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Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterflurbearbeitungsmaschine
für die Profilbearbeitung eingebundener Radsätze von Schienenfahrzeugen - insbesondere
von Triebfahrzeugen und Lokomotiven -, welche Maschine unterhalb der Gleisebene
angeordnet ist und auf welche Maschine die Schienenfahrzeuge unmittelbar auffahren
und abgestützt werden, während die Schienen des Zufahrtgleises entfernt und die
paarweise am Radsatz anliegenden Stütz- und Antriebsrollen der Maschine angelegt
werden.
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Bei der Bearbeitung von eingebundenen Radsätzen von Schienenfahrzeugen
ergeben sich ganz besondere Schwierigkeiten hinsichtlich der genauen Führung der
Radsätze. Es hat sich; gezeigt, daß dann, wenn der zu bearbeitende Radsatz in die
Maschine eingefahren und zum Stillstand gekommen ist, die Hauptlängsachse der Maschine
und die des Drehgestells nicht parallel zu sein brauchen. Ferner sind während der
Bearbeitung die Flächen, auf denen die Stütz-und Antriebsrollen laufen, nicht konzentrisch.
Deshalb ergeben sich im einzelnen Abweichungen von der an sich erforderlichen richtigen
Einstellung der Maschine.
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Durchläuft die den zu bearbeitenden Radsatz tragende Lokomotive vor
der Bearbeitung auf der Unterflurbearbeitungsmaschine eine Kurve, so stellt sich
das den Radsatz enthaltende Drehgestell schräg zur Längsachse der Lokomotive, und
der Radsatz läuft im Spießgang auf den Schienen. Das danach auf die Bearbeitungsmaschine
gebrachte Drehgestell ist noch immer zur Längsachse des Triebfahrzeuges schräg gestellt,
so - daß die Radsatzachse nicht parallel zu den Achsen der Antriebsrollen gerichtet
ist. Dieser schräggestellte Radsatz beharrt in seiner durch den Betrieb vorgegebenen
Lage und läßt sich durch die Wirkung der Stütz- und Antriebsrollen nicht ausrichten.
Daraus ergibt sich, daß sich in solchen Fällen nur ein Rad eines Radsatzes auf zwei
Rollen abstützt, während das andere Rad nur auf einer Antriebsrolle aufliegt; oder
aber jedes der beiden Räder liegt auf nur einer Antriebsrolle auf, die sich diagonal
gegenüberliegen. Dadurch wird nicht nur der Drehvorgang sehr unruhig und kann infolge
der starken Erschütterungen sogar unmöglich werden, sondern es wird auch die sichere
Radsatzmitnahme, die ja durch Reibungsschluß erfolgt, stark beeinträchtigt.
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Häufig zeigt die. Lauffläche des Radsatzes Bremsflächen, die dadurch
entstehen, daß die Bremsen des Fahrzeuges so scharf angezogen wurden, daß der Radsatz
blockiert und auf den Schienen schleift. Auch infolge dieser durch das Bremsen entstandenen
Flachstellen, die die Umfangsfläche des Laufkreises plötzlich unterbrechen und dort
stumpfwinklige Ecken erzeugen, ist eine Bearbeitung infolge der dadurch entstehenden
starken Erschütterungen häufig nicht möglich.
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Bei den bekannten Maschinen der geschilderten Art sind die Antriebsrollen
für die Räder in einem Rahmen angeordnet, der in starren Führungen nur eine Vertikalbewegung
zuläßt, nicht aber eine Horizontalbewegung in der Rollenebene oder gar eine dazu
senkrechte Bewegung in der Vertikalebene. Diese Bewegungen sind aber erforderlich,
weil nicht nur die Durchmesser beider Reifen eines Radsatzes verschieden sein können,
sondern weil auch jeder Reifen eines Radsatzes für sich an seinem Umfang eine unterschiedliche
Abnutzung aufweist. Die Antriebsverhältnisse eines solchen Radsatzes ändern sich
also dauernd während einer Radsatzumdrehung. Diese Schwierigkeiten können mit den
bekannten Maschinen nicht behoben werden.
