DE2204328B2

DE2204328B2 - Unterflur-Radsatz-Profildrehmaschine

Info

Publication number: DE2204328B2
Application number: DE2204328A
Authority: DE
Inventors: Theodor Dipl.-Ing. 5140 Erkelenz Dombrowski
Original assignee: Wilhelm Hegenscheidt GmbH
Current assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Priority date: 1972-01-31
Filing date: 1972-01-31
Publication date: 1974-12-19
Also published as: GB1421852A; DE2204328C3; PL79576B1; JPS5742441B2; JPS4887487A; US3839932A; FR2170014A1; FR2170014B1; DE2204328A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Unterflur-Radsatz-Profildrehmaschine für das Drehen von im Fahrzeug eingebauten Radsätzen von Schienenfahrzeugen, deren Antrieb durch an den Umfangsflächen der Reifenprofile anliegende Reibräder erfolgt.

Unterflur-Radsatzdrehmaschinen der genannten Art sind seit langem bekannt Eine der ersten Maschinen dieser Art wird bereits in der DT-PS 1 043 020 beschrieben. Zu der genannten Patentschrift gehört auch das Zusatzpatent Nr. 1 082 478. Jedes Rad eines Radsatzes wird bei Unterflurdrehmaschinen gemäß den beiden genannten Patentschriften je von einem Reibrollenpaar abgestützt, zentriert und angetrieben. Sowohl die Reibrollen als auch der Drehsupport sind auf einem gemeinsamen, heb- und senkbaren Rahmen befestigt Die Reibrollen treiben den Radsatz abwechselnd an den Spurkränzen oder an den Laufflächen an, je nachdem, welche Profilhälfte gerade bearbeitet werden soll. Der horizontale Abstand der Rollen eines RoI-lenpaares voneinander ist unveränderlich. Diese Starrheit aber ist nachteilig, weil:

1. die Achse nach dem Einfahren des Fahrzeuges auf die Maschine nicht rechtwinklig zur Gleisrichtung zu hegen braucht,

2. die Radsätze unrund sind und die Antriebsrollen sich an das Unrunde anpassen müssen.
3. Spurkränze und Laufflächen Beschädigungen aufweisen können, denen sich die Antriebsrollen anpassen müssen.

Schließlich ist der Wechsel von Spurkranz zum Laufflächenlauf nachteilig, weil er eine axiale Verschiebung der Antriebsrollen bedingt, die einen erheblichen Zeitverlust zur Folge hat. Nach der Bearbeitung einer Profilhälfte muß der Radsatz abgestützt werden, die Antriebsrolle muß verschoben werden, dann können die Rollen wieder an den Radsatz angelegt und der Stützbock kann wieder entfernt werden. Diese Umstellung muß mehrere Male, nämlich bei jedem Profilschnitt zweimal, sowohl an der rechten als auch an der linken Maschinenseite vorgenommen werden. Ein weiterer Nachteil der Unterflurmaschinen gemäß den genannten Patentschriften liegt in der Drehsupportanordnung. Wegen der spitzenlosen Aufnahme des Radsatzes an solchen Unterflur-Radsatzdrehmaschinen kann dieser nur mit einer Kraft angetrieben werden, die sich aus der Radsatzbelastung, aus dem Reibbeiwert und aus dem Umschlingungswinkel, das ist der Winkel, der von den Linien, die durch die Reibrollenmitte und die Radsatzachse gehen, eingeschlossen wird, ergibt. Betrac.Vet man das Drehwerkzeug als Momentanpol, so ist sofort fc:· .!stellen, daß während des Bearbeitens der Radsat !«* Bestreben hat, von den ihn tragenden Rollen aim-.-.. cn. und dies je mehr, umso größer der Drehspi':' r-> HU-.rdurch wird die Leistung solcher Maschinen stark eingeschränkt. Aus Erfahrung weiß man weiterhin, daß bei einer solchen Supportanordnung die Rundlaufeigenschaften des ankommenden, zu reprofilierenden Radsatzes von Mal zu Mal verschlechtert werden. Es war deswegen auch Vorschrift, einen Radsatz, der dreimal auf einer solchen Unterflurdrehmaschine reprofiliert wurde, bei der nächsten Reprofilierung auf jeden Fall auszubauen und auf einer mit Körnerspitzen arbeitenden Überflur- Radsatzdrehbank zu reprolilieren, um den entstandenen Rundiauffehler wieder wettzumachen. Außerdem verändert sich bei einer derartigen, starren Supportanordnung mit jeder Änderung des zu reprofilierenden Radsatzdurchmessers auch gleichzeitig der Spanwinkel. Dies beeinträchtigt in erheblichem Maße den Spanfluß und den Werkzeugverschleiß sowie die Maschinenbelastung. Der zuletzt genannte Nachteil der Spanwinkelveränderung wird bei einer Unterflurmaschine gemäß DT-PS 1 073 275 vermieden. Hier ist der Support schwenkbar um eine

Achse parallel zur Radsatzachse angeordnet. Hierdurch kann der Spanwinkel entsprechend der Durchmesserveränderung der ankommenden Radsätze korrigiert werden. Die übrigen Nachteile aber werden nicht behoben. Auch ist die Anordnung der Schwenkachse sehr nachteilig, weil für die Anpassung an die verschiedenen Radsatzdurchmesser große Schwenkwinkel erforderlich sind und außerdem die aus Schnittkraft und Vorschubkraft resultierenden Kräfte nicht immer durch die Schwenkachse gehen, so daß ein zusätzliches Drehmoment aufgenommen werden muß.

Um das Ausheben des Radsatzes während des Reprofilierungsprozesses und damit eine Einbuße an Leistung zu v°<-hindern, hat man mit der DT-PS 1 185 451 eine IJnterflurdrehmaschine vorgeschlagen, bei der das Drehwerkzeug mit seiner Spanfläche in Richtung der Antriebsrolle zeigt. Betrachtet man jetzt das Drehwerkzeug als Momentanpol, so stellt man sofort fest, daß nun der Radsatz das Bestreben hat, auf die ihn tragenden Antriebs- und Stützrollen zu drücken, und dies umso mehr, je größer der Drehspan ist. Das heißt also, es wurde erreicht, daß mit steigendem Leistungsbedarf (größerer Drehspan) auch automatisch größere Leistung abgegeben werden konnte (größerer Anpreßdruck zwischen Antriebsrollen und Radsatz). Der Nachteil der Verschlechterung der Rundlaufeigenschaften aber blieb nach wie vor. Außerdem wird bei einer solchen Drehwerkzeuganordnung der Sp^nefluß äußerst ungünstig. Die Späne können nicht mehr weggeschaft werden.

