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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reprofilieren mindestens
des Fahrspiegels einer Schiene, vorzugsweise des den Fahrspiegel
aufweisenden konvexen Teiles des Schienenkopf-Querschnittprofiles
einer Schiene, insbesondere einer Eisenbahnschiene.
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Aus
der
AT 388 002 B1 ist
es bekannt, verschlissene Schienen durch Umfangsfräsen
zu reprofilieren, d. h. mit einem neuen Profil zu versehen. Um die
Kosten eines Fräsers einigermaßen in den Griff zu
bekommen, ist es bekannt, den Fräser mit Wendeplatten zu
versehen, die an Halterungen montiert sind, die wiederum in Ausnehmungen
des Fräserkörpers eingesetzt sind. Hierbei erzeugen
die in einer Ebene des Umfangsfräsers liegenden Wendeplatten jeweils
eine in Längsrichtung der Schiene ausgerichtete Frässpur.
Der aus der
AT 388 002
B1 bekannte Fräsmesserkopf weist einen Satz von
geradlinigen Messerkopfschneiden zum Fräsen der Schienenköpfe
auf, deren Profil sich aus Kreisbögen verschiedener Radien
zusammensetzt, wobei der Fräsmesserkopf so viele Schneiden
aufweist, wie Teilbögen des jeweiligen Schienenkopfes zu
fräsen sind. Mit Umfangsfräsern dieser Art ist
man jedoch hinsichtlich der Anzahl der anzubringenden Wendeplatten
beschränkt, und zwar aus Platzgründen. Es war
daher nur möglich, durch das Umfangsfräsen eine
geringe Anzahl von in Längsrichtung der Schiene nebeneinander
liegende Spuren, die von den Wendeplatten auf den Schienenkopf aufgebracht
werden, vorzusehen. Hierdurch ergibt sich eine große Welligkeit,
und es war notwendig, den Schienenkopf anschließend an
das Fräsen einem Schlichtvorgang zu unterziehen. Es ist
bekannt, einen Umfangsfräser mit einer Vielzahl von das
gesamte gewünschte Profil aufweisenden Messern zu versehen.
Die Vielzahl der Messer ist insofern erforderlich, um in Längsrichtung
der Schiene nur geringe Tiefenunterschiede sicherzustellen. Nachteilig
hierbei ist, daß sich die Senken und Spitzen, die durch
dieses Schlichten erzeugt wurden, über den gesamten bearbeiteten
Querschnitt erstrecken. Dies verursacht beim Überfahren Lärm
und Schwingungen und bewirkt eine Herabminderung der Lebensdauer.
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Ein
Schleifen von Schienenköpfen – und zwar ohne vorheriges
Fräsen – ist aus der
DE 44 37 585 C1 , aus der
US-A 4 583 327 und
aus der
EP-A 0 843 043 prinzipiell
bekannt, wobei es auch bekannt ist, eine Schleifscheibe einzusetzen,
deren Achse einerseits zu einer längs der Schiene verlaufenden Symmetriemittelebene
und anderseits zu einer Schnittlinie dieser Symmetriemittelebene
mit einer senkrecht zur Längsrichtung der Schiene gelegten Ebene
geneigt angeordnet ist. Um einen etwas größeren
Materielabtrag an der Schiene mit einer Überfahrt sicherzustellen,
sind gemäß dem Stand der Technik mehrere bzw.
