DE3222208A1

DE3222208A1 - Vorrichtung zum fraesen von schienenkoepfen

Info

Publication number: DE3222208A1
Application number: DE19823222208
Authority: DE
Inventors: Walter 4694 Ohlsdorf Neubauer; Helmut 4661 Roitham Rungger
Original assignee: Dr Techn Linsinger and Co GmbH; DR TECHN ERNST LINSINGER AND CO GmbH
Current assignee: Linsinger Maschinenbau GmbH
Priority date: 1982-06-12
Filing date: 1982-06-12
Publication date: 1983-12-15
Also published as: ATA212383A; GB2121710A; AT388002B; GB2121710B; DE3222208C2

Description

PATENTANWALT DIPL.-PüYS.-Di^. KrSCHWEINZER

ZUGElASStNER VERTRETER VOR DtM EUROPAISC HIN Γ Α Π til AMT ESSEN WEINSTRASSE 4-6 D-85C0 NÜRNBERG 70 TELEFON 09 1) / 2037 27 O TEtEX 06/23 13i

Nürnberg, 11.06.1982 17/62

Dr. techn. Ernst Linsinger & Co. Gesellschaft m.b.H. A - 4662 Steyrermühl

"Vorrichtung zum Fräsen von Schienenköpfen"

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fräsen von Schienenköpfen bei Schienen von in einer Bettung angeordneten Geleisen, mit mindestens einem rotierenden Fräsmesserkopf in einem mindestens einen Fräsmesserkopfantrieb enthaltendem Fahrwerk.

Die Fahrschienen, insbesondere von Eisenbahngeleisen werden nach mehr oder weniger langer Betriebszeit dadurch abgenutzt, daß am Schienenkopf Verformungen oder Abtragungen auftreten, die z.B. zu den in Fahrtrichtung abwechselnden Erhöhungen und Vertiefungen (Rattermarken) führen. Auch an der dem Spurkranz der Räder der darüberrollenden Fahrzeuge zugewandten Abrundung treten Materialverdrängungen und Abnutzungserscheinungen auf. Es ist daher erforderlich, die Schienen in entsprechenden Zeitabständen nachzubearbeiten.

Die Nachbearbeitung kann beispielsweise durch Hot

ein erfolgen. Dabei wird eine Hobelvorrichtung über die Schienen gefahren und mit dem Hobelwerkzeug wird das Profil des Schienenkopfes nachbearbeitet.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß das Schienenhobeln zu Störungen des Bahnbetriebes führen kann, da beispielsweise vorkommende, lange Späne Sicherungsanlagen, die an oder längs den Schienen angeordnet sind, stören können. Auch können Personen im Bahnhofsbereich durch herumfliegende Späne . gefährdet werden. Die Kraftwirkung erfolgt nur in Vorschubrichtung so daß üblicherweise mehrere Hobelgänge nacheinander an derselben Schiene notwendig werden, um das erforderliche Profil wieder herzustellen.

Das auch noch praktizierte Schienenschleifen hat den entscheidenden Nachteil, daß der Spanabtrag nur klein ist, so daß eine erhebliche Arbeitsdauer erforderlich wird, um die benötigte Wiederherstellung des Schienenkopfprofiles zu erzielen.

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Das Fräsen von Schienenköpfen hat sich hingegen sehr bewährt. Bisher wurden allerdings die Schienen aus der Gleisbettung entfernt und in ortsfesten Anlagen bearbeitet, wobei vorzugsweise die jeweiligen Schienen an ortsfest aufgestellten Fräs-Stationen vorbeigezogen wurden. Es ist ferner auch bekannt, in den jeweiligen Fabriken eine Frässtation in einer Laufkatze oder ähnlichen Versetzeinrichtungen relativ zu festliegenden Schienen zu bewegen.

