DE2612174C3 - Schienenschleifmaschine für das Abschleifen von Unregelmäßigkeiten der Schienen-Fahrfläche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schienenschleifmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die höheren Fahrgeschwindigkeiten beim Zugverkehr bedingen auch aus Gründen der Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und des Fahrkomforts einen guten Zustand der Oberfläche der Schienenköpfe und somit auch deren Erhaltung. Durch die extrem hohen Achslasten werden die Schienen oft bis zur Fließgrenze beansprucht und unterliegen daher einem relativ hohen Verschleiß. Sie verlieren dabei ihr Profil, und es entstehen auf den Fahrflächen (Fahrspiegel) und Fahrkanten Schäden, wie z.B. Riffel, Wellen bzw. Übergratungen od. dgl, wodurch beim Befahren Schwingungen und Stöße entstehen, die auf die Fahrwerke bzw. Fahrzeuge übertragen werden und dabei die Gleislage nachteilig beeinflussen sowie eine hohe Lärmbelästigung und eine Verminderung des Fahrkomforts nach sich ziehen. Zur Beseitigung dieser Schäden an den Schienen werden diese daher in gewissen Zeitabständen Zeitabständen mit Schleifvorrichtungen bzw. Schienenschleifzügen geschliffen. Dies erfolgt z. B. unter Verwendung von einer oder mehreren hintereinander angeordneten rotierenden Schleifscheiben. Die rotierbaren Schleifscheiben mit den gegebenenfalls erforderlichen Kontroll- oder Tastorganen sind hierbei entweder auf vom Gleis abhebbaren Klein-

schleifmaschinen, selbstfahrbaren Maschinen oder eigenen Schleifzügen angeordnet

Eine bekannte Schleifmaschine mit .mehreren Schleifscheiben zum Bearbeiten der Schieneukopf-Obsrfläche gemäß der DE-OS 2255435 besteht aus einem s Maschinenrahmen, der auf einem schienen- und straßengängigen Fahrzeug höhenbeweglich angeordnet und Ober Gleitstücke und Spurführungsteile in der abgesenkten Stellung auf und spielfrei an den Schienen geführt ist Der Maschinenrahmen weist einen höhenverstellbaren, mit einem Schleifwerkzeug für jede Schiene zum Bearbeiten der gesamten Schienenkopf-Oberfläche versehenen Werkzeugrahmen auf. Zur Anpassung der Schleiffläche des Schleifwerkzeuges an die herzustellende Schienenkopfform ist diesem weiter- is hin ein gegenüber dem Werkzeugrahmen höhenverstellbares Profilierwerkzeug zugeordnet Eine genaue Bearbeitung bzw. die gewünschte Schienenkopfform ist jedoch mit dieser Vorrichtung nicht erzielbar, da lediglich je eine Schleifscheibe pro Schiene in fixem Abstand zueinander quer zur Schienenachse vorgesehen ist, so daß schon bei minimalen Spurweitendifferenzen oder auch nur ungenauen Einstellungen des Schleifwerkzeugaggregates in Verbindung mit der Profiliervorrichtung ungewollte Überschleifungen entstehen. Darüber hinaus sind sehr zeitaufwendige Einstellvorgänge erforderlich, und eine gleichzeitige genaue Bearbeitung beider Schienenstränge ist mit einer derartigen Vorrichtung an sich nicht möglich.

Es ist weiterhin durch die DE-OS 24 10 5c4 eine Schienenkopf-Nachformschleifmaschine bekannt deren mit einer Topfscheibe ausgestattetes Schleifwerkzeugaggregat auf einem höhenverstellbaren Werkzeugrahmen angeordnet ist, welcher der Höhe nach mit einem die Schiene abtastenden Organ geführt ist Die Führungsorgane des Werkzeugrahmens sind hierbei auf einem um eine parallel zur Gleislängsachse verlaufende und am Fahrzeugrahmen angeordnete Achse verschwenkbaren Zwischenrahmen gelagert Der eigentliche Schleifvorgang wird mit dieser Vorrichtung in der Weise ausgeführt daß über das gesamte Profil des Schienenkopfes (Fahrspiegel) die Schleifscheibe stufenweise, d. h. in mehreren Arbeitsgängen, eingesetzt wird. Abgesehen davon, daß eine derartige Bearbeitungsweise relativ zeitaufwendig ist, da eben mehrere Schleifvorgänge erforderlich sind und darüber hinaus zeitaufwendige Nachstellvorgänge in Verbindung mit dem Tastorgan gegeben sind, kann das gewünschte Profil schon hinsichtlich der Genauigkeit nicht hergestellt werden, da durch die Mehrzahl dieser Schleifvorgänge mehr oder minder nebeneinander verlaufende Facettenflächen hergestellt werden, die stark von der Umfangsform der Fahrfläche, nämlich dem gewünschten Profil, abweichen. Auch bei dieser bekannten Maschine sind darüber hinaus keine Maßnahmen getroffen, die auch bei Spurweitendifferenzen eine kontinuierliche Führung der Arbeit erlauben, ohne zeitaufwendige Einstellvorgänge durchführen zu müssen bzw. ohne dabei die Genauigkeit des eigentlichen Arbeitsvorganges zu beeinträchtigen. t>o

Aus der CH-PS 5 49 693 ist es bei einer Schienenschleifmaschine bekannt zur Veränderung der Stellung von Schleifaggregaten Zwischenrahmen vorzusehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleifmaschine zu schaffen, mit welcher insbesondere eine wesentlich höhere Genauigkeit bei der Bearbeitung derartiger Schienenköpfe erzielbar ist und mit der gegebenenfalls der Zeitaufwand für die Herstellung der gewünschten Schienenkopf-Oberflächenform verringert wird, insbesondere unter Berücksichtigung der verschiedenen Betriebsbedingungen, beispielsweise Spurweiten-, Höhen- und Lagedifferenzen oder Anpassung an verschiedene Schienenprofilarten.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst

