到磨损，这对轨道头的运行面轮廓有不利影响。

由于长期磨损，铁轨道的运行面不是保持直线的，而是随着时间的推移形成不同长度的波。这些波是通过磨削轨道来消除的，而较长的波会带来某些设备方面的问题。

为了消除轨道运行过程中在轨道运行面产生的沟槽和波，有必要不时地对轨道的头部进行磨平，其中这些沟槽和波纹会引起车辆轮对的振动，从而扰乱车辆的平稳运行，导致轨道上部结构和车辆的过度磨损，并产生振鸣的行驶噪声。

为此，已知的磨削装置具有至少两个沿导轨头的纵向连续布置的、并在导轨头的相对两侧端面安置在运行面上的锅形盘，其具有对应于运行面轮廓的磨削轮廓。

为此，例如，已知一种用于加工铁路轨道的方法，其中使用多个旋转磨削轮，这些旋转磨削轮并排和依次排列，其中部分磨削轮根据轨道头的原始轮廓倾斜。这种磨削方法只能实现对轨道头的原始轮廓的近似。

EP 0 315 704 B1已经描述了一种用于重新成形轨道头的磨削机，该磨削机具有可通过提升装置调节的磨削机头，其中磨削机头可以连续地和错开地提升和降低。

由WO 00/58559A1已知一种在轨道磨削机中的磨削模块的装置，该装置考虑了轨道曲率半径较窄时的径向偏移，而不产生强迫力，并且允许以简单的方式重新塑形轨道。磨具具有五个自由度，其中每个磨削模块利用框架至少近似垂直地可调节支撑并且在框架上利用托架至少近似水平地可调节地支撑。

也已知所谓的锅式磨削机，其在正面与轨道表面接合，并且优选地与要磨削的轨道表面成倾斜角。

在所谓的偏移磨削中，磨具的一个端面也用于加工轨道，但它是根据轨道的几何形状造型的。这是由于旋转轴不是通过轨道，而是具有横向间距地延伸而成为可能的。因此，磨削区不是在进给运动的方向上位于旋转轴前，而是在旋转轴和轨道之间的横向上。为了达到足够的削除能力，设置了高转速和/或高接触力。在实践中，这会产生火花并从而产生火灾风险。

EP 2 525 933 B1涉及一种用于对导轨头的运行面进行切削后加工的装置，该装置具有沿导轨头引导的框架。加工工具被设计成反向旋转可驱动的的直铣刀，其旋转轴在一个共同的平面上运行，其切削区域横向于轨道头的纵向方向地相互重叠。

用于磨削的其他设备在文献US 4,583,895 A1，DE 32 27 343 A1，DE 2801 110A1和EP 1 918 458 A1中描述。

通过CH 670 667A5，US 5,997,391 A，DE 41 19 525 A1和JP 2003-053655A，已经已知具有平行于轨道纵轴运行的磨削带的轨道磨削装置。在磨削过程中，磨削带通过成型的滑靴、可移动压靴或通过压力元件压在要磨削的轨道上。此外，DE 20 200 5 012 147U1还涉及一种用于磨削轨道的装置，该装置具有对应于轨道头形成的接触辊，通过该接触辊磨削带被压在轨道头上。

此外，EP 0 444 242 A1还提供了一种用于利用平行于轨道纵轴的磨削带磨削轨道运行面的装置，其中在压紧辊和磨削带之间设置了形成为设计为压紧带的另外的带。

所谓的滑块也用于轨道头部的轮廓磨削。在这种情况下，使用磨削机，磨石位于磨削机的下侧，磨石在压力下在轨道表面上引导。滑石磨削是基于车辆运动过程中磨削体沿轨道的摆动平移运动。通过磨削体的轮廓，在使用过程中，即使在逐渐磨损的情况下，磨削体在很大程度上保持其形状，原则上实现了良好的表面质量和尺寸精度。