Um den Mangel der Rundlaufverschlechterung zu beheben, wurde später das Drehwerkzeug an solchen Unterflur-Radsatzdrehmaschinen zwischen den beiden Antriebsrollen angeordnet. Nach diesem Bauprinzip hergestellte, spitzenlos arbeitende Unterflur-Radsatzdrehmaschinen zeigten denn auch in der Tat, daß sie in der Lage waren, die Rundlaufabweichungen gelaufener Radsätze von Mal zu Mal zu verbessern (hierzu siehe Aufsatz »Neue Unterflur-Radsatzdrehmaschine« von Dr. Ing. Heckner aus »Sonderdruck aus Eisenbahntechnische Rundschau«, Hoff 9/1963). Eine solche Maschine jedoch hat andere Nachteile. Zunächst einmal muß hier eine Leistungseinbuße hingenommen werden, weil nun, betrachtet man wiederum das Drehwerkzeug als Momentanpol, die Anpreßverhältnisse gegenüber der An-Ordnung, wie in der DT-PS 1 185 451 beschrieben, ungünstiger wurden. Betrachtet man nämlich bei einer Anordnung des Drehwerkzeuges zwischen den beiden Antriebsrollen das Drehwerkzeug als Momentanpol, so stellt man fest, daß zwar eine der beiden Antriebsrollen von der Schnittkraft belastet wird, die andere Antriebsrolle jedoch wird entlastet. Ist der Radsatz unrund, kommt es sogar dort zu einem echten Abheben. Hier mußte also wiederum eine Leistungseinbuße hingenommen werden. Weiterhin hatte man bei einer solchen Maschinen- und Bauelementeanordnung sehr große Platzschwierigkeiten und war auch hier kaum noch in der Lage, die anfallenden Drehspäne abzutransportieren. Weiterhin ist der Platz zwischen den beiden Antriebsrollen für die Anordnung des Kopiersupportes denkbar gering. Hierdurch treten große konstruktive Schwierigkeiten auf.

Um die Leistung von Radsatz-Unterflurdrehmaschinen weiter steigern zu können, wurde in der DT-OS 2 063 074 bereits vorgeschlagen, die Antriebsreibrollen aus ungehärtetem Werkstoff herzustellen. Durch eine solche Maßnahme konnten zwar die Antriebsreibrollen billiger gestaltet werden und die Leistungsübertragungsfähigkeit verbessert werden, die drangvolle Enge der Bauelemente zueinander sowie das Problem des Späneabtransportes aber blieb, da die Antriebsrollenanordnung beibehalten wurde. Es blieben also somit auch die bisher beschriebenen Nachteile.

Weiterhin wurde zur Erzeugung runder Radsätze durch die Reprofilierung an Unterflur-Radsatzdrehmaschinen, und ganz besonders an Unterflur-Radsatzfräsmaschinen, der Einsatz von Pinolen und Körnerspitzen empfohlen (s. hierzu DT-OS 1 402 996, hier besonders Fig. 7, und US-PS 2 622 374, hier Fig. 50, Fig. 49, Fig. 35, 34, 14, 13 usw.). Die Aufnahme eines auf Unterflurmaschinen zu reprofilierenden Radsatzes zwischen Körnerspitzen aber hat erhebliche Nachteile, wie seitlicher Versatz infolge fehlerhafter Körnerbohrungen. Es wird bei Aufnahme zwischen den Spitzen nötig, Radlagergehäuse abzusatteln, um die Körnerspitzen der Radsatzachsen zu erreichen. Eine Andrückkraft wird nicht von dem den Radsatz tragenden Fahrgestell bzw. von dessen Gewicht erzeugt oder aufgenommen, sondern geht bei durch Antriebsrollen unbelastetem Radsatz als Biegekraft in die Pinolen und über deren Gehäuse in den Maschinenständer bzw. bei djrch die Antriebsrolle überlastetem Radsatz in umgekehrter Richtung denselben Weg. d. h. während der Bearbeitung ist die Achse durchgebogen, die Radscheiben stehen schräg, und es treten Profilverzerrungen auf (s. hierzu auch DT-OS 1 552 314).

Es wurde weiterhin bereits mit der US-PS 2 823 493 vorgeschlagen, an solchen Unterflurmaschinen den zu reprofilierenden Radsatz nicht zwischen Körnerspitzen aufzunehmen, sondern am Achslagergehäuse abzustützen. Hierbei wird also der Radsatz in seinen eigenen Lagern zentriert. Das aber bringt den Nachteil mit sich, daß bei einer solchen Abstützung des Radsatzes am Radsatzlagergehäuse ein Teil der für den Antrieb erforderlichen Anpreßkraft des Antriebsreibrades als Auflagekraft verlorengeht. Es kann somit nicht mehr das volle Fahrzeuggewicht als Antriebskraft ausgenützt werden. Die ständig steigenden Leistungsanforderungen an Zerspanung und Genauigkeit lassen derartige Antriebskraftverluste und Fehleinspannungen nicht zu.

Es ist weiterhin besonders an Unterflur-Radsatzfräsmaschinen ζ. B. mit der US-PS 2 823 493 und der US-PS 2 622 374 bereits vorgeschlagen worden, den Antrieb der zu reprofilierenden Radsätze über je eine seitlich an jedem Rad angreifende Reibrolle vorzunehmen. Solche Reibrollen sitzen auf einer gemeinsamer Achse in einem starren, schwingfähigen Querträger der als Ganzes gegen den Radsatz geschwenkt wird Die für die Leistungsübertragung erforderliche An preßkraft wird von Schwenkzylindern bzw. Schwenk elementen aufgebracht.