Durch die mehrfache Verstellbarkeit der Schleifwerkzeugaggregate bzw. ihrer Schleifwerkzeuge einerseits zum Zwischenrahmen und andererseits auch relativ zum Maschinenrahmen, sowie der bestimmten Zuordnung der Schleifaggregate zum Gleis bzw. dessen Schienen wird eine universelle Anpassung bzw. Zordnung der Werkzeugschleifflächen an die zu bearbeitenden Schienenprofile auch bei vorhandenen Spurweitendifferenzen bzw. wechselnden Spurweiten- und Schienenkopfformen sowie auch unterschiedlichen Tiefen ermöglicht Es ergeben sich weiterhin, insbesondere auch bei vorhandenen Spurweiten- oder ähnlichen Lagedifferenzen der beiden Schienen zueinander, nunmehr keine Profilverschiebungen relativ zum herzustellenden Schienenprofi], so daß eine sehr hohe Genauigkeit erzielt wird. Mit einer Maschine nach der Erfindung können nunmehr erstmals die verschiedensten, oft sehr stark wechselnden Profilformen der Schienenköpfe exakt und rasch, insbesondere meist sogar in einem einzigen Arbeitsgang, bearbeitet bzw. wiederhergestellt werden. Darüber hinaus kann durch die mehr- bzw. zweifache Verstellmöglichkeit der Schleifwerkzeugaggregate die Einstellung der Schleifwerkzeuge relativ zur Schiene bzw. zu den Schienen auch bei einer Abhebung bzw. nach Abhebungen der Schleifwerkzeuge von denselben genau beibehalten werden. Weiterhin wird bei Spurveränderungen bzw. unterschiedlichen Abnützungen der Schiene eine unabhängige Anpassung der jeder Seite der Schiene zugeordneten Werkzeugrahmen bzw. Schleifwerkzeuge der Höhe nach erreicht und es kann insbesondere auch eine Anpassung an die Umfangsform der zum Maschinenrahmen näher oder ferner liegenden Schienen vorgenommen werden. Mit einer Maschine nach der Erfindung werden somit Genauigkeit und Leistung in höchstem Maße erreicht, wobei darüber hinaus in vorteilhafter Weise eine Anpassung an die verschiedenen, an sich nachteiligen Betriebsbedingungen, Gleislagen u. dgl. vorgenommen werden kann.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 2 wird insbesondere auch bei sehr großen Veränderungen der Spurweite — beispielsweise im Zuge einer kontinuierlichen Durchfahrt — die Voraussetzung dafür geschaffen, daß im Zuge der Zustellbewegung der Schleifscheibe zur jeweiligen Schiene derartige Differenzen nicht mehr auf das Arbeitsergebnis einen nachteiligen Einfluß ausüben, d.h. die vorhandenen Spurweitendifferenzen werden somit durch die Zustellbewegung der Schleifwerkzeuge ausgeglichen, wobei innerhalb des größeren Schleifwerkzeugprofils mehrere voneinander verschiedene Stellungen in seitlicher Richtung und in Abhängigkeit eben von verschiedenen Spurweitendifferenzen der Schiene ohne Beeinträchtigung des gewünschten Schienenprofils im Zuge der jeweiligen Bearbeitung Hurch die winkelige Anordnung der Schleifwerkzeuge zur Schiene möglich sind. Das profilierte Schleifwerkzeug weist somit immer jeweils auf die Schiene bzw. den Schienenkopf eine achsrichtige Stellung für das gewünschte Schienenkopfprofil auf.
Im Rahmen der Erfindung kann aber auch die

Alternative nach Anspruch 3 vorgesehen sein.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung gibt der Anspruch 4 wieder. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für einen Einsatz beim Schleifen der Fahrfläche bzw. des Fahrspiegels der Schienen mittels zweier Schleifwerkzeuge, die jeweils zur Bearbeitung nur eines Teils des Schienenkopf-Oberflächenlängsbereiches ausgebildet bzw. angeordnet sind. Diese Maßnahme bietet besonders in konstruktiver Hinsicht viele Vorteile und einen einfachen Aufbau. Die Anordnung wird hierbei zweckmäßig entsprechend Anspruch 5 getroffen, wobei die beiden Schleifscheiben, in Schienenlängsrichtung gesehen, einander geringfügig überschneiden, so daß auch größere Umfangsflächen (Fahrspiegel) in kontinuierlicher Weise in einem Arbeitsgang bearbeitet werden können. Die Schleifflächen der Schleifwerkzeuge werden dann durch ihre jeweiligen zugeordneten Profiliervorrichtungen derart profiliert, daß sich die Schleifzonen überdecken und der Aufbau eines Schleifgrates vermieden wird. Die spiegelsymmetrische Anordnung in bezug auf beide Schienen des Gleises gewährleistet eine besonders genaue und vorteilhafte Bearbeitung beider Schienen, so daß ein symmetrisches Schleifbild und eine hohe Qualität erreicht wird, die sich in einem ruhigeren Lauf der darüberrollenden Zuglasten bzw. -garnituren auswirkt

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 6 kann das Ausmaß der in einem Arbeitsgang abzutragenden Materialmenge größer gewählt werden, und es werden am Beginn des jeweiligen Arbeitseinsatzes Einstellarbeiten zur Einstellung der Schleifwerkzeuge auf unterschiedliche Neigungen vermieden.