Schließlich wurde auch bereits vorgeschlagen (CH-PS 381 055) in der Bettung liegende Eisenbahnschienen derartig zu bearbeiten, daß ein die Fräsköpfe tragender Wagen auf der Schiene selbst geführt wird oder auf mehreren parallelen nebeneinanderliegenden Werkstücken. Allerdings ist dieser CH-PS 381 kein Hinweis zu entnehmen, wie ein derartiger Wagen ausgebildet sein kann, um das Fräsen von verlegten Eisenbahnschienen durchführen zu können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der in Bettungen verlegte Geleise, auch in Kurven, in einfacher Weise, bei geringem Aufwand, nachbearbeitet, d.h. das erforderliche Profil der Schienenköpfe wieder hergestellt, werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs erläuterten Art im wesentlichen dadurch gelöst, daß ein Fahrgestellrahmen vorgesehen ist, auf dem ein Hubzylinder zur Aufnahme der Schnittkräfte angeordnet ist, in Fahrtrichtung vor und hinter dem Fräsmesserkopf wahlweise heb- und senkbare Gleitschuhe angeordnet sind, sowie seitlich am zu bearbeitenden Schienenkopf einer Schiene angreifende Führungsrollen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß stets der erforderliche Schnittdruck aufgebracht werden kann,

um zu verhindern, daß der Fräsmesserkopf auf dem Schienenkopf entlanggleitet ohne spanabhebende Wirkung. Es wird sichergestellt, daß bei Kurvenlage kein Hochheben des Fahrgestells erfolgt und daß das erforderliche Profil mit der gewünschten Fräsgeschwindigkeit bearbeitet werden kann.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn ein Fräsergehäuse mit Fräsrnesserkopf gegenüber dem Gleitschuh höhenverstellbar angeordnet ist, und wenn zur Höhenverstellung eine Exzentereinrichtung vorgesehen ist. Dadurch ist eine sehr genaue Anpas-

sung an die jeweiligen Arbeitsbedingungen ermöglicht.

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn als Antriebsmotor für den Fräsmesserkopf ein hydraulischer Motor vorgesehen ist. Das Versorgungsmittel für das Arbeitsmedium dieses Motors kann ohne weiteres am Fahrgestellrahmen zweckmäßig angebracht sein.

Zur Bearbeitung des Profiles der Schienenköpfe, das sich aus Kreisbogen verschiedener Radien zusammensetzt, ist es vorteilhaft, wenn der Fräsmesserkopf einen Satz von geradlinigen Messerkopfschneiden aufweist, die in bestimmter Richtung zur Achse angeordnet sind, wobei soviel Schneiden vorgesehen sind, als Teilbogen zu fräsen sind.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind als Schneiden auswechselbare Wendeplatten vorgesehen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind zur gleichzeitigen Bearbeitung der beiden Schienen eines Geleises zwei Fräseinheiten mit Fräsmesserkopf und Fräsmesserkopfantrieb vorgesehen und die beiden Fräsmessergehäuse sind mittels Fräsergehäuseabstützungen über Spurweitentolzeranzausgleichsmittel miteinander verbunden.

Durch diese relative Verstellbarkeit der beiden Fr.'ibeinheitcti gegeneinander wird sichergestellt, daß auch bei Spurtolrr .γιγ,ίμι die jeweiligen Fräsmesserköpfe an den ihnen zugeordneten Schienenköpfen exakt zur Anlage kommen, so daß insbesondere i an den inneren Profilteilen der Schienenköpfe eine genaue Bearbeitung, unabhängig von relativen Höhenunterschieden zwischen den beiden Geleisen und unabhängig von relativen Abstandsänderungen durchgeführt werden können.

Bei verlegten Geleisen besteht die Notwendigkeit, die entsprechenden Bearbeitungen der Schienenköpfe auch in Kurven durchzuführen.

Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Fräsgehäuse an Trägern angeordnet sind, wobei die Träger über Gelenkzapfen an einem Schwenkbalken des Fahrgestelles befestigt sind. Dadurch wird ermöglicht, daß bei Durchfahren von Kurven, wobei sich der Fräser auf der Sehne des Kreisbogens bewegt, die Fräseinheiten stets an ihren zugehörigen Schienen, auch bei den jeweiligen Überhöhungen wirksam werden können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann, nach einem Ausführungsbeispiel derartig ausgebildet sein, daß das Fahrgestell als anhängbare, selbstfahrende Einheit ausgebildet ist, wobei der Antrieb bzw. die Bremsung von einer Zugmaschine erfolgt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Fahrgestell mit einem eigenen Fahrantriebsmotor versehen ist. Dadurch ist, ebenso wie bei gezogenem Aggregat möglich, ein Gleichlauffräsen durchzuführen.

