DE3015289C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine gleisverfahrbare Maschine nach
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige, aus der DE-OS 28 41 506 bekannte Maschine
ist mit mehreren, mit dem Maschinenrahmen höhenverstellbar
verbundenen und längs der Schiene der Seite und der Höhe
nach geführten Werkzeugschlitten ausgestattet, die
jeweils mit einer Anzahl Hobel-Messer oder Rutschersteinen
bestückt sind. Der mit den Hobel-Messern bestückte Werkzeug
schlitten ist gegenüber seinen, mit Spurkranzrädern versehe
nen Fahrwerken gemeinsam mit den Hobel-Messern bis zu einem
an die Schiene anschlagbaren Anschlagwinkel der Höhe nach
verstellbar. Die jeder Schiene zugeordneten Werkzeugschlit
ten sind über eine als Spreiz- und Blockiervorrichtung
wirkende hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit gelenkig
miteinander verbunden. Mit diesem Vorschlag konnte erstmals
ein kontinuierliches Abtragen der Unregelmäßigkeiten am
Schienenkopf durch spanabhebende Werkzeuge und somit eine
wesentliche Leistungssteigerung erzielt werden, wobei jedoch
nicht immer auf die genaue Profilform, insbesondere für
eine meßgerechte Abnahme, abstellbar war und auch die Zentrie
rung beziehungsweise Verstellung der Werkzeuge oft schwierig
an die zu bearbeitende Oberfläche angepaßt werden konnte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der
gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit welcher eine genaue
Führung des Werkzeugschlittens, eine genaue Zustellung und
Anlage des Hobel-Werkzeuges an die Schienenkopfoberfläche
der Schiene eines verlegten Gleises und eine hohe Leistung
bei qualitativ gutem Arbeitsergebnis erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im
Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst.
Mit einer nach der Erfindung ausgebildeten Maschine ist es
erstmals gelungen, die Schienenkopfoberfläche, insbesondere
die Fahrfläche des Schienenkopfes bei einem verlegten Gleis
in einem Maße durch kontinuierliches Abhobeln zu bearbeiten,
welches im wesentlichen bereits der bei ortsfesten Anlagen
üblichen hohen Genauigkeit entspricht. Darüber hinaus ist
es mit der erfindungsgemäßen Hobel-Maschine sogar auch erst
mals möglich, nur eine Schienenkopfprofilbearbeitung an ver
legten Schienen durchzuführen, die hinsichtlich des Genauig
keitsgrades der ursprünglichen Original-Profilform weitgehend
gleicht. Weiterhin kann durch die wesentlich gesteigerte
Genauigkeit in der Führung, Zustellung und der Wahl von je
weils verschiedenen Bezugsanlagen für lange oder kurze Wellen
der Fehler im Gleis, insbesondere der Überwalzungsgrat, ent
weder nur durch Profilierung entfernt werden oder es werden
auch gleichzeitig die bekannten Riffelerscheinungen nahezu
restlos beseitigt. Neben der Wiederherstellung des Schienen
profils unter Benutzung einer relativ kurzen Bezugs
basis und der Abtragung von Riffeln unter Verwendung
einer relativ längeren Bezugsbasis können mit der
erfindungsgemäßen Hobel-Maschine auch jegliche Schienen
kopffehler, die schon bei der Erzeugung der Schiene,
aber auch im Laufe des Fahrbetriebes entstanden sind,
durch Bearbeitung mit Hobel-Messern der jeweils zweck
entsprechendsten Art und Form beseitigt werden. Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es möglich,
die zum Schneiden eines relativ dicken Spans erforder
lichen hohen Kräfte ratterfrei zu übertragen.
Die baulich besonders einfache Konstruktionsvariante
nach Anspruch 2 zeichnet sich durch besondere Steifig
keit und Belastbarkeit durch relativ hohe Maschinen-
bzw. Werkzeugkräfte aus. Dank der mittigen Anordnung
des Werkzeugträgers zwischen den in geringer Längs
distanz voneinander angeordneten Höhen- sowie Seiten-Füh
rungsrollen ist gewährleistet, daß das über den Werkzeug
halter und den Werkzeugträger mit dem entlang der
Schiene geführten Werkzeugschlitten in starrer Verbin
dung stehende Hobel-Messer exakt und spielfrei dem
Längsverlauf der Schiene folgt. Demzufolge entspricht
das nach Abhobeln des Überwalzungsgrates und darauf
folgendenEinsatz eines Profil-Messers entstehende,
neue Schienenkopfprofil weitestgehend dem ursprünglichen
Original-Profil der Schiene. Ein weiterer Vorteil
der letztgenannten Bauart besteht darin, daß man
in Anbetracht der Kürze und Steifigkeit der Bezugsbasis
im Bereich des Werkzeughalters Ausnehmungen am Werkzeug
schlitten vorsehen kann, die eine bequeme Zugänglich
keit zum Werkzeughalter und damit ein erleichtertes
Auswechseln des Hobel-Werkzeuges bzw. -Messers gewähr
leisten. Als Richtlinie für die Bemessung des Längsab
standes zwischen den dem Werkzeugträger vor- und
nachgeordneten Höhen- bzw. Seiten-Führungsrollen
kann ein durchschnittliches Maß von etwa 700 mm ange
nommen werden.
Die Maßnahmen nach Anspruch 3 ermöglichen die Bildung
längerer Bezugsbasen. Als für die Praxis geeignetes
Durchschnittsmaß für den Abstand der beiden außenend
seitigen Höhen-Führungsrollen kann eine Distanz von
etwa 2 m angenommen werden. Diese Dimensionierung
erlaubt es, im Zusammenhang mit der walweisen Höhen
verstellbarkeit der Höhen-Führungsrollen, die Länge
der Bezugsbasis weitestgehend auf die Wellenlänge
der vorhandenen Schienenunebenheiten abzustimmen.
Die Konstruktion nach Anspruch 4 ermöglicht die Bear
beitung der Schiene sowohl bei Vorfahrt als auch bei
Rückfahrt der Maschine unter Benutzung ein und
desselben Hobel-Werkzeuges. Dieses muß bei Richtungs
wechsel der Maschine lediglich am Werkzeughalter
umgesetzt werden.