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Es ist bei einer Unterflurbearbeitungsmaschine für die Profilbearbeitung
eingebundener Radsätze von Schienenfahrzeugen ohne eine maschineneigene Radsatzabstützung
bekanntgeworden, die Antriebsrollenpaare, deren Antriebe und die Supporte für beide
Räder auf einem gemeinsamen Maschinengestell anzuordnen und dieses Maschinengestell
mit Hilfe einer Hubeinrichtung heb- und senkbar und um eine zur Radsatzachse parallele
Achse schwenkbar zu machen. Bei dieser bekannten Maschine liegt jedoch die Hubeinrichtung
einerseits und die zur Radsatzachse parallele Schwenkachse seitlich, nämlich außerhalb
des gemeinsamen Maschinengestells. Es bewegen sich daher die Antriebsrollenpaare
bei einer Schwenkbewegung um diese Schwenkachse auf einem Kreisbogen, wodurch nur
die äußeren Antriebsrollen sich beim Schwenken dem Radsatz nähern, während die inneren
Rollenpaare sich von ihm entfernen. Die Radsätze können daher praktisch sicher nur
von den äußeren Rollenpaaren mitgenommen werden, so daß die Mitnahme sehr unsicher
ist. Die gewünschte "genaue Bearbeitung eines Radsatzes kann mit Hilfe der bekannten
Maschine nicht erzielt werden, insbesondere kann der geschilderte Nachteil der nicht
ausreichend parallelen Stellung der Radsatzachse zu den Achsen der Antriebsrollen
nicht vermieden werden.- - -Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine
besondere Gestaltung der die Rollenpaare aufnehmenden Teile der Maschine eine Anpassung
der Rollenlage an die geschilderten unvermeidlichen Abweichungen der Lage des Radsatzes
gegenüber der Normallage zu erreichen und dabei den Aufbau der Maschine zu vereinfachen.
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht; daß die Antriebsrollenpaare mit ihrem
Antrieb, die Supporte sowie die horizontal verschiebbare Radsatzabstützung auf einem
gemeinsamen Maschinengestell angeordnet sind und das Maschinengestell in an sich
bekannter Weise mit Hilfe einer Hubeinrichtung heb- und senkbar und ferner um eine
in der durch die Radsatzachse verlaufenden vertikalen Ebene liegende horizontale
Achse pendelnd gelagert sowie um eine in der Mittenebene des Radsatzes liegende
vertikale Achse schwenkbar ist. Durch die erzielte freie Beweglichkeit des gemeinsamen
Maschinengestells können sich die Stütz- und Antriebsrollen jeder Lage- des -Radsatzes
anpassen. Wegen der Anordnung der Rollenpaare auf dem gemeinsamen Maschinengestell
können die Antriebe für beide Rollenpaare beider Räder zu jeweils einem einzigen
Antrieb zusammengefaßt werden. Ferner sind die für die Bewegung der Rollenaufnahmegehäuse
erforderlichen Elemente nur in einfacher Ausführung erforderlich. Der Maschinenaufbau
wird dadurch vereinfacht und verbilligt.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das gemeinsame Maschinengestell
als hydraulischer Hubzylinder ausgebildet und bildet dessen Längsachse die vertikale
Schwenkachse des Maschinengestells. Der einzige hydraulische Hubzylinder kann auf
diese Weise drei Funktionen erfüllen, nämlich die Funktion des Hubzylinders für
das Heben und Senken des Maschinengestells, die Führung des
Maschinengestells
in vertikaler Richtung und die Funktion einer Schwenkachse für die Schwenkung des
Maschinengestells in der horizontalen Ebene. Zweckmäßig bildet dabei in weiterer
Ausbildung der Erfindung der Kolben des hydraulischen Hubzylinders für das gemeinsame
Maschinengestell eine zentrale Führungssäule und ist diese Führungssäule auf einer
um eine zur Radsatzachse parallel verschwenkbaren Wippeinrichtung angeordnet. Hierdurch
wird auf einfache Weise auch die Schwenkachse für die Schwenkung des gemeinsamen
Maschinengestells um eine horizontale Achse gebildet.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mit dem Kolben
für den hydraulischen Hubzylinder ein zweiter, in einem gesonderten Zylinderraum
gleitbarer Kolben mechanisch gekoppelt, dessen Arbeitsfläche gleich der Summe der
