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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen von Schienen mit
einem Chassis, welches vier schienengebundene Räder und einen, eine Schleifeinrichtung
tragenden Rahmen aufweist.
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Schienen
von Eisenbahnen sind üblicherweise
in Längsrichtung über eine
Stumpfschweißung miteinander
verbunden. Bei der Herstellung einer derartigen Schweißverbindung
kommt es jedoch üblicherweise
zur Anformung von Graten, welche insbesondere im Bereich einer Lauffläche der
Schiene nicht hinnehmbar sind. Um die Grate entfernen zu können, sind
daher Schleifvorrichtungen bekannt, welche die Schiene im Bereich
der Schweißverbindung
reprofilieren. Darüber
hinaus sind Eisenbahnschienen auch der Abnutzung durch die Fahrt
von Zügen
ausgesetzt, welche beim Benutzen der Schienen deren Oberfläche stark
belasten. Die Wartung von Laufflächen
an den Schienen von Eisenbahngleisen ist daher aus Gründen der
Sicherheit, des Fahrkomforts, des Schutzes des Gleises, der Lärmunterdrückung und
der verringerten Wartung von Gleis- und Gleisbett unerlässlich.
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Insbesondere
Weichen und Kreuzungen bieten beim Schienenschleifvorgang jedoch
besondere Probleme, da in den Weichen notwendigerweise Durchschneidungen
der Fahrschienen für
die Spurkränze
der Schienenfahrzeuge vorliegen, welche es den Rädern von Eisenbahnwagen gestatten,
die eine oder andere Schiene in der Weiche zu überqueren. Dabei sind insbesondere
sogenannte Herzstücke von
Weichen und Kreuzungen mit starrer sowie mit beweglicher Herzstückspitze
mit herkömmlichen Schleifeinrichtungen
oftmals nicht oder nur schwierig zugänglich, so dass diese und weitere,
problematische Stellen an der Weiche von Hand geschliffen werden
müssen.
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Die
Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, eine Vorrichtung zum Schleifen von Schienen bereitzustellen,
welche sich durch eine besonders einfache Handhabung und durch eine
besonders genaue Arbeitsweise auszeichnet.
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Gelöst wird
dieses Problem erfindungsgemäß durch
den Gegenstand des unabhängigen
Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Unteransprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Vorrichtung
zum Schleifen von Schienen mit einem schienengebundenen Chassis auszustatten,
welches vier schienengebundene Räder
und einen, eine Schleifeinrichtung tragenden Rahmen aufweist, wobei
an dem Rahmen eine um zumindest 90°, insbesondere um 90° ± 10°, verschwenkbare
Schleifeinrichtung vorgesehen ist, die über eine Schwenkverstelleinrichtung
bezüglich
des Schwenkwinkels einstellbar ist. Die Schleifeinrich tung umfasst
dabei eine Antriebseinrichtung und zumindest einen damit antriebsgekoppelten
Schleifkopf, der in drei Freiheitsgraden einstellbar und um eine,
im wesentlichen parallel zur Schiene verlaufende Schwenkachse schwenkverstellbar
am Rahmen gelagert ist. Die Schwenkverstelleinrichtung erlaubt eine,
zwei Winkelbereiche aufweisende Grobeinstellung und eine, innerhalb
dieser beiden Winkelbereiche stufenlose Feineinstellung des Schwenkwinkels der
Schleifeinrichtung. Dies ermöglicht
ein besonders präzises
Arbeiten, da die Schleifeinrichtung bezüglich ihres Schwenkwinkels
exakt über
die Schwenkverstelleinrichtung einstellbar ist. Gleichzeitig erlaubt
der zumindest 90° aufweisende
Schwenkwinkel der Schleifeinrichtung eine komplette Bearbeitung
der Schiene, ohne dass hierfür
die Schleifeinrichtung entfernt, umgebaut oder umgesetzt werden müsste. Hierdurch
vereinfacht sich das Handling des Schleifens deutlich.
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Die
Verstellmöglichkeit
waagerecht, das heißt
quer zur Gleisachse, wird durch das stufenlose Verschieben des Hilfsrahmens
mit der Schleifeinheit im Hauptrahmen erreicht und ermöglicht das
Schleifen abliegender Zungen, Flügelschienen
sowie Knieschienen und Radlenkern in Weichen und Kreuzungen.
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Weitere
Weichengroßteile
sind uneingeschränkt
bearbeitbar, insbesondere können
Weichenzungen uneingeschränkt
bearbeitet werden, beispielsweise abliegend um Ausbrüche beizuschleifen
oder die Zunge abzusenken, anliegend um zu reprofilieren. Darüber hinaus
können
Backenschienen bei abliegender Zunge wie Fahrschienen bearbeitet werden.