Die baulich sehr einfache Konstruktion nach Anspruch 5
ermöglicht einen raschen Ein- und Ausbau des Hobel-Werk
zeuges und gewährleistet überdies eine sehr starre
und sichere Verbindung des Hobel-Werkzeuges mit dem
Werkzeughalter. Weiterhin kann nach erfolgter Grundzen
trierung des Werkzeughalters, z. B. auf Schienenlängs
mitte, jederzeit ein Austausch des Hobel-Werkzeuges
vorgenommen werden, ohne daß die Grundeinstellung
des Werkzeughalters verändert werden muß. Selbst
im Falle, daß das betreffende Hobel-Werkzeug in der
in Maschinenlängsrichtung verlaufenden Führung nicht
ganz eingesetzt oder geringfügig geklemmt wird, spielt
diese ungenaue Montage keine Rolle, im Gegensatz
zu einer etwa quer zur Maschinenlängsrichtung verlaufen
den Führung, bei welcher eine ungenaue Einsetzung
des Hobel-Werkzeuges eine seitliche Versetzung der
Schneidkante gegenüber der Original-Stellung zur
Schiene zur Folge hätte.
Die Anordnung nach Anspruch 6 bezweckt, bei vorgegebenem
Maschinengewicht möglichst große Werkzeugkräfte aufzu
bringen, um eine hohe Abtragleistung des Hobel-Werk
zeuges zu erzielen. Durch die Distanzglieder wird
dabei sichergestellt, daß die Werkzeugschlitten trotz
der hohen Arbeitskräfte exakt jeder Spurweitenänderung
folgen und mit beiden Schienen des Gleises stets
spielfrei in Eingriff bleiben. Bei einem Maschinenge
wicht von beispielsweise etwa 40 t sind die erreichbaren
Schnittkräfte bereits so groß, daß kontinuierliche
Fließspäne in einer Größenordnung von 0,5 mm und
darüber von der Schienenkopfoberfläche abgetragen
werden können.
Bei der besonders bevorzugten Ausführungsform nach
Anspruch 7 ergeben sich nicht nur wesentlich verkürzte
Gleissperrzeiten, sondern auch eine beträchtliche
Verringerung des Personalbedarfs und des organisatori
schen Aufwandes für die Bahnverwaltungen. Der Einsatz
eines geschlossenen Maschinenverbandes hat darüber
hinaus noch den Vorteil, daß die Werkzeugbestückung
der Einzel-Maschinen optimal aufeinander sowie auf
die Art und Beschaffenheit der vorhandenen Unregelmäßig
keiten der Schienenkopfoberflächen in dem betreffenden
Gleisabschnitt abgestimmt werden kann. Die einzelnen
Maschinen können bedarfsweise auch getrennt eingesetzt
werden.
Wenn eine Einzel-Maschine nach Anspruch 8 mit relativ
hohem Maschinengewicht, z. B. mehr als 45 t, ausgeführt
wird, besteht die Möglichkeit einer vollständigen
Wiederherstellung der Schienenkopfoberflächen eines
verlegten Gleises in einer bzw. zwei Arbeitsdurchfahr
ten. Andererseits kann eine solche Maschine auch
nur zum Schienenkopfprofilieren oder zur Entfernung
einer nur geringfügigen Riffelbildung mit Erfolg
eingesetzt werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin spezielle Ausführungs
formen von Hobel-Werkzeugen zum wahlweisen Einsatz
in einem Werkzeughalter einer gleisverfahrbaren Maschine
zum Abhobeln wenigstens einer Schiene eines verlegten
Gleises. Ein Hobel-Werkzeug nach Anspruch 9 kann
zur sukzessiven, vollständigen Wiederherstellung
des Original-Profils verwendet werden, wobei lediglich
ein Austausch der für die aufeinanderfolgenden Arbeits
gänge erforderlichen Hobel-Messer vorzunehmen ist.
Nach Anspruch 10 ausgestaltete Hobel-Werkzeuge eignen
sich insbesondere zur Entfernung von relativ großen
Überwalzungsgraten. Darüber hinaus gestaltet sich
ein allfälliges Nachschleifen dieser geradlinigen
Schneidkanten besonders einfach.
Eine Messerkombination nach Anspruch 11 wird vorteil
hafterweise nach dem Einsatz eines Hobel-Messers
mit geradliniger Schneidkante verwendet, um die bei
dem vorhergehenden Schneidvorgang verbliebenen Kanten
unter gleichzeitiger, noch tiefer gehender Bearbeitung
der angrenzenden Schienenkopf-Oberflächenbereiche
abzuarbeiten.
Die Werkzeugform nach Anspruch 12 ist dann mit Vorteil
einsetzbar, wenn nach dem Entfernen der Überwalzungs
grate bereits beide inneren und äußeren oberen Bereiche
der Fahrfläche bearbeitet werden.
Eine Werkzeuganordnung nach Anspruch 13 ermöglicht
die endgültige Neuprofilierung des linken oder rechten
Bereiches der Schienenkopfoberfläche, wobei insbesondere
auch die Möglichkeit besteht, nur die beiden Außenbe
reiche der Schienenköpfe beider Schienen zu profilieren,
um nach einem, bei manchen Bahnverwaltungen üblichen
Austausch der linken gegen die rechte Schiene einen
Gleiszustand zu erhalten, bei dem die neuprofilierten
Schienenkopfflächen beider Schienen an der Gleisinnen
seite liegen und damit neue Fahrflächen für die Spur
kranzräder der Gleisfahrzeuge bilden.
Mit dem Messertyp nach Anspruch 14 ist nach vorange
gangener Bearbeitung des Schienenkopfes mit einem
oder mehreren der bisher beschriebenen Messerarten,
eine vollständige Wiederherstellung des ursprünglichen
Original-Profils der Schiene möglich.