Nach einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Fahrgestell Teil einer selbstfahrenden Lokomotive und die Fräseinheit ist etwa in Längsmitte der Lokomotive angeordnet. Dadurch ist es möglich, die Antriebsmittel

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(Lokomotive) zur Aufbringung des Schnittdruckes mit auszunutzen, wobei das Gewicht des' Antriebs anstelle des sonst notwendigen Ballastes tritt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 schematisch eine Längsseiten-Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 eine Stirnansicht einer Vorrichtung nach

Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2, und

Fig. 4 schematisch die Anordnung von Schneidelementen auf einem Messerkopf einer erfindungs

gemäßen Vorrichtung.

Bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist diese an einem Fahrgestellrahmen 16 eines Fahrgestelles bzw. Fahrzeuges mit wechselseitigen oder paarweise angeordneten Rädern l8 angeordnet. Eine Fräsereinheit besteht aus einem Fräsergehäuse 1, in dem ein über entsprechende Antriebsmittel von einem Fräserkopfantriebsrnotor 3angetriebener mehrspuriger Fräsmesserkopf 2 angeordnet ist. In Fahrtrichtung vor und hinter der Fräseinheit sind höhenverstellbar Gleitschuhe 4 vorgesehen, die sich bei bestimmten Betriebsbedingungen auf einen Schienenkopf 15 einer Schiene 14 eines in einer Bettung 13 angeordneten Geleises auflegen bzw. abstützen. Seit-

^O Hch zum Messerkopf 2 bzw. seitlich der Gleitschuhe 4 sind

ferner Führungsrollen 5 vorgesehen, die sich entsprechend an den jeweiligen Schienenkopf 15 anlegen oder anpressen.

Zur Höhenverstellung der Gleitschuhe 4, relativ zum Fräsmesserkopf 2, wodurch die Schnitt-Tiefe einstellbar ist, dient eine Schnitt-Tiefeneinstellvorrichtung 8-, die mit einer Schnitt-Tiefenexzenterverstellung 9 zusammenwirkt und mittels eines Zylinders 19 betätigbar ist. Der Zylinder 19 ist verschwenkbar an einer Lasche 27 des Fräsergehäuses 1 angebracht.

Am Fahrgestellrahmen 16 greift ein Hubzylinder 10 an, der zur Schnittdruckaufbringung dient und in normalem Fahrbetrieb, d.h. ohne Bearbeitung von Schienen, die Fräseinheit von der Schiene abhebt. Dabei greift vorzugsweise eine Zylinderstange 29 an einem Tragblech 28 des Fräsergehäuses an.

Wie aus Fig. 1 links ersichtlich ist und in Zusammenhang mit Fig. 3 näher erläutert wird, ist die Fräsereinheit an einem Träger 25 bzw. 26 befestigt, der über Gelenkzapfen mit einem Schwenkbalken 11 des Fahrzeugrahmens verbunden ist. Dadurch ist es möglich, daß die Fräseinheit auch bei Kurvenfahrten, wenn sich das Fahrwerk 17, 18 auf einer Sehne zur Kurve bewegt, stets an der zugeordneten Schiene an-bzw. auf ihr aufliegt.

Der mehrspurige Fräsmesserkopf 2 weist, wie in Zusammenhang mit Fig. 4 noch näher erläutert wird, nebeneinander mehrere geradlinige Schneidelemente auf, die der Kontur des Schienenkopfes 15 angepaßt sind und die Bearbeitung der gesamten Kontur in einem Arbeitsgang ermöglichen.

Aus Fig. 2 ist insbesondere die Ausbildung der Spurweitentoleranzmittel 7 ersichtlich, wobei Laschen 30 auf einer Fräsergehäuseabstützung 6 über Schwenkarme 31 mit dem Spurweitentoleranzausgleichsmittel 7 jeweils verbunden sind.