Bei Durchmesserdifferenzen oder Unrundheitet oder radialem oder axialem Schlag des zu reprofilieren den Radsatzes aber treten bei einer solchen Anordnunj Schwierigkeiten auf. Es kommt dann immer nur jeweil eine Antriebsreibrolle in Eingriff, während die ander* Antriebsreibrolle den anzutreibenden Radsatz nich mehr berührt. Bei größeren Anlagekräflen der An triebsrollen neigt bei einer solchen Anordnung der An triebsreibrollen die Radsatzachse dazu, in einer hori zontalen Ebene zu pendeln. Eine solche Pendelbewe gung aber würde jede brauchbare Reprofilierung aus schließen. Diese Pendelbewegung könnte nur vermie den werden, wenn der zu bearbeitende Radsatz in seh starren Körnerspitzen aufgenommen würde, wie die z. B. die US-PS 2 622 374 zeigt. Aber eine Körnerspi«

zenaufnahme hat die schon beschriebenen erheblichen Mängel. Es ist also zu ersehen, daß diese Antriebsart sowohl in Verbindung mit den Bauarten der Maschinen, an denen sie verwendet werden, als auch für sich allein gesehen höchst nachteilig sind. Sie lassen keine Leistungssteigerung solcher Maschinen mehr zu.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radsatz-Unterflurdrehmaschine vorzuschlagen, mit der eine weitere Leistungssteigerung erreicht werden kann und mit der die beschriebenen und bekannten Mängel beseitigt werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß je eine auf einer Seite der Mittenebene etwa unterhalb des Radsatzes angeordnete Antriebsrolle für jedes Rad des Radsatzes in einem einseitigen in einer zur Meßkreisebene parallelen Ebene schwingbaren Hebel gelagert ist, der mit der Verbindungslinie Radsatzmilte-Antriebsrollenmitte einen stumpfen Winkel bildet, der entgegengesetzt zur Drehrichtung des Radsatzes, betrachtet an der Kontaktstelle Radsatzrad-Antriebsrolle, geöffnet ist und daß Drehwerkzeuge auf der anderen Seite der genannten Mittenebene angeordnet sind, während beide vorher ausgerichteten Achslager in den drei Hauptrichtungen formschlüssig abgestützt werden.

Zunächst wird auf einer erfindungsgemäßen Unterflur-Radsatzdrehmaschine der einrollende Radsatz von verstellbaren Stützen in den drei Haupt richtungen unterstützt und gleichzeitig ausgerichtet. Er nimmt also nach der Ausrichtung die für die Reprofiiierung ideale Lage ein und hält diese Lage auch bei. In dieser Lage nun werden die voneinander unabhängigen Antriebsreibräder jedes für sich gegen den Radsatz geschwenkt. Ein leichter Andruck der Antriebsreibrollen an den Radsatz genügt, um diesen in Drehung zu versetzen. solange kein Drehspan abgenommen wird. Wird hingegen das Drehwerkzeug in Eingriff gebracht, so bedarf es mit größer werdendem Spanquerschnitt immer größer werdender Umfangskräfte, die den Radsatz in Drehung halten. Diese Umfangskräfte müssen über Reibschluß von den durch Einschwenken angelegten Antriebsreibrädern übertragen werden und können an den beiden Rädern eines Radsatzes unterschiedlich sein. Bei herkömmlichen Maschinen nun, die solche schwenkbaren Antriebsreibrollen verwenden, muß das einschwenkende Element prinzipiell die für den Antrieb bei größtmöglichem Spanquerschnitt erforderliche Anpreßkraft aufbringen. Das heißt, es muß beispielsweise ein sehr kräftiger Hydraulikzylinder vorgesehen sein, der während des ganzen Reprofilierungsprozesses die für die größtmögliche Spanabnahme erforderliche Anpreßkraft aufbringt Bei Unterflur-Radsatzdrehmaschinen, bei denen ja während der Reprofiiierung eines Radsatzes stark schwankende, auch von Rad zu Rad unterschiedliche Spanquerschnitte auftreten, ist es aber nicht erforderlich, während der ganzen Reprofiiierung mit konstanter, maximaler Anpreßkraft der Reibrollen zu arbeiten. Dies führt nur zu unnötigem Verschleiß der Reibrollen. Es ist vielmehr wünschenswert, während dieses Reprofilierungsprozesses immer nur gerade mit der Anpreßkraft zu arbeiten, die die Übertragung der für den jeweiligen Spanquerschnitt noch erforderlichen Umfangskraft erlaubt Eine naheliegende Lösung dieses Problems wäre eine Drucksteuerung für den Hydraulikdruck des Antriebsrollenanpreßzylinders in Abhängigkeit z. B. von der Stromaufnahme des Hauptmotors. Eine solche Lösung ist aber unbefriedigend, weil

