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Die
Erfindung betrifft eine Radsatzpresse zum Auf- und Abpressen eines
Bauteils auf einer Achse eines Schienenfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Das
sichere Fügen
von Radscheiben, Bremsscheiben, Getriebe oder dgl. Bauteile auf
einer Achse eines Schienenfahrzeugs erfolgt mittels Presspassung,
so dass die Bauteile meist ausschließlich durch Reibschluss auf
der Achse fixiert sind. Der Montagevorgang neuer Bauteile auf einer
Achse sowie deren Demontagevorgang von der Achse erfordert hohe
Kräfte
im Bereich von 800 kN bis ca. 2.500 kN.
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Zum
Fügen eines
Radsatzes werden bei einer bekannten Radsatzpresse zunächst die
Achse und dann das zu fügende
Bauteil mit Hilfe eines Brückenkrans
in die Vormontageposition gebracht. In dieser ist das zu fügende Bauteil
auf die Achse aufgeschoben und befindet sich in einer Position,
von der aus es auf einen den Presssitz bildenden Umfangsbund aufgepresst
werden kann. Die Achse wird dann – an dem Brückenkran hängend – manuell derart ausgerichtet,
dass ihre Längs mittelachse
und die Längsmittelachse
des Presszylinders zusammenfallen. Die Fixierung der Achse in dieser
Position erfolgt mittels einer Spitzenspannvorrichtung einer Zentrierspitze,
die hydraulisch gesteuert ist und in eine Zentrierbohrung der Achse
eingreift. Für
den eigentlichen Pressvorgang wird dann die Achse in Pressrichtung so
weit verlagert, bis die Achse sich an dem Abstützwerkzeug abstützt und
das Bauteil auf die gewünschte
Position auf der Achse geschoben werden kann.
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Zum
Fügen eines
weiteren Bauteils wird dann mittels des Brückenkranes die Achse der Radsatzpresse
wieder entnommen und das nächste
Bauteil in seine Vormontageposition gebracht. Anschließend wird
das Werkzeug in die für
den nächsten Pressvorgang
erforderliche Position verlagert, um danach mit Hilfe des Brückenkrans
die Achse mit den Bauteilen wieder in die neue Pressposition zu
bringen und den Fügevorgang
durchzuführen.
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Nachteilig
bei der bekannten Radsatzpresse ist die Tatsache, dass der Radsatz
mehrfach mit Hilfe des Brückenkrans
aus der Radsatzpresse ausgehoben und wieder eingebracht werden muss,
bis sämtliche
Fügevorgänge abgeschlossen
sind.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radsatzpresse anzugeben,
bei der der Arbeitsvorgang zum Fügen
der einzelnen Bauteile vereinfacht und für das Bedienungspersonal leichter
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 wiedergegebene Radsatzpresse
gelöst.
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Da
die Spitzenspannvorrichtung in der Radsatzpresse zusammen mit dem
hydraulischen Presskolben quer zur Maschinenlängsachse vor die Radsatzpresse
verfahrbar ist, entfällt
für das
Bedienungspersonal ein mehrfaches Ausrichten und Einspannen des
Radsatzes. Dies erleichtert die Arbeit für das Bedienungspersonal und
verkürzt
die zum Fügen
eines Radsatzes notwendige Montagezeit.
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Die
Spitzenspannvorrichtung bzw. die Kolbenzylindereinheiten der Presskolben
sind in den Endholmen der Radsatzpresse, insbesondere über Schlitten
verfahrbar gelagert, so dass – durch
synchrones Ansteuern – die
Spitzenspannvorrichtung zusammen mit dem eingespannten Radsatz und
den hydraulischen Presskolben so weit vor die Radsatzpresse verfahren
werden kann, dass ein Abstützwerkzeug
längs der
Maschinenachse ohne Behinderung des Radsatzes verschoben werden
oder ein Werkzeugeinsatz ausgetauscht werden kann.
