DE2608940A1

DE2608940A1 - Verfahren zur reprofilierung der raeder von eisenbahnradsaetzen

Info

Publication number: DE2608940A1
Application number: DE19762608940
Authority: DE
Inventors: Max Luzina
Original assignee: Wilhelm Hegenscheidt GmbH
Current assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Priority date: 1976-03-04
Filing date: 1976-03-04
Publication date: 1977-09-08
Also published as: FR2342810B1; JPS52107698A; PL113854B1; US4134314A; FR2342810A1; JPS6047061B2; DE2608940B2; DE2608940C3

Description

Anm.: W. Hegenscheidt Gesellschaft mbH, Neußer Straße 3, 5140 Erkelenz

Bez.: Verfahren zur Reprofilierung der Räder von Eisenbahnradsätzen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reprofilierung der Räder von Eisenbahnradsätzen durch vorzugsweise gleichzeitiges Bearbeiten der aus Lauf- und Spurkranzfläche gebildeten Radprofile der Räder eines Radsatzes auf einer Drehmaschine, insbesondere auf einer Unterflurdrehmaschine, wobei jedes Rad am Profil durch vorzugsweise zwei mit Abstand zueinander angeordnete, das Rad aufnehmende Rollen, kraftschlüssig angetrieben wird.

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• 3.

Die Reifenprofile der Radsätze an Schienenfahrzeugen unterliegen einem sehr unterschiedlichen Verschleiß sowohl an der Lauffläche, als auch am Spurkranz. Es gibt Radreifen mit überwiegendem Laufflächen- und solche mit überwiegendem Spurkranzverschleiß. Beide Verschleißstellen treten an beiden, oder nur an einem Hadreifen auf. Der aufgrund des Heifenverschleißes neu zu drehende Laufkreisdurchmesser läßt sich, besonders bei einem nicht ausgebauten Radsatz, mit herkömmlichen Meßmitteln nur ungenau bestimmen. Erschwerend hinzu kommt, daß 1 mm Spurkranzverschleiß etwa 2 mm Laufflächenzerspanung erforderlich machen, so daß man auf die genaue und einfache Bestimmung des Spurkranzverschleißes besonderen Wert legen muß, wenn verhindert werden soll, daß durch Fehlverhalten des Bedienungspersonals kostbarer Hadreifenwerkstoff unnötig zerspant wird. Diese Unterschiedlichkeit des Profilverschleißes zusammen mit dem nicht einfachen Sollprofil bereitet der Radsatzvermessung große Schwierigkeiten.

Bei einem praktizierten Verfahren der vorstehend genannten Art läßt der mit der Reprofilierung der Räder von nicht ausgebauten Eisenbahnradsätzen belaßte Dreher den Radsatz in die Maschine einlaufen und tastet an jedem Rad mit seinem Drehwerkzeug an der Lauffläche die Stelle ab, die nach seinem optischen Sindruck den größten Verschleiß aufweist. Er geht also mit dem Werkzeug an die Verschleißstelle, die nach seinem subjektiven Eindruck am stärksten ausgeprägt ist. Dabei muß sich der Dreher auf die Beurteilung und das Einstellen auf die Lauffläche des Rades beschränken und kann hierfür nicht den Spurkranz heranziehen, dem jedoch bezüglich des Verschleißes besondere Bedeutung zukommt und der demzufolge für das neue endgültige Profil ausschlaggebend ist.

Bei Vorliegen von erheblichem Spurkranzverschleiß ist der

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Spurkranz für die zur Reprofilierung notwendige Spantiefe bestimmend. Das jedoch kann der Dreher nicht feststellen, vielmehr orientiert er sich an der Lauffläche. Der Dreher ist darauf angewiesen, in mehreren Versuchsschnitten schließlich ein gesamtes blankes, komplett überdrehtes Profil herzustellen. Um möglichst schnell zu diesem komplett überdrehten Profil zu gelangen, besteht wegen der Akkordarbeit des Drehers die Versuchung, möglichst große Spantiefen abzudrehen, selbst wenn dies im Grunde genommen nicht erforderlich wäre. Auf diese Weise wird daher unnötigerweise kostbarer liadreiienwerkstoff zerspant .