1. bei plötzlich auftretender Schnittkrafterhöhung z. B. an einer Hartstelle die Drucksteuerung viel zu langsam ist. Die Vergrößerung der Anpreßkraf muß ohne zeitliche Verzögerung erfolgen, sons kommt es zu »Durchrutschern«. 2. eine stark anwachsende Anpreßkraft den RadsaU aushebt, wenn nicht gleichzeitig, und zwar eben falls ohne zeitliche Verzögerung, eine der Aushe betendenz entgegengerichtete gleich große Kraf entsteht. Dies ist aber bei den bekannten Bauarte von Unterflurdrehmaschinen unmöglich. Bei der erfindungsgemäßen Unterflur-Radsatzdrehmaschine wird dieses Problem dadurch gelöst, daß der Winkel zwischen Radsatzmitte, Antriebsradmitte und Schwenkpunkt des einseitigen Hebels, der das Antriebsrad trägt, größer als 100° und kleiner als 180° ist und die Drehrichtung des Antriebsrades, wie schon beschrieben, am Berührungspunkt zwischen Radsatz und Antriebsrad betrachtet, entgegengesetzt zur Öffnung des stumpfen Winkels gerichtet ist. Durch diese Anordnung und die genannte Winkelwahl tritt eine Art Klemmwirkung ein. Solange das Drehwerkzeug nicht im Eingriff ist, muß der das Einschwenken bewirkende Hydraulikzylinder die Antriebsrolle mit minimaler Kraft gegen den Radsatz führen. Das in Eingriff kommende Drehwerkzeug will den Radsatz nun an der Drehbewegung hindern. Das Antriebsrad zeigt nun sofort das Bestreben, um den Radsatz herumzulaufen. Auf Grund der gegenseitigen Anordnungen ist dies aber nicht möglich, und so kommt es lediglich zu einer Erhöhung der Anpreßkraft der Antriebsrolle gegen den Radsatz, ohne daß dazu die Antriebsrolle einen Weg zurücklegen müßte, also ohne zeitliche Verzögerung, und somit weiter zur Erhöhung des übertragenen Drehmoments. Dies aber gerade nur soviel, wie zur Abnahme des sich gerade einstellenden Spanquerschnitts erforderlich ist. Wird der Spanquerschnitt im Laufe der Bearbeitung größer, so erhöht sich ganz automatisch infolge der geschilderten Klemmwirkung die Anpreßkraft und damit die übertragene Umfangskraft. Verringert sich der Spanquerschnitt, so verringert sich auch ganz automatisch die Anpreßkraft und damit ebenfalls wieder die übertragene Umfangskraft. Das Antriebsrad wird also nicht ständig mit Höchstkraft angepreßt, ja es steht nicht einmal unter der ständigen Vorlast der Radsatzachslast. Es wird immer nur gerade so stark angepreßt, wie dies zur Übertragung der für die Abnahme des jeweiligen Spanquerschnitts erforderlichen Umfangskraft nötig ist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden die Drehwerkzeuge so angeordnet, daß sie die Spanflächen den Antriebsreibrollen zukehren. Durch diese Anordnung wird vorteilhafterweise erreicht, daß der Radsatz bei Betrachtung des Drehwerkzeuges als Momentanpol bei der Drehbearbeitung das Bestreben hat, auf die vertikale Stütze zu drücken, und dies umso mehr, je größer der Spanquerschnitt d. h. je größer die auftretenden Kräfte sind. Es entstehen aber nicht nur durch das Drehwerkzeug abwärts gerichtete Kraftkomponenten, sondern ebenso natürlich durch die Antriebsreibrolle, denn die tangential am Radsatz wirkende Reibkraft kann in eine horizontale und in eine vertikale Komponente zerlegt werden, ebenso wie die Schnittkraft. Die aus der Schnittkraft und der Antriebskraft resultierenden beiden vertikalen Kraftkomponenten sowie das Fahrzeuggewicht auf der Radsatzachse wirken der Aushebetendenz, die durch die Anpreßkraft der Reibrolle entsteht, entgegen, und dies umso mehr, je größer die Anpreßkraft der Antriebsreibrolle wird. Diese Tatsache, verbunden mit dir Frironnt«;.· j-o j-.-

erforderliche Anpreßkraft sich automalisch einstellt, zeigt, daß die an der erfindungsgemäßen Unterflur-Radsatzdrehmaschine vorgenommene Abstützung der Radsätze in den Radsatzachslagergehäusen hier nicht gleichbedeutend ist mit einem entsprechenden Verlust an Zerspanungsleistung. Je heftiger die sich automatisch einstellende Anpreßkraft der Antriebsreibrolle ist, umso heftiger sind auch die abwärts gerichteten Kräfte, die den Radsatz auf die vertikalen Stützen drücken (Drehwerkzeug als Momentanpol betrachten). Es ergibt sich somit vorteilhafterweise ein Bearbeitungsgleichgewicht, das stets erhalten bleibt. Bei Unterflur Radsatzdrehmaschinen nach dem Stand der Technik war die Anpreßkraft der Reibrollen abhängig von der zur Verfügung stehenden Achslast der Radsätze. Bei Verwendung von Abstützungen, die am Achslagergehäuse zur Anlage kamen, konnte nicht einmal die ganze Achslast, wie schon geschildert, als Andrückkraft für die Antriebsreibrollen ausgenützt werden, weil ein Teil der Achslast ja in die Auflage geht. Daher war man gezwungen, bei besonders leichten Fahrzeugen, deren Achslast nicht ausreichte, die erforderliche Anpreßkraft aufzubringen, zusätzliche Andruckverstärker anzubringen, die die Radsätze mit größerer Kraft gegen die Antriebsreibrollen drücken (s. hierzu auch DT-AS »5 1 185 451). Solche Einrichtungen aber sind vorteilhafterweise bei der erfindungsgemäßen Unterflur-Radsatzdrehmaschine nicht mehr erforderlich. Die Achslast spielt hier überhaupt keine Rolle mehr. Es stellen sich automatisch die Bedingungen ein, die zur Abnahme des sich einstellenden Spanes erforderlich sind.

Weiterhin kann vorteilhafterweise bei der erfindungsgemäßen Radsatz-Unterflurdrehmaschine die räumliche Anordnung der einzelnen Baugruppen großzügig gewählt werden. Hierdurch wird erstmalig bei solchen Maschinen das Späneproblem in befriedigender Weise gelöst. Es sind nirgendwo Baugruppen oder Bauelemente angebracht, die den freien Spanabfluß behindern könnten.

Die genannte vorteilhafte Bauart gibt die Möglichkeit, die Antriebsreibrollen sehr groß im Durchmesser auszuführen, so daß die Hauptlast von nur einer Antriebsreibrolle je Radreifen aufgenommen wird, die nicht gehärtet zu werden braucht und dennoch nicht überbeansprucht ist. Die Tatsache, daß nur zwei nicht gehärtete Antriebsreibrollen angetrieben werden müssen, ermöglicht eine preiswerte Bauweise. Die Korrektur der nicht gehärteten Antriebsreibrollen kann z. B. mit einem Drehaufsatz vom gegenüberliegenden Support vorgenommen werden. Die großzügigen Platzverhältnisse der erfindungsgemäßen Bauart ermöglichen weiterhin eine kräftige Konstruktion der Supportschlitten und -führungen.

Weiterhin ist vorteilhafterweise der Querschlitten des Supports um eine Achse schwenkbar, die parallel zur Radsatzachse und mit dieser in einer Ebene liegt, die in Arbeitsstellung des Drehsupports parallel oder wenigstens angenähert parallel zu der Führungsebene des Querschlittens liegt.