bis zu einer Vielzahl von Schleifscheiben vorgesehen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile und Schwierigkeiten
zu vermeiden, und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu
schaffen, mit dem allein durch einen Fräsvorgang eine den
Vorschriften der Eisenbahnbetreiber bzw. Eisenbahngesellschaften
entsprechende geringe Welligkeit sowohl in Längsrichtung
der Schienen als auch im Querschnittsprofil erzielt werden kann,
so dass selbst bei hohen Anforderungen, wie z. B. hohe Geschwindigkeiten
der Eisenbahn – allein mit einem Fräsvorgang und
mit einem nachfolgenden Schleifvorgang ein wirtschaftliches, aber
dennoch allen Sicherheitsbelangen gerechtes Reprofilieren von Eisenbahnschienen
gewährleistet werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reprofilieren
mindestens des Fahrspiegels einer Schiene, vorzugsweise des den
Fahrspiegel aufweisenden konvexen Teiles des Schienenkopf-Querschnittprofiles
einer Schiene, insbesondere einer Eisenbahnschiene, durch Umfangsfräsen,
wobei ein Schienenprofilfräser zur Herstellung des gewünschten
Profiles durch einen einzigen Umfangsfräsvorgang vorgesehen
ist, weist einen Schienenprofilfräser auf, der dergestalt
ausgebildet ist, dass mehr als fünf, vorzugsweise neun,
in Längsrichtung der Schiene nebeneinander liegende Frässpuren
gebildet werden, wobei die beiden äußeren Frässpuren
im Querschnitt bogenförmig und die zwischen den äußeren
liegenden Frässpuren im Querschnitt geradlinig verlaufen,
so dass das Schienenkopf-Querschnittsprofil zwischen den äußeren
Frässpuren nach der Art eines Polygonzuges ausgebildet
ist, und weist eine Schleifeinrichtung auf, mit welcher nachfolgend
ein Schleifen mindestens des Fahrspiegels, vorzugsweise des den Fahrspiegel
aufweisenden konvexen Teiles des Schienenkopf-Querschnittsprofiles,
durchgeführt wird.
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Die
eingangs gestellte Aufgabe wird sonach dadurch gelöst,
dass zur Herstellung des gewünschten Profiles durch einen
einzigen Umfangsfräsvorgang mindestens neun in Längsrichtung
der Schiene nebeneinander liegende und im Schienenquerschnitt einen
Polygonzug ergebende Frässpuren gebildet werden, und dass
nachfolgend ein Schleifen mindestens des Fahrspiegels, vorzugsweise
des den Fahrspiegel aufweisenden konvexen Teiles des Schienenkopf-Querschnittsprofiles
durchgeführt wird.
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Dem
Prinzip der Erfindung folgend kann weiterhin vorgesehen sein, dass
die beim Umfangsfräsen entstehenden, in Längsrichtung
der Schiene verlaufenden Fräswellungen der einzelnen Frässpuren gegeneinander
versetzt angebracht werden, so dass die Täler und Spitzen
einer Frässpur in Längsrichtung versetzt zu Tälern
und Spitzen der benachbarten Spur angeordnet werden.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird das Fräsen der Frässpuren im Gleichlauf-Fräsverfahren
durchgeführt.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist der Schienenprofilfräser als Fräser
mit mehr als fünf, vorzugsweise neun jeweils am Umfang
mit Wendeplatten versehenen Scheiben ausgebildet, wobei die an den
Scheiben angeordneten Wendeplatten benachbarter Scheiben umfangsmäßig
versetzt angeordnet sind. Hierbei können die Wendeplatten
als Vierfach-Wendeplatten ausgebildet sein.
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Bei
einer weiterhin bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist eine Einrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen
der Schiene und dem Schienenprofilfräser sowie der Schleifscheibe,
ein Fräserantrieb sowie einen Schleifscheibenantrieb, und
eine Lagerung der Achse der Schleifscheibe in einer Richtung abweichend
von einer senkrecht zur Längsrichtung der Schiene gelegten
Ebene vorgesehen.
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Eine
vorteilhafte Ausführung eines erfindungsgemäßen
Schienenprofilfräsers zum Fräsen mindestens des
Fahrspiegels einer Schiene, insbesondere einer Eisenbahnschiene,
vorzugsweise zum Fräsen des konvexen Teiles eines Schienenkopf-Querschnittprofiles
einer Schiene, insbesondere für die Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens, zeichnet sich
dadurch aus, dass der Schienenprofilfräser als Sandwichfräser
mit mehr als fünf, vorzugsweise neun jeweils am Umfang
mit Wendeplatten versehenen Scheiben ausgebildet ist, wobei äußere
Frässpuren im Querschnitt bogenförmig und die
zwischen den äußeren liegenden Frässpuren
im Querschnitt geradlinig ausgebildet sind, so dass das Schienenkopf-Querschnittsprofil
zwischen den äußeren Frässpuren nach
der Art eines Polygonzuges ausgebildet ist.
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Wie
oben erwähnt, wird für höhere Anforderungen,
wie z. B. höhere Fahrgeschwindigkeiten, dem erfindungsgemäßen
Fräsvorgang ein Schleifverfahren nachgeordnet, welches
dadurch gekennzeichnet ist, dass zur Verminderung oder zur Egalisierung
der in Längsrichtung der Spuren verlaufenden Welligkeit
und gegebenenfalls zur Glättung oder zur Egalisierung des
Polygonzuges die gefräste Schiene geschliffen wird, vorzugsweise
unmittelbar nach dem Fräsen im selben Durchlauf, wobei
die Achse der Schleifscheibe mit einer senkrecht zur Längsrichtung
der Schiene gelegten Ebene einen von 0° abweichenden Winkel
einschließt.