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Hierzu
ist das Abstützwerkzeug
zwischen den Endholmen, vorzugsweise stufenlos, verfahrbar. Das
Abstützwerkzeug
ist über
einen Mittelholm am Maschinengestell abgestützt, wobei der Mittelholm zwischen
den Endholmen in Richtung der Maschinenlängsachse auf Schienen läuft und
so zu verfahren ist. Dies erfolgt vorzugsweise über einen Spindeltrieb aus
Gewindestangen und drehend angetriebenen Gewindemuttern, wodurch
der Mittelholm stufenlos zwischen den Endholmen des Maschinengestells eingestellt
werden kann. Die Führungsschienen
und die Gewindestangen verlaufen dabei zueinander parallel, wobei
die Gewindestangen als Zuganker die Endholme miteinander verbinden und
in diesen vorzugsweise drehfest festgelegt sind. Die Zuganker dienen
der Abstützung
der beim Pressvorgang auftretenden Zug- oder Druckspannungen.
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Eine
erste Gewindestange ist im Fußbereich des
Mittelholms vorgesehen und eine zweite Gewindestange im Kopfbereich
desselben. In Stirnansicht auf die Gewindestangen liegen ihre Mittellängsachsen
und die Maschinenlängsachse
und – bei
eingefahrener Spitzenspannvorrichtung – die Spannachse der Spitzenspannvorrichtung
bzw. die Pressachse auf einer gemeinsamen Verbindungslinie.
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Das
Abstützwerkzeug
ist mit einem auswechselbaren Werkzeugeinsatz versehen, so dass
je nach aufzupressendem Bauteil ein geeignetes Werkzeug genutzt
werden kann.
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Nach
einer weiteren Erfindung ist ein Ladewagen vorgesehen, auf dem die
zu bearbeitende Achse bzw. der zu bearbeitende Radsatz insbesondere
zusammen mit einem vormontierten Getriebe in die Radsatzpresse einfahrbar
ist. Der Ladewagen läuft
bevorzugt auf Führungsschienen,
die quer zur Maschinenlängsachse
die Spindeltriebe kreuzen. Dabei ist vorgesehen, dass der in der
Radsatzpresse verlaufende Abschnitt der Führungsschienen des Ladewagens
aus dem Fahrweg eines in Maschinenlängsrichtung verfahrbaren Mittelholms
herausschwenkbar ist. Je nach Anforderung wird der in der Radsatzpresse
liegende Schienenabschnitt eingeschwenkt oder ausgeschwenkt.
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Wird
ein Radsatz zusammen mit dem Ladewagen in die Radsatzpresse eingefahren,
so ist zur Gewährleistung
des notwendigen Presshubes vorgesehen, dass der in der Radsatzpresse
liegende Abschnitt der Führungsschienen
des Ladewagens in Richtung der Maschinenlängsachse verfahrbar ist.
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Der
Ladewagen weist eine Montageplatte zur Lagerung des Radsatzes auf,
wobei die Montageplatte um eine lotrechte Drehachse schwenkbar ist. Die
Verschwenkbewegung kann insbesondere mehr als 180° umfassen,
so dass der Radsatz in der einen oder anderen Drehlage in die Radsatzpresse
einfahrbar ist, je nachdem, was für einen folgenden Pressvorgang
zweckmäßig ist.
Durch Drehen des Radsatzes kann mitunter eine neue Positionierung
und ein Verschieben des Abstützwerkzeugs
vermieden werden.
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Auf
der Montageplatte sind Prismenblöcke – bevorzugt
mit Rollen – zur
Aufnahme der Achse des Radsatzes vorgesehen, so dass die Achse auf
dem Ladewagen rotatorisch drehbar ist. Über am Ladewagen, vorzugsweise
an der Montageplatte vorgesehene bearbeitete Abstützflächen ist
eine lagegenaue koaxiale Ausrichtung z. B. einer Hohlwelle des Getriebes
zur Radachse möglich.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der
Beschreibung und der Zeichnung, in der nachfolgend ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Radsatzpresse in schematischer
Darstellung,
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2 einen
Schnitt längs
der Linie II-II in 1,
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3 eine
Ansicht auf ein Abstützwerkzeug mit
auswechselbarem Werkzeugeinsatz,
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4 eine
Ansicht auf einen Endholm mit einem verfahrbaren Schlitten zur Verlagerung
der Kolben/Zylindereinheit mit Spitzenspannvorrichtung,
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5 eine
schematische Ansicht eines Ladewagens mit einem um 90° zur Pressenlängsachse gedrehten
Radsatz.