Mit den Maßnahmen nach Anspruch 15 ergibt sich eine Erhöhung der Stand
zeit des gesamten Hobel-Werkzeuges praktisch auf das Doppelte, da
die Hartmetall-Plättchen nach Abnutzung einer ihrer Schneidkanten
nur gewendet werden müssen und sodann mit der anderen Schneidkante
bis zu deren Abnutzung weitergearbeitet werden kann.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, Hartmetall-Plättchen
mit unterschiedlichem Verlauf ihrer beiden Schneidkanten einzu
setzen, um nach dem Wenden der Hartmetall-Plättchen von der einen
auf die nächste Bearbeitungsstufe übergehen zu können.
Die Erfindung wird im folgenden an verschiedenen Ausführungsbeispie
len an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer
Hobel-Maschine gemäß der Erfindung,
Fig. 2 die Werkzeuganordnung der Maschine nach Fig. 1 bei einem
ersteren Bearbeitungsvorgang, in vergrößertem Maßstab,
Fig. 3 dieselbe Werkzeuganordnung bei einem anderen Bearbeitungs
vorgang, gleichfalls in vergrößertem Maßstab,
Fig. 4 eine Draufsicht der Werkzeuganordnung, entsprechend den
beiden Bearbeitungsvorgängen gemäß Fig. 2 bzw. 3,
die
Fig. 5 bis 11 verschiedene Werkzeuganordnungen bzw. Ausfüh
rungen von Hobel-Messern für unterschiedliche Bearbeitungsvor
gänge an einer Schiene eines verlegten Gleises für eine erfin
dungsgemäße Hobel-Maschine,
Fig. 12 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer
Hobel-Maschine nach der Erfindung,
Fig. 13 eine Seitenansicht eines aus drei erfindungsgemäßen
Hobel-Maschinen gebildeten Maschinenverbandes,
Fig. 14 bis 16 je eine vereinfachte schematische Schnittdarstel
lung entsprechend den Linien XIV-XIV, XV-XV und XVI-XVI in Fig. 12
und
Fig. 17 eine ähnliche Schnittdarstellung einer Werkzeuganordnung
zur Bearbeitung eines in der Kurve verlegten überhöhten Gleises.
Die in Fig. 1 dargestellte, gleisverfahrbare Hobel-Maschine 1 zum Ab
tragen von Unregelmäßigkeiten, wie Riffeln, Überwalzungsgraten, an
der Schienenkopfoberfläche wenigstens einer Schiene eines verlegten
Gleises besitzt einen Fahrgestellrahmen 2, welcher mittels zweier
voneinander distanzierter Fahrwerke 3 in Drehgestellbauart auf dem
aus Schienen 4, 5 und Querschwellen 6 bestehenden, verlegten Gleis 7
verfahrbar ist. Der Fahrgestellrahmen 2 ist an seinen beiden Stirn
enden mit den üblichen Zug- und Stoßvorrichtungen 8 ausgestattet,
die ein Einreihen der Maschine 1 in einen Zugsverband, beispiels
weise für Überstellfahrten über längere Strecken hinweg, ermöglichen.
Die zweckmäßigerweise mit einem eigenen Fahrantrieb ausgestattete
Hobel-Maschine 1 ist für einen Arbeitsbetrieb in beiden Fahrtrich
tungen vorgesehen. Die jeweilige Arbeitsrichtung ist in den Zeich
nungen durch den Pfeil 9 veranschaulicht.
Die Maschine 1 ist mit einer Werkzeuganordnung zum kontinuierlichen
Abhobeln von Unregelmäßigkeiten an den Schienenkopfoberseiten bei
der Schienen 4, 5 des verlegten Gleises 7 ausgestattet. Diese Werk
zeuganordnung besteht im wesentlichen aus zwei, jeweils einer Schiene
4 bzw. 5 zugeordneten Werkzeugschlitten 10 bzw. 11, die mit dem
Fahrgestellrahmen 2 jeweils über zwei, im wesentlichen vertikal ver
laufende Zylinder-Kolben-Antriebe 12 höhenverstellbar sowie in
vertikaler Richtung zur Gleisebene hin belastbar verbunden sind.
Zur Mitnahme der Werkzeugschlitten 10, 11 mit der Fahrbewegung der
Hobel-Maschine 1 sind diese jeweils über eine im wesentlichen in
Gleislängsrichtung verlaufende Zug-Druckstange 13 mit dem Fahrge
stellrahmen 2 gelenkig verbunden.
Die Maschine 1 verfügt über eine Kraftquelle 14, insbesondere einen
mit hydraulischen und bzw. oder pneumatischen Druckerzeugern sowie
einem Generator gekuppelten Dieselmotor. Die Kraftquelle 14 ist über
ein Leitungssystem 15 mit einer zentralen Steuereinrichtung 16 ver
bunden, an welcher die Zylinder-Kolben-Antriebe 12 sowie weitere An
triebe der Hobel-Maschine 1 über Doppel-Verbindungsleitungen 17-22
angeschlossen sind. Die Maschine 1 ist, wie in Fig. 1 mit starken
Linien angedeutet, mit nur einer derartigen Werkzeuganordnung ausge
stattet. Darüber hinaus besteht aber auch die Möglichkeit, unter der
Voraussetzung eines entsprechend hohen Maschinengewichtes, zwei der
artige Werkzeuganordnungen - wie in spiegelsymmetrischer Anordnung
bezüglich der Maschinenlängsmitte dargestellt - vorzusehen, wie in
Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeutet.