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Der
Schienenprofilfräser kann als Fräser mit mehr
als fünf, vorzugsweise neun jeweils am Umfang mit Wendeplatten
versehenen Scheiben ausgebildet sein, wobei die an den Scheiben
angeordneten Wendeplatten benachbarter Scheiben umfangsmäßig versetzt
angeordnet sind. Die Wendeplatten können als Vierfach-Wendeplatten
ausgebildet sein. Die Wendeplatten sind vorzugsweise an radial von
den Scheiben nach außen ragenden Höckern befestigt, vorzugsweise
mittels einer Schraubverbindung. Die Schneiden der Wendeplatten überragen
die Seitenflächen der Scheibe, an der sie befestigt sind.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann eine
Einrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen der Schiene
und dem Schienenprofilfräser sowie der Schleifscheibe,
ein Fräserantrieb sowie ein Schleifscheibenantrieb, und eine
Lagerung der Achse der Schleifscheibe in einer Richtung abweichend
von einer senkrecht zur Längsrichtung der Schiene gelegten
Ebene vorgesehen sein. Die Abweichung α der Achse der Schleifscheibe von
der senkrecht zur Längsrichtung der Schiene gelegten Ebene
beträgt zwischen 1° und 20°. Die Abweichung α beträgt
5° bis 12°, vorzugsweise etwa 8°. Die
Lagerung der Achse der Schleifscheibe zur Einstellung unterschiedlicher
Abweichungen von einer senkrecht zur Längsrichtung der
Schiene gelegten Ebene ist verstellbar. Die Lagerung der Achse der Schleifscheibe
ist derart gestaltet, dass die Achse der Schleifscheibe mit einer
Schnittlinie einer Symmetrieebene der Schiene und einer senkrecht
zur Längsrichtung der Schiene gelegten Ebene einen Winkel β von
90° oder einen Winkel β zwischen 90° und
70° einschließt. Es kann eine Nachstelleinrichtung
zum Nachstellen der Schleifscheibe in Abhängigkeit der Abnützung
in Richtung zur Schiene vorgesehen sein, welche Nachstelleinrichtung
vorzugsweise eine Meßeinrichtung zur Ermittlung des Schleifscheibendurchmessers
aufweist. Es ist ein Abziehstein vorgesehen, der das Profil mindestens
des Fahrspiegels der Schiene aufweist und dessen Längsrichtung
denselben Winkel α und β gegenüber der
Schleifscheibe einschließt wie die Schiene. Es ist kann
eine Bewegungseinrichtung vorgesehen sein zum Vorbeibewegen einer
Schiene in Richtung ihrer Längsachse an dem Fräser
und der gegebenenfalls vorhandenen Schleifscheibe. Die Bewegungseinrichtung
umfasst eine gegen den Fahrspiegel der Schiene gerichtete Führung
und eine Preßeinrichtung zum Anpressen der Schiene an diese
Führung. Die Führung ist schwin gungsgedämpft.
Es ist eine Seitenführung für die Schiene vorgesehen,
die gegen die Fahrkante der Schiene gerichtet ist, sowie eine Anpreßeinrichtung
zum Pressen der Schiene gegen diese Seitenführung.
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Vorteilhafte
weitere Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine
Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens,
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2 eine
schematische Daraufsicht in Richtung des Pfeiles II gemäß 1,
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3 eine
Variante der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens,
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4 den
Querschnitt durch eine Eisenbahnschiene in verschiedenen Zuständen
der Schiene,
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5 den
Eingriff der Schleifscheibe gemäß dem erfindungsgemäßen
Verfahren auf einer Eisenbahnschiene, die im Querschnitt veranschaulicht
ist,
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6 einen
Teilschnitt durch den Fräser im zusammengebauten Zustand,
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7 die
Einzelteile des Fräsers in Explosionsdarstellung, und
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8 eine
Seitenansicht auf eine Scheibe des Fräsers in Richtung
des Pfeiles VIII gemäß 7.