Durch die Maßnahmen nach Anspruch 7 wird eine mehrfache Oberdeckung der einzelnen Schleifbereiche der Schleifwerkzeuge und eine besonders wirksame und leistungsfähige Schleifscheibenanordnung geschaffen.

Gemäß Anspruch 8 wird durch die starre Anordnung und Führung der Werkzeugrahmen entlang der Führungssäulen eine exakte Führung und formschlüssige Verstellung erreicht

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 9 wird eine rasche Nachstellung gewährleistet und in Verbindung mit den Maßnahmen nach Anspruch 8 werden das Auttreten von Schwingungen sowie die daraus resultierenden Rattermarken vermieden.

Zur Steuerung der Seiten- oder Höhen- und Seitenverstellung der Schleifwerkzeuge sind die Maßnahmen nach Anspruch 10 vorteilhaft Dadurch wird die tatsächliche Abtraghöhe bzw. Schleiftiefe als Regelfaktor mit herangezogen und es kann dabei auch die Schleiftiefe bei wechselnder Oberflächenbeschaffenheit gleich gehauen werden.

Die Gesamtbehandlung der Oberfläche des Schienenkopfes bzw. der Fahrflachen der Schienen wird durch die Ausgestaltung nach Anspruch 11 begünstigt

Im Rahmen der Erfindung kann weiterhin die Ausgestaltung nach Anspruch 12 vorgesehen sein. Dadurch wird eine besonders rationelle Arbeitsweise unter gleichzeitiger Einhaltung der Genauigkeit mit eo geringstmöglicher Abschleifung der einzelnen Schienenprofile gewährleistet

Zum besseren Verständnis wird die Erfindung im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausfühnmgsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt gemäß den Schnittlinien I-I in Fig.2, einer Schleifmaschine nach der Erfindung mit einer einer Schienenseite zugeordneten Rahmenanordnung,

F i g. 2 die Draufsicht auf einen Maschinenrahmen mit Schleifwerkzeugaggregaten zum Bearbeiten der Schienenkopfoberflächen beider Schienen,

Fig.3 einen Querschnitt gemäß den Schnittlinien III-IIIinFig.2,

F i g. 4 ein Schleifwerkzeugaggregat mit Schleifwerkzeug und Schleifflächen-Profiliervorrichtung in größerem Maßstab entsprechend dem Sichtpfeil IV in F i g. 3,

Fig.5 je einen in Gleislängsrichtung versetztem Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispieles mit einem Maschinenrahmen, teilweise im Schnitt, und Schleifwerkzeugen zum gleichzeitigen und bzw. oder voneinander unabhängigen Bearbeiten der Schienenkopf-Oberflächen und -Flanken in größerem Maßstab und in schematischer Darstellung.

Die F i g. 1 und 2 zeigen einen Maschinenrahmen i einer Schienenschleifmaschine 2, der über Fahrwerke 3 auf dem aus Schienen 4 und 5 bestehenden Gleis abgestützt ist, sowie eine dem Maschinenrahmen 1 zugeordnete Rahmenordnung 6. Diese Rahmenanordnung 6 besteht aus einem entlang von am Maschinenrahmen 1 angeordneten Führungssäulen 7 mittels eines Verstellantriebes 8 der Höhe nach etwa senkrecht zur Gleisebene bewegbaren Zwischenrahmen 9 und einem Werkzeugrahmen 10, der entlang von weiteren am Zwischenrahmen 9 angeordneten Führungssäulen 11 mittels eines Höheneinstellantriebes 12 der Höhe und der Seite nach verstellbar gelagert ist Weiters ist dieser Werkzeugrahmen 10 zur Aufnahme zweier in Arbeitsrichtung — mit Pfeil A bezeichnet — bzw. Gleislängsrichtung hintereinander angeordneter Schleifwerkzeugaggregate 13 ausgebildet, die mit Schleifwerkzeugen 14 zum Abschleifen von — in der Zeichnung schematisch angedeuteten — auf der Schienenkopfoberseite vorhandenen Unebenheiten, wie Riffeln oddgL, ausgestattet und mit dem Werkzeugrahmen 10 gemeinsam verstellbar sind.

Zur höhenmäßigen Führung des Maschinenrahmens 1 ist jedes Fahrwerk 3 mit auf der Schienenkopfoberseite aufliegenden Rollen 15 und einem mittig angeordneten, mit einem Spurführungsteil 16 versehenen und gegenüber dem Maschinenrahmen in Achsrichtung verschiebbar gelagerten Spurkranzrad 17 ausgestattet

Wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind die jeweils gegenüberliegenden, je einer der beiden Schienen 4 und 5 zugeordneten, in Achsrichtung verschiebbaren Spurkranzräder 17 über eine Spreiz- und Arretiervorrichtung 18 miteinander verbunden. Diese besteht aus mit den Spurkranzrädern 17 und mit den Enden eines — mittig zwischen den gegenüberliegenden Fahrwerken an dem, quer zur Arbeitsrichtung gesehen, sich über beide Schienen erstreckenden, starren Maschinenrahmen 1 drehbar gelagerten — doppelarmigen Schwenkhebels 19 verbundenen Spurstangen 20, die mittels einer am Schwenkhebel 19 angreifenden Zylinderkolbenanordnung 21 zur spielfreien Anlage der Spurführungsteile 16 an den beiden Schienen 4 und 5 quer zur Arbeitsrichtung und entgegengesetzt bewegt werden können. Durch die gezeigte Ausbildung der Spreiz- und Arretiervorrichtung 18 und die drehbare Anordnung des doppelarmigen Schwenkhebels 19 um eine Schwenkachse 22 wird eine zentrische Führung der Mittellängsachse M des Maschinenrahmens 1 zwischen den beiden Schienen 4 und 5 erzielt Weicht nämlich — wie mit strichlierten Linien dargestellt — die Schiene 5 um das MaB Ax von der Normalspurweite 2* ab, so wird die Mittellängsach-

Δχ

se M um das Maß —— in Richtung zur Schiene 5 zu

bewegt und befindet sich wieder zentrisch —im Abstand X\ — zwischen den beiden Schienen 4,5.