In Fig. 2 ist der in Fig. 1 dem Besucher zugewandte Werkzeugschlitten
10 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Der über die Doppel-Verbin
dungsleitungen 18, 21 mittels der Antriebe 12 höhenverstellbare Werk
zeugschlitten 10 ist mit insgesamt sechs voneinander distanzierten,
einzeln höhenverstellbaren Höhen-Führungsrollen 23, 24 zur Abstützung
auf der Schiene 4 versehen. In Fig. 2 ist diese Höhen-Verstellbarkeit
schematisch durch eine Lagerung dieser Höhen-Führungsrollen 23, 24 in
Langlöchern 25 angedeutet. Für die Seitenführung entlang der Schiene
4 ist der Werkzeugschlitten 10 mit wesentlichen tellerförmigen,
um vertikale Achsen drehbaren Seiten-Führungsrollen 26-29 ausgestat
tet, von welchen in Fig. 2 nur die an der Schienen-Außenseite gelege
nen Seiten-Führungsrollen 26, 27 ersichtlich sind. Am Werkzeugschlit
ten 10 ist im Bereich zwischen den beiden Höhenführungsrollen 23
ein Werkzeugträger 30 mit abwärtsgerichtetem Werkzeughalter 31 und
daran montiertem Hobel-Werkzeug 32 angeordnet. Der Werkzeugträger 30
ist mit dem Werkzeugschlitten 10 mittels eines über die Leitungen 19
beaufschlagbaren hydraulischen Zylinder-Kolben-Antriebs 33 höhenver
stellbar verbunden. Zur Begrenzung seiner Höhenverstellung gegenüber
dem Werkzeugschlitten 10 sind End-Anschläge 59 vorgesehen. Für die
relative Verstellung des Werkzeugträgers 30 quer zur Gleislängsrich
tung ist ein weiterer, über die Leitungen 20 betätigbarer Zylinder-
Kolben-Antrieb 60 vorgesehen. Als Führungseinrichtungen für die ho
rizontale und vertikale Verstellung des Werkzeugträgers 30 gegen
über dem Werkzeugschlitten 10 können beliebige Anordnungen, wie
Führungssäulen, Schwalbenschwanz-Führungen od. dgl., vorgesehen wer
den. Die Führungen selbst sind aber nicht Gegenstand der vorliegenden
Erfindung. Wesentlich ist nur, daß der Werkzeugträger 30 samt dem Werk
zeughalter 31 und dem daran befestigten Hobel-Werkzeug 32 in bezug auf
den jeweiligen Werkzeugschlitten 10 bzw. 11 in eine definierte Ar
beitsposition verbracht werden kann, welche die gewünschte Abtragtie
fe des jeweils eingesetzten Hobel-Messers beim nächstfolgenden Ar
beitsvorgang gewährleistet.
Fig. 2 zeigt eine Einstellung der Werkzeuganordnung der Hobel-Maschine
1 zum Abtragen eines durch langen Fahrbetrieb an der Schienenkopf-
Innenseite der Schiene 4 entstandenen Überwalzungsgrates 34 bzw. zur
Profilierung der an der Gleisinnenseite gelegenen Oberflächenbereiche
des Schienenkopfes. Für diese Bearbeitung der Schiene 4 werden ledig
lich die dem Werkzeugträger 30 unmittelbar benachbarten beiden Höhen-
Führungsrollen 23 mit der Schienenkopfoberseite der Schiene 4 in Anla
ge gebracht. Die übrigen vier Höhen-Führungsrollen 24 verbleiben hie
bei in der aus der Zeichnung ersichtlichen angehobenen Position und
stehen daher mit der Schienenkopfoberseite nicht in Kontakt. Infolge
dessen erstreckt sich die Bezugsbasis für die höhenmäßige Führung des
Werkzeugschlittens 10 über die verhältnismäßig kurze Längendistanz 35
der beiden Höhen-Führungsrollen 23. Zur Seitenführung des Werkzeug
schlittens 10 stehen die beiden Seiten-Führungsrollen 26, 27 mit der
Schienenkopf-Außenseite der Schiene 4 in Berührung. Da auch der Achs
abstand 36 dieser beiden Seiten-Führungsrollen 26, 27 voneinander re
lativ klein ist, ergibt sich auch hinsichtlich der seitlichen Führung
des Werkzeugschlittens 10 eine relativ kurze Bezugsbasis, deren Länge
etwa gleich oder kleiner als die halbe Spurweite des Gleises 7 ist
und beispielsweise etwa 700 mm beträgt. Mit einer solchen Anordnung
sind insbesondere auch Schienenfehler mit bis zu 30 cm Wellenlänge
abtragbar. Auf Grund dieser geringen Distanzen 35 bzw. 36 der Höhen-
Führungsrollen 23 bzw. der Seiten-Führungsrollen 26, 27 ergibt sich
eine sehr exakte verformungs- sowie spielfreie Führung des eigent
lichen Hobel-Werkzeuges 32 entlang der Schiene 4, so daß die vom Ho
bel-Werkzeug 32 bearbeiteten Schienenkopfflächen genau dem gewünsch
ten Profilverlauf des Schienenkopfes entsprechen. Wie ersichtlich,
befindet sich das eigentliche Hobel-Werkzeug 32 an der den Seiten-
Führungsrollen 26, 27 gegenüberliegenden Innenseite der Schiene 4, so
daß die Seiten-Führungsrollen 26, 27 Widerlager zum Aufnehmen der
Schnittkräfte des Werkzeugs 32 bilden. Aus Fig. 2 ist weiters er
sichtlich, daß das von der Schienenkopfoberfläche abgearbeitete Ma
terial in Form eines kontinuierlichen Fließspans 37 anfällt.
Fig. 3 zeigt den dem Werkzeugschlitten 10 bezüglich der Gleisachse ge
genüberliegenden Werkzeugschlitten 11 bei der Bearbeitung der Schie
ne 5 zwecks Abtragung relativ kurzwelliger Riffel 38 von der Schie
nenkopfoberfläche. In diesem Falle erfolgt die seitliche Führung des
Werkzeugschlittens 11 mit Hilfe der innenliegenden beiden Seiten-Füh
rungsrollen 28, 29. Um eine für die Bearbeitung von Riffeln 38 erfor
derliche Verlängerung der Bezugsbasis herzustellen, werden sämtliche
Höhen-Führungsrollen 23, 24 mit der Schienenkopfoberseite in Anlage
gebracht. Die Länge der Bezugsbasis, also der Abstand der beiden au
ßenendseitig vorgesehenen Höhen-Führungsrollen 24 voneinander, wird
zweckmäßigerweise etwa gleich oder kleiner als die Länge einer
Schwelle 6, beispielsweise etwa 2 m, gewählt. Es versteht sich von
selbst, daß die Werkzeugschlitten auch mit einer größeren Anzahl von
Höhen-Führungsrollen ausgestattet werden können und daß weiterhin die
Möglichkeit besteht, durch wahlweisen Einsatz nur eines Teiles der
vorhandenen Höhen-Führungsrollen eine Anpassung an die jeweilige Wel
lenlänge der Riffel und sonstigen Unebenheiten der Schienenkopfober
fläche vorzunehmen, um ein Kopieren dieser Fehler im Falle einer
Koinzidenz des Rollenabstandes mit der Wellenlänge dieser Unebenhei
ten zu vermeiden. Gleichzeitig mit der Entfernung der Riffel 38 kann
gegebenenfalls auch eine zumindest teilweise Neuprofilierung der
Schienenkopfoberfläche erfolgen. Ob und mit welcher Werkzeuganordnung
eine derartige gleichzeitige Bearbeitung vorgenommen werden kann,
richtet sich selbstverständlich nach dem Abnutzungsgrad der betref
fenden Schiene.