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Die
in den 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele
zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reprofilieren
mindestens des Fahrspiegels 4 einer Schiene 1,
vorzugsweise des den Fahrspiegel 4 aufweisenden konvexen
Teiles 5 des Schienenkopf-Querschnittprofiles einer Schiene 1,
insbesondere einer Eisenbahnschiene, durch Umfangsfräsen,
wobei ein Schienenprofilfräser 8 zur Herstellung
des gewünschten Profiles durch einen einzigen Umfangsfräsvorgang
vorgesehen ist, welcher Schienenprofilfräser 8 dergestalt
ausgebildet ist, dass mehr als fünf, vorzugsweise neun,
in Längsrichtung der Schiene 1 nebeneinander liegende
Frässpuren gebildet werden, wobei die beiden äußeren
Frässpuren im Querschnitt bogenförmig und die
zwischen den äußeren liegenden Frässpuren
im Querschnitt geradlinig verlaufen, so dass das Schienenkopf-Querschnittsprofil
zwischen den äußeren Frässpuren nach
der Art eines Polygonzuges ausgebildet ist, und eine Schleifeinrichtung
vorgesehen ist, mit welcher nachfolgend ein Schleifen mindestens
des Fahrspiegels 4, vorzugsweise des den Fahrspiegel 4 aufweisenden
konvexen Teiles 5 des Schienenkopf-Querschnittsprofiles,
durchgeführt wird.
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Der
Fräser 8 und die gegebenenfalls vorhandene Schleifscheibe 12 ist
an einer entlang einer verlegten Schiene 1 verfahrbaren
Fahreinrichtung 27 vorgesehen. Die Fahreinrichtung 27 ist
mit etwa vertikal und etwa horizontal den Eingriff des Fräsers 8 sowie
der gegebenenfalls vorhandenen Schleifscheibe 12 begrenzenden
Führungen 17, 20, 19, die an der
Schiene 1 am Fahrspiegel 4 und an der Fahrkante 6 angreifen,
versehen.
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In 4 ist
der Querschnitt einer Schiene 1 in verschiedenen Zuständen
veranschaulicht. Der am Schienensteg 2 sitzende Schienenkopf 3 weist
einen den Fahrspiegel 4, an dem das Laufrad eines Schienenfahrzeuges
abläuft, aufweisenden konvexen Querschnittsteil 5 auf,
der im Neuzustand durch die Linie A veranschaulicht ist. Durch Abnützung
erhält dieser konvexe Teil 5 des Querschnittes
des Schienenkopfes 3 die durch die Linie B veranschaulichte
Form. Sobald die Schiene 1 diesen Zustand aufweist oder
auch schon für Hochgeschwindigkeitsschienen entsprechend
früher, erfolgt eine Nachbearbeitung der Schiene 1,
so daß der konvexe Teil 5 des Schienenkopfes 3,
zumindest jedoch der Fahrspiegel 4, wiederum den ursprünglichen
Zustand, d. h. die ursprüngliche Querschnittsform – veranschaulicht
durch die Linie C – in möglichst guter Annäherung
erreicht. Hierbei sind je nach Vorschrift eines Eisenbahnbetreibers
oder einer Eisenbahngesellschaft oder einer überregionalen
Norm, wie z. B. cen DRAFT pr EN 13674-1, bestimmte
Toleranzen einzuhalten, die in der Größenordnung
von 1 bis 3 Zehntelmillimeter liegen. Wesentlich hierbei ist, daß die Fahrkante 6 der
Schiene 1 und der Fahrspiegel 4 nachbearbeitet
werden.
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Wie
aus 4 zu ersehen ist, muß – je nach Abnutzung
der Schiene – relativ viel Material abgetragen werden,
was wiederum, um den Schienenverkehr möglichst wenig zu
behindern, bei verlegten Schienen möglichst schnell und
preiswert durchzuführen ist.
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Die 1 und 2 zeigen
eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die stationär
angeordnet ist und an der die zu bearbeitende Schiene 1 vorbeibewegt wird.
