DE4330811C2

DE4330811C2 - Radsatzausrichtverfahren für Radsatzbearbeitungsmaschinen und Radsatzausrichteinrichtung

Info

Publication number: DE4330811C2
Application number: DE4330811A
Authority: DE
Inventors: Hans J Naumann; Reinhard Robotta; Gunter Schroeter; Volker Dr Ing Thomas
Original assignee: Niles-Simmons Industrieanlagen 09117 Chemnitz De GmbH; Niles Simmons Industrieanlagen GmbH
Current assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Priority date: 1993-09-12
Filing date: 1993-09-12
Publication date: 1995-08-31
Anticipated expiration: 2013-09-13
Also published as: DE4330811A1; US5664469A

Description

Das Radsatzausrichtverfahren für Radsatzbearbeitungsmaschinen und eine das Verfahren aus führende Radsatzausrichteinrichtung dienen zur Ausrichtung der Rotationsmitte eines Radsatzes von Schienenfahrzeugen zur Maschinenmitte bei der hauptsächlich verschleißbedingten Bearbeitung auf einer Radsatzbearbeitungsmaschine. Das erfinderische Verfahren ist bei Unterflur- und Überflurradsatzbearbeitungsmaschinen anwendbar. Als Radsatz wird in dieser Beschreibung jede mögliche Art eines Radsatzes verstanden.

Es sind im wesentlichen zwei Prinzipien zur Ausrichtung von Radsatz und Radsatzbearbeitungsmaschine bekannt. Bei dem einen ist die Radsatzwelle die Basis, z. B. Zentrierbohrung, Wellenzentrierfutter, Zentrierung am maßlich geeigneten Gehäuse. Bei der anderen sind die Räder die Basis, die in prismatisch angeordneten Stützrollen aufgenommen werden.

Beim Ausrichten des Radsatzes zur Radsatzbearbeitungsmaschine durch Stützrollen, wie es im Prospekt "Variofect DRU Unterflur Radsatzdrehmaschine" der Hoesch Maschinenfabrik Deutschland AG beschrieben und in EP 01 95 891 A2 und DE 85 09 180 U1 geschützt ist, kann eine Ausrichtung sicher nur in vertikaler Ebene erfolgen, bedingt durch die Schiefstellung des Fahrzeuges zur Radsatzbearbeitungsmaschine, was dazu führt, daß von vier Rollen nur drei an den zwei Rädern des zu bearbeitenden Radsatzes anliegen. Damit ist die Ausrichtwirkung der von den zwei Stützrollen gebildeten Prismen verloren. In Erkenntnis dessen wurde mit DE 39 02 550 C2 und EP 03 80 919 A1 zusätzlich mitlaufende Körnerspitzen zur Zentrierung des Radsatzes an den Zentrierbohrungen der Radsatzwelle im Ausführungsbeispiel vorgeschlagen.

Das Ausrichten auf der Basis der Zentrierbohrungen des Radsatzes ist in den Prospekten der Firma Simmons Machine Tool Corp. dargestellt. Hier wird das Ausrichten von Radsatz und Radsatzbearbeitungsmaschine in zwei Ebenen in idealer Weise gelöst. Nachteilig ist jedoch die Notwendigkeit, die Zentrierbohrungen freizulegen.

In DE-OS 18 15 689 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Unterflurbearbeitung von Radsätzen offengelegt. Darin wird der eingebaute Radsatz auf Schienen geführt und von den Einrichtungen der Bearbeitungsmaschine aufgenommen. Dadurch ist der Radsatz durch diese Schienen grob ausgerichtet, ohne Berücksichtigung des Verschleißes, der Durchmesser-Abweichungen der beiden Räder und der tatsächlichen Lage der Rotationsmitte des Rades zur Maschinenmitte.