Die jeder Schiene zugeordneten Rahmenanordnun- ·-, gen 6, 23 und 24, 25 bzw. deren Zwischenrahmen 9,26, 27, 28 sowie Werkzeugrahmen 10, 29, 30, 31 sind quer zur Schienenlängsachse gesehen am Maschinenrahmen 1 in fixem Abstand voneinander angeordnet. Die den Zwischenrahmen 9, 26 bzw. 27, 28 zugeordneten ι ο Werkzeugrahmen 10,29 bzw. 30, 31 sind zueinander in Gleislängsrichtung versetzt. Das Ausmaß der Versetzung entspricht im dargestellten Ausführungsbeispiel der halben Distanz zwischen den beiden auf einem Werkzeugrahmen 10, 29, 30, 31 angeordneten Schleif-Werkzeugaggregaten 13.

Wie in F i g. 3 ersichtlich, sind die Werkzeugrahmen 10, 29, 30, 31 und die auf diesen angeordneten Schleifwerkzeugaggregate 13 im wesentlichen gleich ausgebildet, jedoch spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet und in Gleislängsrichtung zueinander versetzt. Das in Arbeitsrichtung A jeweils vordere Schleifwerkzeugaggregat 13 der hinteren Werkzeugrahmen 29 und 31 ist zwischen den beiden Schleifwerkzeugaggregaten 13 des derselben Schiene 4 bzw. 5 jeweils zugeordneten vorderen Werkzeugrahmens 10 bzw. 30 vorgesehen. Gleiches gilt für das in Arbeitsrichtung A jeweils hintere Schleifwerkzeugaggregat 13 der vorderen Werkzeugrahmen 10, 30, das sich zwischen den beiden Schleifwerkzeugaggregaten 13 des dersel- jo ben Schiene 4 bzw. 5 zugeordneten hinteren Werkzeugrahmens 29, 31 befindet Durch diese übergreifende Anordnung der Schleifscheibe 14 werden auch insgesamt eine kurze Baulänge und vor allem Vorteile in technologischer Hinsicht erzielt, da z. B. der Aufbau von Schleifgraten zwischen den einzelnen, auf den gegenüberliegenden Seiten der Schienenkopfoberseite zum Einsatz kommenden Schleifwerkzeugen vermieden wird. Die Drehrichtung der einzelnen Schleifwerkzeuge 14 ist in F i g. 2 mit kleinen Pfeilen angedeutet, woraus ersichtlich ist, daß die jeweils aufeinanderfolgenden Schleifwerkzeuge eines Werkzeugrahmens 10 in entgegengesetzter Richtung rotieren, wodurch die auf den Werkzeugrahmen ausgeübten Beanspruchungen verringert werden und ein gleichmäßigeres Schleifbild der geschliffenen Fläche erreicht wird.

Die Fig.3 zeigt auch den insbesondere zur Einstellung der Schleiftiefe der Schleifwerkzeuge 14 vorgesehenen Höheneinstellantrieb 12, und zwar besteht dieser aus einer Gewindespindel 32, die in dem Zwischenrahmen 9, 26, 27, 28 drehbar gelagert ist und mit einem Hydraulikmotor 33 in Rotation versetzbar ist Dieser Gewindespindel ist eine Wandermutter 34, die fix mit dem entsprechenden Werkzeugrahmen 10, 29, 30, 31 der jeweiligen Rahmenanordnung 6, 23, 24, 25 verbunden ist, zugeordnet Sowohl die Führungssäulen 11 als auch die Gewindespindel 32 der Höheneinstellantriebe 12 sind quer zur Gleislängsrichtung in einer insbesondere zur Gleisebene und zur Schienenlängsachse senkrecht angeordneten Ebene geneigt, wobei die auf bo den einander gegenüberliegenden Zwischenrahmen 9, 26 bzw. 27, 28 angeordneten Führungssäulen 11 und Gewindespindeln 32 spiegelsymmetrisch angeordnet und mit ihren oberen Enden zueinander geneigt sind, so daß deren Längsachsen einen in Richtung der Schienen 4,5 offenen Winkel bilden und sich demgemäß oberhalb der Schienenköpfe schneiden.
Wie aus der Fig.3 weiterhin zu ersehen ist sind jedem mit einem Elektromotor 35 angetriebenen Schleifwerkzeugaggregat 13 an dem Zwischenrahmen 9, 26, 27, 28 angeordnete und mit diesem gemeinsam höhenverstellbare Profiliervorrichtungen 36 zugeordnet Die Zustellung der Schleifwerkzeuge zum Einstellen der Schleiftiefe bzw. das Zustellen bzw. Abheben der Schleifwerkzeuge während des Schleifvorganges erfolgt durch eine Seiten- und Höhenverstellung des Werkzeugrahmens mittels der Gewindespindel 32 parallel zur Achsrichtung der Führungssäulen 11 und dieser Gewindespindeln 32.