Arbeitsflächen der Zylinder zur Verstellung der Supporte für die radiale Werkzeugeinstellung
ist, deren Arbeitsräume wahlweise mit dem Arbeitsraum der Supportzylinder des zweiten,
zentral gelegenen Kolbens verbunden werden können. Dies hat den Vorteil, daß es
im Gegensatz zu den bekannten Bearbeitungsmaschinen nicht mehr notwendig ist, die
Supportzylinder für die radiale Werkzeugeinstellung, die gleichzeitig als Abstützung
für den Radsatz dienen, wenn die Stützrollen zum Einschwenken der Durchfahrschienen
abgesenkt werden müssen, auf dem Fundament abzustützen. Vielmehr können diese Supportzylinder
bei der Bearbeitungsmaschine nach der Erfindung am gemeinsamen Maschinengestell
befestigt werden. Auch hierdurch wird der Aufbau der Maschine vereinfacht und verbilligt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Zur Vereinfachung der Darstellung ist jeweils der dem zweiten Fad des Radsatzes
zugeordnete symmetrische Teil der Maschine weggelassen worden. Es zeigt F i g. 1
eine Vorderansicht der Bearbeitungsmaschine, senkrecht auf die Rädsatzachse gesehen,
F i g. 2 eine Seitenansicht der Bearbeitungsmaschine nach F i g. 1, in Radsatzachsrichtung
gesehen gemäß Pfeil A in F i g. 1, F i g. 3 eine Draufsicht auf die Bearbeitungsmaschine
gemäß F i g. 1 und 2 unter Weglassung des Radsatzes, F i g. 4 eine schematische
teilweise Vorderansicht der Bearbeitungsmaschine gemäß F i g. 1 mit einem Teil der
hydraulischen Schaltung der Bearbeitungsmaschine für den Wechsel der Radsätze.
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In der Zeichnung ist das Rad des Radsatzes mit 1
und das Radsatzlagergehäuse
mit 2 bezeichnet. Die ortsfest schwenkbar gelagerten beidseitigen Schienenmittelstücke
3 und 3' dienen zum überrollen des Radsatzes über die Bearbeitungsmaschine. Die
jedem Rad zugeordneten Stütz- und Antriebsrollen 5 und 6 werden von den zugehörigen
Antriebsmotoren 23, 23' über die Antriebskettenräder 22, 22' und 20, 21 angetrieben.
Jedem Rad des Radsatzes ist ein Supportlängsschlitten 16 und ein Supportquerschlitten
17 sowie ein Drehwerkzeug 18 und eine Radsatzabstützung 19 zugeordnet. Die hydraulischen
Zylinder 9 dienen zur Bewegung des Supportquerschlittens 17 beim Absenken und Anheben
der Stützrollen. Die Radsatzabstützung 19 kann in die in F i g. 3 mit ausgezogenen
Linien dargestellte Stellung oder in die darin gestrichelt dargestellte Stellung
19' gebracht werden. Wie die Zeichnung zeigt, sind nun die für die Bearbeitung,
die Einstellung und den Antrieb des gesamten Radsatzes, also beider Räder, erforderlichen
Maschinenteile, nämlich die Rollen 5, 6, die Supportlängsschlitten 1.6, die Supportquerschlitten
17 mit ihren Zylindern 9, die Drehwerkzeuge 18, die Radsatzabstützung 19 und die
Antriebsmotoren 23 und 23' mit ihren Antriebskettenrädern, in einem gemeinsamen
Gehäuse 4 als gemeinsames Maschinengestell für diese Elemente angeordnet. Zum Heben
und Senken dieses gemeinsamen Maschinengestells 4
dient eine zentrale Hubeinrichtung,
nämlich der hydraulische Hubzylinder 7, dessen Kolben durch die zentrale Führungssäule
12 gebildet wird. Der hydraulische Hubzylinder 7 dient gleichzeitig als zentrale
senkrechte Schwenkachse für das gemeinsame Maschinengestell 4. Die Zylinder 9 für
die Bewegung der Supportquerschlitten 17 sind an dem gemeinsamen Maschinengestell
4 angeordnet. Die das gemeinsame Maschinengestell 4 führende zentrale Führungssäule
12 ist auf einer Wippeinrichtung 10
angeordnet, die auf einer Stützwelle
13 um eine zur Radsatzachse parallele Achse schwenkbar ist. Die Stützwelle 13 liegt
in einer Fundamentplatte 11. Zur Begrenzung der Wippbewegung der Wippeinrichtung
10 dienen die Stützböcke 14 und 15 auf beiden Seiten der Wippeinrichtung, deren
gegenseitiger Abstand und damit die Gröle des Ausschlages der Wippeinrichtung
10 mit Hilfe der Klemmspindel 26
mit Rechts- und Linksgewinde verändert
werden kann; insbesondere kann mit Hilfe dieser Klemmspindel die Wippeinrichtung
festgelegt werden.