用滑块石磨削的一个缺点是，滑块石在很短的时间后就适应了轨道表面的磨损轮廓，因此虽然轨道表面的沟槽和波可以消除，但轨道头的原始轮廓不能恢复。

为了提高滑块石所能达到的移动速度，DE 21 32 220 A建议提供一个可固定在磨削列车上的磨削体支架，该磨削体支架具有指向轨道表面的单个引导通道，其用于具有松散颗粒的相对粗粒度的磨削体，该磨削体在压力下通过通道供给轨道表面，并通过通道壁保持在轨道表面，其中引导通道的下边界边缘与轨道表面之间的距离小于磨削体的粒度。因此，只形成相对较小和较短的切屑，这些切屑很容易清除。因此，有效地避免了由斑块形成引起的热堵塞和任何断裂的风险。

例如，为了提高加工速度，从DE 32 22 208 A1中已知使用铣削工具，其切削刃分布在刀头周长上的多个轴向组中，以模拟导轨头轮廓。

然而，由这种圆周铣削引起的铣削工具的各个切削刃的弧形切削走向导致导轨头部的导轨纵向波表面，由于连续切削刃的切屑距离增大，表面质量随着进给速度的增加而变差。

这些缺点由例如US4,583,893A中已知的端面铣刀来克服，该端面铣刀位于轨道头的一侧，并与复杂的引导装置一起使用，该引导装置具有一个可自由旋转的导向盘和在轨道的相反一侧的几个导向轮。

根据EP 0 148 089 A2的装置也有类似的缺点，其中运行面在纵向中心的两侧由铣头加工，该铣头被设计为直铣刀，但必须连同适当倾斜的轴使用，因为用于轨道头的纵向侧的圆周铣刀必须分别位于该共同铣头的上游或下游。

此外，WO 02/06587A1描述了一种方法，通过在轨道的纵向方向上相邻的五个以上的铣削道的圆周铣削来重新成形轨道的轨道头横截面轮廓的至少凸起的部分。

文献EP 0 952 255 B1，US 5，549，505 A，EP 0 668 398 B1，EP 0 668397B1，US4，275，499 A和DE 32 22 208 C2描述了用于切削后加工的附加装置，特别是用于铣削安装在轨道上的轨道头。

此外已知这样的装置，其中用所谓的轨道刨床加工轨道头。文献DE 2841 506C2示出了这样一种装置，其中切削刨刀在连续进给运动中加工轨道。借助刨削可以产生平坦的表面，与铣削相比，平坦的表面只显示出可以忽略不计的加工轨迹。特别是与铣削方法相比，刨削的一个缺点是相对较长的加工时间，因为需要在要加工的轨道部分上进行若干次通过。

为了获得平面表面，EP 2 177 664 A1建议在工件的切削加工过程中沿直线轨迹移动切削刃。

在用铣削工具加工轨道时，可以实现大量的材料去除，但由此产生的表面光洁度需要通过精加工进行后处理。与此相反，已知的磨削方法实现了比铣削更低的材料去除。然而，在磨削过程中可以实现更高的进给速度，因此在实践中，由于各自的边界条件，铣削和磨削两种方法都被使用。

因此，目前常用的方法是在一次加工过程中用铣削加工轨道，并且通过磨削来减少铣削在加工表面上产生的加工轨迹(如波纹或轨迹图像等)。

本发明所要解决的技术问题在于，在对所加工的型材的表面性质和尺寸精度提出高要求的同时，显著提高型材磨削时的去料性能。

根据本发明，通过根据权利要求1的特征的用于磨削轨道的装置来解决该技术问题。本发明的扩展设计可从从属权利要求书中获得。

因此，根据本发明提供了一种用于磨削的装置，其中旋转轴可定位为相对于垂直面和/或相对于水平面倾斜的指向，并且旋转轴不延伸穿过型材，其中支架在横向平面中、相对于横向平面相对于进给方向尤其可平移运动地布置在装置上，并且支架在运动上与至少一个能够相对型材力传递地贴靠的接触元件耦合，该接触元件可作为侧向模仿件和/或高度模仿件，支架通过所述接触元件在横向平面中以磨削体相对于型材和相对于装置自动对准。

本发明基于这样一种认识，即在使用设计为轨道车辆的移动装置加工型材时，通过使磨削体的支架相对于型材和相对于移动装置可移动，并且在使用该装置时自动对准，可以保持极低的公差。同时，加工结果与磨削体的磨损无关，因此不会对表面加工的质量产生不利影响。

