DE202008009409U1 - Unterflurradsatzdrehmaschine - Google Patents
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Abstract
Unterflurradsatzdrehmaschine
zum Bearbeiten der jeweiligen Profile von Rädern und Bremsscheiben
von Radsätzen für Eisenbahnfahrzeuge mit Hilfe von
Werkzeugen, während der Radsatz in Achslagergehäusen
um seine Drehachse drehbar gelagert ist, mit Spannorganen zum Angreifen
an den Achslagergehäusen des Radsatzes, von denen jeweils
eines in einem Maschinenständer an jeder Stirnseite des
Maschinenbetts der Unterfurradsatzdrehmaschine vorgesehen ist, und
mit jeweils zwei Antriebsrollen, die ein Rollenpaar bilden, für
jedes der beiden Räder des Radsatzes zum Anheben, Antreiben
und Absenken des Radsatzes vor, während bzw. nach der Bearbeitung,
dadurch gekennzeichnet, dass
– jede Antriebsrolle (1) am freien Ende (21, 21') von einer Rollenträgerschwinge (12, 12') dreh- und antreibbar gelagert ist, die
– aus einer Schwinge (13, 13') und einem Schwingenhebel (4, 4') gebildet wird, die an einem ersten Ende (14, 14') des Schwingenhebels (4, 4') fest miteinander verbunden sind, während die Rollenträgerschwinge 12, 12' im Maschinenständer (10) gelagert und um eine Drehachse...
dadurch gekennzeichnet, dass
– jede Antriebsrolle (1) am freien Ende (21, 21') von einer Rollenträgerschwinge (12, 12') dreh- und antreibbar gelagert ist, die
– aus einer Schwinge (13, 13') und einem Schwingenhebel (4, 4') gebildet wird, die an einem ersten Ende (14, 14') des Schwingenhebels (4, 4') fest miteinander verbunden sind, während die Rollenträgerschwinge 12, 12' im Maschinenständer (10) gelagert und um eine Drehachse...
Description
- Die Erfindung betrifft eine Unterflurradsatzdrehmaschine zum Bearbeiten der jeweiligen Profile von Rädern und Bremsscheiben von Radsätzen für Eisenbahnfahrzeuge mit Hilfe von Werkzeugen, während der Radsatz in Achslagergehäusen um seine Drehachse drehbar gelagert ist. Die Unterflurradsatzdrehmaschine weist Spannorgane zum Angreifen an den Achslagergehäusen des Radsatzes auf, von denen jeweils eines in einem Maschinenständer an jeder Stirnseite des Maschinenbetts der Unterflurradsatzmaschine vorgesehen ist sowie jeweils zwei Antriebsrollen, die ein Rollenpaar bilden, für jedes der beiden Räder des Radsatzes zum Anheben, Antreiben und Absetzen des Radsatzes vor, während bzw. nach der Bearbeitung.
- Der Anlass für die vorliegende Anmeldung ist eine Unterflurradsatzdrehmaschine, die mit der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2005 001 220 A1 veröffentlicht wurde. Die bekannte Unterflurradsatzdrehmaschine zeichnet sich durch eine besonders niedrige Bauhöhe aus, wodurch sie dazu geeignet ist, in vorhandenen Arbeitsgruben aufgestellt zu werden. Die niedrige Bauweise der bekannten Unterflurradsatzdrehmaschine erfordert einen entsprechend angepassten Antrieb. - Ein Antrieb für eine Unterflurradsatzdrehmaschine in niedriger Bauweise ist auch aus dem Gebrauchmuster
DE 20 2007 016 469 U1 mit der Bezeichnung „Unterflurradsatzdrehmaschine” derselben Anmelderin bekannt; das Gebrauchsmuster wurde am 13.03.2008 eingetragen. - Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, den bekannten Antrieb weiter zu verbessern und insbesondere eine geringere Beanspruchung der Komponenten des Antriebs wie auch der Werkzeuge und des Werkstücks Radsatz herbeizuführen.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des 1. Schutzanspruchs gelöst.