Aus Fig. 4 ist die Bearbeitung einer Gleiskurve mit der Werkzeuganord
nung einer Hobel-Maschine 1 gemäß den Fig. 1 bis 3 ersichtlich. Wie in
der Zeichnung schematisch angedeutet, sind die bezüglich der Gleis
achse einander gegenüberliegenden, jeweils einer Schiene 4 bzw. 5 des
verlegten Gleises 7 zugeordneten Werkzeugschlitten 10 bzw. 11 durch
zwei, im wesentlichen quer zur Gleisachse sich erstreckende, ihrer
Länge nach verstellbare Distanzglieder 39 gelenkig bzw. kardanisch
miteinander verbunden. Jedem Distanzglied 39 ist ein insbesondere hy
draulischer, doppeltwirkender Zylinder-Kolben-Antrieb 40 zugeordnet,
die über Doppel-Verbindungsleitungen 17 bzw. 22 von der Steuereinrich
tung 16 aus betätigbar sind. Diese Antriebe 40 ermöglichen es, je nach
dem gewählten Arbeitsvorgang, durch Beaufschlagung der einen oder der
anderen Zylinderkammer dieser Antriebe 40 wahlweise die Seiten-Führungs
rollen 26 und 27 der beiden Werkzeugschlitten 10, 11 mit den Schienen
kopf-Außenseiten beider Schienen 4, 5 spielfrei in Anlage zu bringen
(rechter Bildteil von Fig. 4) oder aber die innenliegenden Seiten-Füh
rungsrollen 28, 29 mit den Schienenkopf-Innenseiten der beiden Schienen
4, 5 gleichzeitig in Kontakt zu bringen (linker Bildteil von Fig. 4).
In beiden Fällen folgen die Werkzeugschlitten 10, 11 nicht nur der Gleis
krümmung, sondern auch den vorhandenen Spurweitenänderungen, also bei
spielsweise der in Gleiskurven für einen klemmfreien Lauf der Schienen
fahrzeuge erforderlichen Spurerweiterung gegenüber der im geradlinig
verlaufenden Gleis vorhandenen Regel-Spurweite.
Im rechten Bildteil der Fig. 4 ist eine der Fig. 2 entsprechende Be
arbeitungsweise und Werkzeuganordnung dargestellt. Hier sind die
eigentlichen Hobel-Werkzeuge 32 an der, bezüglich der Arbeitsrich
tung 9 vorderen Seite der Werkzeughalter 31 angeordnet.
Der linke Bildteil von Fig. 4 zeigt die Bearbeitungsweise und Werk
zeuganordnung gemäß Fig. 3. Um die Maschine auf diese Bearbeitungs
weise umzurüsten, ist lediglich ein Austausch der Hobel-Werkzeuge 32
nach dem, durch die Pfeile 41 veranschaulichten Schema sowie eine
Umkehr der Arbeitsrichtung 9 erforderlich. Da in diesem Fall die
Seitenführung der beiden Werkzeugschlitten 10, 11 mittels der innen
liegenden Seiten-Führungsrollen 28, 29 erfolgt, müssen die beiden
Zylinder-Kolben-Antriebe 40 im entgegengesetzten Wirkungsinne,
entsprechend den eingezeichneten Pfeilen, beaufschlagt werden.
Die nachstehend beschriebenen Figuren zeigen einige typische Aus
führungsformen von Hobel-Werkzeugen 32 für eine individuelle bzw.
sukzessive Bearbeitung abgenutzter bzw. fehlerhafter Schienenkopf
oberflächen mit einer Hobel-Maschine 1 gemäß vorliegender Erfin
dung.
Fig. 5 zeigt eine Werkzeugausstattung zum Abhobeln von Überwalzungs
graten 34 am Schienenkopf 42 einer Schiene 4. Unter der Annahme,
daß sich der Überwalzungsgrat 34 an der Schienenkopf-Innenseite 43
befindet, werden für die Seitenführung der Werkzeuganordnung die
gleisaußenseitigen Seiten-Führungsrollen 26, 27 mit der Schienen
kopf-Außenseite 44 spielfrei in Anlage gebracht. Zur Aufnahme des
erforderlichen Hobel-Werkzeuges 32 ist der in der Zeichnung nur an
gedeutete Werkzeughalter 31 mit einer im wesentlichen schwalben
schwanzförmigen Längsnut 45 versehen, in welche ein Schaftteil 46
des Hobel-Werkzeuges 32 einsetzbar ist. Zur lösbaren starren Ver
bindung des Hobel-Werkzeuges 32 mit dem Werkzeughalter 31 ist eine
Klemmplatte 47 vorgesehen, die den Schaftteil 46 in der Längsnut 45
fixiert. Das eigentliche Hobel-Messer 48, welches aus sehr wider
standsfähigem Material, insbesondere Hartmetall, besteht, ist am
Hobel-Werkzeug 32 mittels Keil 49 und Spannpratzen 50 lösbar be
festigt. Zum Abtragen des Überwalzungsgrates 34 weist die Schneid
kante 51 des Hobel-Messers 48 gegenüber der Gleisebene bzw. einer
hiezu parallelen Ebene 52 eine Neigung von z. B. 45° auf. Aus der
Zeichnung ist ohne weiteres ersichtlich, daß nach dem Entfernen
des Überwaltungsgrates 34 im Übergangsbereich von der Schienenkopf-
Oberseite 53 zur Schienenkopf-Innenseite 43 scharfe Kanten beste
hen bleiben. Diese werden, wie im folgenden noch näher beschrieben,
im Zuge der weiteren Hobel-Bearbeitung entfernt.