Diese besonders vorteilhafte Anordnung ermöglicht es, trotz stark schwankender Radsatzdurchmesser den Spanwinkel für alle Radsatzdurchmesser mit nur geringem Schwenkbereich des Supports konstant zu halten. Wenn die Durchmesserdifferenz verschiedener in die Unterflur-Radsatzdrehmaschine einlaufender Radsätze nicht allzu groß ist kann sogar ohne Neueinstellung des Supports reprofiliert werden. Weiter hat diese Anordnung der Schwenkachse den Vorteil, daß die radialen Vorschubkräfte in einer Ebene wirken, die durch die Schwenkachse geht. Hierdurch wird vermieden, daß die Vorschubkräfte ein zu den Schnittkräften zusätzliches Drehmoment auf die Supportanordnung ausüben. Dieser Vorteil wird mit bekannten Anordnungen z. B. gemäß DT-PS 1 073 275 wegen der ständig wechselnden Kräfteverhältnisse von Schnittkraft zu Vorschubkraft, hervorgerufen z. B. durch Werkzeugverschleiß, veränderte Schnittbedingungen, veränderten Spanbruch usw., nicht erreicht.

Die Erfindung soll nun an Hand der Abbildungen näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 das Schema: Werkstück-Antriebsrolle-Werkzeug mit Achslagerunterstützung einer Hälfte der erfindungsgemäßen Unterflurdrehmaschine in Seitenansicht,

F i g. 2 den Grundriß zu F i g. 1,

F i g. 3 das Schema: Werkstück-Antriebsrolle-Werkzeug mit Spurkranzrolle derselben Hälfte der erfindungsgemäßen Unterflurdrehmaschine in Seitenansicht,

F i g. 4 den Grundriß zu F i g. 3,

F i g. 5 die Seitenansicht auf den Antrieb einer erfindungsgemäßen Unterflurdrehmaschine,

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 1-1 der F i g. 5,

F i g. 7 einen Schnitt längs der Linie H-II der F i g. 6,

F i g. 8 die Seitenansicht auf den Drehsupport einer erfindungsgemäßen Unterflurdrehmaschine,

F i g. 9 die Vorderansicht von F i g. 8,

Fig. 10 die Draufsicht auf einen Support nach F i g. 8 und 9,

F i g. 11 die Draufsicht auf die vordere, schwenkbare Schiene einer Unterflurdrehmaschine,

Fig. 12 einen Schnitt Ill-Ill der Schwenkschiene nach F i g. 11,

F i g. 13 einen Schnitt IV-IV durch die Schwenkschiene nach F i g. 12,

F i g. 14 einen Schnitt längs der Linie V-V der F i g. 8,

Fig. 15 schematisch im verkleinerten Maßstab eine Ansicht der erfindungsgemäßen Unterflurdrehmaschine, gesehen in Längsrichtung der Radsatzachse.

Fig. 16 einen Schnitt nach der Linie VII-VlI der Fig. 15.

Die in einer Grube 220 unter der Gleisebene 221 aufgestellte erfindungsgemäße Unterflur-Radsatzdrehmaschine besteht aus zwei Baueinheiten, einer rechten Baueinheit, die im Ausführungsbeispiel dargestellt ist und zur Bearbeitung des rechten Radreifens eines in einem nicht dargestellten Eisenbahnfahrzeug eingebauten Radsatzes 150 dient und einer spiegelbildlich gleichen, ebenfalls nicht dargestellten Baueinheit zur Bearbeitung des linken Radreifens.

Die F i g. 1 bis 4 zeigen die Schemata verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. Die F i g. 1 und 2 zeigen die Abstützung des Radsatzes am Achslagerkasten 131 durch starr eingestellte Gewindestützen 151, 152 und 35. Diese Ausführung ist für Radsätze gedacht die kein axiales Lagerspiel aufweisen.

Die F i g. 3 und 4 zeigen die Abstützung der Radsätze in vertikaler Richtung durch die am Spurkranz angreifenden Stützrollen 156 und die Abstützung des Achslagerkastens 131 durch die Gewindestützen 127 in der Horizontalebene, und zwar in axialer und radialer Richtung mit Druck gegen die Treibrollen 11. Diese Ausführung ist für Radsätze gedacht deren Zentrierung in den Achslagern nicht erfolgen kann und die ein großes Lagerspiel haben.

Die Radsätze laufen im Spurkranzlauf auf die Stütz-

ίο

rollen 156 und werden von den Treibrollen 11 an den Laufflächen angetrieben. Die Treibrollen 11 werden hydraulisch gegen die Radsätze gedrückt, wobei sich in dem Hydrauliksystem Druckspeicher befinden. Der axiale Schlag wird durch die horizontale Rolle 222 aufgenommen, die an den inneren Stirnflächen der Radreifen 150 anliegen.

In F i g. 1 bis 4 ist die vertikale Längsmittenebene des Radsatzes durch eine strichpunktierte Linie Vl-Vl dargestellt. Das Profil des Rades 150 wird vom Werkzeug 83 bearbeitet, das sich links der vertikalen Längsmittenebene VI-VI befindet. Angetrieben wird das Rad 150 durch das kraftschlüssig anliegende Treibrad 11, das rechts der vertikalen Längsmitienebeiie Vl-Vl angeordnet ist. In F i g. 1 und 2 wird das Achslager 131 des Rades 150 in vertikaler Richtung von der Gewindespindel 35 abgestützt, in den horizontalen Längs- und Querrichtungen von den Gewindespindeln 151 und 152.

In F i g. 3 und 4 wird das Rad in der vertikalen Richtung von einer an dem Spurkranz anliegenden Rolle 156 abgestützt. In den horizontalen Längs- und Querrichtungen wird das Achslager von einer einzigen Spindel 127 gehalten, die unter etwa 45° zur Radsatzachse an den Vertikalkanten der Achslagerkästen anliegt. Der vorhandene Axialschlag wird von den an den inneren Reifenflächen anliegenden Rollen 222 aufgenommen.

Im Ausführungsbeispiel ist nur die zuerst genannte Ausführung nach F i g. 1 und 2 dargestellt.