自动对准可以在无接触的距离测量的基础上进行。根据本发明，该装置配备有接触元件，例如滑动元件，例如滑块，或具有至少一个滚子或滚轮的组件。通过基于接触的侧向和/或高度模仿件，磨削体的支架在其引导装置中在横向平面中移动，从而适应磨削轮磨损。此外，接触元件还负责补偿在实践中由于移动装置在转弯时的强制引导而出现的向弯道外侧发生的偏移。

这种强制引导的侧向模仿件优选地以力传递的方式贴靠在相应地朝向另一轨道的内侧的或向中间的侧面上。

已经证明特别合适的是，支架同时承载多个磨削体的成对的组件，这些磨削体布置在设备的共同的横向平面上，使得磨削体既可以相对于平行轨道一起对齐，也可以相对于彼此对齐。通过为每个磨削体分配一个单独的接触元件，可以补偿型材沿其主延伸的不精确或者与轨道的理想的平行方向的偏差。为此，接触元件以预定的、特别是可调节的预紧力对型材、特别是轨道预紧。因此，磨削体同时相对彼此张开，因此不需要额外的支座来吸收支撑力。

为了高度调节，另一个接触元件(可以设计为滚子)从上方相对于型材或轨道的运行面预紧，以实现垂直方向上的自动调节。此外，接触元件还可以具有两个支撑表面，以便使用唯一的接触元件同时实现相对于侧面的水平对齐和相对于运行面的垂直对齐。

已经证明，通过支架和与之相连的磨削体的垂直和水平引导，以这种方式装备的装置在运行过程中独立于轨道车辆的运动，因此第一次不是像现有技术那样由工作平台形成用于工具调节的参照物，而是由要加工的型材本身直接形成参照物，这明显地导致了更少的误差影响。

结果表明，通过将磨削体布置在装置的共同的横向平面或型材的横截面平面上连同与其对应的接触元件，可以进一步提高加工质量。因此，作为侧向模仿件的接触元件的位置直接与特别设计为锅形磨削轮的磨削体的旋转中心相关，因此即使在转弯行驶期间也不会发生横向偏移。相反，磨削体的廓始终与型材保持一致。

特别优选的是，磨削体的旋转轴在型材的横截面中以横向的或向中的侧向偏移如此定向，使得旋转轴不与型材相交。通过锅形磨削轮的设置角和偏心位置，在磨削体中形成型材的负形状。由此产生一个接触面，该接触面在型材表面上的接触长度不同，该接触面分布在轨道横向轮廓上。由于在型材半径范围内延长的接触面，磨具在纵向上自动稳定，从而实现表面、特别是型材的残余波纹的理想的整平。

此外，当多个磨削体在进给方向上依次布置在各自的支架上时，已经被证明是特别有用的，其中磨削体的旋转轴不是平行的，而是彼此倾斜的。磨削体的不同设置角在型材表面产生不同的磨削区域。利用两个不同角度的连续磨削体，通过使用不同的磨削体加工沿型材主延伸方向平行的具有不同的倾斜角的不同表面部段(痕迹)，可以磨削整个横向轮廓。

磨削体可以以同向和反向运行工作，因此磨削体在进给方向和反进给方向上的旋转方向是相同的。因此，在磨削加工过程中的材料去除过程中，不依赖于装置的运动方向通过旋转的磨削体产生一个始终在同一方向上工作的、特别是切向的去除射束。

由于磨削体的旋转轴不是平行于待加工型材的横截面，而是在进给方向上或与进给方向相反地倾斜地定向，磨削体与型材之间的接触面面积的较大面比例位于旋转轴平面的前面或后面。以这种方式，简单地实现相对于型材的横截面的进给方向的尾随或领先加工。

在此也可以实现用于滚削或平面铣削的尾随或跟进装置，以磨光残余波纹。

磨削体的不同位置是可以想象的。当磨削体中心放置时，即当旋转轴穿过型材，特别是其中心纵轴时，产生直的棱面，这在粗磨削中已经被证明是有用的。也可以合理地使用多个磨削体的组合，其中至少一个通过型材的旋转轴和至少另一个具有与型材横向偏移的旋转轴，其不相交地定向。