Fig. 6 zeigt im teilweisen Längsschnitt eine Ausführungsform eines
Hobel-Werkzeuges 32 mit einem mittels Schrauben daran befestigten
Hobel-Messer 48, welches an seinen beiden Endseiten je mit einer
geradlinig verlaufenden Schneidkante 51 ausgestattet ist. Das eigent
liche Hobel-Werkzeug 32 weist gegenüber seinem Schaftteil 46 eine
geringfügige Neigung auf, so daß bei der Bearbeitung der Schienen
kopf-Oberseite 53 nur die vordere Schneidkante 51 wirksam ist. So
bald diese Schneidkante 51 abgenützt ist, wird das Hobel-Messer 48
gewendet, so daß die bis dahin noch nicht benützte, scharfe Schneid
kante 51 mit der Schienenkopffläche in Eingriff kommt.
Die Fig. 7 zeigt ein Hobel-Werkzeug 32, welches mit zwei Hobel-
Messern 48 ausgestattet ist, deren im wesentlichen geradlinig ver
laufende Schneidkanten 51 gegenüber dem Schienenkopfprofil unter
Winkeln von etwa 22,5 und 67,5° geneigt sind, so daß sie zueinander
einen Winkel von etwa 135° bilden. Ein derartiges Hobel-Werkzeug 32
wird zweckmäßigerweise nach vorangegangener Abtragung des Überwal
zungsgrates 34, wie im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben, einge
setzt. Mittels der beiden Hobel-Messer 48 werden nun die gleisinnen
seitig gelegenen Teile sowohl der Schienenkopf-Oberseite 53 als
auch der Schienenkopf-Innenseite 43 abgehobelt, wobei gleichzeitig
die bei der vorangehenden Entfernung des Überwalzungsgrates 34 ver
bliebenen längsverlaufenden Kanten bearbeitet werden.
Aus Fig. 8 ist ein Hobel-Werkzeug 32 ersichtlich, an welchem ein
Hobel-Messer 54 lösbar befestigt ist, dessen Schneidkante eine der
Original-Profilform des Schienenkopfes 42 im Bereich der Fahrfläche
entsprechende Krümmung aufweist. Mit einem derartigen Hobel-Werkzeug
32 kann, nach vorangegangener Bearbeitung des Schienenkopfes 42 mit
den in Fig. 5 bzw. 7 dargestellten Werkzeugen, das ursprüngliche
Schienenkopfprofil der Schiene 4 an der Innen- und bzw. oder Außen
seite des Schienenkopfes 42 weitestgehend wiederhergestellt werden.
Die Fig. 9 zeigt ein Hobel-Werkzeug 32, welches zur Bearbeitung der
Schienenkopf-Oberseite 53 mit einem Hobel-Messer 48 bestückt ist,
dessen geradlinige Schneidkante 51 parallel zur Gleisebene bzw. senk
recht zur vertikalen Schienenlängsebene 55 verläuft. Mit diesem
Werkzeug können insbesondere Riffel sowie anderweitige Unregelmä
ßigkeiten an der Schienenkopf-Oberseite 53 abgehobelt werden.
Fig. 10 zeigt eine Werkzeuganordnung, bei welcher das Hobel-Werkzeug
32 mit zwei Hobel-Messern 48 bestückt ist, welche eine zur vertika
len Schienenlängsebene 55 symmetrische Anordnung bilden und deren
geradlinige Schneidkanten 51 in bezug auf die Gleisebene jeweils
unter einem Winkel von etwa 10 bis 15° geneigt verlaufen. Mit die
ser Messeranordnung erfolgt eine Bearbeitung der gesamten Schienen
kopf-Oberseite 53 als Vorstufe zur endgültigen Wiederherstellung
des ursprünglichen Original-Schienenkopfprofils.
Aus Fig. 11 ist eine derartige Werkzeuganordnung ersichtlich, mit
welcher der Schienenkopf 42 in seiner Gesamtheit endgültig profi
liert werden kann. Das hiefür vorgesehene Hobel-Messer 56 weist
zu diesem Zweck eine, dem gesamten Krümmungsverlauf der ursprüng
lichen Schienenkopf-Profilform der verlegten Schiene 4 entsprechend
geformte, gekrümmte Schneidkante 57 auf. Bei diesem abschließenden
Bearbeitungsvorgang können, wie in Fig. 11 mit gestrichelten Linien
angedeutet, außer den gleisaußenseitigen Seiten-Führungsrollen 26,
27 auch noch die gleisinnenseitigen Seiten-Führungsrollen 28, 29 mit
dem Schienenkopf 42 in Anlage gebracht werden. Dadurch ergibt sich
eine besonders exakte Führung und einwandfreie Zentrierung des
Hobel-Messers 56 in bezug auf die vertikale Schienenlängsebene 55.
Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform einer Hobel-Maschine 1 gemäß der
Erfindung, an deren Fahrgestellrahmen 2 je Schiene 4 bzw. 5 insge
samt drei Werkzeugschlitten 10 bzw. 11 in Maschinenlängsrichtung
hintereinander angeordnet sind. Die gesamte übrige Gestaltung und
Ausstattung dieser Hobel-Maschine 1 entspricht im wesentlichen der
beschriebenen Ausführungsform nach Fig. 1. Die Maschine besitzt ein
verhältnismäßig großes Gesamtgewicht von z. B. mehr als 45 t und ist
mit einem eigenen Fahrantrieb 58 mit relativ großer Antriebsleistung
ausgestattet. Die Antriebe 12, 33 und 40 sämtlicher Werkzeugschlit
ten 10, 11 sind über entsprechende Verbindungsleitungen an die zen
trale Steuereinrichtung 16 angeschlossen. Die Werkzeugbestückung
und Arbeitsweise dieser Maschine 1 wird im folgenden noch näher
beschrieben.