- Eine vergleichbare Antriebseinrichtung ist beispielsweise aus dem europäischen Patent
EP 0 332 823 B1 bekannt. Hierbei handelt es sich allerdings um eine „Drehmaschine zur Bearbeitung der Bremsscheiben eines aus einem Schienenfahrzeug ausgebauten Radsatzes". Bei der bekannten „Drehmaschine" handelt es sich um eine Einrichtung zur Bearbeitung ausschließlich von Bremsscheiben von Radsätzen, die aus dem Eisenbahnfahrzeug ausgebaut und der Bearbeitung überflur zugeführt werden. An eine niedrige Bauweise der Antriebsorgane ist bei der bekannten Drehmaschine nicht gedacht worden. - Bei der Unterflurradsatzdrehmaschine der vorliegenden Erfindung sind Rollenträgerschwingen vorgesehen, an deren Enden jeweils eine Antriebsrolle angeordnet ist zum Anheben, Antreiben und Absenken des Radsatzes. Insgesamt sind vier identische Rollenträgerschwingen an der Unterflurradsatzdrehmaschine vorgesehen. Zwei Antriebsrollen bilden jeweils ein Rollenpaar zum Angreifen an jeweils einem der beiden Räder eines Radsatzes. Dementsprechend sind jeweils zwei Rollenträgerschwingen einander gegenüberliegend an jedem stirnseitigen Ende der Unterflurradsatzdrehmaschine vorhanden. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im wesentlichen auf die Darstellung einer einzelnen Rollenträgerschwinge bzw. auf das Zusammenwirken von zwei aneinander angrenzenden Rollenträgerschwingen.
- Mehrere annähernd horizontal verlaufende Hubzylinder sind dazu vorgesehen, die Antriebsrollen an den Enden der Rollenträgerschwingen in die Arbeitsstellung zu bringen und wieder außer Eingriff zu nehmen. Für jedes Rad eines eingespannten Radsatzes ist ein Spannorgan und zwei Antriebsrollen vorgesehen.
- Bei der vorliegenden Erfindung ist ebenso vorgesehen, dass die Spannorgane zum Festhalten des Radsatzes an den Achslagergehäusen eine horizontale Bewegung des Radsatzes zulassen, die zwischen 1 und 5 mm vorzugsweise 2 bis 3 mm beträgt.
- Nachdem die Antriebsrollen am Umfang der beiden Räder des Radsatzes, sei es jeweils an der Lauffläche oder am Spurkranz, angelegt haben, wird der Radsatz mit Hilfe der Rollenträgerschwingen noch um ein begrenztes Maß vertikal angehoben. Dadurch werden Einlaufschienen frei, über die das Eisenbahnfahrzeug über die Unterflurradsatzdrehmaschine gerollt ist, und können entfernt werden, damit die Bearbeitungswerkzeuge der Unterflurradsatzdrehmaschine die Räder oder Bremsscheiben des Radsatzes reprofilieren können.
- Eine raumsparende Anordnung ergibt sich dadurch, dass an jeder Rollenträgerschwinge der Antriebsmotor für die zugehörige Antriebsrolle vorgesehen ist. Neben dem Antriebsmotor enthält die Rollenträgerschwinge auch noch ein Reduziergetriebe für den Antrieb der Antriebsrolle. Alle Antriebsmotoren sind miteinander synchronisiert.