3-> Diese Spurweitentoleranzausgleichmittel 7 weisen zweckmäßig

einen Zylinder 20 auf, wie aus Fig. 3 ersichtlich, der in

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Normalfall die beiden Fräseinheiten bezüglich der Gleislängsachse gleichmäßig nach rechts und links drückt. Dadurch wird ein sicheres Anlegen der jeweils inneren seitlichen Führungsrollen 5 an die Schiene 14 bzw. Schienenkopf 15 ermöglicht.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß zur gleichzeitigen Bearbeitung zweier Schienenköpfe 15 zwei Fräseinheiten vorgesehen sind, die, wie bereits erwähnt, über Träger 25 und 26 und Gelenkzapfen 12 verschwenkbar mit den Schwenkbalken 11 verbunden sind. Das Zusammenwirken der seitlichen Führungsrollen 5 mit dem Zylinder 20 und den Schwenkarmen 25, 26 ergibt eine sichere Führung der Fräseinheiten auch bei Spurweiten-Toleranzen und beim Durchfahren von Kurven.

In Fig. 4 ist schematisch die geometrische Anordnung von Messerkopfschneiden 21, 22, 23 und 24 dargestellt, die den jeweiligen Kreisbogen 21', 22', 23' und 24' eines Schienenkopfes 15 angepaßt sind. Dabei sind vorzugsweise die Schneiden 21 und 22 als Wendeplatten ausgebildet und sind im Fräsmesserkopf 2 festgeklemmt.

Die Schneiden 23, 24 können als gelötete Profilmesser ausgebildet sein, deren Schaft ebenfalls im Fräsmesserkopf 2 geklemmt wird. Dadurch ist eine leichte Auswechselbarkeit der spanabhebenden Werkzeuge und eine leichte Anpaßbarkeit an verschiedene Profilformen von Schienen 14 bzw. Schienenköpfen 15 ermöglicht.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet im wesentlichen in folgender Weise:

Beim Fahren zum Einsatzort wird die komplette Fräseinheit mittels des Hubzylinders 10, beispielsweise um ca. 150 mm,

von der Schiene 14 abgehoben. Beim Fräsen auf gerader Schienenstrecke, wobei die Fräsrichtung in Fig. 1 in Richtung des Pfeiles A erfolgt, wird mittels des Hubzylinders 10 die Fräseinheit auf die Schiene 14 abgesenkt. Mit Hilfe des Zylinders 19 für die Schnittflächenexzenter-Versiellung 9 die ausgefahren wird, wird (der in Fig. 1 rechte) Gleitschuh 4 mit Messerkopf 2 auf eine Linie gebracht, wobei noch keine Abtragung erfolgt. Der (in Fig. 1 linke) Gleitschuh 4 Hegt angefedert auf der Schiene 14 auf. Mit Hilfe des Zylinders für den Spurweitentoleranzausgleich 7 werden die Fräseinheilen einzeln auseinandergedrückt, bis die inneren seitlichen Führungsrollen 5 anliegen. Dadurch werden Spurweitentoleranzen ausgeglichen.

Über die Fräsergehäuseabstützung 6 und den Spurweitentoleranzausgleich 7 stützt sich das Fräsergehäuse 1 am gegenüberliegenden Gleitschuh 4 gegen Kippkräfte ab. Die Gleitschuhe 4 dienen auch zur Dämpfung von Schwingungen.

Der Fräsvorgang wird zunächst dadurch eingeleitet, daß auf einer Schienenlänge von einigen Metern die Fräseinheit langsam auf die entsprechende Schnittiefe abgesenkt wird. Dies geschieht durch Einfahren des Zylinders 19 der Schnittiefen-Exzenterverstellung 9 auf eine vorher eingestellte Schnittiefe mit Hilfe der Einrichtung 8.

Der angefedert aufliegende (linke) Gleitschuh 4 rückt entsprechend nach und der Fräsvorgang kann beginnen und mit der erwünschten bzw. erforderlichen Schnittiefe über die ° jeweils zu bearbeitende Schienenlänge durchgeführt werden.

Es ist auch möglich, nur eine Schiene eines Geleises zu fräsen. In diesem Fall ist jedoch eine Fräseinheit durch die Exzentervorrichtung 9, 19 abgehoben.

Beim Fräsen von Kurven wird über die am Schwenkbalken 11 angeordnete Gelenkzapfen erreicht, daß die Träger 25 und der einzelnen Fräseinheit stets dem Schienenbogen nachfahren und an den jeweils zu bearbeitenden Schienen 14 bzw. Schie- ~> nenköpfen 15 anliegen.