Die Maschine eignet sich ebenfalls zum Beischleifen von Schienenfehlern,
wie beispielsweise sogenannten Head-cheks, die durch das Befahren entstehen
und relativ häufig
auftreten. Die Fahrfläche und
die Fahrkante kann bearbeitet werden. Im Vergleich zu bisher eingesetzten,
gleisgeführten
Handmaschinen werden auch bisher nicht mögliche Winkellagen erreicht.
Darüber
hinaus werden enge Schleiffassettenbreiten erreicht, die ein sicheres Qualitätsmerkmal
für das
Schleifbild darstellen.
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Zweckmäßig ist
das Chassis der Schleifvorrichtung in der Breite ausziehbar und/oder
umrüstbar ausgebildet
und kann dadurch an unterschiedliche Spurweiten angepasst werden.
Im Vergleich zur 1435 mm Spurweite aufweisenden Normalspur, gibt es
auch sogenannten Schmalspurbahnen, welche eine deutlich geringere
Spurweite aufweisen. Auch die Schienen derartiger Schmalspurbahnen
müssen bei
Bedarf nachgeschliffen werden, insbesondere im Bereich von geschweißten Verbindungsstellen.
Um die Schleifvorrichtung auch auf, von der Normalspur abweichenden,
Spurweiten einsetzen zu können,
ist das Chassis in der Breite ausziehbar und/oder umrüstbar ausgebildet.
Dabei können
geringere Differenzen über
eine Auszieh- beziehungsweise Einfahrbewegung ausgeglichen werden,
während
bei Schmalspurbahnen ein Teil des Chassis durch ein an die verringerte
Spurweite der Schmalspurbahn gepasstes Chassisteil ersetzt wird,
so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Schleifen von Schienen auch auf Schmalspurbahnen problemlos
einsetzbar ist, ohne dass hierfür
aufwändige
Arbeiten erforderlich wären.
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Bei
einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sind
zumindest zwei, jeweils zwischen einer Gebrauchs- und einer Nichtgebrauchsstellung
verschwenkbare Traggriffe zum Transport der Vorrichtung vorgesehen.
Um die Vorrichtung auf die Schienen aufsetzen zu können oder auch
um die Vorrichtung bei einem Annähern
eines Zuges temporär
vom zu schleifenden Gleis abnehmen zu können, sind die erfindungsgemäßen Traggriffe
vorgesehen, welche das Anheben und Transportieren der Schleifvorrichtung
deutlich vereinfachen. Dabei sind die Traggriffe in ihrer Nichtgebrauchsstellung
vorzugsweise platzsparend und einen Arbeitsablauf nicht behindernd
angeordnet, während
sie in ihrer Gebrauchsstellung einen ergonomisch guten Anhebepunkt
sowie einen sicheren Halt bieten.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist
die Schwenkverstelleinrichtung zwei um die Schwenkachse drehbare
und drehfest mit der Schleifeinrichtung verbundene Schwenkhebel
auf sowie eine Verbindungsschiene, die ein, jeweils der Schwenkachse abgewandtes
Ende der beiden Schwenkhebel fest miteinander verbindet. An dieser
Verbindungsschiene ist ein entlang dieser verstellbarer, drehbar
gelagerter und in seiner Länge
veränderbarer
Arm angeordnet, welcher mit seinem anderen Ende drehbar am Rahmen
angeordnet ist. Der Arm kann dabei in zumindest zwei unterschiedlichen
Stellungen verschiebefest an der Verbindungsschiene fixiert werden,
wodurch er einen der beiden Winkelbereiche der Grobeinstellung definiert.
Denkbar ist hierbei, dass der Arm einerseits im Bereich eines ersten Längsendes
der Verbindungsschiene fixiert wird, während er andererseits, das
heißt
beim Wechsel in den zweiten Winkelbereich, an einem zweiten Längsende
fixiert wird. Denkbar ist natürlich
auch, dass der in seine Länge
veränderbare
Arm an einem, zwischen dem ersten und dem zweiten Längsende
der Verbindungsschiene gelegenen Punkt fest mit dieser verbunden
wird, wodurch sich der mit der Feineinstellung erreichbare Winkelbereich
um die Schwenkachse verdreht. Die beiden Schwenkhebel bieten dabei den
großen
Vorteil, dass eine Feineinstellung in jeweils gröberen Winkelbereichen erfolgen
kann, wodurch zunächst
der grobe Winkelbereich festgelegt wird und anschließend in
diesem die Feinjustierung vorgenommen werden kann.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert,
wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bestandteile beziehen.
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Dabei
zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine
Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schleifen
von Schienen,
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2 eine
Draufsicht auf die Vorrichtung,
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3a–c
eine Seitenansicht wie in 1, jedoch
mit unterschiedlich geneigter Schleifeinrichtung.