Im Anschluß hieran muß, da auf der Drehbank die Durchmesserunterschiede der beiden Räder in der jeweiligen Meßkreisebene nicht feststellbar sind, der Radsatz aus der Drehmaschine herausgerollt und in eine Meßmaschine eingerollt werden, mit der man die Durchmesserdifferenz feststellt. Im Anschluß daran wird der Radsatz wieder in die Drehmaschine eingebracht, um einen Korrekturschnitt zur Herstellung gleicher Durchmesser an beiden Rädern durchzuführen. In der Praxis sind auch Drehmaschinen bekannt geworden, die bereits mit Reibradmeßgeräten zur Bestimmung der Durchmesser der Räder eines Radsatzes ausgerüstet sind. Hierbei kann das zur Vermessung notwendige Ein- und Ausrollen nach Herstellung eines blanken Profils auf jedem Rad fallen.

Es ist auch bekannt, auf mit Spitzen arbeitenden Radsatzdrehmaschinen den in die Drehmaschine eingerollten Radsatz vor der Reprofilierung mittels eines auf der Lauffläche jeden Rades eines Radsatzes abrollenden Reibradmeßgerätes, den Ist-Durchmesser der beiden verschlissenen Räder eines Radsatzes in der Meßkreisebene jeden Rades festzustellen

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und das Drehwerkzeug auf den kleinsten Durchmesser der beiden Räder eines Radsatzes einzustellen und mit dieser Einstellung die Räder des Radsatzes zu reprofilieren. Aber auch hierbei wird der Spurkranzverschleiß nicht berücksichtigt, so daß man sich an den Verschleißzustand des Spurkranzes durch mehrmalige Schnitte vorsichtig herantasten muß. Dies ist zeitraubend und verführt daher den im Akkord arbeitenden Dreher, das Drehwerkzeug nach Gefühl auf eine so tiefe Spantiefe einzustellen, daß er mit einem einzigen Schnitt ein komplett erneuertes Profil erhält und im zweiten Schnitt nur noch die Durchmesserdifferenz korrigieren muß. Auch dies ist also keine Lösung.

Zum Reprofilieren von nicht ausgebauten Eisenbahnradsätzen ist es auch bekannt, die Lagergehäuse der Radsätze in der Drehmaschine zu unterfangen und so zu fixieren. Durch diese Anordnung wird dafür gesorgt, daß die Rotationsachse des zu bearbeitenden Radsatzes während der Bearbeitung eine konstante Lage beibehält, so wie dies auch beim Drehen zwischen Spitzen der Fall ist. Nachteilig ist hierbei, daß an den Lagergehäusen keine Bezugsflächen mit der nötigen genauen Bearbeitung und entsprechenden genauen Maßtoleranz angebracht sind, da es sich bei den Lagergehäusen regelmäßig um Gußteile mit relativ groben Toleranzen handelt. Es ist durch die Aufnahme in den Lagern also die Rotationsachse in ihrer Lage während der Drehoperation zwar fixiert, aber in ihrer Lage unbekannt, so daß ein Bezug auf die Rotationsachse zur Durchmessereinstellung der Werkzeuge nicht möglich ist.

Beim Spitzendrehen entfällt die Notwendigkeit der Feststellung der Durchmesserdifferenz in einem gesonderten Meßgang, weil sowohl die Lage der Achse, als auch die Lage der Werk-

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zeuge zur Achse immer bekannt ist. Allerdings ist es oft in der Praxis schwierig, die Körnerbohrungen an den eingebauten Radsätzen freizulegen, da die Lagergehäuse der Radsätze dazu teilweise demontiert werden müssen. Auch sind diese Körnerbohrungen oft beschädigt, so daß eine korrekte Einspannung des Radsatzes nicht mehr möglich ist. Außerdem lassen sich nur bestimmte Achslasten bis zu einem begrenzten Höchstwert in Körnerspitzen vernünftigerweise aufnehmen, da im anderen Fall, z.B. bei schweren Lokomotiven, die Gefahr besteht, daß die Körnerbohrungen und die Spitzen der Drehmaschine plastisch verformt und damit zerstört werden.