- Das freie Ende eines ersten Schwingenhebels ist mit einem annähernd horizontalen Hubzylinder über ein erstes Gelenk gelenkig verbunden, wobei der Hubzylinder zugleich an einem zweiten Hebel angreift, der in einem der beiden Maschinenständer der Unterflurradsatzdrehmaschine in einer Lagerung schwenkbar gelagert ist und mit dem anderen zweiten Hebel der angrenzenden Rollenträgerschwinge drehfest verbunden ist. Die drehfeste Verbindung erfolgt über eine Verzahnung, beispielsweise Evolventenverzahnung. Die Verzahnung an den Enden der beiden zweiten Hebel umgibt deren Lagerung im Maschinenständer jeweils konzentrisch. Ausreichend ist hier bereits eine Verzahnung, die sich im Umfang über nicht mehr als einen Halbkreis erstreckt.
- Aufgrund der drehfesten Verbindung der beiden zweiten Hebel miteinander würde an sich bereits ein einzelner horizontaler Hubzylinder ausreichen, um die beiden aneinander angrenzenden Rollenträgerschwingen in die bzw. aus der Arbeitsstellung zu bewegen. Ein zweiter horizontaler Hubzylinder, wie er im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, verringert vorteilhaft die Beanspruchung der bewegten Teile beim Einfahren in die Arbeitsstellung. Die Verzahnung synchronisiert auch hier die Bewegungen der Hubzylinder.
- Im Sinne einer Verringerung der Beanspruchung der Schwingen der Schwingenhebel, Antriebsrollen und des eingespannten Radsatzes ist die Schwinge am Schwingenhebel drehelastisch befestigt. Diese Befestigung wird durch einen Torsionsstab bewirkt, der zwischen dem Schwingenhebel und der Schwinge drehfest angeordnet ist. Für die drehfeste Anordnung sorgt z. B. eine Vielkeilverzahnung, wie sie an sich bekannt ist. Infolge der drehelastischen Befestigung der Schwinge kann sich der Anpressdruck zwischen den Antriebsrollen und dem Radsatz in jeder Phase des Arbeitsspiels ausgleichen.
- Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben.
- Es zeigen jeweils in verkleinertem Maßstab die
-
1 eine Unterflurradsatzdrehmaschine in der Seitenansicht, -
2 einen Schnitt längs der Linie II-II der1 , -
3 eine perspektivische Ansicht einer Rollenträgerschwinge - Jede Antriebsrolle
1 (2 und3 ) eines Rollenpaares ist am freien Ende21 ,21' einer Rollenträgerschwinge12 ,12' dreh- und antreibbar gelagert. Die Rollenträgerschwinge12 ,12' besteht jeweils aus einer Schwinge13 ,13' und einem ersten Schwingenhebel4 ,4' . Die Schwinge13 ,13' und der erste Schwingenhebel4 ,4' sind an einem ersten Ende14 ,14' des Schwingenhebels4 ,4' fest miteinander verbunden. Die beiden aneinander angrenzenden Schwingen13 ,13' sind jeweils um eine Drehachse A bzw. B schwenkbar im Maschinenständer10 gelagert. Die Drehachsen A, B verlaufen in einem radialen Abstand24 parallel zur Drehachse Z, Z' des Radsatzes22 ,22' , wobei der Radsatz Z das Werkstück mit dem größtmöglichen Raddurchmesser und der Radsatz Z' das Werkstück mit dem kleinstmöglichen Raddurchmesser darstellt, das auf der Unterflurradsatzdrehmaschine20 bearbeitet werden kann. Entsprechend den Raddurchmessern22 ,22' ist die Lage der Schwingen13 ,13' für die Bearbeitung von großen Raddurchmessern22 annähend horizontal, während sie für die Bearbeitung von kleinen Raddurchmessern22' eine aus der Vertikalen leicht nach oben weisende Stellung einnimmt, die durch unterbrochene Linien dargestellt ist, sowohl der Schwingen13 ,13' als auch der Schwingenhebel4 ,4' , der Hubzylinder5 ,5' , der zweiten Hebel34 ,34 und der Zwischenhebel36 ,36' . - Die beiden freien zweiten Enden
