DE4322392C2 - Vorrichtung zum Bandschleifen der Fahrflächen von Schienen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bandschleifen von Schienen gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der deutschen Gebrauchsmuster­ schrift DE 89 03 246 U1 bekannt. Dort wird das um eine Antriebsrolle und zwei Umlenkrollen quer zur Schienenlängsrichtung geführte Schleifband von einer Stützbandvorrichtung gegen den Schienenkopf einer zu schleifenden Schiene gedrückt, wobei die Stützbandvorrichtung ein weiteres, endloses Band ist, das um zwei weitere Umlenkrollen geführt wird. Die Stützbandvorrichtung liegt zwischen den beiden Umlenkrollen des Schleifbandes. Die Umlenkrollen der Stützband­ vorrichtung sind zu beiden Seiten des Schienenkopfes angeordnet, so daß das Band über den größten Teil des Schienenkopfes am Schleifband anliegt und dieses flächig gegen den Schienenkopf drückt.

Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß das Schleifband nur mit einer geringen Flächenpressung arbeiten kann und ein hoher Schleifbandbedarf erforderlich ist. Außerdem kann das vorhandene Schienen-Querprofil nicht verändert werden.

Aus der DE 83 26 878 U1 ist eine Vorrichtung zum Schleifen von Flächen an großen oder schweren Werkstücken bekannt, bei der ein quer zum Werkstück ausgerichtetes Schleifband an einer Tragekon­ struktion aufgehängt ist und von einer Andrückrolle gegen das Werkstück gedrückt wird. Die Andrückrolle wird dabei nur senkrecht auf und ab bewegt oder waagerecht über das Schleifband verfahren.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Bandschleifen von Schienen im Bereich des Schienenkopfes dahingehend zu verbessern, daß das Schleifband mit höherer Flächenpressung gegen den Schienenkopf gedrückt werden kann, ohne daß das Band zu schnell verschleißt.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs in Verbindung mit dessen Oberbegriff.

Gemäß der Erfindung wird also das Schleifband nicht mehr flächig von einem Stützband an den Schienenkopf angepreßt, sondern von einer parallel zur Längserstreckung der Schiene ausgerichteten Andruckrolle, die das Schleifband im Idealfall linienförmig an den Schienenkopf andrückt.

Die Anbringung der Andruckrolle stellt für den Fachmann keinerlei Schwierigkeiten dar. Sie kann beispielsweise über ein Gestänge von einer Druckfeder oder einem Hydraulikzylinder mit vor­ eingestellter Kraft gegen die Innenseite des Schleifbandes und damit gegen den Schienenkopf gedrückt werden. Ihre mechanische Anbringung an einem Ständer der Bandschleifvorrichtung stellt ebenfalls keine Schwierigkeiten dar.

In einer Ausführungsform wird die Andruckrolle über ein Gestänge in einer Kulisse geführt, deren Form dem Profil des Schienenkop­ fes entspricht. In einer Ausführungsform ist die Kulisse dann zweckmäßigerweise aus Kreisbogenstücken mit Radien von 13, 80, 300, 80 und 13 mm zusammengesetzt. Dabei kann das Schienen- Querprofil in gewünschter Weise verändert werden.

Eine komplette Schleifanlage besteht zweckmäßigerweise aus zwei in Bearbeitungsrichtung hintereinander aufgestellten Einzelvor­ richtungen. Dabei dient die erste Vorrichtung zur Beseitigung der Walzhaut, während die zweite zur Verbesserung der Schienenober­ fläche dient. Damit ist die erste Vorrichtung eine sogenannte Schruppmaschine, während die zweite eine sogenannte Schlicht­ maschine ist.

Das zur Schienenlängsachse quer verlaufende Schleifband wird von der erfindungsgemäßen Andruckrolle gegen den Schienenkopf gedrückt, wobei die Andruckrolle über den Schienenkopf hin- und herbewegt wird. Die Frequenz dieser Hin- und Herbewegung kann bis zu 350 Doppelhübe/min betragen. Durch diese relativ hohe Oszillationsfrequenz wird ein hoher Überdeckungsgrad der durch die Überlagerung von Schienenvorschubs- und Oszillationsbewegung der Rolle resultierenden Schleifflächen erreicht.