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Entsprechend
der 1 weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum
Schleifen von Schienen 2 ein Chassis 3, mit vier
schienengebundenen Rädern 4 sowie
einen, eine Schleifeinrichtung 5 tragenden Rahmen 6 auf.
Die Schleifeinrichtung 5 umfasst eine Antriebseinrichtung 7,
beispielsweise einen Verbrennungsmotor, und zumindest einen mit der
Antriebseinrichtung 7 antriebsgekoppelten Schleifkopf 8.
Der Schleifkopf 8 ist dabei mit einem abtragenden Material
bedeckt beziehungsweise besteht aus einem solchen, wodurch er bei
einem Kontakt mit der Schiene 2 deren Oberfläche abschleift. Eine
in den 1 bis 3 gezeigte Vorrichtung 1 zum
Schleifen von Schienen 2 wird hauptsächlich an Verbindungsstellen
zwischen zwei Schienen 2 benötigt, an welchen vom Aneinanderschweißen der
beiden Schienen 2 Grate überstehen. Darüber hinaus kann
die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 auch
zum Abschleifen von Unebenheiten oder Eindrückungen verwendet werden.
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Da
ein Profil der Schiene 2 aus mehreren Radien zusammengesetzt
ist, ist die Schleifeinrichtung 5 um zumindest 90° um eine,
im wesentlichen parallel zur Schiene 2 verlaufende Schwenkachse 9, schwenkverstellbar
am Rahmen 6 gelagert. Die Schwenkachse 9 verläuft dabei
gemäß den 1 und 3 im
wesentlichen senkrecht zur Zeichnungsebene. Zum exakten Schleifen
der Schienen 2 ist jedoch nicht nur eine verschwenkbare
Schleifeinrichtung 5 erforderlich, sondern auch eine Schwenkverstelleinrichtung 10,
mit Hilfe welcher der jeweils erforderliche Schwenkwinkel der Schleifeinrichtung 5 exakt
einstellbar ist. Dabei erlaubt die Schwenkverstelleinrichtung 10 eine,
zwei Winkelbereiche aufweisende Grobeinstellung und eine, innerhalb
dieser beiden Winkelbereiche gelegene stufenlose Feineinstellung.
Um auch in einem Grenzbereich der beiden Winkelbereiche exakt Schleifen
zu können, überlappen
sich diese um zumindest 5°.
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Die
Schwenkverstelleinrichtung 10 weist zwei, um die Schwenkachse 9 drehbare
und drehfest mit der Schleifeinrichtung 5 verbundene Schwenkhebel 11 und 11' auf sowie eine
Verbindungsschiene 12, die ein, jeweils der Schwenkachse 9 abgewandtes Endes
der beiden Schwenkhebel 11 und 11' fest miteinander verbindet. Entlang
der Verbindungsschiene 12 kann ein erstes Ende eines, in
seiner Länge
veränderbaren
Armes 13 verschiebbar gelagert sein, wobei zusätzlich auch
eine Drehbewegung des Armes 13 bezüglich der Verbindungsschiene 12 erlaubt sein
soll. An seinem zweiten Ende ist der Arm 13 drehbar am
Rahmen 6 gelagert. Um nun zwischen den zwei, die Grobeinstellung
bestimmenden Winkelbereichen wech seln zu können, ist der Arm 13 in
zumindest zwei unterschiedlichen Stellungen verschiebefest an der
Verbindungsschiene 12 fixierbar und definiert so die beiden
Winkelbereiche der Grobeinstellung. Dabei befindet sich die Schleifeinrichtung 5 gemäß den 1 bis 3b im ersten Winkelbereich, während sie
sich gemäß der 3c im zweiten Winkelbereich befindet.
Der erste Winkelbereich wird dabei dadurch definiert, dass der Arm 13 mit
seinem ersten Ende im Bereich der Verbindung zwischen dem Schwenkhebel 11 und
der Verbindungsschiene 12 angeordnet ist, während der
zweite Winkelbereich dadurch definiert ist, dass der Arm 13 mit
seinem ersten Ende im Bereich der Verbindung zwischen dem Schwenkhebel 11' und der Verbindungsschiene 12 angeordnet
ist. Selbstverständlich
ist auch eine Fixierung des ersten Endes des Arms 13 an
einer beliebigen Stelle der Verbindungsschiene 12 denkbar,
wodurch sich dann ein, im Vergleich zu vorher beschriebenen Winkelbereich
verdrehter Winkelbereich der Grobeinstellung ergibt.