15 ,15' des Schwingenhebels4 ,4' sind jeweils mit einem annähernd horizontalen Hubzylinder5 ,5' und erste Gelenke16 ,16' gelenkig verbunden. An den Gelenken16 ,16' greift zugleich jeweils ein Zwischenhebel36 ,36' gelenkig an. Die Zwischenhebel36 ,36' sind andererseits über zweite Gelenke37 ,37' jeweils mit dem freien äusseren Ende35 ,35' eines zweiten Hebels34 ,34' gelenkig verbunden. Diese zweiten Hebel34 ,34' sind ihrerseits aneinander angrenzend in Lagerungen38 ,38' im Maschinenständer10 schwenkbar gelagert. Konzentrisch werden die Lagerungen38 ,38' von einer Verzahnung39 ,39' umgeben, die jeweils den beiden zweiten Hebeln34 ,34' zugeordnet ist. Die beiden Verzahnungen39 ,39' greifen formschlüssig ineinander ein (nicht gezeigt). - In der Darstellungsweise der
1 sind die gesamten Rollenträgerschwingen12 ,12' und deren jeweiligen Hubantriebe4 ,4' ;5 ,5' ;16 ,16' ;34 ,34' ;36 ,36' in der jeweiligen Arbeitsstellung mit durchgehenden oder unterbrochenen Linien wiedergegeben; das unmittelbare Anheben und Absenken eines Radsatzes Z, Z' in die bzw. aus der Arbeitsstellung wird dabei nicht gezeigt, weil es für den Fachmann an sich selbstverständlich ist. Über ein erstes Gelenk33 ,33' leitet der jeweilige horizontale Hubzylinder5 ,5' die Bewegung in den jeweiligen zweiten Hebel34 ,34' ein. Von dort setzt sich die Bewegung über die jeweiligen Gelenke37 ,37' , die Zwischenhebel36 ,36' und die ersten Gelenke16 ,16' sowie die ersten Schwingenhebel4 ,4' in die jeweilige Rollenträgerschwinge12 ,12' fort, um die an deren äusseren Enden21 ,21' befindlichen Antriebsrollen1 vertikal in die Arbeitsstellung einzuschwenken bzw. daraus ausser Eingriff zu bringen. - Beim Einschwenken in die Arbeitsstellung greifen die Antriebsrollen
1 an den Rädern22 oder22' des Radsatzes Z, Z' an; sei es an deren Lauffläche (nicht gezeigt) oder an deren Spurkranz (nicht gezeigt). Der Angriff der Antriebsrollen1 an den Rädern22 ,22' erfolgt elastisch unter weitgehendem Ausgleich der Anpressdrücke der beiden Antriebsrollen1 . - Jede Rollenträgerschwinge
12 ist im Maschinenständer10 an zwei Stellen42 ,42' schwenkbar gelagert (2 ). Eine Drehmomentstütze (nicht gezeigt) begrenzt den Schwenkwinkel der Rollenträgerschwinge12 . Die Rollenträgerschwinge12 besteht aus der Antriebsrolle1 und deren Lagerung43 ,43' in einer Hülse44 . Zwischen der Welle45 und der Antriebsrolle1 und deren Antriebsmotor3 ist ein Getriebe2 geschaltet, von dem in der2 nur das Gehäuse46 dargestellt ist. Das Gehäuse46 ist außen mit Kühlrippen47 versehen. Die Hülse44 ist in einem Rahmenträger48 befestigt. Parallel zur Hülse44 und im Abstand49 dazu befindet sich der Rahmenträger48 und eine zweite Hülse50 . Wie in der Darstellung erkennbar, sind die beiden Hülsen44 und50 im wesentlichen zylindrisch, allerdings von unterschiedlicher Länge. Durch die Mitte51 der Hülse50 verläuft die Drehachse A bzw. B. - In der Hülse