Zum Antrieb der Oszillationsbewegung dient ein Kurbeltrieb, es ist aber auch ein schnell arbeitender Hydraulikzylinder oder eine Pneumatikvorrichtung einsetzbar.

Der Hub der Oszillationsbewegung ist größer als die Breite des Schleifbereiches, damit die Umkehrpunkte der Oszillationsbewegung und die damit verbundenen Unstetigkeiten außerhalb des Schleifbe­ reichs liegen. Damit soll im Schleifbereich eine möglichst konstante Geschwindigkeit der Andruckrolle erreicht werden.

Die Breite des Schleifbereiches ist durch Abfangen der Oszilla­ tionsrolle auf ihrem Weg über den gewölbten Schienenkopf stufenlos einstellbar. Dies ergibt entweder eine schmale oder eine breite Schleiffläche.

Zur Erzielung eines zur Schienenmittelachse symmetrischen Schleifbildes wird die Schiene vor und hinter jeder Schleif­ station zentriert.

Bei einer stationären Anlage werden die Schienen auf einem Rollgang der Schleifmaschine zugeführt.

Um Geschwindigkeitsänderungen während des Schleifvorganges durch Schlupf zwischen Rollgangsantriebsrollen und Schiene und damit zu schwankenden Abtragsleistungen bezogen auf die Schienenlängs­ richtung der Schiene zu vermeiden, wird die Schiene vor und hinter den beiden Schleifvorrichtungen durch jeweils eine Anpreßvorrichtung gegen Antriebsrollen des Rollganges gedrückt. Die Antriebsmotore dieser Rollen sind so stark ausgeführt, daß die durch sie bewirkte Vorschubkraft allein ausreichend ist, die Schiene zu bewegen.

Es ist schließlich auch möglich, die Schienenvorschubsgeschwin­ digkeit und die Oszillationsfrequenz derart zu koppeln, daß bei unterschiedlichen Vorschubgeschwindigkeiten derselbe Über­ deckungsgrad besteht. Durch diese Koppelung wird bei Änderung der Schienenvorschubsgeschwindigkeit bei gleichbleibendem Anpreßdruck und gleichbleibendem Schliffbild lediglich die Abtragsleistung beeinflußt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in schematischer Dar­ stellung, wobei ein vorhandenes Querprofil nachgefahren wird;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung, wobei mit Profilierung geschliffen wird;

Fig. 3 das Abfangen der Andruckrolle am Schienenkopf;

Fig. 4 eine Rollgangsantriebsrolle mit Anpreßvorrichtung zur Schlupfvermeidung;

Fig. 5 ein Muster der geschliffenen Fläche nach einmaligem Überfahren der Andruckrolle;

Fig. 6 ein Muster der geschliffenen Fläche nach mehrmaligem Überfahren mit der Andruckrolle; und

Fig. 7 eine Erläuterung der Oszillationsbewegung der Andruck­ rolle in bezug auf den Schienenkopf.

Fig. 1 zeigt einen Schienenkopf 1, der von einem Schleifband 2 bearbeitet wird, um die vom Walzen her stammenden Urriffel, die mehr als 0,001 mm tief sind, zu entfernen. Dazu wird das Schleifband 2 in einer Weise über den Schienenkopf 1 geführt, wie dies in der deutschen Gebrauchsmusterschrift G 89 03 246.2 beschrieben ist. Auf diese Schrift wird daher ausdrücklich Bezug genommen.

Eine Andruckrolle 4 drückt das Schleifband 2 in etwa linienförmig an den Schienenkopf 1, wozu sich die Mittellinie 5 der Andruck­ rolle 4 parallel zum Schienenkopf 1 und damit parallel zur Schiene 3 erstreckt.