Aufgabe der Erfindung ist ein Radsatzausrichtverfahren für Radsatzbearbeitungsmaschinen und eine Radsatzausrichteinrichtung, die ohne Freilegen der Zentrierbohrungen, den damit verbundenen Montage- und Demontageaufwand, Verschmutzungsgefahr und Gefahr des Garantieverlustes, und ohne Vorbearbeiten des Profils ein Ausrichten selbst eines grob verstellten Radsatzes bis zur Übereinstimmung der wahren Rotationsmitte mit dem entsprechenden Sollpunkt der Maschinenmitte ermöglichen. Das nachstehend angeführte Messen ist nur zur Ermittlung des Abstandes zwischen Rotationsmitte des Rades und dem Aufstandspunkt (z. B. Stütz und/oder Reibrolle) notwendig.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den in den Hauptansprüchen 1 und 4 angegebenen Merkmalen gelöst. Mit den Unteransprüchen werden vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematische Darstellung eines in die Radsatzbearbeitungsmaschine eingefahrenen Drehgestells eines Schienenfahrzeuges

Fig. 2 schematische Darstellung eines Radsatzes

Fig. 3 schematische Darstellung des Radsatzausrichtverfahrens und der zur Ausrichtung angewandten Mittel der Radsatzausrichteinrichtung an einem Rad

Fig. 4 Diagramm Umfang/Drehwinkel

Fig. 5 Diagramm Radius/Drehwinkel.

Dabei werden folgende Bezugszeichen gewählt:

Bezugszeichenliste

1 Radsatz
2 Rolle
2′ Rolle
3 Gleis
4 Meßgerät für Umfang
5 Meßgerät für Rundlauffehler
6 Hubeinrichtung
6′ Hubeinrichtung
7 Wegmeßeinrichtung
7′ Wegmeßeinrichtung
8 mechanischer Block
9 Marke
10 Rotationsmitte des Rades 18
11 Rotationsmitte des Rades 19
12 Rollenmittelpunkt
12′ Rollenmittelpunkt
13 Basispunkt der Triangulation
13′ Basispunkt der Triangulation
14 Sollpunkt der Maschinenmitte
15 Sollpunkt der Maschinenmitte
16 Rolle
16′ Rolle
17 Aufstandspunkt
17′ Aufstandspunkt
18 Rad
19 Rad
20 Gehäuse
21 Gehäuse

Der Radsatz 1 steht nach seinem Einfahren in die Aufnahmestelle einer Radsatzbearbeitungsmaschine üblicher Bauart mit symmetrischen Hub-, Antriebs-, Fixier- und Bearbeitungseinrichtungen, bedingt durch das Spurspiel und Zwangskräfte des Schienenfahrzeuges beim Schienenlauf sowie Form- und Durchmesserunterschieden, verursacht durch den unterschiedlichen Verschleiß jedes Rades, nur grob ausgerichtet zur horizontalen (x-z-Ebene) und vertikalen Ebene (y-z-Ebene). Dies wird in Fig. 1 und Fig. 2 veranschaulicht. Die Räder 18 und 19 des auszurichtenden Radsatzes 1 werden in bekannter Weise durch jeweils irgendeine Hubeinrichtung entlastet und um einen Betrag von dem Gleis 3 oder einer anderen Zuführeinrichtung abgehoben, der das Ausrichten ermöglicht.