当磨削体与至少一个铣刀组合使用时，可以制造具有部分余量的铣削的轨道横截面，从而在磨削后产生精确的轨道横截面。这当铣削后的部分余量突出到一个范围中时出现，在范围中磨具对应其法向(按压方向＝最大磨削去除量)。

在磨削加工的实施过程中，磨削体力依赖地以特别可调或可限制的按压力或预夹紧力贴靠在型材上。适当地，通过考虑型材的相关参数和环境条件来控制按压力或预紧力，同时也可以考虑检测到的磨削体的扭矩和装置的进给速度。

为了能够对不同的型材，特别是轨道或不同的使用条件以及伴随而来的型材和装置之间的不同相对位置和定向的快速和可靠的调整进行补偿，支架或旋转轴可以在路径控制下调节。

在本发明的另一种特别成功的设计形式中，支架被设计成在旋转或摆动运动期间，能够在平行于型材或轨道的主延伸的平面中可逆地平移运动，用以引入叠加运动。通过作为磨削盘设计的磨削体中的至少一个在沿特定圆弧往复的旋转或摆动运动期间、通过安装有磨削体的支架在平行于轨道主延伸的平面中的反向平移运动、同时移动，在轨道的每个部段中发生多个磨削器件干预。因此，轨道段不仅被磨削体的磨削区到达一次，而且被磨削体多次经过，从而获得相应高的去除性能。因此，可以实现与滑动石工艺相当的表面质量，特别是可以可靠地排除轨道表面中的波纹。

被加工轨道的形状不是由磨削体的几何形状决定的，而是由设置角决定的，因此结合旋转或摆动运动不会出现尺寸偏差。多个磨削体的已知组合已经被证明是有用的。

特别有利的是，至少一个磨削体的旋转轴与型材的纵轴形成一个锐角。因此，要产生的磨削加工的目标形状是通过多个磨削体来实现的，这些磨削体一起产生所需的轮廓。不同磨削体的旋转轴彼此形成一个锐角。此外，至少一个磨削体的设置角可以设计成可调的，优选地，各个旋转轴的倾斜角也可以设计成在装置的运行期间可调的。

此外，设置角也可以根据预期的净空限界自由度(Lichtraumprofilfreiheit)来选择，以便即使在空间有限的操作条件下也能达到最佳的磨削结果。

根据本发明的另一种特别方便的设计，如果磨削体的旋转轴与轨道的横向平面闭合成锐角，则以简单的方式实现从加工区快速去除材料去除，使得去除的材料不能聚集在磨削间隙中。

显然，磨削体具有旋转对称的形状。特别有利的是磨削体的变型，其至少在部段上具有圆周面或端面的凹形，其中凹形磨削面与轨道轮廓的几何形状相适应。

在本发明的优选实施例中，磨削体和/或支架至少具有电和/或液压驱动，以便提供所需的驱动功率，并且还能够根据各自的操作条件通过减速或加速来快速改变支架或磨削体的速度。其中，驱动装置可以集中地布置在装置上，也可以分散地布置在支架上，其中多个磨削体可以由一个公共驱动装置提供所需的驱动功率。

本发明的另一种特别成功的设计形式也由此实现，一方面至少一个磨削体的旋转或摆动运动和另一方面支架的平移运动通过运动耦合同步来实现。由此，旋转或摆动运动与支架的运动顺序相适应，支架的运动顺序由于可逆平移运动而在反转点处循环减速。通过运动耦合来补偿磨削体相对于轨道的相对运动的相应变化。因此，也可以很容易地实现磨削体的其他驱动功率与通过运动耦合引起的进一步驱动功率的叠加。例如，齿条、连杆、耦合杆等可用于力传输。因此，在实践中，特别是在支架的运动方向与行驶方向相反的情况下，至少一个磨削体上叠加了磨削轮旋转的旋转或摆动的附加速度分量。侧向模仿件和导轨通过预紧力相对于型材预紧，而例如磨削体可以在一侧被抬起。