Fig. 13 zeigt die Zusammenfassung mehrerer Hobel-Maschinen 1 der
Bauart nach Fig. 1 zu einem geschlossenen Maschinenverband. Jede
dieser Einzel-Maschinen ist mit jeweils nur einem Werkzeugschlitten
10 bzw. 11 je Schiene 4 bzw. 5 ausgestattet. Die über ihre Zug- und
Stoßvorrichtungen 8 miteinander gekuppelten Maschinen 1 können
selbstverständlich jederzeit voneinander getrennt und bedarfsweise
einzeln eingesetzt werden.
Die Fig. 14 bis 16 zeigen in stark schematischer Vereinfachung die
Bearbeitung eines verlegten Gleises 7 mit der Hobel-Maschine 1
nach Fig. 12 und sinngemäß auch mit einem aus Einzel-Maschinen ge
bildeten Maschinenverband gemäß Fig. 13.
Fig. 14 zeigt die Werkzeuganordnung zum gleichzeitigen Entfernen
der an den Schienenkopf-Außenseiten 44 beider Schienen 4, 5 vorhande
nen Überwalzungsgrate mittels zweier Hobel-Messer 48 mit gegenüber
der jeweiligen vertikalen Schienenlängsebene 55 um etwa 45° geneig
ter, geradliniger Schneidkante 51, entsprechend der Anordnung nach
Fig. 5. Diese Hobel-Messer 48 sind an den Werkzeughaltern bzw. -trä
gern der bezüglich der Arbeitsrichtung 9 an vorderster Stelle gele
genen Werkzeugschlitten 10, 11 im Bereich der Schnittebene XIV-XIV
angeordnet.
Fig. 15 zeigt die gleichzeitige Bearbeitung der Schienenkopf-Außen
seiten 44 und der außenseitig gelegenen Bereiche der Schienenkopf-
Oberseiten 53 beider Schienen 4, 5 mit einer Messeranordnung gemäß
Fig. 7. Die je paarweise im Winkel zueinander angeordneten Hobel-
Messer 48 sind im Bereich der Ebene XV-XV in Fig. 12 an den bezüglich
der Arbeitsrichtung 9 an zweiter Stelle gelegenen Werkzeugschlitten
10, 11 befestigt.
Gemäß Fig. 16 ist zur gleichzeitigen Profilierung der gleisaußensei
tigen Oberflächenteile der Schienenköpfe 42 beider Schienen 4, 5
eine der Fig. 8 entsprechende Werkzeuganordnung mit dem Profilverlauf
angepaßten Hobel-Messern 54 vorgesehen. Diese sind an den bezüglich
der Arbeitsrichtung 9 an letzter Stelle gelegenen Werkzeugschlitten
10, 11 im Bereich der Ebene XVI-XVI montiert.
Fig. 17 zeigt schließlich die Bearbeitung eines im Bogen verlegten
Gleises mit übertrieben dargestellter Überhöhung der bogenaußensei
tigen Schiene 5 gegenüber der bogeninnenseitigen Schiene 4. Darge
stellt ist eine Messeranordnung zum gleichzeitigen Abhobeln von
Überwalzungsgraten an den jeweils bogeninnenseitigen Bereichen bei
der Schienenköpfe 42. Auch für diese Bearbeitung werden Hobel-Werk
zeuge 32 mit Hobel-Messern 48 entsprechend der Anordnung nach Fig. 5
eingesetzt.
Einige Details des dargestellten Ausführungsbeispiele können
in geänderter Ausbildung ausgeführt sein. So können beispielsweise Seiten-Führungsrollen vorge
sehen werden, deren Achsen mit der vertikalen Schienenlängsebene
55 jeweils spitze Winkel einschließen.
Das Umfangsprofil der Führungsrollen kann im Querschnitt zylindrisch, konisch
oder gekrümmt sein. Weiters kann natürlich auch die Anzahl der
Höhen- sowie der Seiten-Führungsrollen gegenüber den dargestellten
Konstruktionen verändert, insbesondere vergrößert werden.
Schließlich können auch für die auswechselbare Befestigung
der Hobel-Messer am Hobel-Werkzeug wie auch für die Befestigung des
Hobel-Werkzeuges am Werkzeughalter anderweitige Aufspannvorrichtun
gen, wie sie z. B. im Werkzeugmaschinenbau üblich sind, Verwendung
finden.
Claims (13)
1. Gleisverfahrbare Hobel-Maschine - mit durch die Maschinen
vorfahrt entlang der Schiene gegebener kontinuierlicher Vor
schubbewegung - zum Abtragen von Unregelmäßigkeiten, wie
Riffeln, Überwalzungsgraten, an der Schienenkopfoberfläche
wenigstens einer Schiene eines verlegten Gleises, mit
wenigstens einem mit dem Maschinenrahmen gelenkig ver
bundenen, über Antriebe höhenverstellbaren sowie gegen die
Schienenkopfoberfläche anpreßbaren Werkzeugschlitten, der
am Schienenkopf der Höhe und der Seite nach geführt ist,
und der einen Werkzeugträger aufweist, der mit einem Werk
zeughalter versehen ist, und zur auswechselbaren Aufnahme
von Hobel-Werkzeugen ausgebildet ist, die mit jeweils ver
schiedenen, an die Schienenkopfprofilform verlegter Gleise
anlegbaren Hobel-Messern bestückbar sind, und der wenigstens
mit zwei Höhen-Führungsrollen versehen ist, deren Achsen
etwa parallel zur Gleisebene verlaufen, dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkzeugschlitten (10, 11) mit jeweils wenigstens
einer an dem nicht abgenützten Bereich der Schienenkopf-
Außen- oder Innenseite (44, 43) anlegbaren Seiten-Führungs
rolle (26, 27, 28, 29) versehen ist, daß der Werkzeug
träger (30) zum Werkzeugschlitten (10, 11) höhenverstellbar
ausgebildet ist, und daß der Werkzeugschlitten nur einen
Werkzeugträger (30) mit nur einem Hobel-Werkzeug (32) auf
weist.