Vorzugsweise sind diese Hubeinrichtungen über die paarweise stützenden Rollen 2 und 2′ bzw. 16 und 16′ auf die Räder 18 und 19 wirkend angeordnet. Von diesen Rollen 2, 2′, 16 und 16′ ist vorzugsweise mindestens eine gleichzeitig auch als Antriebsrolle ausgebildet. Selbstverständlich ist auch jeder mögliche andere Antrieb zur Durchführung des Verfahrens geeignet. Danach werden die beiden Gehäuse 20 und 21 des Radsatzes 1 mindestens in y-z- Ebene durch irgendwelche bekannten Fixiermittel oder Fixierverfahren fixiert. Beispielsweise erfolgt diese Fixierung mittels eines mechanischen Blockes 8, wie in Fig. 3 dargestellt. Nunmehr führt der Radsatz 1 durch die genannten Antriebe mindestens eine Umdrehung aus. Zur Zählung der Umdrehungen ist in diesem Beispiel eine Marke 9 an wenigstens einem der Räder 18, 19 angebracht. Während dieser Umdrehung wird jedes Rad 18, 19 mittels bekannter Meßverfahren und Meßgeräte vermessen. Vorzugsweise wird mittels eines Meßgerätes für Umfang 4 der Umfang über den Abrollweg s und eines Meßgerätes für Rundlauffehler 5 der Rundlauffehler eta über den Drehwinkel phi gemessen. Es wird hier beispielhaft diese mechanische Messung angegeben, die, wie Fig. 3 zeigt, vorteilhafterweise jeweils zwischen den Rollen 2, 2′ und 16, 16′ angeordnet ist. Der variable Radius r über dem Drehwinkel phi wird aus den Umfangs- und Rundlauffehlermessungen, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, für jedes Rad 18, 19 zu allen möglichen Aufstandspunkten 17, 17′ rechnerisch ermittelt. Mittels der zwischen den beweglichen Rollen 2, 2′ und 16, 16′ und den diese in radialer Richtung verschiebenden Hubeinrichtung 6, 6′ angeordneten Wegmeßeinrichtungen 7, 7′ ist entsprechend der Lage der Aufstandspunkte 17, 17′ auf dem Umfang jedes Rades 18, 19, der daraus resultierenden Radien r₁ (phi₁) und r₂ (phi₂), der bekannten Basispunkte 13, 13′ und der Lage der Rollenmittelpunkte 12, 12′ einschließlich der Rollenradien rho₁ und rho₂ durch Triangulationsrechnung die Lage der jeweiligen Rotationsmitte 10 des Rades 18 und Rotationsmitte 11 des Rades 19 bekannt. Die Hubeinrichtungen 6, 6′, z. B. Hubzylinder oder elektrische Antriebe, jeder Seite der Radsatzausrichteinrichtung werden nun so gestellt, daß die Rotationsmitte 10 des Rades 18 in den Sollpunkt der Maschinenmitte 14 und die Rotationsmitte 11 des Rades 19 in den Sollpunkt der Maschinenmitte 15 liegen. Falls die Triangulationsrechnung ergibt, daß die Fehllage des Radsatzes 1 in der z-x-Ebene so groß ist, daß bei der Korrektur der Fehllage durch die Hubeinrichtung 6, 6′ beider Seiten nur eine 3-Punkt-Auflage eintreten wird, wird die Verschiebung der betreffenden Rollen 2, 2′ und 16, 16′ in z-Richtung das Fahrzeug oder Drehgestell parallel zum Gleis 3 gestellt. Nunmehr wird der Ausrichtvorgang wie oben beschrieben durchgeführt. Während des Ausrichtvorganges wird durch Kraftüberwachung in den Hubeinrichtungen 6, 6′ sichergestellt, daß jede Rolle 2, 2′ und 16, 16′ in Anlage zu den Rädern 18, 19 bleibt.

Claims

1. Radsatzausrichtverfahren für Radsatzbearbeitungsmaschinen, bei dem ein zu bearbeitender Radsatz durch das Einfahren auf einem Gleis oder eine andere Zuführeinrichtung in die Radsatzbearbeitungsmaschine grob ausgerichtetet wird, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Entfernung der Aufstandspunkte (17, 17′) der Räder (18, 19) auf Rollen (2, 2′, 16, 16′) zu den Rotationsmitten (10, 11) der Räder (18, 19) durch Messung und Rechnung ermittelt wird und
- die errechneten Rotationsmitten (10, 11) der Räder (18, 19) mit einem jeder Seite zugehörenden Sollpunkt der Maschinenmitte (14, 15) in Übereinstimmung gebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rad des Radsatzes (1) nach Umfang und Rundlauf vermessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Triangulationsprinzip die Rotationsmitten (10, 11) jedes der Räder (18, 19) des Radsatzes (1) ermittelt werden.

4. Radsatzausrichteinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit Fixiermitteln zum Fixieren des Radsatzes und Meßeinrichtungen mit einem Meßgerät für Umfangsmessung sowie Rundlauffehler auf jeder Radseite, dadurch gekennzeichnet, daß

- auf jeder Radseite je zwei entlang ihrer Führungsbahn in der x-y-Ebene verschwenkbare und in z-Richtung verschiebbare Rollen (2, 2′, 16, 16′) angeordnet sind, die in der x-y-Ebene die jeweilige Radmessung auswertend mit dem Rad eine jeweilige Rotationsmitte (10, 11) des Rades (18, 19) mit einem jeweils zugehörigen Sollpunkt der Maschinenmitte (14, 15) in Übereinstimmung bringend in Wirkverbindung stehen.

5. Radsatzausrichteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung vorzugsweise zwischen zwei als Hubeinrichtung, Stützeinrichtung und Antrieb wirkenden Rollen (2, 2′/16, 16′) angeordnet ist.