在本发明的另一种特别有利的变体中，通过使用耦合器将支架的驱动功率用作磨具旋转的唯一驱动功率。

在本发明的另一种特别成功的设计形式中，通过液压、气动或机电耦合，一方面实现至少一个磨削体的同步旋转或摆动运动，另一方面实现支架的平移运动。在这种情况下，至少一个磨削体的附加或单独驱动功率是通过在反转运动的反转点区域内生效的支架驱动的液压或气动压力的循环压力增加或减少而产生的。在这种情况下，还可以对在后反转点和前反转点中提供的驱动功率进行区分。通过这种方式，例如，旋转或摆动的以及借助支架平移移动的磨削体相对于轨道的相对速度，可以在规定的限值内保持恒定。为此，还可以提供压力存储器，以便能够提供尽可能均匀的驱动功率。

本发明的技术问题还通过一种用于磨削型材、特别是用于轨道车辆的轨道的方法来解决，其中至少一个设置在支架上的磨削体围绕旋转轴旋转或摆动地驱动，方法是在至少一个磨削体的旋转或摆动运动期间，至少不时地平行于型材的纵轴地换向地平移地驱动承载该磨削体的支架，以引入叠加运动。因此，在每个型材部段中始终发生磨削体的多次啮合，其中支架沿轨道的纵向往复移动，而磨削体通过其旋转或摆动运动提供所需的材料去除。其中，磨削体的旋转轴相对于待加工的表面部段的平面和/或轨道的横截面尤其呈锐角地倾斜地布置。通过这种方式，通过磨削体的旋转轴的倾斜定向，去除的材料向中地或侧向地从轨道排出，因此不会以不期望的方式聚集在磨削间隙区域。优选地，旋转轴倾斜为，使得侧向轴部分相对于轨道在行驶方向上位于向中的轴部段的前面。在这种情况下，向中侧是指面对相邻轨道的一侧，侧向是指背对相邻轨道的一侧。

与现有技术中已知的使用旋转磨具的磨削方法相比，可以降低转速，从而也大大减少了运行中的火花飞溅，而仍然可以提高轨道的轨道表面与磨削体之间的相对速度。

由于磨削体在轨道平面内的平移运动遵循正弦速度，因此优选地这样控制旋转，使在支架平移反转运动的反转点区域内磨削体的转速增大。特别地，磨削体的旋转运动的转速与平移运动是互易或者说相互适配的。

通过将平移运动附加地叠加装置沿轨道的行驶运动，在行驶方向上移动时的平移速度被相加，在反行驶方向上移动时的平移速度被相减。磨削体的绝对平移速度在工作过程中在反转点范围内不为零。相反，支架在行驶方向上的反转点之间的速度大于与行驶方向相反的情况。为了补偿，在行驶方向上转速进一步降低，而逆向于行驶方向时，转速则增加。

本发明方法的特别实用的扩展设计还这样实现，至少一个磨削体的旋转或摆动运动的转速或频率在平移的可换向运动的反转点的区域中相对于在反转点之间的区域发生改变，尤其被增大，用于通过增大旋转或摆动运动相应地补偿支架的平移运动的延迟。特别是，旋转或摆动运动的转速或频率的变化与换向的平移运动互易地设置。

对于移动式装置，特别是设计为轨道车辆的装置，当旋转或摆动运动在行驶方向上的转速或频率低于逆向于行驶方向上的转速或频率时，已被证明是特别有用的。由此，移动装置沿轨道的自运动被平衡，该自运动叠加在支架的平移运动上，并根据支架的运动阶段在数量上增加或减少。当然，除了在行驶方向和反行驶方向上的旋转或摆动运动的这种基本差异之外，在支架的换向运动的反转点区域内发生的减速和加速度也可以通过这种方式得到补偿。

在该方法的特别简单的变体中，一方面至少一个磨削体的旋转或摆动运动，另一方面支架的平移运动运动耦合地启动，以保持较低的控制耗费。

为了在支架减速的情况下实现磨削体的旋转或摆动运动的加速，支架还可以连接到在支架的最大速度范围内填充的能量储存器，例如压力容器。在支架运动的反转点区域，可以提取储存的能量，并用于提高磨削体的速度或频率。

已经证明特别合理的是，磨削体通通过周侧的或端侧的磨削面与轨道表面接触，用于通过磨削体的相应轮廓来加工轨道头的较大的部段，从而保证高的加工精度。优选地，采用与铣削加工相结合的偏移磨削方法。