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Die
in den 1 und 2 schematisch dargestellte Radsatzpresse 1 dient
dem Auf- und Abpressen eines Bauteils, wie z. B. eines Laufrades 2, einer
Bremsscheibe 3, eines Getriebeteils oder eines Mitnehmers
auf eine Achse 5, z. B. die Achse eines Schienenfahrzeugs,
auf der auch ein Getriebe 4 angeordnet sein kann.
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Die
Radsatzpresse 1 besteht im Wesentlichen aus einem Maschinenbett 10,
welches auf einem Fundament 9 steht. Zum Maschinenbett 10 der Radsatzpresse 1 gehören Endholme 7 und 8,
die an den Enden einer Maschinenlängsachse 6 angeordnet
sind.
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Wie
im Schnitt nach 2 gezeigt, sind in den Endholmen 7 und 8 jeweils
eine Kolbenzylindereinheit 11 und 12 einer Pressvorrichtung
angeordnet, in deren Presskolben 14 bzw. 15 eine
vorzugsweise hydraulische Spitzenspannvorrichtung 13 angeordnet
ist. Die Spannkolben 18 und 19 der Spitzenspannvorrichtung 13 sind
koaxial in den Presskolben 14 bzw. 15 der Kolben/Zylindereinheiten 11, 12 der Pressvorrichtung
vorgesehen. Die Hydraulik der Spannkolben 14, 15 und
die Hydraulik der Pressvorrichtung sind steuerungstechnisch miteinander
gekoppelt, um bei einem Pressvorgang den notwendigen Hub zu gewährleisten,
ohne dass die Spannkraft der Spitzenspannvorrichtung 13 absinkt.
Die Zylinder 26 und 27 der Kolbenzylindereinheiten 11 und 12 sind
jeweils in Schlitten 16 gelagert (4), die
quer zur Maschinenlängsachse 6,
vorzugsweise in der Horizontalen verfahrbar sind. Wie aus der Draufsicht in 1 zu
erkennen, sind die Kolbenzylindereinheiten 11/12 und
damit die Pressvorrichtung zusammen mit der Spitzenspannvorrichtung 13 vor
die Radsatzpresse 1 verfahrbar. In 1 ist zur
Darstellung der verfahrbaren Position die Kolbenzylindereinheit 12' um den Weg
b in der Horizontalen quer zur Maschinenlängsachse 6 aus der
Radsatzpresse 1 ausgefahren. 4 zeigt
den Schlitten 16 in seiner ausgefahrenen Stellung.
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Mittels
der hydraulischen Spannkolben 18 und 19 wird die
Achse 5 an den Enden eingespannt und zentriert, um den
Pressvorgang auszuführen.
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Für das Auf-
bzw. Abpressen eines Bauteils ist nach der Erfindung im Mittelholm 30 oder
rechts oder links außen
am Mittelholm 30 ein Abstützwerkzeug 20 bzw. 20' vorgesehen,
das einen auswechselbaren Werkzeugeinsatz 21 umfasst. Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
ist das Abstützwerkzeug 20 – welches
in einer Seitenansicht in 3 dargestellt
ist – auf
der Stirnseite des Mittelholms 30 oder über einen Adapter 22 an
einer Stirnseite des Mittelholms 30 vorgesehen. Die Abstützung des Abstützwerkzeugs 20 bzw. 20' erfolgt über den
Mittelholm 30 und dessen Zuganker, die in den Endholmen 7 und 8 gehalten
sind. Der Mittelholm 30 hat in Seitenansicht etwa U-förmige Gestalt
(3), wobei die Öffnung 31 der Front 25 der
Radsatzpresse 1 zugewandt liegt. Der Mittelholm 30 erstreckt
sich in Richtung der Maschinenlängsachse 6 über eine
Breite B und wird von zwei Gewindestangen 40 und 41 durchdrungen,
die parallel zur Maschinenlängsachse 6 verlaufen
und als Zuganker und Verstellorgan dienen. Die Gewindestangen 40, 41 sind
in den Endholmen 7, 8 drehfest verankert, so dass
sich ein geschlossenes Kraftsystem ergibt.