In F i g. 5, 6 und 7 ist das Gestell einer erfindungsgemäßen Unterflurdrehmaschine auf dem Fundament befestigt. In zwei in das Gestell 1 eingearbeitete Lager 2 und 2' ist der Bolzen 3 mittels der Stifte 4 unbeweglich befestigt. Auf seinem freien Mittelteil ist das geteilte Gehäuse 5, 5' schwingbar gelagert. Die Gehäuse 5, 5' werden durch mehrere Bolzen 6 mit Muttern 7 zusammengehalten. In dem geteilten Gehäuse 5, 5' ist die Achse 8 mit dem Stift 9 undrehbar befestigt. Auf dem freien Mittelteil der Achse 8 sind Lager 10, 10' angeordnet, auf denen das Treibrad 11 gelagert ist. In einer Bohrung des Treibrades 11 ist ein innen verzahntes Zahnrad 12 befestigt und kämmt mit dem Zahnrad 13, das mit seinem Zapfen 14 in Lagern 15, 15' im geteilten Gehäuse 5 gelagert ist. Auf dem freien Ende des Zapfens 14 ist ein Zahnrad 16 befestigt, das mit dem Zahnrad 17 in Eingriff steht, drehbar auf dem Bolzen 3 gelagert ist, mit dem Zahnrad 18 kämmt und auf der Welle 19 befestigt ist. Welle 19 ist in den Lagern 20 und 21 drehbar im Gestell 1 gelagert. Auf dem freien Ende der Welle 19 ist ein Kegelrad eines Kegelradausgleichsgetriebes 22 befestigt das eine zweite Welle 23 zum Antrieb des zweiten Treibrades für den anderen Radreifen des Radsatzes antreibt Das Ausgleichsgetriebe 22 wird von einem Hauptantriebsmotor 24 getrieben. Das Kegelradausgleichsgetriebe 22 gibt an beide Wellen 19 und 23 ein gleiches Drehmoment ab.

Im Gehäuse 5, 5' befinden sich die Lager 25, 25' mit Bohrungen, in denen die Bolzen 27 mittels der Stifte 28 befestigt sind. Eine Kolbenstange 29 ist auf dem Bolzen 27 gelagert und gleitet mit ihrem Kolben in einem Zylinder 30, der in einem Lager 31 schwingbar befestigt ist Das Lager 31 ist mit dem Gestell 1 verbundea

In einer Bohrung 32 des Gestells 1 gleitet eine Spindel 35. Eine Zapfenschraube 33 greift mit ihrem Zapfen in eine Nut 34 der Spindel 35 ein. Auf dem Gewinde der Spindel 35 befindet sich ein Schneckenrad 36, das axial unverschiebbar im Gestell 1 gelagert ist Schnekkenrad 36 wird von einer Schnecke 37 angetrieben, die gleichfalls im Gestell 1 drehbar gelagert und deren Welle 38 mit einem Vierkant zum Handantrieb versehen ist. Die Spindel 35 liegt unter dem Lager 131 des Radsatzes 150 (F ig. 1).
In einer vertikalen Führung des Gestells 1 gleitet ein Schlitten 47, dessen Kopf zwei Auflageflächen 48, 49 hat (F i g. 5), die mit dem Spurkranz des Rades in Kontakt kommen und so angeordnet sind, daß sie immer unter der Radsatzmitte zu liegen kommen, gleichgültig.

ίο welchen Durchmesser der Radsatz hat. Das untere Ende des Schlittens 47 ist mit einer Gewindespindel 50 durch einen Stift 51 axial fest verbunden, so daß die sich drehende Gewindespindel 50 und Schlitten 47 nur gemeinsam in vertikaler Richtung bewegt werden können. Auf dem Gewinde der Spindel 50 befindet sich das als Mutter ausgebildete Schneckenrad 52, das im Gestell 1 gelagert ist. Schneckenrad 52 kämmt zusammen mit Schnecke 53, die auf der Welle 54 befestigt ist. WeI Ie 54 ist im Gestell 1 gelagert Gedreht wird die Welle 54 durch ein Handrad 55. Auf dem freien Ende der Welle 54 befindet sich spiegelbildlich zur rechten Baueinheit eine nicht mehr dargestellte Schnecke 53', die ein gleiches Aggregat in Form eines Schneckenrades 52', einer Gewindespindel 50' und eines Schlittens 47' mit Auflageflächen 48', 49' der linken Baueinheit treibt Die Schlitten 47, 47' arbeiten im formschlüssigen Gleichlauf.

Der Radsatz, der mit dem Fahrzeug auf die Unterflurdrehmaschine kommt, ist nicht ausgerichtet. Weder liegt seine Achse genau horizontal, noch liegt sie senkrecht zur Gleisrichtung. Wird der Radsatz durch Anheben der Schlitten 47, 47' von den Auflageflächen 48, 49 übernommen, weil der Radsatz auf seinen nicht abgenutzten und daher in ihren Durchmessern noch gleichen Spurkränzen zu liegen kommt Das Ausrichten des Radsatzes vertikal zur Gleisrichtung kommt dadurch zustande, daß ein schrägliegender Radsatz nicht alle vier prismatisch angeordneten Auflageflächen 48, 48' und 49, 49' berührt, wie es der Fall sein müßte.

Durch die Keilwirkung dieser Flächen wird der mit den Stützen 48 und 49 angehobene Radsatz ausgerichtet, bis er alle vier Teilflächen berührt.

In den Führungen 60 eines Gestells 61 der rechten Baueinheit gleitet der Längsschlitten 62 des rechten Supportes (F i g. 8). Mit ihm ist gewindeschlüssig die Kolbenstange 63 verbunden, deren anderes Ende den Kolben 64 enthält Kolben 64 gleitet im Zylinder 65, der auf der Konsole 66 befestigt ist. Die Konsole 66 ist mit Schrauben auf dem Gestell 61 befestigt. Der Längsschlitten 62 hat zwei Wangen 67 und 68, in denen sich je eine Bohrung 69.69' befinden.