本发明允许多种实施方式。为了进一步说明其基本原理，其中一个在附图中示出并在下面描述。这在原理图中示出。

图1示出剖切轮廓的横截面和以35°角度倾斜的磨削体；

图2示出具有以5°角度倾斜布置的磨削体的型材的另一视图；

图3示出具有如图1所示的磨削体的本发明装置的本发明支架的前视图；

图4示出具有以5°角度倾斜布置的磨削体的支架的前视图；

图5示出在调整位置和指向时的支架的前视图；

图6示出调整位置和指向时支架的侧视图；

图7示出剖切图1的型材的放大的横截面；

图8在前视图中示出两个旋转轴相互倾斜的磨削体。

下面根据图1至8中的原理说明了一种设计为轨道车辆的装置1，该装置1用于通过磨削体4磨削设计为轨道的型材2，特别是用于磨削运行面3。该变型中的示出的装置1专门设计用于加工平行运行的作为要磨削的型材2的轨道。

为了更好地理解本发明，在图3中示出了平行轨道以及与之相关联的镜像对称布置的磨削体4，这些磨削体共同布置在装置1上，如下文将详细解释。

对于型材2的磨削加工，磨削体4配备有具有粘结颗粒和几何上未确定的切削刃的端面磨削面5。具体地，如图1和图2所示，磨削体4的旋转轴6相对于型材2的中心纵平面7具有在5°至90°之间的不同倾斜角α；β。

本发明的一个基本方面是，如可识别的那样，旋转轴6不仅相对于垂直和水平方向倾斜，而且附加地以一定偏移这样偏心地指向，使得磨削体4的旋转轴6不切割型材2。因此，只有中心角小于180°的圆扇区或圆段与型材2接触。与旋转轴6的向型材2的居中定向不同，因此可以相对于旋转轴6实现磨削体4的沿径向凹的磨削面5。该凹的造型8可以在制造过程中已经被引入到磨削体4中，该磨削体4在使用中以最佳方式适应型材2，因此所发生的磨损也不会导致不希望的形状偏差。

应当强调的是，通过旋转轴6的这种偏移或偏心定位以及以角度α,β倾斜的指向，磨削体4不仅首次获得最佳凹形形状，而且在型材2的横截面平面上待用磨削体4加工的表面部段的宽度b、B远大于用现有技术中已知的工具和由此产生的棱面所能实现的宽度。相反已经证明，根据本发明，型材2的最佳表面加工不需要在进给方向上连续布置的两个以上的磨削体4，并且在某些情况下甚至只需要一个磨削体4，如图1结合图7所示。

实际上，磨削表面5如此宽地包围在运行面3和向中限制型材2的内侧表面10之间的凸表面部分9，使得在尺寸和形状稳定性方面允许以前无法达到的加工质量。

磨削体4中的每一个都设置在支架11上，该支架11为了补偿磨损允许磨削体4相对于型材2平行于旋转轴6的轴向供给，并且允许调整针对各自使用条件的理想倾斜角α、β。

支架11自身在与型材2的横截面平面平行的平面上或在相对于装置1的进给方向的横向平面上借助于引导装置12相对于其平移地移动。因此，即使如果作为移动轨道车辆的装置本身承受相对型材2的相对运动，也可以保持磨削体4相对于型材2的始终最佳的、在操作期间恒定的位置，原则上就像在弯道行驶中的情况一样。在这种情况下，支架11被横向移动，其中两个布置在公共横向平面中的支架11被运动学地耦合，用于各个磨削体4的共同调整，从而执行共同运动。

支架11的这种侧向向中或横向运动的控制是通过将支架11连接到至少一个接触元件13来实现的，该接触元件13可以以力传递的方式附着在型材2上，通过该接触元件，支架11连同磨削体4在横向平面中相对型材2和装置1自动对齐或者说定向。为此，作为具有滑动面的滑块的接触元件13可以靠在型材2的侧表面10上，而设计为滚轮的另一接触元件14从上方靠在运行面3上以检测高度，使得两个接触元件13、14共同形成磨削体4的对齐的基准，并且由于横向平面上的可调预紧力F，支架11相对于型材2和装置1自动对齐。

如图8所示，多个例如具有不同倾斜旋转轴6的不同的磨削体4可以沿装置1的进给方向的在各自的支架11上依次布置，其中磨削体4的旋转轴6形成锐角因此，磨削体4允许将凸面或平面的表面的不同表面部段9加工为平行的轨迹。