In F i g. 4 ist weiterhin gezeigt, daß die Schleifwerkzeugachse 14' parallel zur Achse der Führungssäulen 11 des Zwischenrahmens 26 in einer zur Schienenlängsachse senkrecht verlaufenden Ebene schräg bzw. geneigt verläuft. Die Schleifwerkzeugachse 14' und die Schienenlängsachse bzw. die insbesondere durch die Schienenlängsachse verlaufende senkrechte Ebene 4' schließen einen Winkel λ ein, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa 15° beträgt. Die ringförmige Stimschleiffläche des Schleifwerkzeuges 14 ist mit einer konkaven Wölbung ausgestattet, deren Radius in der Schienensymmetrieebene liegt Der Radius der ringförmigen Stimschleiffläche ist derart ausgelegt daß eine Umhüllungskurve für die Schienenkopfoberseite gebildet wird, die auch bei einem seitlichen Abweichen des Schienenkopfes eine Bearbeitung ermöglicht. So kann dieser Radius der Umhüllungskurve, bei welchen der Radius der Schienenkopfoberseitenwölbung zirka 300 bis 400 mm beträgt, zirka 1500 mm betragen.

Die Schleifwerkzeuge 14 können mit einer Umfangsgeschwindigkeit von zirka 48 m pro Sekunde angetrieben werden, wobei die Leistung des Elektromotors 35 zirka 7,5 kW beträgt. Als Schleifmittel für das Schleifwerkzeug 14 kann Halbedelkorund mittlerer Körnung und einem hohem Härtegrad verwendet werden, wobei das Schleifwerkzeug ein mittleres Gefüge und eine Kunstharzbindung aufweist.

Um eine möglichst gute Wiederherstellung der Schienenkopfoberseitenform zu erreichen, ist der ringförmigen Stimschleiffläche des Schleifwerkzeuges 14 eine Profiliervorrichtung 36 zugeordnet die einen Tragteil 37 aufweist, an welchem eine auswechselbare Kulissen- bzw. Schablonenanordnung 38 sowie ein Zylinder einer Zylinder-Kolben-Anordnung 39 befestigt ist An einem mit der Zylinder-Kolben-Anordnung 39 senkrecht bzw. quer zur Schleifwerkzeugachse 14' bzw. radial zum Schleifwerkzeug 14 bewegbaren Führungsteil ist über eine Prallelogrammführung 40 ein zur Aufnahme und Halterung eines Profilierwerkzeuges 41 ausgebildeter, mit einer der Kulissenanordnung 38 zugeordneten Rolle versehener Tastarm 42 angelenkt. Das Profilierwerkzeug 41 ist zur Anpassung der ringförmigen Stimschleiffläche 43 der Schleifwerkzeuge 14 an die Schienenkopfoberseitenwölbung mit einem Diamantschleif kopf versehen.

Die Abnützung der Schleifwerkzeuge 14 wird durch Verstellung der Werkzeugrahmen 10,29,30,31 mittels der Höheneinstellantriebe 12 ausgeglichen. Die Stellung des Werkzeugrahmens 29 bei einem abgenützten Schleifwerkzeug 14 ist mit strichlierten Linien ebenfalls in F i g. 4 angedeutet

In Fig.5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Maschinenrahmen gemäß der Erfindung dargestellt, wobei die mit den Darstellungen in den Fi g. 1 —4 übereinstimmenden TeQe mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. In der linken Hälfte dieser Figur ist eine Rahmenanordnung 44 sowie ein dieser zugeordneter

Zwischenrahmen 45 und ein Werkzeugrahmen 46 für ein Schleifwerkzeugaggregat 47 mit einem Schleifwerkzeug 48 zum Bearbeiten der Schienenkopfinnenseiten einschließlich der Fahrkante bzw. Schienenkopfkante dargestellt Der Zwischenrahmen 45 ist auf einem Maschinenrahmen 49 höhenverstellbar gelagert Wie aus dem rechten Teil der F i g. 5 zu ersehen ist, ist auf dem gemeinsamen Maschinenrahmen 49 auch zumindest eine Rahmenanordnung 50 in Gleislängsrichtung jedoch vor dem Schleifwerkzeugaggregat 47 zur Aufnahme eines Schleifwerkzeugaggregates 13 mit einem Schleifwerkzeug 14 zum Bearbeiten der Schienenkopfoberseite angeordnet Die Rahmenanordnungen 44 und 50 sind zu einer gemeinsamen verfahrbaren Einheit zusammengefaßt und in Gleislängsrichtung hintereinander am Maschinenrahmen 49 angeordnet, um durch ein aufeinanderfolgendes Bearbeiten der Schienenkopfoberseite bzw. der Schienenkopfinnenseite und der Schienenkopffahrkante die gesamte Schienenfahrfläche in einem Arbeitsgang schleifen zu können. Der Maschinenrahmen 49 ist bei dieser Ausführungsform überdies in Gleismitte geteilt, und die beiden Rahmenteile sind an den einander zugewandten Seiten über quer zur Schienenlängsachse gerichtete Führungsorgane ineinander geführt und mit einem Spreizantrieb verbunden. Die Rahmenteile des Maschinenrahmens 49 sind überdies mit fix an diesen und in fixem Abstand von den Rahmenanordnungen 44 bzw. 50 angeordneten, der besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellten Spurkranzrädern ausgestattet Durch ein Auseinanderdrücken der beiden Rahmenteile mittels des Spreizantriebes quer zur Schienenlängsachse werden die Spurkranzräder spielfrei an die beiden Schienenkopfinnenseiten der beiden Schienen angelegt, wodurch auch bei wechselnden Spurweiten eine immer gleichbleibende Zentrierung der Schleifwerkzeuge zu den Schienen erreicht wird.