In den Bohrungen 69,69' ist eine Welle 70 befestigt auf der ein Hebel 71 mit Querführungen für den Quer schlitten 80 schwingbar gelagert ist. In dem oberen Tei

der Wange 67 befindet sich ein Schlitz 72, in dem eirl Gewindebolzen 73 gleitet, der in der anderen Wange) 68 eingeschraubt und durch den Hebel 71 hindurch ge führt ist Auf der Seite des Schlitzes 72 befindet sich au dem Gewindebolzen 73 ein Zahnrad 74, dessen Nabe]

mehrere Querbohrungen zum Ansetzen eines Schlüs sels für das Drehen des Zahnrades 74 hat das mi einem an der Wange 67 angeschraubten Zahnsegmen 75 kämmt Der Gewindebolzen 73 ist fest in der Wange 68 eingeschraubt und seine Mutter 79 legt sich übei

eine Scheibe 78 und Zahnrad 74 an die Wange 67 an Dadurch kann bei gelöster Mutter 79 das Zahnrad ge dreht werden, so daß der Hebel 71 mit dem Querschiit ten 80 um die Achse der Weile 70 auf die Werkstück

mitte eingestellt werden kann, und bei angezogener Mutter 79 wird der Hebel 71 in der eingestellten Lage festgehalten. In den Querführungen des Hebels 71 gleitet der Querschlitten 80(F i g. 10), dessen unteres Ende mit der Kolbenstange 81 (F i g. 8) verbunden ist. Der Kolben der Kolbenstange 81 gleitet in dem Zylinder 82, der im Hebel 71 befestigt ist. Im Querschlitten 80 ist das Werkzeug 83 befestigt. In einer zweiten Querführung des Querschlittens 80 gleitet der winklig geformte Fühlerschlitten 84, der an seinem freien Ende den hy- ίο draulischen Fühler 85 trägt. An dem Fühlerschlitten 84 ist die Zahnstange 86 befestigt, die mit einem Zahnrad

87 zusammenarbeitet, das im Querschlitten 80 drehbar und axial unverschiebbar gelagert ist. Mittels Handrad

88 wird der Fühlerschlitten 84 verstellt. Auf dem Gestell 61 ist ein Lager 89 befestigt, in dem

eine Welle 90 drehbar und axial unverschiebbar gelagert ist. Das freie Ende der Welle 90 ist in einer Bohrung der Welle 70 gelagert. Keile 91, 91' verhindern eine Verdrehung der beiden Wellen 70 und 90 gegeneinander. Auf der Welle 90 ist der Hebel 92 befestigt, auf dem in Längsrichtung der Schablonenschlitten 93 gleitet. An ihm ist eine Zahnstange 94 befestigt, die mit Zahnrad 95 kämmt, das im Hebel 92 drehbar und axial verschiebbar gelagert ist. Mit Handrad % kann das Zahnrad 95 gedreht werden. Auf dem Schablonenschlitten 93 ist die Schablone 97 befestigt, die mit dem Fühler 85 in bekannter Weise zusammenarbeitet.

In den F i g. 5, 11, 12 und 13 ist die vordere Schwenkschiene dargestellt. Ein Schienenhalter 100 ist in einem Bolzen 101 in einer Vertikalebene beweglich gelagert, wobei der Bolzen 101 im Gestell 1 befestigt ist. In einer Aussparung des Schienenhalters 100 ist die Schiene 102 aufgenommen, die mit dem Schienenhalter 100 durch einen Bolzen 103 verbunden ist, der in dem Schienenhalter 100 befestigt ist und um den die Schiene 102 schwenken kann. Auf dem Schienenhalter 100 ist ein Zahnsegment 104 befestigt, das mit einem Zahnrad 105 kämmt. Zahnrad 105 ist in dem Gestell 1 mittels Zapfen 106 (F i g. 5) drehbar gelagert. Zum Zwecke seiner Betätigung besitzt Zahnrad 105 eine Vierkantbohrung, in die ein Schlüssel eingelegt werden kann. Die in F i g. 11 ausgezogen gezeichnete Stellung ist die Stellung der vorderen Schiene 102 während des Drehens, die gestrichelt gezeichnete Stellung ist diejenige, die die Schiene 102 während des Ein- oder Ausfahrens des Fahrzeuges einnimmt. Die seitliche Fortsetzung des Schienenweges in der Werkstatt bildet die Schiene 107, deren eines Ende mit dem Gestell 1 fest verbunden, deren anderes Ende in den Werkstattfußboden fest eingebettet ist.

Die vordere Überbrückungsschiene 110 der anderen Seite in F i g. 14 und 15 liegt mit ihrem hinteren Ende in einem Schlitz des Gestells 61 und mit ihrem vorderen Ende auf einer Auflagefläche 111 des Gestells 1. Ihre Unterseite ist als Zahnstange ausgebildet, die mit einem Ritzel 112 zusammenarbeitet Ritzel 112 ist im Gestell 61 drehbar gelagert. Mittels Vierkantschlüssel kann es gedreht werden. Schiene 110 gleitet an einer festen Schiene 113 entlang, die einerseits mittels Schraube 114 und Stift 115 auf dem Gestell 61 befestigt ist, andererseits auf einem Träger 113' ruht In F i g. 5,14 und 15 ist die Unterflurmaschine in einer Stellung zd sehen, in der das Fahrzeug auf die Maschine rollen kann.

In dieser Maschinenstellung ist der Längsschlitten 62 von der vertikalen Quermittenebene der Maschine so weit nach außen geschoben, daß die Schiene 110 die bezeichnete Lage einnehmen kann. Der Querschlmen 80 ist weitmöglichst nach unten verfahren. Die Schiene 110 liegt auf folgenden Flächen auf:

1. der Schlitzfläche des Gestells 61,

2. der Auflage im Gestell 1.

Die Schiene 102 liegt auf folgenden Flächen auf:

1. auf dem vorderen Ende der Schiene 110,

2. auf dem Schienenhalter 100.

In einer Bohrung des Gestells 61 gleitet eine Säule 120 auf und ab, und in einer Bohrung dieser Säule 120 befindet sich eine Gewindespindel 121, die sich auf einer in der Säule 120 befestigten Mutter 122 bewegt. Gewindespindel 121 wird angetrieben von einem auf ihr befestigten Schneckenrad 123, das mit einer Schnekke 124 zusammenarbeitet. Gewindespindel 121 und Schnecke 124 sind in einem Getriebegehäuse gelagert. Die dargestellte Schnecke 124 und die rechte Säule 120 ist durch eine Welle 125 mit der Schnecke 124' der nicht dargestellten Säule 120' verbunden.