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Am
Arm 13 ist eine Einstelleinrichtung 14 vorgesehen, über welche
eine Länge
des Arms 13 und damit eine Feineinstellung des Schwenkwinkels der
Schleifeinrichtung 5 einstellbar ist. Die Einstelleinrichtung 14 kann
beispielsweise einen federgespannten Kettentrieb 15 aufweisen,
in welchen ein händisch,
mittels einer Handhabe 16 drehbares Zahnrad eingreift und
dadurch die Länge
des Armes 13 einstellt. Selbstverständlich sind hierbei auch andere
Ausführungsformen,
beispielsweise in der Form einer Zahnstange denkbar, welche eine
Längeneinstellung
des Armes 13 erlauben.
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Um
den Schleifkopf 8 in eine zur Schiene 2 optimale
Schleifposition bringen zu können,
ist der Rahmen 6 und damit die Schleifeinrichtung 5 bezüglich des
Chassis 3 quer zur Fahrtrichtung ebenso verstellbar wie
die Schleifeinrichtung 5 der Höhe nach bezüglich des Rahmens 6 verstellbar
ist. Zur Höhenverstellung
der Schleifeinrichtung 5 ist eine Höhenverstelleinrichtung 17 vorgesehen.
Die Höhenverstelleinrichtung 17 kann
dabei ebenfalls wiederum in der Art eines Spindeltriebs oder eines
Zahnrades ausgebildet sein, welches in eine entsprechende Zahnstange
eingreift und dadurch die Höhenverstellung
der Schleifeinrichtung 5 bewirkt.
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Weiter
ist der 1 zu entnehmen, dass am Chassis 3 mehrere,
jeweils zwischen einer Gebrauchs- und einer Nichtgebrauchsstellung
verschwenkbare Traggriffe 18 zum Transport der Vorrichtung 1 vorgesehen
sind. Gemäß der 1 sind die
Traggriffe 18 um eine Hochachse zwischen ihrer Gebrauchs- und ihrer Nichtgebrauchsstellung
verdrehbar, wobei sie gemäß 1 in
ihrer Gebrauchsstellung gezeigt sind. Selbstverständlich sind
auch andere, insbesondere in ihrem Nicht-gebrauchszustand eng an den Rahmen 6 beziehungsweise
an das Chassis 3 anliegende Traggriffe 18 denkbar.
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Um
die erfindungsgemäße Vorrichtung
auch auf verschiedenen Spurweiten einsetzen zu können und dadurch flexibler
zu machen, ist das Chassis 3 in der Breite ausziehbar und/oder
umrüstbar
ausgebildet. Es eignet sich auch für die Anpassung der Radführungen
an sog. Spurerweiterungen und Spurverengungen.
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Wie
den 1 und 2 zu entnehmen ist, besteht
das Chassis 3 aus einem linken Chassisteil 19,
in welches ein rechtes Chassisteil 19' eingesteckt und über insgesamt
vier Flügelmuttern 20 gesichert ist.
Verändert
sich nun die Spurweite der Schienen 2, so kann durch ein Öffnen der
Flügelmuttern 20 eine Lage
des rechten Chassisteils 19' zum
linken Chassisteil 19 verändert werden oder aber es kann
das rechte Chassisteil 19' gänzlich durch
ein breiteres oder weniger breites Chassisteil ausgetauscht werden
wodurch sich die Spurweite problemlos und einfach anpassen lässt.
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In 3a ist die Schleifeinrichtung 5 in
einer ersten Extremlage gezeigt, während sie sich gemäß 3b in
einer geneigten Zwischenlage befindet. In 3c ist
die Schleifeinrichtung 5 nahezu horizontal angeordnet,
so dass ein Schwenkwinkelbereich zwischen den 3a und 3c von nahezu 100° erreicht wird. Je nach Ausführungsform
der Schwenkverstelleinrichtung 10 kann auch ein noch weiteres
Schwenken als in der 3c gezeigt erreicht
werden, so dass eine sehr genaue Anpassung an nahezu das ganze Profil
der Schiene 2 erreicht werden kann. In den 3a und 3b befindet sich die Schwenkverstelleinrichtung 10 noch
ihrem ersten Winkelbereich der Grobeinstellung, das heißt das erste
Ende des Armes 13 ist im Bereich der Verbindung zwischen
der Verbindungsschiene 12 und dem Schwenkhebel 11' angeordnet,
während
sich die Schleifeinrichtung 5 gemäß der 3c im
zweiten Winkelbereich der Grobeinstellung befindet, in welchem die
Anbindung des ersten Endes des Armes 13 im Bereich der
Verbindung zwischen dem Schwenkhebel 11 und der Verbindungsschiene 12 erfolgt.
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Eine
stabile Führung
der Vorrichtung 1 erfolgt durch zusätzliche seitliche von Rollen 21,
die auf einer Schienenaußenseite
der, der Bearbeitung gegenüberliegenden
Schiene 2 laufen und mit den Rädern 4 zwingend korrespondieren
sowie an unterschiedliche Schienenformen und Abnutzungszustände der
Schienenkopfbreite anpassbar sind.