Für die Seiten- und Höheneinstellung bzw. zur Zustellung des Schleifwerkzeuges 14 bzw. Schleifwerkzeugaggregates 13 zur Einstellung auf verschiedene Schleiftiefen bzw. zur exakten höhenmäßigen Führung und zum Ausgleich der Abnutzungen des Schleifwerkzeuges 14 ist dieses auf Führungssäulen 51 gelagert, die in einer senkrecht zur Schienenlängsachse verlaufenden Ebene geneigt angeordnet sind und mit einem Hydraulik-Zylinder-Kolben-Antrieb 52 verbunden. Das Schleifwerkzeugaggregat 47 ist dagegen zur Zustellung des Schleifwerkzeuges 48 in Richtung der Schieneninnenseiten auch quer zur Schienenlängsachse und parallel zur Gleisebene verlaufenden Führungssäulen 53 gelagert und mit einer Hydraulik-Zylinder-Kolben-Ang S'S VcfLlUnucfL £*Ur octätigiiilg ucF ι lyuräiliiit-

Zylinder-Kolbefi-Anordnungen 52 bzw. 54 ist diesen je eine Steuereinrichtung 55, die ein Servoventil 56 umfaßt, zugeordnet Jede dieser Steuervorrichtungen 55 steht über eine Druckmittelpumpe mit einem Tank sowie mit einer Spannungsquelle — im dargestellten Ausführungsbeispiel einem Generator — und mit einem Elektromotor 57 bzw. 58 der beiden auf einem Werkzeugrahmen 46 angeordneten Schleifwerkzeugaggregate 13 bzw. 47 in Verbindung. Die Solenoide des dargestellten elektrohydraulischen Servoventils 56 sind über Schwellwertschalter mit dem Stromkreis für die Versorgung der Elektromotoren 56 und 57 zusammengeschaltet

Der Arbeitsablauf beim Einsatz der Schleifmaschine wird nun an Hand der Darstellung in der Fig.5 näher erläutert: Der beispielsweise auf einer mit einem eigenen Antrieb versehenen Maschine höhenverstellbar gelagerte Maschinenrahmen 49 wird nach dem Eintreffen an der Arbeitsstelle auf die Schienen 4,5 abgesenkt und die beiden Rahmenteile werden mittels des Spreizantriebes quer zur Schienenlängsachse so weit auseinandergedrückt, bis die zugeordneten Spurkranzräder spielfrei an den Schienenkopfinnenseiten der beiden Schienen anliegen. Daran anschließend werden die Zwischenrahmen 9 bzw. 45 mittels der Verstellantriebe abgesenkt, bis sich die Schleifwerkzeuge 14 der Schleifwerkzeugaggregate 13 knapp oberhalb der Schienenfahrflächen befinden. Nun wird durch die Voreinstellung der minimalen und maximalen Stromaufnahme der Elektromotoren 57, 58 an dem zwischen einem Stromanzeigegerät 59 der Steuereinrichtung 55 und den Solenoiden des Servoventils 56 vorgesehenen Schwellwert-Schaltgerät die Schleif- bzw. Abtragtiefe der Schleifwerkzeuge 14 bzw. 48 voreingestellt und die Schleifwerkzeuge 14 in Rotation versetzt, worauf mittels der Antriebe 52, 54 das jeweilige Schleifwerkzeug 14 noch weiter abgesenkt bzw. das Schleifwerkzeug 48 quer zur Schienenlängsachse gesehen an die Schienen 4 bzw. 5 herangeführt wird. Dieses Heranführen bzw. diese Zustellbewegung wird erst dann beendet, wenn die aufgrund der erforderlichen Leistung bei einer gewissen Schleiftiefe erforderliche und voreingestellte Stromaufnahme der Elektromotoren 57 und 58 erreicht ist Am Ende bzw. bereits während dieser Zustellbewegung wird der Maschinenrahmen 49 in Gleislängsrichhing kontinuierlich vorwärtsbewegt, wobei je nach der Oberflächenbeschaffenheit der Schienen bei einer zu geringen Stromaufnahme der Elektromotoren 57 und 58

— und damit einer zu geringen Schleiftiefe — die Schleifwerkzeuge 14,48 in Richtung auf die Schienen 4 und 5 zugestellt werden, während sie bei einer zu hohen Stromaufnahme von diesen wegbewegt werden. Damit wird erreicht, daß im Zuge der kontinuierlichen Vorwärtsbewegung die voreingestellte Schleiftiefe im wesentlichen beibehalten wird und die Erhöhungen, wie Buckel usw, abgeschliffen werden. LJm während des Schleifvorganges gleichzeitig auch die Schienenkopfoberseitenwölbung annähernd wieder herzustellen, ist

— siehe insbesondere F i g. 4 und 5 — den ringförmigen Schleifflächen der topfscheibenartigen Schleifwerkzeuge 14, 48 eine Profiliervorrichtung 36 bzw. 60 zugeordnet Mittels der Profiliervorrichtung 60 wird die Form der ringförmigen Schleiffläche 43 des Schleifwerkzeuges 48 an das zu schleifende Schienenkopfflanken-Profil angepaßt da allfällige Spurerweiterungen durch eine Seitenverstellung des Schleifwerkzeugaggregates 47 mittels des Seitenverstellantriebes 54 egalisiert werden. Dagegen wird die ringförmige Schleiffläche 43 der Schleifwerkzeuge 14 derart profiliert, daß sie eine UmhOllungskurve 61, insbesondere eine Kreisbogenform, für die Schienenkopfoberseitenwölbung bei unterschiedlichen Schienenkopfoberseitenstellungen bildet Durch diese entsprechende Profilierung der Schleifflächen der Schleifwerkzeuge. 14 mittels des Profilierwerkzeuges 41 können die Veränderungen der