In der DT-PS 15 52 335 ist eine Tasteinrichtung für die vor dem Kopieren erfolgende Stahlpositionierung beim Drehen abgelaufener, unvermessener Radreifen von Schienenfahrzeugen auf Radsatzdrehmaschinen mit gesonderten Zustellschlitten und Kopiereinrichtung beschrieben, auf deren Planschlitten der Kopierfühler und auf deren Zustellschlitten eine Schablone angeordnet ist. Hierbei ist eine Mehrzahl von mit dem Zustellschlitten mit-bewegbaren Tastern vorgesehen, die mit ihren Tastspitzen etwa lotrecht zum Ursprungsprofil angestellt sind nnd das Profil an den Verschleißstellen unabhängig voneinander abtasten. Ihre von der Zustellschlittenbewegung und den Verschleißstellen des Profils verursachten Hubbewegungen wirken einzeln auf Endschalter, die parallelgeschaltet den Antrieb des Zustellschlittens stillsetzen, sobald alle Schalter bei weiter rotierendem Hadsatz geschlossen bleiben.

Diese Tasteinrichtungen werden auf solchen Radsatzdrehmaschinen eingesetzt, die den Radsatz, zwischen Spitzen gehalten, bearbeiten. Da beide Planschlitten dieser Maschine gleichzeitig und um den gleichen Betrag in radialer Richtung

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so lange zugestellt werden, bis der letzte Endschalter der beiden Tasteinrichtungen geschlossen bleibt und wegen der Körnerspitzenaufnahme die Bezugsbasis bekannt ist, werden beide Räder des Radsatzes gleichzeitig mit gleicneni Durchmesser reprofiliert. Diese Tasteinricütungen sind also nur einsetzbar nach der Kenntnis des Standes der Technik, wenn die Lage der 3ezugsbasis bekannt und fixiert ist.

Damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, vorzugsweise bei nicht ausgebauten und in der Drehmaschine nicht zwischen Spitzen aufgenommenen zu reprofilierenden Radsätzen die Beseitigung der Einstellunsicherheit auf den zu reprofilierenden Fertigdurchmesser bei gleichzeitiger Verkürzung der Bearbeitungszeit zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst ein Teilstück der Laufflächenbreite je mit einer Spantiefe kleiner als die Spantiefe zur Wiederherstellung des Profils überdreht wird und die Durchmesser der überdrehten Teilstücke ermittelt sowie miteinander verglichen werden, worauf das dem Teilstück mit dem kleineren Durch* messer zugeordnete Drehwerkzeug um den Betrag der für die endgültige Reprofilierung erforderlichen Spantiefe und das dem Teilstück mit dem größeren Durchmesser zugeordnete Drehwerkzeug um den gleichen Betrag und zusätzlich um den halben Durchmesserdifferenzbetrag zugestellt werden, bevor mit den Drehwerkzeugen die endgültige Profilkontur in einem Zug wiederhergestellt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die den Radsatz antreibenden Rollen die Räder an der Lauffläche aufnehmen und die Position der Rollen in vertikaler Richtung verändert wird, bis alle Rollen von einer horizontalen Ebene tangiert werden.

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Auf diese Weise gelangt man zu einem Verfahren zum Reprofilieren der Räder von üisenbahnradsätzen der einleitend genannten Art, das die vorerwähnte Erfindungsaufgabe voll erfüllt.

Bei Anwendung der Erfindung kann nunmehr insbesondere bei spitzenlos arbeitenden Maschinen ein Radsatz in kürzerer Zeit mit höherer Präzision und geringerer Zerspanung reprofiliert werden.