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Der
Mittelholm 30 ist auf Führungsschienen 32, 33 in
Richtung der Maschinenlängsachse 6 verfahrbar
vorgesehen, wobei die Führungsschienen 32 und 33 auf
dem Maschinenbett 10 der Radsatzpresse 1 gehalten
sind und im wesentlichen der Gewichtsabstützung des Mittelholms 30 dienen.
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Die
erste Gewindestange 41 liegt der Maschinenfront 25 benachbart
im Fußbereich 34 des Mittelholms 30 neben
der der Maschinenfront 25 benachbart liegenden Führungsschiene 32.
Die zweite Gewindestange 40 ist im Kopfbereich 35 des
Mittelholms 30 derart angeordnet, dass sie in Draufsicht – vgl. 3 – etwa über der
der Maschinenfront 25 abgewandt liegenden Führungsschiene 33 liegt.
Auf beiden Gewindestangen 40 und 41 ist je eine
Gewindemuttern 36 gehalten, die jeweils im Mittelholm 30 drehbar
gelagert sind. Die Gewindemuttern 36 sind von einem vorzugsweise
gemeinsamen Antrieb 37 angetrieben, so dass durch Drehung
der im Mittelholm 30 gelagerten Gewindemuttern 36 auf
den Gewindestangen 41 und 42 der Mittelholm 30 in
Richtung der Maschinenlängsachse 6 stufenlos
verfahrbar ist.
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Die
Gewindestangen 40 und 41 bilden zusammen mit den
Gewindemuttern 36 Spindeltriebe 38 und 39,
die synchron angesteuert werden um den Mittelholm 30 in
Richtung der Maschinenlängsachse 6 stufenlos
zu verfahren.
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An
dem zwischen den Endholmen 7 und 8 stufenlos verfahrbaren
Mittelholm 30 ist das Abstützwerkzeug 20 bzw. 20' abgestützt. Um
auch Radsätze mit
Laufrädern
größeren Durchmessers
bearbeiten zu können,
kann auf einer Stirnseite des Mittelholms 30 ein Adapter 22 vorgesehen
sein, dessen Öffnungsweite
für einen
Werkzeugeinsatz 21' deutlich größer ist
als am Abstützwerkzeug 20 des
Mittelholms 30 selbst. Der Adapter 22 bildet zusammen
mit einem Werkzeugeinsatz 21' ein
alternatives Abstützwerkzeug 20'. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel
ist der Adapter 22 für
das Abstützwerkzeug 20' auf der rechten
Stirnseite des Mittelholms 30 vorgesehen; es kann auch
zweckmäßig sein,
den Adapter 22 bzw. das Abstützwerkzeug 20' auf der linken
Stirnseite des Mittelholms 30 anzuordnen.
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Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
nach 2 sind der Einfachheit halber zwei Mittelholme 30 in
unterschiedlicher Ausführung
gezeigt, wobei bei einem Mittelholm 30 das alternative
Abstützwerkzeug 20' auf der rechten
Stirnseite des Mittelholms 30 vorgesehen ist. Auch die
in das alternative Abstützwerkzeug 20' eingeleiteten
Abstützkräfte werden über die
als Gewindestangen 40, 41 ausgebildeten Zuganker
abgefangen, ebenso wie die Kräfte
des im Mittelholm ausgebildeten Abstützwerkzeugs 20 über die
Zuganker abgefangen werden. Das Abstützwerkzeug 20 bzw. 20' und der Mittelholm 30 bilden eine
gemeinsame in Richtung der Maschinenlängsachse 6 verfahrbare
Baueinheit. Der Werkzeugeinsatz 21 bzw. 21' ist auswechselbar
im Adapter 22 bzw. im Mittelholm 30 gehalten.