50 ist ein Torsionsstab40 angeordnet, der mit der Hülse50 an einem ersten Ende52 über eine Vielkeilverzahnung41 drehfest verbunden ist, während der Torsionsstab40 mit seinem anderen zweiten Ende53 in der Hülse50 drehbar geführt ist. Zur drehbaren Führung des Torsionsstabs40 in der Hülse50 ist eine Führungshülse54 vorgesehen. Fest verbunden mit dem Torsionsstab40 ist hingegen der Schwingenhebel4 . - Der Kraftverlauf in der Rollenträgerschwinge
12 lässt sich wie folgt beschreiben. Die Anpresskraft der Antriebsrolle1 an das Rad22 wird vom Hubzylinder5 erzeugt. Über den Zwischenhebel36 , den Schwingenhebel4 und die Schwinge13 setzt sich die Anpresskraft in die Rollenträgerschwinge12 fort. Vom Schwingenhebel4 wird die Anpresskraft zunächst in den Torsionsstab40 eingeleitet. Der Torsionsstab40 gibt die Anpresskraft über die Vielkeilverzahnung41 an die zweite Hülse50 weiter. Die zweite Hülse50 wiederum überträgt die Anpresskraft über den Rahmenträger48 und die erste Hülse44 sowie die Lagerung43 auf die Antriebsrolle1 . - Die Rollenträgerschwinge
12 besteht aus dem Schwingenhebel4 , dem Torsionsstab40 , der Hülse50 , dem Rahmenträger48 , der Hülse44 und der darin gelagerten Antriebsrolle1 mit ihrer Welle45 . Das Getriebegehäuse46 erstreckt sich von der Welle45 her parallel zum Rahmenträger48 in Richtung des Schwingenhebels4 . Ähnlich verhält es sich mit dem Motor3 , der sich vom Getriebegehäuse46 her in Richtung auf die Hülse50 und parallel dazu erstreckt. Damit wird eine besonders raumsparende Anordnung erzielt. Die Anordnung als solche, bestehend aus der Rollenträgerschwinge12 , dem Getriebegehäuse46 und dem Motor3 wird im Sinne der Erfindung als Schwinge13 bezeichnet. -
- 1
- Antriebsrolle
- 2
- Reduziergetriebe
- 3
- Antriebsmotor
- 4, 4'
- Schwingenhebel
- 5, 5'
- Hubzylinder
- 10
- Maschinenständer
- 12, 12'
- Rollenträgerschwinge
- 13, 13'
- Schwinge
- 14, 14'
- erstes
Ende von Schwingenhebel (
4 ,4' ) - 15, 15'
- zweites
Ende von Schwingenhebel (
4 ,4' ) - 16, 16'
- erste Gelenke
- 20
- Unterflurradsatzdrehmaschine
- 21, 21'
- freies
Ende von Rollenträgerschwinge (
12 ,12' ) - 22, 22'
- Radsatz
- 24
- radialer Abstand
- 33, 33'
- erstes Gelenk
- 34, 34'
- zweiter Hebel
- 35, 35'
- äußeres Ende
- 36, 36'
- Zwischenhebel
- 37, 37'
- zweites Gelenk
- 38, 38'
- Lagerung
- 39, 39'
- Verzahnung
- 40
- Torsionsstab
- 41
- Vielkeilverzahnung
- 42, 42'
- Lagerung
- 43, 43'
- Lagerung
- 44
- Hülse
- 45
- Welle der Antriebsrolle
- 46
- (Getriebe-)Gehäuse
- 47
- Kühlrippe
- 48
- Rahmenträger
- 49
- Abstand
- 50
- zweite Hülse
- 51
- Mitte der zweiten Hülse
- 52
- erstes Ende
- 53
- zweites Ende
- 54
- Führungshülse
- A
- Drehachse
- B
- Drehachse
- Z
- Drehachse
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102005001220 A1 [0002]
- - DE 202007016469 U1 [0003]
- - EP 0332823 B1 [0006]
Claims (10)