Über einen Schlüssel, der in die Vierkantbohrung der Schnecke 124 gesteckt wird, werden beide Säulen 120, 120' gemeinsam auf- und abgedreht. Auf dem oberen Kopf der Säule 120 befindet sich ein Gehäuse 126, das auf der Säule 120 drehbar aber axial unverschiebbar ist. In dem Gehäuse 126 ist die Gewindespindel 127 angeordnet, und auf ihr befindet sich als Mutter ein Schneckenrad 128. In eine Nut der Spindel 127 greift ein Stift 129 ein, so daß sich die Spindel 127 beim Drehen des Schneckenrades nur axial verschiebt.

Das Schneckenrad 128 kämmt mit einer Schnecke 134, die im Gehäuse 126 drehbar und axial unverschiebbar angeordnet ist. Das vordere Ende der Spindel 127 trägt einen Kopf 132, der mit einer Vertikalfläche des Achslagers 131 in Kontakt kommt. Eine gleiche Anordnung wie soeben beschrieben ist so an der Maschine angebracht, daß eine weitere Gewindespindel in Verlängerung der Radsatzachse am Achslagergehäuse 131 zur Anlage kommt.

Die Unterflur-Radsatzprofildrehmaschine gemäß der Erfindung arbeitet wie folgt:

In der Einfahrstcllung gemäß Fig. 14 und 15 rollt das Fahrzeug auf die Maschine, bis der zu drehende Radsatz in etwa mit seiner Achse in der vertikalen durch die strichpunktierte Linie VI-VI (F i g. 5) gezeichnete Ebene zu stehen kommt. Der Zylinder 30 wird mit Drucköl gefüllt, und das Treibrad 11 wird angehoben, bis es an der Unterfläche der Schiene 102 anliegt und die Schienen 102 gemeinsam mit dem Radsatz etwa 5 mm anhebt. Dabei dreht sich die Schiene 100 um den Bolzen 101. Damit der Radsatz die genaue Position in der horizontalen und in der vertikalen Achsmittenebene einnimmt, wird das Handrad 55 (F i g. 6 und 7) betätigt, so lange, bis die Schlitten 47, 47' (F i g. 7) mit den entsprechenden Auflageflächen 48, 48' und 49, 49' am Spurkranz der Radreifen anliegen. Hierdurch wird der Radsatz ausgerichtet, indem beide Spurkränze in die Auflageflächen 48, 48' und 49, 49' gedrängt werden. Durch Drehen der Schneckenräder 38 werden jetzt die Spindeln 35,35' aufwärts bewegt, bis beide Spindelköpfe 133 an den Achslagergehäusen anliegen. Durch Drehen der Schnecken 124, 127 werden die übrigen Spindelköpfe in Richtung der Radsatzachse und senkrecht dazu in der Horizontalebene an die Achslagerkästen gelegt so daß beide Achslagergehäuse festgelegt sind.

Jetzt werden die Zylinder 30 entlastet und die Schiene 102 wird abgesenkt bis sie durch Ritzel 105 und Zahnsegment 104 nach außen geschwenkt werden kann. Das Gesamtgewicht des Fahrzeuges wird jetzt von den Spindeln 35 abgestützt Durch Drehen der Zahnräder 112, 112' werden die Schienen 110, 110' in

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Schienenlängsrichtung zurückgefahren. Der Zylinder 65 wird jetzt mit Drucköl gefüllt, so daß

Durch Drehen des Handrades 55 werden beide der Support in seine Betriebsstellung geschoben wird.

Schlitten 47, 47' gesenkt. Der Zylinder 30 wird nun er- Die weitere Bedienung eines Supportes ist bekannt und

neut mit Öl gefüllt und das Antriebsreibrad U an den wird an dieser Stelle nicht wiederholt.

Radsatz angelegt 5

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Unterflur-Radsatz-Profildrehmaschine für das Drehen der Reifenprofile im Fahrzeug eingebauter Radsätze von Schienenfahrzeugen, die von an den Umfangsflächen der Reifenprofile anliegenden Antriebsrollen reibschlüssig angetrieben werden, d a durch gekennzeichnet, daß je eine auf einer Seite der Mittenebene etwa unterhalb des Radsatzes angeordnete Antriebsrolle (11) für jedes Rad des Radsatzes in einem einseitigen in einer zur Meßkreisebene parallelen Ebene schwingbaren Hebel gelagert ist, der mit der Verbindungslinie Radsatzmitte-AntriebsroIlenmitte einen stumpfen Winkel bildet, der entgegengesetzt zur Drehrichtung des Radsatzes, betrachtet an der Kontaktstelle Radsatzrad-Antriebsrolle, geöffnet ist und daß Drehwerkzeuge (83) auf der anderen Seite der genannten Mittenebene angeordnet sind, während beide vorher ausgerichteten Achslager (131) in den drei Hauptrichtungen formschlüssig abgestützt werden.

2. Unterflur-Radsatz-Profildrehmaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Antriebsrollen und der diese tragenden einseitigen Hebel sowie der Drehwerkzeuge (83) so gewählt ist, daß die durch die selbsttätig entstehende, lastabhängige Anpreßkraft der Antriebsrolle an das Rad entstehende vertikal nach oben gerichtete Kraftkomponente kleine·.· ist als die bei Betrachtung des Druckwerkzeuges als Momentanpol sich ergebende vertikal nach unten gerichtete Kraftkomponente.

3. Unterflur-Radsatz-Profildrehmaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwerkzeuge (83) so angeordnet sind, daß sie die Spanflächen den Antriebsrollen zukehren.

4. Unterfiur-Radsatz-Profildrehmaschine gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Stützrollen (156), die auf im Gleichlauf hebbaren Stützen angeordnet sind, in einer durch die Radsatzachse geherden vertikalen Ebene den Radsatz, am Spurkranz der Räder anliegend, abstützen und verstellbare Stützen (127) die Abstützung des Radsatzes an den Achslagerkästen (131) in einer horizontalen Ebene sowohl in Richtung der Radsatzachse als auch senkrecht zur Radsatzachse vornehmen.

5. Unterflur-Radsatz-Profildrehmaschine gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschlitten (80) des Supportes um eine zur Radsatzachse parallele Achse schwenkbar ist, die mit dieser in einer Ebene liegt und diese Ebene in Arbeitsstellung des Supportes parallel oder wenigstens angenähert parallel zu der Führungsebene des Querschlittens liegt.

6. Unterflur-Radsatz-Profildrehmaschine gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsrollen (11) im Durchmesser die Größenoro nung eines mittleren Radsatzes haben.