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Zum
Aufpressen der Bauteile auf den Radsatz 23 wird dieser
zunächst
in der Spitzenspannvorrichtung 13 zwischen den Spannkolben 18 und 19 eingespannt
und derart positioniert, dass die Drehachse 24 des Radsatzes 23 deckungsgleich
mit der Maschinenlängsachse 6 liegt.
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Die
Drehachse 24 des Radsatzes 23 fällt somit
mit der Spannachse der Spitzenspannvorrichtung 13 und der
Maschinenlängsachse 6 bzw.
der Pressachse zusammen. Wie die 3 und 4 zeigen, sind
die Gewindestangen 40 und 41 derart angeordnet,
dass in Stirnansicht auf den Mittelholm 30 bzw. den Adapter 22 eine
Verbindungslinie 42 der Mittelpunke der Mittellängsachsen 40a, 41a die
Spannachse 13a der Spitzenspannvorrichtung 13 bzw.
die Maschinenlängsachse 6 bzw.
die Drehachse 24 des Radsatzes 23 schneidet. In
der Stirnansicht liegen somit die Mittellängsachsen 40a und 41a und
die Maschinenlängsachse 6 bzw.
die Spannachse 13a bzw. die Drehachse 24 auf einer
gemeinsamen Verbindungslinie 42.
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Die
Presskolben 14 und 15 der Kolben/Zylindereinheiten 18 und 19 nehmen
die Spitzenspannvorrichtung 13 auf und können ein
weiteres Abstützwerkzeug 28 tragen,
welches dem Aufpressen der Laufräder 2 dient.
Das weitere Abstützwerkzeug 28 zeigt
eine zentrale Aufnahme zur Aufnahme des Achsendes 29 des
Radsatzes 23. So wird zum Aufpressen des linken Laufrades 2 des
Radsatzes 23 der Presskolben 15 und die darin
angeordnete Spitzenspannvorrichtung 13 derart gesteuert,
dass Spannkolben 18 und 19 die Achse 5 hält, während der
linke Presskolben 15 die zum Aufpressen des linken Laufrades 2 notwendige
Presskraft aufbringt. Die Stirnseite des gegenüberliegenden Achsendes stützt sich an
dem Presskolben 18 ab. Entsprechend wird das rechte Laufrad 2 durch
Steuerung der Kolbenzylindereinheiten 11, 12 aufgepresst.
Die beim Auf- bzw. Abpressen abzustützenden Kräfte werden über die als Zug- bzw. Druckanker
wirkenden Gewindestangen abgefangen.
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Zum
Auf- und Abpressen der zwischen den Laufrädern 2 vormontierten
Bauteile wie Bremsscheibe 3 oder dgl. wird das Abstützwerkzeug 20 oder 20' genutzt, wozu
es mit einem entsprechenden Werkzeugeinsatz 21, 21' versehen wird.
Zum Positionieren des Abstützwerkzeugs 20, 20' wird der Radsatz 23 durch
Verfahren der Kolben/Zylindereinheiten 11, 12 zusammen
mit der Spitzenspannvorrichtung 13 in der Horizontalen
aus der Radsatzpresse herausbewegt, zumindest so weit in Richtung
Maschinenfront 25 herausgefahren, dass das Abstützwerkzeug 20 bzw. 20' zusammen mit
dem Werkzeugeinsatz 21 bzw. 21' und dem Mittelholm 30 längs der
Maschinenlängsachse 6 verfahren
werden kann. Hat das Abstützwerkzeug 20 bzw. 20' eine gewünschte Position
erreicht, wobei das stufenlose Verfahren der Einheit die Positionierung
vereinfacht, so werden die Kolben/Zylindereinheiten 11, 12 zusammen
mit der Spitzenspannvorrichtung 13 und dem eingespannten Radsatz 23 wieder
in die Maschine eingefahren und das entsprechende Bauteil unter
Ab stützung
an dem Abstützwerkzeug 20 bzw. 20' auf- oder abgepresst.