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3 stellt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung dar, die in
einer fahrbaren Einrichtung, wie einer Lokomotive, eingebaut ist,
so daß mit dieser Vorrichtung bereits verlegte Schienen
bearbeitet werden können. Hierbei ist die erfindungsgemäße
Vorrichtung doppelt vorhanden, so daß sowohl die linke
als auch die rechte Schiene mit einer Überfahrt fertig
bearbei tet werden können. Die untereinander gleichen Teile
und Einrichtungen der stationären Einrichtung sowie der
fahrbaren Vorrichtung sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Mit 7 ist
eine Fräseinheit bezeichnet, deren Schienenprofilfräser 8 als
Umfangsfräser ausgebildet und weiter unten noch im Detail
beschrieben ist. Dieser Fräser 8 ist über
einen Antriebsmotor 9 und ein Getriebe 10 antreibbar,
wobei die Drehrichtung so gewählt ist, daß die
Schiene 1 im Gleichlauffräsverfahren bearbeitet
wird. Unmittelbar benachbart zur Fräseinheit 7 ist
eine Schleifeinheit 11 vorgesehen, deren Schleifscheibe 12 mittels
eines Antriebs 13 antreibbar ist, und zwar vorzugsweise
ebenfalls in der Drehrichtung wie der Fräser 8,
so dass ein Gleichlaufschleifen an der Schiene 1 durchgeführt
wird. Die Schleifscheibe 12 ist mit einer Schleiftiefenregelung 14 ausgestattet,
so daß die Schleifscheibe 12 kontinuierlich entsprechend
ihrer Abnutzung an die Schiene 1 nachgestellt werden kann.
Diese Schleiftiefenregelung 14 umfaßt eine Meßeinrichtung
zum Messen des sich kontinuierlich verringernden Durchmessers des
Umfanges der Schleifscheibe 12; sie kann auch auf Meßdaten
von Messungen des Antriebsmomentes zurückgreifen.
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Sowohl
die Frässpäne als auch die Schleifspäne
bzw. der Schleifstaub werden unmittelbar nach ihrem Entstehen abgesaugt,
und zwar über Absaugeinrichtungen 15 und 16.
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Unmittelbar
vor der Fräseinheit 7 und unmittelbar nach der
Schleifeinheit 11 sind jeweils Führungen 17 für
die Schiene 1 vorgesehen, gegen die die Schiene 1 mittels
Unterstützungsrollen 18 preßbar ist,
wobei zumindest der Fahrspiegel 4 der Schiene 1, vorzugsweise
der Scheitel des Schienenkopfes 3, preßbar ist.
Weiters sind entlang der Vorrichtung beidseitig am Schienenkopf 3 angreifende
Seitenführungsrollen 19 vorgesehen, wobei die
an Seite der Fahrkante 6 der Schiene 1 anliegenden
Seitenführungsrollen 19 in ihrer Lage fixiert
sind. Die Schiene wird von den an der gegenüberliegenden
Seite anliegenden Seitenführungsrollen 19 gegen
die fixierten Seitenführungsrollen 19 gepreßt,
wodurch die Schiene 1 eine exakte Lage gegenüber
der Fräseinheit und Schleifeinheit einnimmt.
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Zwischen
der Fräseinheit 7 und der Schleifeinheit 11 ist
eine weitere Führung 20 vorgesehen, die mit einer
Dämpfung versehen ist, um vom Fräser verursachte
Schwingungen an der Schiene 1 zu eliminieren.
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Wie
insbesondere aus 2 zu ersehen ist, ist die Achse 21 der
Schleifscheibe gegenüber einer senkrecht zur Längsrichtung
der Schiene gelegten Ebene 22 um einen Winkel α geneigt,
der größer ist als 0, vorzugsweise zwischen 1
und 20° liegt, und zwar jeweils in Ab hängigkeit
des vor dem Schleifen vorhandenen Zustandes der Schiene 1.
Weist der Schienenkopf 3 bereits vor dem Schleifen einen durch
Fräsen dem idealen Querschnitt nahekommenden Querschnitt
auf, oder ist die Schiene 1 im Neuzustand noch mit einer
Walzhaut versehen, so liegt der Winkel α zweckmäßig
zwischen 5 und 12°, idealerweise bei 8°. Ist der
Vorzustand des Querschnittes jedoch weniger genau dem idealen Querschnittsprofil
angepaßt, z. B. nur grob geschruppt, so ist zur Sicherstellung
eines optimalen Zerspanungsvolumens bei großer Standzeit
der Schleifscheibe ein kleinerer Winkel α, vorzugsweise
zwischen 1 und 6°, zweckmäßig.
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Die
Schleifscheibe 12 ist im Neuzustand bereits vorprofiliert,
d. h. sie weist etwa das Gegenprofil zur Schiene 1 auf.