μ Stellung der Schienenkopfoberseite, beispielsweise bei einer Spurerweiterung am Ax, durch eine Zustellbewegung der Schleifwerkzeugaggregate 13 in Richtung der Schleifwerkzeugachse 14' ausgeglichen werden.
Um eine relativ günstige Gestaltung dieser Umhfil-

b^r> lungskurve 61 und eine möglichst exakte Anpassung bzw. Wiederherstellung des Schienenkopfes, insbesondere auch dann, wenn der Maschinenrahmen, wie in den Fig. 1—3 dargestellt, als starre Einheit ausgebildet ist

zu erzielen, ist die Schleifwerkzeugachse 14' in einer zur Schienenlängsachse senkrechten Ebene geneigt angeordnet Die Schleifwerkzeugachse 14' befindet sich dann im Winkelbereich zwischen einer zur Gleisebene parallen und einer in Schienenlängsrichtung senkrecht zur Gleisebene verlaufenden Ebene 4'. Damit wird erreicht, daß auch bei einer Verstellung der Schleifwerkzeugaggregate 13 der Höhe nach zur Anpassung an unterschiedliche Spurweiten, insbesondere bei Verwendung eines starren Maschinenrahmens 1, sich die geschliffenen Schienenkopfoberseitenbereiche, in Gleislängsrichtung gesehen, überdecken. Dabei ist auch zu beachten, daß der Radius der mit einer konkaven Wölbung versehenen Stirnschleifflächen der Werkzeuge in der Schienensymmetrieebene liegt und, beispielsweise bei einem Radius der Schienenkopfoberseitenwölbung von 300 bis 400 mm, 1600 mm beträgt

Die Schleiffläche der Schleifwerkzeuge 14, 48 wird meist bereits bei Herstellung des Schleifwerkzeuges entsprechend der gewünschten Umhüllungskurve ausgebildet, wobei die Verformungen aufgrund von Veränderungen der Schleiffläche während der Arbeit bzw. die Unebenheiten, die dadurch entstehen, daß nur Teile der stirnseitigen Schleiffläche mit der Schiene in Schleifkontakt stehen, mittels der Profiliervorrichtung 36,60 beseitigt werden. Die Profilierwerkzeuge können beispielsweise mittels einer Steuervorrichtung, z. B. einem Zeitschaltrelais oder durch manuelle Betätigung, je nach Abnützungsgrad der Schleifwerkzeuge, während des Arbeitseinsatzes mit geringer Geschwindigkeit radial über die Schleiffläche 43 des Werkzeuges geführt werden. Zur Steuerung der Verschiebebewegung kann ein entsprechend gedrosseltes Druckmittel, beispielsweise Druckluft, zur Beaufschlagung der Zylinder-Kolben-Anordnung 39 vorgesehen werden.

Zum Ausführungsbeispiel in den F i g. 1 bis 3 ist noch aufzuzeigen, daß sich die Arbeitsbereiche der jeweils einer Schiene zugeordneten, gegenüberliegenden Schleifwerkzeuge bei einem Gleis mit exakter Spurweite von 1435 mm — der Abstand zwischen den Schienenlängsachsen bzw. Ebenen 4' der beiden Schienen 4,5 beträgt dann 1500 mm — um zirka 15 mm überdecken. Dadurch kann auch bei Spurerweiterungen bis zu 30 mm die Schienenkopfoberseite einwandfrei geschliffen werden. Überdecken sich die Schleifbereiche bei einem Abstand der Ebenen 4' von 1508 mm um 15 mm, so können zwischen dem zulässigen Minimalabstand von 1495 mm und dem Maximalabstand von 1530 mm die Schienenkopfoberseiten beider Schienen mit einer entsprechenden Überdeckung der Schleifbereiche — senkrecht zur Ebene 4' gesehen — bearbeitet werden.

Bei extrem starken Spurerweiterungen in Gleisbogen ist es überdies möglich, die Schleifwerkzeugachsen 14' durch eine kombinierte Höhenverstellung mit den Verstellantrieben 8 der Zwischenrahmen 9, 26, 27, 28

iü sowie einer Seiten- und Höheneinstellung der Werkzeugrahmen 10,29,30,31 quer zur Schienenlängsachse parallel zu verschieben, so daß die Umhüllungskurve 61 auf die jeweilige Mitte des Schienenkopfes zentriert werden kann. Dazu kann z. B. auch im Bereich des doppelarmigen Schwenkhebels 19 — F i g. 2 — eine Wellvorrichtung 62 zum Feststellen der Veränderungen der Spurweite zur automatischen Nachstellung angeordnet sein. Als besonders vorteilhaft erweist sich die zentrische Führung der Mittellängsachse Γ des Maschinenrahmens 1 entlang des Gleises insofern, als die Spurweitendifferenz im Bereich der beiden Schienen 4, 5 jeweils nur in halber Größe wirksam wird, und es sich dadurch um äußerst geringe Beträge handelt, so daß kaum eine Veränderung der Stellung des Schienenkopfes bzw. der Schienenkopfoberseite zur Umhüllungskurve 61 auftritt