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Um
beim Aufpressvorgang die Position der Bauteile zu kontrollieren,
kann eine von hinten oder oben einragende Abstandsmessvorrichtung 60 verwendet
werden. Die Anordnung der Messvorrichtung kann aufgrund des Aufbaus
der Radsatzpresse so vorgesehen sein, dass sie nicht beim Be- und
Entladen stört
und daher auch nicht demontiert werden muß.
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Nach
einer weiteren Erfindung wird bei einer Radsatzpresse 1 ein
Ladewagen 50 vorgesehen, der auf Führungsschienen 51 läuft. Die
Führungsschienen 51 liegen
quer zur Maschinenlängsachse 6,
so dass ein auf dem Ladewagen 50 vormontierter Radsatz 23 zur
Aufnahme durch die Spitzenspannvorrichtung 13 in die Radsatzpresse 1 eingefahren
werden kann. Wie 3 zeigt, verlaufen die Führungsschienen 51 oberhalb
der ersten Gewindestange 41 und oberhalb der Führungsschienen 32 und 33 des Mittelholms 30.
Eine andere Führung
oder Anordnung kann zweckmäßig sein.
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Die
Führungsschienen 51 des
Ladewagens 50 haben einen in der Radsatzpresse 1 liegenden Schienenabschnitt 51a,
der um eine Verschwenkachse 52 nach hinten aus der Radsatzpresse 1 herausklappbar
ist. Soll der Mittelholm 30 verfahren werden, kann so der
Schienenabschnitt 51a des Ladewagens 50 nach hinten
aus dem Verfahrweg des Mittelholms 30 herausgeschwenkt
werden. Der quer zur Maschinenlängsachse 6 die
Spindeltriebe 38, 39 kreuzende Schienenabschnitt 51a kann
so nach Bedarf ein- oder ausgeschwenkt werden.
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Der
Ladewagen 50 ist mit einer Montageplatte 53 versehen,
auf der der Radsatz 23 zur Vormontage gehalten ist. Im
Ausführungsbeispiel
ist der Radsatz 23 bezogen auf die Längsachse 6 der Radsatzpresse
um 90° gedreht
dargestellt. Mittels auf der Montageplatte 53 aufgesetzten
Prismenblöcken 54 wird
die Achse 5 aufgenommen und liegt rotatorisch drehbar in
den Prismenblöcken.
Die Montageplatte ist um eine lotrechte Drehachse 55 schwenkbar,
insbesondere um wenigstens 180° schwenkbar,
so dass ein auf dem Ladewagen 50 befindlicher Radsatz 23 vor
Einfahren in die Radsatzpresse 1 um 180° gedreht werden kann.
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Ist
ein Getriebe 4 am Radsatz 23 vorgesehen, muss
z. B. eine innere Hohlwelle in einem definierten koaxialen Abstand
zur Radachse 5 ausgerichtet liegen, damit beim Pressen
ein Kontakt zwischen der Hohlwelle und der Achse sicher vermieden ist.
Hierzu wird das Getriebe 4 auf dem Ladewagen 50 festgelegt,
wobei über
bearbeitete Anlageflächen 57 am
Ladewagen bzw. dessen Montageplatte 53 die konzentrische
Ausrichtung der Hohlwelle zur Radachse gewährleistet wird. Bevorzugt sind
am Getriebe ebenso bearbeitete Flächen 58 vorgesehen,
an denen Abstützelemente 59 als
Distanzhalter anliegen. Zum Aufpressen der Laufräder, Bremsscheiben und dgl.
ist dann der gesamte Ladewagen 50 zusammen mit dem auf
der Montageplatte 53 festgelegten Radsatz 23 in
die Radsatzpresse 1 einzufahren. Um den bei einem Pressvorgang
in Richtung der Achse 5 notwendigen Weg (Presshub) zur
Verfügung
zu haben, ist der Schienenabschnitt 51a gemäß dem Doppelpfeil 56 in
Maschinenlängsrichtung 6 verfahrbar gelagert.
Der für
ein Aufpressen notwendige Hub ist somit möglich, wobei der Ladewagen
zusammen mit dem Schienenabschnitt 51a dem notwendigen
Hub folgt.