2. Hobel-Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkzeugträger (30) etwa mittig zwischen den zwei
Höhen-Führungsrollen (23) angeordnet ist und den beiden Höhen-Füh
rungsrollen jeweils eine Seiten-Führungsrolle (26, 27) oder
ein Seiten-Führungsrollen-Paar (26, 28; 27, 29) für die Außen-
und bzw. oder Innenseite (44, 43) des Schienenkopfes (42) zugeord
net ist, deren Abstand (35; 36) voneinander in Schienenlängsrich
tung gleich oder kleiner als etwa die halbe Spurweite des
zu bearbeitenden Gleises (7) ist.
3. Hobel-Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß neben den beiden, dem Werkzeugträger (30) unmittelbar
benachbarten Höhen-Führungsrollen (23) weitere, vorzugsweise
zum Werkzeugschlitten (10, 11) in ihrer Anzahl wahlweise höhenver
stellbare Höhen-Führungsrollen (24) vorgesehen sind, wobei
der Abstand der beiden außenendseitig vorgesehenen Höhen-Führungs
rollen (24) voneinander gleich oder kleiner als etwa die Länge
einer Schwelle (6) ist.
4. Hobel-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (30), zum wahlweisen
Einsatz eines Hobel-Werkzeuges (32) in beiden Richtungen des
Gleises (7), einen - bezüglich einer zur Schienenlängsachse
und Gleisebene vertikal verlaufenden Ebene im wesentlichen
spiegelsymmetrisch ausgebildeten - Werkzeughalter (31) aufweist.
5. Hobel-Maschine nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (31) mit einer Werk
zeug-Klemmvorrichtung (47) ausgebildet ist, die eine vorzugsweise
in Maschinenlängsrichtung verlaufende, z. B. mit Schwalben
schwanz-Querschnitt ausgebildete Führung (45) zur Aufnahme
eines am Hobel-Werkzeug (32) vorgesehenen Klemmteiles (46)
aufweist.
6. Hobel-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß für jede Schiene (4, 5) des Gleises (7)
nur ein Werkzeugschlitten (10, 11) vorgesehen ist, wobei die
beiden Werkzeugschlitten (10, 11) etwa gegenüberliegend angeord
net und über quer und im wesentlichen senkrecht zur Maschinen
längsachse ihrer Länge nach verstellbare Distanzglieder (39)
kardanisch oder gelenkig miteinander verbunden sind.
7. Hobel-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß drei ein relativ hohes Maschinengewicht
aufweisende Oberbaumaschinen (1) mit für jede Schiene (4, 5)
vorgesehenem Werkzeugschlitten (10, 11) zu einem fahrbaren
Maschinenverband zusammengekoppelt sind, wobei jeweils drei
verschiedene Hobel-Messer (48, 54) vorgesehen sind, und daß
vorzugsweise jeweils verstellbare Endanschläge (59) zur Begren
zung der jeweiligen Schneidtiefe für die einzelnen Hobel-Messer
(48, 54) vorgesehen sind.
8. Hobel-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß nur eine, ein relativ hohes Maschinengewicht
aufweisende Oberbaumaschine (1) mit mehreren in Gleislängsrich
tung hintereinander angeordneten Werkzeugschlitten (10, 11)
je Schiene (4, 5), vorzugsweise je drei Werkzeugschlitten,
mit jeweils verschiedenartigen Hobel-Messern (48, 54), versehen
ist, wobei vorzugsweise jeweils verstellbare Endanschläge
(59) zur Begrenzung der jeweiligen Schneidtiefe für die einzelnen
Hobel-Messer vorgesehen sind.
9. Hobel-Werkzeug zum wahlweisen Einsatz in einem Werkzeughalter
einer gleisverfahrbaren Maschine zum Abhobeln wenigstens einer
Schiene eines verlegten Gleises nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Hobel-Werkzeug (32) im Werkzeug
halter (31) je nach Befahrung in der einen oder anderen Gleisrich
tung spiegelsymmetrisch zur Schienenlängsvertikalebene (55) einsetzbar und zur
Aufnahme von mit verschiedener Neigung oder verschiedenem
ebenen oder gekrümmten Schneidkantenverlauf ausgebildeten und
an die Schienenkopf-Profilform der verlegten Schiene
(4, 5) anlegbaren Hobel-Messern (48; 54; 56) ausgebildet ist.
10. Hobel-Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß es zur austauschbaren Aufnahme eines Hobel-Messers (48),
das wenigstens eine zur Schienenkopf-Profilform unter etwa
45° geneigte oder eine zur Gleisebene parallel verlaufende,
im wesentlichen geradlinige Schneidkante (51) aufweist, ausgebil
det ist.
11. Hobel-Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß es zur gemeinsamen oder getrennten Aufnahme zweier Hobel-Mes
ser (48), die jeweils wenigstens eine zur Schienenkopf-Profil
form unter etwa 22,5 bzw. 67,5° geneigte und zueinander einen
Winkel von etwa 135° bildende, im wesentlichen geradlinig
verlaufende Schneidkante (51) aufweisen, ausgebildet ist.
12. Hobel-Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß es zur austauschbaren gemeinsamen oder getrennten Aufnahme
zweier Hobel-Messer (48), die gemeinsam eine zur Schienenlängsver
tikalebene (55) symmetrische Anordnung bilden und jeweils
eine gegen diese unter einem Winkel von etwa 10 bis 15° geneigte
Schneidkante (51) aufweisen, ausgebildet ist.
13. Hobel-Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß es zur austauschbaren Aufnahme eines Hobel-Messers (54),
das eine dem Krümmungsverlauf im inneren oder äußeren Bereich
der Fahrfläche der Schienenkopf-Profilform im wesentlichen
entsprechend gekrümmte Schneidkante aufweist, ausgebildet
ist.
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