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Prinzipskizze näher erläutert, wobei auch die Vorteile der Erfindung deutlich werden.

Ein zu reprofilierendes Rad 1 eines nicht dargestellten Radsatzes wird von einer Antriebsrolle 3 auf der Lauffläche 2 angetrieben und abgestützt. Während des Rotierens des Rades 1 und damit des nicht näher dargestellten Radsatzes wird eine Tasteinrichtung ähnlich der Tasteinrichtung gemäß DT-PS 15 52 335, z.B. bestehend aus Randtaster, Laufflächentaster und Spurkranztaster, gegen das Rad 1 so lange angefahren, bis der Randtaster schaltet. Es ist darauf zu achten, daß jede Tasteinrichtung nur den sie tragenden Support steuert und keinen Einfluß auf den anderen Support ausübt. Man gibt nun einen bestimmten Erfahrungswert vor, der in Abhängigkeit vom üblichen Verschleißzustand der Räder der Radsätze beispielsweise bei 6 mm liegen kann, den der den Randtaster tragende Support weiter in Richtung auf das Rad 1 läuft, ohne daß bis dahin der letzte Spurkranztaster angesprochen hat. Wenn während dieser Laufstrecke von 6 mm der Laufflächentaster schaltet, ohne daß der Spurkranztaster geschaltet ist, fährt der Support die vollen 6 mm durch. Schaltet jedoch auch der letzte Spurkranztaster, hält die Tasteinrichtung den Support an. Falls jedoch der Spurkranz-

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taster während dieser 6 mm nicht schaltet, hält die Tasteinrichtung den Support nach diesen vorgegebenen 6 mm an.

Hierauf erfolgt der Meßschnitt von 6 mm Tiefe bis über den gewünschten Meßkreis hinaus. Auf diese Weise wird aus dem Rad 1 der Ringbereich 4 herausgedreht, so daß an der Lauffläche des Rades des Radsatzes die Meßfläche 5 erscheint. Der Meßschnitt wird soweit durchgeführt, daß man mit dem Meßrad eines bekannten Reibradmeßgerätes die Durchmesserdifferenz der beiden Räder eines Radsatzes in einer gewünschten, aber für beide Räder gleichen Meßebene, messen kann. Es kann wahlweise während des Schnittes oder auch nach Unterbrechung des Schnittes geschehen. Wenn so die Durchmesserdifferenz festgestellt ist oder auch festgestellt worden ist, daß keine Durchmesserdifferenz oder noch eine zulässige Durchmesserdifferenz vorliegt, wird der Tastkopf wieder eingeschwenkt und mit dem zugehörigen Support so weit vorgefahren, bis auch der letzte Spurkranzschalter schaltet, falls dieser innerhalb der inzwischen aogedrenten 6 mm noch nicht geschaltet natte. cJooald der letzte Spurkranzsclu,lter einer Tasteinrichtung schaltet, hält die Tasteinrichtung den sie tragenden Support an. Beide Supporte stehen nun so, daß die zugehörigen Drehwerkzeuge in der Lage sind, ein komplett neues Profil in einem Schnitt zu erzeugen. Eine eventuelle Durchmesserdifferenz aber kann wegen der unbekannten Lage der Rotationsachse bei Einstellung der Supporte durch die Tasteinrichtungen nicht berücksichtigt werden. Durch die vorangegangene Durchmessermessung mittels bekannter Reibradmeßgeräte aber wurde ja die Lage der Rotationsachse bezüglich der Drehwerkzeuge ermittelt, so daß nunmehr eine eventuell festgestellte Durchmesserdifferenz halbiert und auf der durchmessergrößeren Seite mit dem Support über die mittels Tasteinrichtung erfolgte Supporteinstellung hinaus zugestellt werden kann. Mit dieser Einstellung erfolgt der