根据本发明，在磨削型材2时，也可以实现围绕其旋转轴6旋转或摆动驱动的磨削体4及其磨削面5的叠加可逆运动。磨削体4的支架11被设计成在磨削体4的旋转或摆动运动期间，能够实施平行于型材2的中心纵平面7的可逆的平移运动，用以启动叠加运动。如果承载装置的车辆以通常的固有速度跟随型材2的形状，通过磨削体4的这种叠加在旋转运动上的平移运动，它多次到达型材2的每个表面部段。因此，这样一个轨道部段不仅被磨削体4的磨削面5到达一次，而且被磨削体4的磨削面5经过几次，因此可以实现非常好的表面质量。在这种情况下，以角度相互倾斜的旋转轴6确保去除材料从磨削间隙排出，并且不能聚集。通过高效的加工和高的材料去除，可以降低转速，从而减少磨损和火花飞溅，同时增加型材2表面和磨削体4之间的相对速度。

由于支架11的平移运动在其反转点之间遵循正弦速度曲线，并且还被车辆的自身运动叠加，因此旋转也优选地这样控制，使得可以以在反转运动的反转点区域内增加磨削体4的转速。尤其旋转运动的转速与平移运动是互易(reziprok)适配的。此外，通过将平移运动附加地通过在车辆沿型材2的自身运动叠加，在行驶方向上的运动中的平移速度相加，在反行驶方向上的运动中的平移速度相减，因此磨削体4的转速也根据前阶段或后阶段以不同的方式调整。

附图标记清单

1装置

2型材

3运行面

4磨削体

5磨削面

6旋转轴

7中心纵平面

8造型

9表面部段

10侧面

11支架

12引导装置

13接触元件

14接触元件

b，B宽度

α,β,角度

F预紧力

Claims (27)

1.一种尤其设计为轨道车辆的移动装置(1)，用于磨削具有运行面(3)和界定型材(2)的侧面(10)的型材(2)，该装置(1)具有至少一个围绕旋转轴(6)可转动和/或可摆动驱动的、设置在支架(11)上的具有轮廓的、尤其至少局部凹形的磨削体(4)，其中旋转轴(6)能够通过相对于垂直面和/或相对于水平面的定向(角度α,β)倾斜地定位，并且其中支架(11)在相对于型材(2)的横向平面中和/或在相对于进给方向的横向平面中借助引导装置(12)尤其可平移运动地布置在装置(1)上，并且其中支架(11)与至少一个能够相对型材(2)在型材(2)的接触面的区域中贴靠的接触元件(13,14)耦合，通过所述接触元件支架(11)以磨削体(4)在横向平面中相对于型材(2)和相对于装置(1)自动对准，其特征在于，磨削体(4)的旋转轴(6)与相对于型材(2)的纵轴的横轴形成一个平面，所述平面与至少一个接触元件(13,14)在型材(2)上的至少一个接触面相交。

2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，磨削体(4)的旋转轴(6)的所述平面平行于型材(2)的横截面。

3.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，磨削体(4)的旋转轴(6)的平面与型材(2)的横截面平面形成锐角，使得磨削体(4)的旋转轴(6)相对于型材(2)参照该装置的进给方向具有尾随或领先定向。

4.根据前述权利要求中至少一项所述的装置(1)，其特征在于，至少一个接触元件(13，14)和至少一个旋转轴(6)在运动上耦合，使得在磨削加工过程中，当旋转轴(6)相对于接触元件(13，14)的相对定向发生变化时，旋转轴(6)相对于型材(2)的相对定向是恒定的。

5.根据前述权利要求中至少一项所述的装置(1)，其特征在于，为了调整旋转轴(6)相对于垂直面和/或相对于水平面的不同定向(角度α,β)，旋转轴(6)能够围绕虚拟的转轴移动，该虚拟的转轴的瞬时中心位于待被加工的运行面(3)的背对磨削体(4)的侧面上和/或型材(2)的侧面(10)上。

6.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，多个磨削体(4)在型材(2)的同一横截面中的公共的支架(11)上相对彼此可移动，并且支架(11)在横向平面中相对于装置(1)可移动，用于相对于侧面(10)和/或运行面(3)供给。