Die Andruckrolle 4 ist in für den Fachmann ohne weiteres geläufiger Weise am Ständer einer nicht dargestellten Schleifvor­ richtung angebracht und wird über eine geeignete Gestängeüber­ setzung entweder pneumatisch, hydraulisch, durch Federkraft oder durch ein Gewicht gegen den Schienenkopf 1 und damit gegen die Innenseite des Schleifbandes 2 gedrückt. In Fig. 1 ist dies durch den Pfeil F angedeutet.

Es ist aber auch angedeutet, daß die Andruckrolle 4 in Richtung des Schleifbandes 2 und damit in Richtung der Pfeile P hin- und herbewegt wird und somit über den Schienenkopf 1 hin und her oszilliert. Die beiden Endstellungen sind gestrichelt als Endpositionen der Andruckrolle 4′ bzw. 4′′ dargestellt.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei der die Andruck­ rolle 4 in einer Kulisse 8 geführt ist. Hierzu ist im Mittelpunkt der Andruckrolle 4 ein Gestänge 6 befestigt, das mit einer Rolle 7 oder einem Zapfen in einer Kulisse 8 geführt wird. Die Form der Kulisse 8 entspricht dabei der Form des Schienenkopfes 1. Wenn das Gestänge 6 in der Kulisse 8 durch eine geeignete Antriebsvor­ richtung hin- und herbewegt wird, so folgt die Andruckrolle 4 zwangsweise der Form der Kulisse 8 und schleift damit den Schienenkopf 1 in der gewünschten Form.

Fig. 3 zeigt, daß die Hin- und Herbewegung (Oszillations­ bewegung) der Andruckrolle 4 über den Schienenkopf 1 abgefangen werden kann, was zu unterschiedlich breiten Schleifflächen führt. Wird die Andruckrolle 4 in der Position A abgefangen, so führt dies zu einer schmalen Schleiffläche, während ein Abfangen in Position B zu einer breiten Schleiffläche 16 führt.

Fig. 4 zeigt die vor und hinter der Schleifanlage installierte Rollgangsantriebsrolle 12 mit der zur Anpreßvorrichtung gehören­ den Anpreßrolle 10, die Schlupf zwischen Schiene 3 und Rollgangs­ antriebsrolle 12 verhindert. Die Rollgangsantriebsrolle 12 ist so stark ausgeführt, daß ihr Drehmoment ausreichend ist, die Schiene 3 alleine durch die Schleifanlage zu bewegen. Der Rollgang ist durch eine Frequenz Steuerung in der Geschwindigkeit stufenlos regelbar.

Fig. 5 zeigt das Schleifmuster 18, das dann entsteht, wenn der Schienenkopf 1 während des Schleifens einmal von der Andruckrolle überfahren wird.

Fig. 6 zeigt das Schleifmuster 20, das bei mehrmaligem Über­ fahren des Schienenkopfs 1 während des Schleifens von der Andruckrolle 4 erzeugt wird.

Fig. 7 zeigt den Hub H der Oszillationsbewegung der Andruckrolle bei der Bewegung über den Schienenkopf, wobei man erkennt, daß die Umkehrpunkte 22 außerhalb des Schienenkopfes oder seitlich neben der Schleifbreite S liegen.

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Bandschleifen der Fahrfläche von Schienen, mit einem an einem Schienenfahrzeug oder einer feststehenden Schleif­ station angebrachten Ständer, der einen Motor zum Antreiben einer Antriebsrolle und einen Träger zum Halten von Umlenkrollen sowie ein um die Antriebsrollen und die Umlenkrollen gelegtes und quer zur Schienenlängsrichtung geführtes Schleif­ band (2) aufweist, und mit einer zwischen den Umlenkrollen und den Halterarmen angeordneten Stützvorrichtung, die die Innenseite des Schleifbandes berührt und letzteres abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützvorrichtung eine Andruckrolle (4) ist, deren Drehachse parallel zur Längs­ erstreckung des Schienenkopfs (1) verläuft, und daß die Andruck­ rolle (4) über ein Gestänge (6) in einer Kulisse (8) geführt ist.