Um dieses Gegenprofil exakt herzustellen, ist vorteilhaft eine Abzieheinrichtung 23 mit einem
Abziehstein 24, vorgesehen, der gegen den Umfang der Schleifscheibe 12 preßbar
ist. Dieser Abziehstein weist genau das gewünschte herzustellende
Profil auf und er schließt mit der Schleifscheibe ebenfalls
den Winkel α ein. Dieser Abziehstein 24 wird vor
Beginn des Schleifens der ersten Schiene 1 gegen die Schleifscheibe 12 gepreßt,
bis diese dessen Profil angenommen hat. Während des Schleifens der
Schiene 1 kann der Abziehstein 24 von der Schleifscheibe 12 abgehoben
werden, denn die Schleifscheibe profiliert sich selbst am Vorprofil,
d. h. an der gefrästen Schienenkopffläche bzw.
an der noch mit der Walzhaut versehenen Schienenkopfoberfläche.
Der Abziehstein kann gegebenenfalls zur zeitweiligen Schärfung
an die Schleifscheibe 12 während des Bearbeitens
eines Schienenkopfes 3 an die Schleifscheibe 12 angestellt
werden.
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Zur
Einstellung eines genauen Gegenprofiles der Schleifscheibe 12 kann
auch die Schiene 1, sofern sie hinreichend genau gefräst
ist oder noch die Walzhaut aufweist, herangezogen werden.
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Wenn,
wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel, eine gefräste
Schienenkopfoberfläche geschliffen wird, so hat die profilierte
Schleifscheibe 12 vorrangig nur noch die Aufgabe, die vom
Fräsen 8 erzeugten Wellen zu glätten
und ein Längsschleifbild zu erzeugen.
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Durch
das erfindungsgemäße Schrägstellen der
Schleifscheibe 12 ergeben sich besonders gute Eingriffsbedingungen
und ein hoher Glätteffekt. Der Eingriff der schräg
gestellten Schleifscheibe 12 ist in 5 veranschaulicht.
Es ist zu erkennen, daß die Schrägstellung einen
günstigen Eingriffswinkel, insbesondere am Übergang
des konvexen Teiles 5 des Schienenkopfes 3 in
die Seitenflächen 25 des Schienenkopfes 3 ergibt.
Diese günstigen Eingriffsbedingungen gestatten auch an
diesen Stellen einen hinreichend großen Abtrag von Material
bei sehr gutem thermischen Verhalten, so daß kein Brand
auf der geschliffenen Fläche entstehen kann. Weiters ergibt sich
hierdurch eine sehr gute Standzeit der Schleifscheibe 12.
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Es
kann von Vorteil sein, wenn die Achse 21 der Schleifscheibe 12 gegenüber
der Längs-Symmetriemittelebene 26 der Schiene
ebenfalls geneigt ist, und zwar um einen Winkel 90-β, dessen
Größe zwischen 1 und 20° liegen kann.
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Sollen
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterschiedliche
Schienenprofile bearbeitet werden, so kann zweckmäßig
die Achse 21 der Schleifscheibe 12 an der Vorrichtung
verstellbar angeordnet sein.
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Gemäß der
in 3 dargestellten Ausführungsform sind
die Fräseinheit 7 und die Schleifeinheit 11 in
einem Schienenfräszug 27 eingebaut. Der Fräser 8 und
die Schleifscheibe 12 werden mittels Stelleinrichtungen 28 etwa
vertikal gegen die Schiene 1 bewegt, bis die Führungen 17 und 20 am
Schienenkopf 3 aufliegen. Eine Bewegung der Schleifeinheit 11 und
der Fräseinheit 7 in seitlicher Richtung zur Fahrkante 6 ist
ebenfalls möglich, bis Seitenführungsrollen 19 an
dem Schienenkopf 3 anliegen.
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Der
erfindungsgemäße Schienenprofilfräser 8 ist
als Sandwich-Fräser aufgebaut, d. h. er ist aus Scheiben 30,
die jeweils als Ringscheiben ausgestaltet sind, zusammengesetzt.
Diese Ringscheiben 30 tragen, wie weiter unten noch beschrieben
wird, jeweils eine Vielzahl von Wendeplatten 31. Diese
sind aus Hartmetall, Keramik oder ähnlichem Material gefertigt.