Der Fahrgestellrahmen 16 kann Teil eines gezogenen Fahrgestelles sein oder aber auch eines selbstfahrenden Fahrzeuggestelles 17· Dazu können an sich bekannte Antriebsmittel
^ verwendet werden, die daher nicht dargestellt sind. Ferner kann die Einheit als selbstfahrende Einheit ausgebildet sein in Form einer Lokomotive, die die Antriebsmittel für das
Fahrwerk, die Versorgungsmittel für den Fräserkopfantriebsmotor und zur Betätigung der Hubzylinder und anderen Ver- ~> Stellmitteln trägt.

Die Erfindung ist somit nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen und Weiterbildungen sowie ^u Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder
dargestellten Merkmale und Maßnahmen.

1	Fräsergehäuse	41	5o	Träger	61
2	Fräsmesserkopf	42	51	Träger	62
3	Fräserkopf antriebsmittel	43	52	Lasche	63
4	Gleitschuh	44	53	Tragblech	64
5	seitliche Führungsrollen	45	54	Zylinderstange	65
r \*	Fräsergehäuseab Stützung		55	Lasche von 6	66
7	Spurweitentoleranzausgleich	47	56	Schwenkarm	67
8	Schnitt-Tiefeneinstellung	48	57		68
9	Schnitt-Tiefenexzenter -Verstellung ^°	58		69
1o	Hubzylinder	59		7o
11	Schwenkbalken	Zylinder für Spurweitentolerenzaus6-O		71
12	Gelenkzapfen	gleich Messerkopfschneide		72
13	Bettung	■ 1		73
14	Schiene	Il		74
15	Schienenkopf	It		75
16	Fahrgestellrahmen		76
17	Fahrgestell	77
18	Fahrwerk	78
19	Zylinder für Exzenter von 9	79
2o	8o
21
22
23
24
25
26
27
28
29
3o
31
32
33
34
35
36
37
38
39
4o

Leerseite

Claims

1. Vorrichtung zum Fräsen von Schienenköpfen bei Schienen von in einer Bettung angeordneten Geleisen, mit mindestens einem rotierenden Fräsmesserkopf in einem mindestens einen Fräsmesserkopf antrieb enthaltendem Fahrwerk, gekennzeichnet durch einen in einem Fahrgestellrahmen (16) angeordneten Hubzylinder (10) zur Aufnahme der Schnittkräfte, in Fahrtrichtung vor und hinter dem Fräsmesserkopf (2) angeordnete, wahlweise heb- und senkbare Gleitschuhe (4), sowie durch seitlich am zu bearbeitenden Schienenkopf (15) einer Schiene (14) angreifende Führungsrollen (5).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fräsergehäuse (1) mit Fräsmesserkopf (2) gegenüber dem Gleitschuh (4) höhenverstellbar angeordnet ist und daß zur Höhenverstellung eine Exzentereinrichtung (8, 9, 19) vorgesehen ist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmotor (3) für den Fräsmesserkopf (2) ein hydraulischer Motor vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräsmesserkopf (2) einen Satz von geradlinigen Messerkopfschneiden (21 bis 24) aufweist, zum Fräsen der Schienenköpfe (15), deren Profil sich aus Kreisbogen verschiedener Radien zusammensetzt, wobei der Fräs-

messerkopf (2) soviele Schneiden (21 bis 24) aufweist, als Teilbogen zu fräsen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch

gekennzeichnet, daß als Schneiden auswechselbare Wendeplatten (21, 22) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zum gleichzeitigen Bearbeiten der beiden Schienen (14) eines Geleises zwei Fräseinheiten mit Fräsmesserkopf (2) und Fräsmesserkopfantrie~b (3) vorgesehen sind und daß die beiden Fräsergehäuse (1) mittels Fräsergehäuseabstützungen (6) über Spurweitentoleranzausgleichsmittel (7, 20) miteinander verbunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräsergehäuse (1) an Trägern (25, 26) und daß

die Träger (25, 26) über Gelenkzapfen (12) an einem Schwenkbalken (11) eines Fahrgestelles (17) angeordnet sind. 20

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1

bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese in einen Fahrgestellrahmen (16) eingebaut ist, der von einer Zugmaschine (Lokomotive) bewegt wird.
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9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell (17) mit einem eigenen Fahrantriebsmotor versehen ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell (17) Teil einer selbstfahrenden Lokomotive ist und die Fräsereinheit etwa in Längsmitte der Lokomotive angeordnet ist.