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Wie insbesondere p' i g. 1 und 2 zeigen, ist mit dem Kolben für den
hydraulischen Hubzylinder 7 ein zweiter, in einem gesonderten Zylinderraum 8 gleitbarer
Kolben mechanisch gekoppelt. Es wird dadurch ein hydraulischer Ausgleichszylinder
gebildet. Zur Trennung des Zylinderraumes 7 vom Zylinderraum 8 dient ein Zwischendeckel
33, der mit Hilfe eines Bolzens 34 befestigt ist. Der Arbeitsraum des Ausgleichszylinders
8 ist mit den Arbeitsräumen der Zylinder 9 für die Supportquerschlitten 17 wahlweise
verbindbar. Die Arbeitsflächen dieser Zylinder sind so aufeinander abgestimmt, daß
die Arbeitsfläche des Ausgleichszylinders 8 gleich der Summe der Arbeitsflächen
der Zylinder 9 ist.
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Die Zylinder 9 für beide Radsatzräder sind an die hydraulische Supportsteuerung
angeschlossen, wenn die Bearbeitungsmaschine zur Profilbearbeitung in Betrieb ist.
Der Ausgleichszylinder 8 ist in diesem Betriebszustand gesperrt. Diese Steuerung
ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Soll das gemeinsame Maschinengestell
4 gehoben oder gesenkt werden, so wird der Arbeitsraum des Ausgleichszylinders
8
mit den Arbeitsräumen der Zylinder 9 verbunden.
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Ein Teil der hydraulischen Schaltung ist in der F i g. 4 dargestellt.
Der Arbeitsraum des zentralen Hubzylinders 7, der gebildet wird durch die als Kolben
ausgebildete Führungssäule 12 und den Zwischendeckel 33, wird mit der Pumpe 35 für
das Druckmittel verbunden, wenn das gemeinsame Maschinengestell 4 oder der
gemeinsame Träger gehoben wird. Soll das gemeinsame Maschinengestell 4 gesenkt werden,
wird die Pumpe 35 mit dem Druckmittelbehälter 36 verbunden.
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Der verwendete Hydraulikschieber 37 hat drei mögliche Stellungen.
In der gezeichneten Stellung wird die Verbindung von Hubzylinder und Pumpe 35
hergestellt.
Das gemeinsame Maschinengestell 4 wird somit angehoben. Um einen weiteren
Stellschritt nach links in F i g. 4 geschoben sperrt der Hydraulikschieber 37 sowohl
die Pumpe 35 als auch den Druckmittelbehälter 36 gegenüber dem Hubzylinder 7. Das
gemeinsame Maschinengestell 4 steht still. In der Endstellung nach links
gemäß F i g. 4 wird dagegen der Abfluß des Zylinders 7 zum Ölbehälter 36 geöffnet.
Das gemeinsame Maschinengestell 4 wird somit gesenkt. Wie F i g. 4 zeigt, kann die
Leitung zum Hubzylinder 7 auf einfache Weise durch die Führungssäule hindurchgeführt
werden.
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Wie sich aus der Zeichnung ergibt, sind die auf dem gemeinsamen Maschinengestell
4 angeordneten Antriebselemente für die Stütz- und Antriebsrollen 5, 6 nur einfach
angeordnet, die den beiden Rädern des Radsatzes 1 zugeordneten Rollen 5, 6 sind
auf jeweils gemeinsamen Wellen 38 und 38' angeordnet. Die Rollen 5, 6 sind auf diesen
Wellen 38 und 38' axial verschiebbar, jedoch gegen Drehung gesichert befestigt.
Die Rollen 5, 6 weisen eine Laufbahn 39 für den Spurkranz des Radsatzrades und eine
Laufbahn 40 für die Lauffläche diese Rades auf. Die axiale Verschiebung der Rollen
5, 6 wird in der Weise durchgeführt, daß die Laufbahn 39 unter dem Spurkranz des
Radsatzes 1 liegt, wenn die Lauffläche bearbeitet wird, und daß die Laufbahn
40
unter der Lauffläche des Radsatzes 1 liegt, wenn der Spurkranz bearbeitet
wird. Da vorausgesetzt werden kann, daß der Spurkranz während des Betriebes nicht
abgenutzt wird, ergibt sich, daß die Lauffläche zentrisch gedreht wird. Die zentrisch
gedrehte Lauffläche ihrerseits bewirkt wiederum, daß der Spurkranz zentrisch gedreht
wird.