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Fertigschnitt über das gesamte Profil, worauf die neue Lauffläche 6 mit der gewünschten reprofilierten Kontur erscheint. Nach Beendigung dieser Arbeitsgänge sind aus dem Rad 1 im Laufflächenbereich der Ringbereich 7 und im Spurkranzbereich 8 der Ringbereich 9 abgedreht worden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht eine andere Möglichkeit darin, die beiden Tasteinrichtungen mit den sie tragenden Supporten unabhängig voneinander so weit vorlaufen zu lassen, bis an jeder Tasteinrichtung der letzte Taster geschaltet hat. Hierdurch werden die zugehörigen Supporte angehalten und beide um einen gleichen und konstanten Betrag zurückgezogen. In dieser Stellung der Supporte wird nun der bereits beschriebene Meßschnitt durchgeführt, so daß man die Durchmesserdifferenz wieder mittels der bekannten Reibradmeßgeräte feststellen kann. Ergibt sich eine solche Durchmesserdifferenz außerhalb der zulässigen Toleranz, so wird diese halbiert und zuzüglich zu der zuvor zurückgezogenen Strecke auf der durchmessergrößeren Seite zugestellt. Mit dieser Einstellung erfolgt der letzte Schnitt, worauf die Kader fertig reprofiliert sind. Bei dieser Vorgehensweise kann ein zweimaliges Einschwenken der Tasteinrichtungen vermieden werden.

Es ist besonders vorteilhaft, das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend zu vervollkommnen, daß mit bekannten steuerungstechnischen Mitteln dafür gesorgt wird, daß die den zu reprofilierenden Radsatz tragenden und antreibenden Rollen eine Arbeitsposition derart einnehmen, daß alle Rollen die gleiche horizontale Ebene tangieren. Durch diese Maßnahme kann gewährleistet werden, daß die Achse des Radsatzes während des Profilierene keine unzulässige Schräglage in der Maschine einnimmt. Die bei Anwendung des so vorteilhaft ergänzten

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erfindungsgemäßen Verfahrens noch verbleibende Rest-Schräglage der Achse resultiert nunmehr nur noch aus der Durchmesserdifferenz der beiden verschlissenen lläder eines Radsatzes in der Kontaktzone mit den Antriebsrollen. Diese Durchmesserdifferenz liegt aber erfahrungsgemäß in der Größenordnung von 1 mm, so daß etwa eine Achseneignung von 1 zu 1.400 entsteht. Die infolge dieser Achseneignung sich während des Reprofilierens ergebende Profilverzerrung liegt bei weitem innerhalb der zulässigen Profiltoleranz und ist damit keine Gefahr.

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Claims

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Patentansprüche:

!./Verfahren zur Reprofilierung der Räder von Eisenbahnradsätzen durch vorzugsweise gleichzeitiges Bearbeiten der aus Lauf- und Spurkranzfläche gebildeten Radprofile der Räder eines Radsatzes auf einer Drehmaschine, insbesondere auf einer Unterflurdrehmaschine, wobei jedes Rad am Profil durch vorzugsweise zwei mit Abstand zueinander angeordnete, das Rad aufnehmende Rollen kraftschlUssig angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein TeilstUck der Laufflächenbreite je mit einer Spantiefe kleiner als die Spantiefe zur Wiederherstellung des Profils Überdreht wird und die Durchmesser der Überdrehten TeilstUcke ermittelt sowie miteinander verglichen werden, worauf das dem TeilstUck mit dem kleineren Durchmesser zugeordnete Drehwerkzeug um den Betrag der flJr die endgültige Reprofilierung erforderlichen Spantiefe und das dem Teilstück mit dem größeren Durchmesser zugeordnete Drehwerkzeug um den gleichen Betrag und zusätzlich um den halben Durchmesserdifferenzbetrag zugestellt werden, bevor mit den Drehwerkzeugen die endgültige Profilkontur in einem Zug wiederhergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Radsatz antreibenden Rollen die Räder an der Lauffläche aufnehmen und die Position der Rollen in vertikaler Richtung verändert wird, bis alle Rollen von einer horizontalen Ebene tangiert werden.

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