Da die Fahrwerke 3 des Maschinenrahmens, der gleichzeitig als Bezugsbasis dient, mit jeweils fünf hintereinander angeordneten Rollen ausgestattet sind, ist bei Gleisen mit kurzen Fehlern bzw. insbesondere Riffeln sichergestellt, daß der Rahmen im Bereich seiner Fahrwerke jeweils auf einem Buckel und nicht in einer Senke der Schiene aufliegt, und es kann ein ebenes Niveau der herzustellenden, geschliffenen Flächen erreicht werden. Bei langen Wellen, insbesondere Schleuderstellen in der Schienenoberseite, kann es nützlich sein, noch mehr Rollen in Gleislängsrichtung hintereinander anzuordnen bzw. kann auch im Bereich der Schleifwerkzeuge bzw. davor oder dahinter ein eigenes Tastorgan oder z. B. ein durch eine Rolle 15 gebildetes Tastorgan — F i g. 1 — zum Feststellen der Abweichungen der Schienenoberseite der Höhe nach von dem durch den Maschinenrahmen gebildeten Bezugssystem oder einem eigenen Bezugssystem vorgesehen werden. Diesem Tastorgan kann überdies zur Anzeige der Abweichungen eine Meßvorrichtung 63 und eine Anzeigevorrichtung 64 zugeordnet sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Schienenschleifmaschine für das Abschleifen von Unregelmäßigkeiten der Schienen-Fahrfläche, s insbesondere der Schienenkopfoberseite, mit einem aber Fahrwerke am Gleis geführten Maschinenrahmen und mit zur spielfreien Führung an die Schiene anpreßbaren Spurführungsteilen sowie einer zumindest einer Schiene zugeordneten und zum Maschinenrahmen mittels Verstellantrieben höhenverstellbaren Rahmenanordnung zur Aufnahme des mit einem rotierbaren und in Schienenlängsrichtung vorwärtsbewegbaren Schleifwerkzeug verbundenen Werkzeugaggregates und einer Profiliervorrichtung für die Schleiffläche des Werkzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Seiten von wenigstens einer Schiene (4,5) des Gleises je eine solche Rahmenarordnung (6, 23, 24, 25; 44, 50) vorgesehen ist und daß jede Rahmenanordnung jeweils einen höhenverstellbaren Zwischenrahmen (9, 26, 27, 28; 45) und jeweils einen zu diesem der Seite oder der Höhe und der Seite nach verstellbaren Werkzeugrahmen (10, 29, 30, 31; 46) umfaßt, wobei auf jedem Werkzeugrahmen (10, 29, 30, 31; 46) zumindest ein Schleifwerkzeugaggregat (13; 47) für die kontinuierliche Bearbeitung des linken oder rechten Oberflächenlängsbereiches der Schienenkopfoberseite bzw. der Schienenkopfflanke aufgenommen ist

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugrahmen (10, 29,30,31) mit dem Schleifwerkzeugaggregat (13) am Zwischenrahmen (9, 26, 27, 28) an Führungssäulen (U, 51) höhenverstellbar gelagert ist, die, quer zur Schienenlängsachese geneigt, in einer quer zur Schienenlängsachse und insbesondere senkrecht zur Gleisebene verlaufenden Ebene angeordnet sind (Fig. Ibis3).

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugrahmen (46) mit dem Schleifwerkzeugaggregat (47) am Zwischenrahmen (45) an quer zur Schienenlängsachse und im wesentlichen zur Gleisebene parallel verlaufenden Führungssäulen (53) seitenverstellbar gelagert ist

4. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden jeweils jeder Seite einer Schiene (4,5) zugeordneten Werkzeugrahmen (10, 29 bzw. 30, 31) zueinander spiegelsymmetrisch ausgebildet und vorzugsweise angeordnet sind. so

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Werkzeugrahmen (10, 29 bzw. 30, 31) in Gleislängsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Werkzeugrahmen (10, 29; 30, 31) zur Aufnahme von zwei in Gleislängsrichtung voneinander distanzierten Schleifwerkzeugaggregaten (13) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die Neigung der Schleifwerk- to zeugachsen (14') zur Schienenlängsachse gleich ist

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schleifwerkzeug (14) des einen Werkzeugrahmens (10, 30) jeweils zwischen zwei Schleifwerkzeugen (14) des gegenüberliegenden Werkzeugrahmens (29,31) angeordnet ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenrahmen (9,26,27,28) zur Höhenverstellung des Werkzeugrahmens (10,29,30,31) einen Höheneinstellantrieb (12,52) aufweist, der vorzugsweise mittig zwischen den beiden Führungssäulen (11,51) angeordnet ist

9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Höheneinstellantrieb (12,52) eine mittels eines Hydraulikmotors (33) betätigbare Gewindespindel (32) aufweist

10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem über einen Elektromotor (35,57,58) antreibbaren Schleifwerkzeugaggregat (13,47) zur Seiten- ode/ zur Höhen- und Seitenverstellung eine dem Elektromotor (35, 57, 58) vorgeschaltete Steuereinrichtung (55) zugeordnet ist, die ein in Abhängigkeit von der Stromaufnahme zumindest je eines Elektromotors (35,57,58) der Schleifwerkzeugaggregate (13) eines Werkzeugrahmens (10, 29, 30, 31, 46) betätigbares Servoventil (56) zur Beaufschlagung der Stellantriebe (12, 52, 54), z.B. des Hydraulikmotors (33), aufweist ·.

ti. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugrahmen der Schleifwerkzeugaggregate (13 bzw. 47) zum Bearbeiten der Schienenkopf-Oberfläche, insbesondere des Fahrspiegels und einer Schienenkopfflanke jeder Schiene einschließlich der inneren Schienenkopfkante, hintereinander angeordnet und zu einer gemeinsam verfahrbaren Einheit zusammengefaßt sind (F ig. 5).

12. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einem Schleifwerkzeug (14) bzw. einem Schleifwerkzeugaggregat (13) eine Tastvorrichtung (63), die gegebenenfalls mit einer Anzeigevorrichtung (64) und einem Bezugssystem verbunden ist, zur Feststellung der abzuschleifenden oder abgeschliffenen Materialtiefen zugeordnet ist