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Wie
aus 6 zu ersehen ist, sind die Ringscheiben 30 an
einem Fräserkern 32 mittels einer Schraubverbindung 33 befestigt
und gegeneinander mittels mehrerer Zentrierstifte 34 zentriert
und mittels weiterer Schrauben 35 gegeneinander gesichert.
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Gemäß dem
dargestellten Ausführungsbeispiel sind neun Ringscheiben 30 vorgesehen,
wobei die beiden äußeren Ringscheiben 30 Vierfachwendeplatten
tragen, deren Schneiden bogenförmig gestaltet sind, und
die zum Fräsen, d. h. Erzeugen einer Frässpur,
nahe der Fahrkante 6 dienen. Die zwischen den äußeren
Ringscheiben 30 angeordneten Ringscheiben 30 sind
am Außenumfang 36 mit den Außenumfang 36 überragenden
Höckern 37 versehen, die mit den Ringscheiben 30 einteilig
hergestellt sind. Diese Höcker 37 bilden die Sitze
für Vierfachwendeplatten 31, die jedoch gerade
Schneiden aufweisen. Durch die an den Ringscheiben 30 vorgesehenen Höcker 37 sind
zwischen den Wendeplatten 31 liegende großräumige
Spantaschen 38 gebildet.
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Sämtliche
Wendeplatten 31 sind an den Ringscheiben 30 vorzugsweise
mittels Schraubverbindungen befestigt, es könnten auch
Klemmverbindungen verwendet werden. Jede der Schneiden der Wendeplatten 31 der
zwischen den äußeren Ringscheiben 30 angeordneten
Ringscheiben 30 überragt mit ihrer Schneide die
Seitenflächen der Ringscheibe 30, an der sie befestigt
ist. Die an den Ringscheiben 30 angeordneten Wendeplatten 31 benachbarter Ringscheiben 30 sind
umfangsmäßig versetzt angeordnet, so daß die
Wendeplatten 31 der Nachbar-Ringscheibe umfangsmäßig
zwischen den Wendeplatten 31 der ersteren Ringscheibe 30 zu
liegen kommen.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Fräser 8 ist
es möglich, sehr viele – auch mehr als neun – sich
in Längsrichtung der Schiene 1 erstreckende Frässpuren
am Schienenkopf 3 einzufräsen, wodurch eine sehr
hohe Genauigkeit des gefrästen Querschnittsprofiles erzielbar
ist, d. h. eine sehr hohe Annäherung an das ideale Querschnittsprofil
des Schienenkopfes 3. Für gewisse Anforderungen
genügen die mit dem erfindungsgemäßen
Fräser 8 bzw. dem erfindungsgemäßen
Fräsverfahren reprofilierten Schienenköpfe 3,
ohne dass ein nachfolgendes Schleifen erforderlich ist, z. B. für
nicht allzu hohe Fahrgeschwindigkeiten. Für höhere
Anforderungen werden die gefrästen Spuren, wie weiter oben
beschrieben, einem Schleifvorgang unterworfen.
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Der
wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Schleifverfahrens
liegt in der Vielzahl der nebeneinander liegenden Frässpuren,
die in einem einzigen Arbeitsgang auf den Schienenkopf 3 gefräst
werden können. Von besonderem Vorteil ist das erfindungsgemäße
Fräsverfahren mit dem erfindungsgemäßen
Schleifverfahren kombiniert, wodurch sich ein hoher Materialabtrag
auch bei stark verschlissenen Schienen erzielen läßt
und eine durch das erfindungsgemäße Fräsverfahren
dem gewünschten Schienenprofil schon weitgehend entsprechende Oberfläche
erzielt werden kann, die, falls überhaupt, nur mehr ein
geringfügiges Schleifen, d. h. ein Schleifen mit relativ
wenig Materialabtrag, erfordert. Hierdurch ist es möglich,
Fräsen und Schleifen in einem einzigen Arbeitsdurchgang
zu kombinieren und dabei einen Fahrspiegel bzw. einen bearbeiteten
Teil des Schienenkopfes herzustellen, der höchsten Anforderungen
in bezug auf Laufeigenschaften, Lebensdauer und Lärmvermeidung
genügt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - AT 388002
B1 [0002, 0002]
- - DE 4437585 C1 [0003]
- - US 4583327 A [0003]
- - EP 0843043 A [0003]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - cen DRAFT
pr EN 13674-1 [0028]