7.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，支架(11)由于在横向平面中的可调预紧力(F)而相对于型材(2)和相对于装置(1)自动对准。

8.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，磨削体(4)能够相对于型材(2)力受控地预紧。

9.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，磨削体(4)的旋转轴(6)在型材(2)的横截面内具有横向偏移地定向，使得旋转轴(6)不与型材(2)相交。

10.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，多个磨削体(4)在进给方向上相继布置在各自的支架(11)上，其中磨削体(4)的旋转轴(6)彼此倾斜(角度φ)地定向，并且为每个磨削体(4)分配至少一个接触元件(13，14)。

11.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，型材(2)在其横截面中具有被划分成多个待加工的表面部段(9)的凸形表面或平坦的表面，并且用于加工不同表面部段(9)的不同磨削体以各自旋转轴(6)的不同倾斜角(α,β)布置，和/或配备不同的磨削体(4)，其中至少部分磨削体具有凹轮廓。

12.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，至少部分旋转轴(6)相对于型材(2)的横截面倾斜地对准用于参照进给方向尾随或领先的定向。

13.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，至少部分磨削体(4)具有端侧的、特别是凹形加工表面，该加工表面具有几何上未确定的切削刃。

14.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，磨削体(4)的按压力根据作用在旋转轴(6)上的扭矩和/或装置(1)相对于型材(2)进给速度能够借助控制装置被调节。

15.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，在磨削体(4)的旋转和/或摆动运动期间，支架(11)在平行于型材(2)的主伸展的平面中能够可换向地平移地移动。

16.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，至少一个磨削体(4)的旋转轴(6)与型材(2)的纵轴形成锐角

17.根据前述权利要求的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，磨削体(4)和/或支架(11)能够由装置(1)的至少一个电和/或液压驱动装置旋转地或平移地驱动。

18.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1)，其特征在于，一方面所述至少一个磨削体(4)的旋转或摆动运动和另一方面所述支架(11)的平移运动通过运动耦合同步。

19.一种用于磨削型材(2)、尤其是磨削确定用于轨道车辆的轨道的方法，其中至少一个设置在支架(11)上的造型的磨削体(4)围绕旋转轴(6)能旋转和/或摆动地驱动，其特征在于，磨削体(4)以尤其可调的预紧力力受控地施加到型材(2)上，其中至少一个接触元件(13，14)在磨削型材(2)时用作反作用力的公共力流平面中作为支座与磨削体(4)对齐。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，旋转轴(6)相对于磨削体(4)的旋转轴(6)的垂直面和/或水平面的定向(角度α,β)在加工型材(2)期间被改变。

21.根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于，对型材(2)的磨削在同向运行或逆向运行中实施。

22.根据权利要求19至21的至少一项的方法，其特征在于，在至少一个磨削体(4)的旋转或摆动运动期间，支架(11)至少不时被换向地平移地驱动，用于在平行于轮廓(2)的纵轴的平面上引入叠加运动。

23.根据权利要求19至22中的至少一项的方法，其特征在于，至少一个磨削体(4)的旋转或摆动运动的转速和/或频率在支架(11)平移的可换向运动的反转点的区域中发生改变，尤其被增大。

24.根据权利要求19至23中的至少一项所述的方法，其特征在于，至少一个磨削体(4)在同向运行中以在行驶方向上比在逆行驶方向上更低的转速或频率被驱动，或者至少一个磨削体(4)在逆向运行中以在行驶方向上比在逆行驶方向上更高的转速或频率被驱动。

25.根据权利要求19至24中的至少一项的方法，其特征在于，一方面至少一个磨削体(4)的旋转或摆动运动、另一方面支架(11)的平移运动在运动上耦合地被启动。

26.根据权利要求19至25中的至少一项的方法，其特征在于，首先通过铣削至少在型材(2)的横向轮廓的部分区域中对型材(2)进行材料去除，其中进行所述去除直至实现相对于目标尺寸的过量，并且随后通过磨削至少部分地去除所述过量。

27.根据权利要求19至26中的至少一项的方法，其特征在于，预紧力(F)根据所检测的转速、进给速度、按压力和/或磨削体(4)的扭矩的测量值设置。