- Unterflurradsatzdrehmaschine zum Bearbeiten der jeweiligen Profile von Rädern und Bremsscheiben von Radsätzen für Eisenbahnfahrzeuge mit Hilfe von Werkzeugen, während der Radsatz in Achslagergehäusen um seine Drehachse drehbar gelagert ist, mit Spannorganen zum Angreifen an den Achslagergehäusen des Radsatzes, von denen jeweils eines in einem Maschinenständer an jeder Stirnseite des Maschinenbetts der Unterfurradsatzdrehmaschine vorgesehen ist, und mit jeweils zwei Antriebsrollen, die ein Rollenpaar bilden, für jedes der beiden Räder des Radsatzes zum Anheben, Antreiben und Absenken des Radsatzes vor, während bzw. nach der Bearbeitung, dadurch gekennzeichnet, dass – jede Antriebsrolle (
1 ) am freien Ende (21 ,21' ) von einer Rollenträgerschwinge (12 ,12' ) dreh- und antreibbar gelagert ist, die – aus einer Schwinge (13 ,13' ) und einem Schwingenhebel (4 ,4' ) gebildet wird, die an einem ersten Ende (14 ,14' ) des Schwingenhebels (4 ,4' ) fest miteinander verbunden sind, während die Rollenträgerschwinge12 ,12' im Maschinenständer (10 ) gelagert und um eine Drehachse (A, B) schwenkbar ist, die in einem radialen Abstand (24 ) und parallel zur Drehachse (Z, Z') des Radsatzes (22 ,22' ) verläuft, während – das freie zweite Ende (15 ,15' ) des Schwinghebels (4 ,4' ) über – erste Gelenke (16 ,16' ,33 ,33' ) mit – einem Hubzylinder (5 ,5' ) gelenkig verbunden ist, der zugleich an einem zweiten Hebel (34 ,34' ) angreift, der – im zugehörigen Maschinenständer (10 ) der Unterflurradsatzdrehmaschine in einer Lagerung (38 ,38' ) schwenkbar gelagert ist und zugleich mit – dem zweiten Hebel (34 ,34' ) der angrenzenden Rollenträgerschwinge (12 ,12' ) drehfest verbunden ist. - Unterflurradsatzdrehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubzylinder (
5 ,5' ) annähernd waagerecht angeordnet ist. - Unterflurradsatzdrehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den ersten Gelenken (
16 ,16' ,33 ,33' ) und dem freien äußeren Ende (35 ,35' ) des zweiten Hebels (34 ,34' ) ein Zwischenhebel (36 ,36' ) und ein zweites Gelenk (37 ,37' ) vorgesehen sind. - Unterflurradsatzdrehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Verbindung zwischen den zweiten Hebeln (
34 ,34' ) aus einer Verzahnung (39 ,39' ) am jenen Ende der zweiten Hebel (34 ,34' ) besteht, wo die zweiten Hebel (34 ,34' ) im Maschinenständer (10 ) gelagert sind. - Unterflurradsatzdrehmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (
39 ,39' ) konzentrisch um die Lagerung (38 ,38' ) der zweiten Hebel (34 ,34' ) angeordnet ist. - Unterflurradsatzdrehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schwinge (
13 ,13' ) der Antriebsmotor (3 ,3' ) für die Antriebsrollen (1 ,1' ) vorgesehen ist. - Unterflurradsatzdrehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schwinge (
13 ,13' ) ein Reduziergetriebe (2 ,2' ) für den Antrieb der Antriebsrollen (1 ) vorgesehen ist. - Unterflurradsatzdrehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwinge (
13 ,13' ) am Schwingenhebel (4 ,4' ) drehelastisch befestigt ist. - Unterflurradsatzdrehmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die drehelastische Befestigung aus einem Torsionsstab (
40 ) besteht. - Unterflurradsatzdrehmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsstab (
40 ) mit der Schwinge (13 ,13' ) über eine Vielkeilverzahnung (41 ) verbunden ist.
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