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Die Erfindung betrifft eine Schienenschleifvorrichtung zum Schleifen von
geschweißten Verbindungsstellen von Eisenbahnschienen. Insbesondere betrifft
die Erfindung eine Schienenschleifvorrichtung, die nicht die Ausübung einer
nennenswerten Kraft durch die Benutzer der Vorrichtung erfordert.
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Die Schienen moderner Eisenbahnen sind üblicherweise miteinander durch
eine Stumpfschweißung verbunden. Verschiedene Stumpfschweißverfahren
werden eingesetzt unter Einschluß des Gasdruckschweißens, des
Abbrennschweißens, des Thermit-Schweißens und des abgeschlossenen
Lichtbogenschweißens. Fig. 1 ist eine Seitenansicht von zwei Schienen 1, die durch
herkömmliche Stumpfschweißung verbunden sind, und Fig. 2 ist ein
Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1. Wie in diesen Figuren gezeigt ist, wird
eine Schweißraupe um den gesamten Umfang der Verbindungsstelle
zwischen den beiden Schienen 1 herum gebildet. Die Schweißraupe erstreckt
sich erheblich über die Oberfläche der Schienen 1, so daß sie durch
Schleifen entfernt werden muß. Herkömmlicherweise wird die Schweißraupe von
der Schweißverbindung unter Verwendung eines Handschleifgerätes
entfernt. Ein Oberflächen-Handschleifer wird verwendet zum Schleifen der
oberen Oberfläche 12, während übliche Schleifgeräte verwendet werden zum
Schleifen der Eckflächen 13 der Spur und der oberen seitlichen Flächen 14
der Schiene 1. Zwei unterschiedliche Arten von Schleifgeräten müssen
verwendet werden. Diese Schleifgeräte werden im folgenden insgesamt
lediglich als Handschleifer bezeichnet.
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Die Kontaktkraft zwischen einem Handschleifer und der Oberfläche der
Schienen 1 muß durch den Benutzer des Handschleifers aufgebracht werden.
Da es für den Bedienungsmann schwierig ist, eine gleichmäßige Kontaktkraft
auszuüben, führt Handschleifen oft zu Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche
der Schiene 1, und es ist schwierig, eine geschliffene Oberfläche mit der
geforderten Oberflächentoleranz von -0,1 bis +0,3 mm/m zu erhalten.
Handschleifen führt auch zu einem unangenehmen schrillen Geräusch, das sowohl
für den Bedienungsmann des Handschleifers als auch für andere unangenehm
ist, die in der Nähe arbeiten. Ferner erzeugt ein Handschleifer Vibrauonen,
die nicht nur den Ausführenden ermüden und ihn daran hindern, über
längere Zeiträume zu arbeiten, sondern die auch medizinische Probleme bei dem
Arbeiter hervorrufen, wie etwa die Raynoud-Krankheit.
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Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Schienenschleifvorrichtung für Eisenbahnschienen zu schaffen, die es ermöglicht, die
Oberfläche einer Schiene zu schleifen, ohne daß ein Bedienungsmann eine
nennenswerte Kraft ausüben muß.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Schienenschleifvorrichtung zu schaffen, die eine gleichmäßige geschliffene Oberfläche
erzeugt.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Schienenschleifvorrichtung zu schaffen, die wenig Geräusch hervorruft.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Schienenschleifvorrichtung zu schaffen, die nur in geringem Maße Vibrationen auf die
Hand des Bedienungsmanns überträgt.
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Das GB-Patent 81 78 26 (siehe Oberbegriff des Anspruchs 1) beschreibt eine
Schienenschleifvorrichtung, die sich auf der Schienenoberfiäche mit Hilfe
von zwei Rollensätzen abstützt, die mit ihren Drehachsen senkrecht
zueinander angeordnet sind.
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Die Schienenschleifvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die in den
beigefügten Ansprüchen definiert wird, umfaßt einen Rahmen mit rollenden
Stützgliedern, wie etwa Rollen oder Rädern, die den Rahmen abstützen,
während sie entlang der Oberfläche der Schiene abrollen. Eine drehbare
Schleifeinrichtung, wie etwa ein motorgetriebener Schleifriemen oder ein
Schleifrad, ist an dem Rahmen derart angebracht, daß die Schleifeinrichtung die
Oberfläche der Schiene schleifen kann, während die rollenden Stützglieder
auf der Schiene aufliegen. Die rollenden Stützglieder tragen im wesentlichen
das gesamte Gewicht der Schleifvorrichtung, und die Kontaktkraft zwischen
der Schleifeinrichtung und der Schiene wird erzeugt durch das Gewicht der
Schleifvorrichtung. Die Schleifvorrichtung kann entlang der Schiene gerollt
werden, indem sie durch den Bedienungsmann leicht vorgeschoben wird,
und der Bedienungsmann muß keine nennenswerte Kraft auf die
Schleifvorrichtung während des Arbeitsvorganges ausüben. Die Schleiieinrichtung kann
umgeben sein durch eine Schutzeinrichtung, die den Benutzer schützt und
das Geräuschniveau des durch die Schleifvorrichtung erzeugten Geräusches
verringert.
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht von zwei Eisenbahnschienen, die durch
Stumpfschweißen verbunden sind;
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Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;
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Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform
einer Schleifvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beim
Schleifen der oberen Oberfläche einer Schiene;
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Fig. 4 ist eine Stirnansicht der Schienenschleifvorrichtung gemäß Fig.
3 beim Schleifen der Oberfläche der Spurecken einer Schiene;
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Fig. 5 ist eine Stirnansicht der Schienenschleifvorrichtung gemäß Fig.
3 beim Schleifen der oberen seitlichen Oberfläche der Schiene.
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Eine bevorzugte Ausführungsform einer Schienenschleifvorrichtung gemäß
der Erfindung soll nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben werden.
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Fig. 3 veranschaulicht diese Ausführungsform beim Schleifen der oberen
Oberfläche 12 einer Schiene 1. Die Schienenschleifvorrichtung, die mit der
Bezugsziffer 2 bezeichnet ist, weist einen Stützrahmen 3 auf, der eine Anzahl
von Öffnungen besitzen kann, die ein leichtes Ergreifen durch den
Bedienungsmann ermöglichen. Drehbare Stützglieder in der Form von ersten und
zweiten Rollen 41 und 42 sind drehbar an unteren Bereichen des vorderen
Endes (des linken Endes in Fig. 3) und des hinteren Endes des Rahmens 3
angebracht. Die ersten Rollen 41 erstrecken sich senkrecht von dem
Rahmen 3, während die zweiten Rollen 42 nach unten in der Ebene des
Rahmens 3 gerichtet sind. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, liegen beim Schleifen der
oberen Oberfläche 12 einer Schiene 1 die ersten Rollen 41 auf der
Oberfläche 12 der Schiene 1, und sie stützen das Gewicht der Schleifvorrichtung 2
ab, während die zweiten Rollen 42 die oberen seitlichen Oberflächen 14 der
Schiene 1 berühren. Das vordere Ende des Rahmens 3 umfaßt eine
Einstellschraube 31, die es gestattet, die Höhe des vorderen Endes einzustellen.
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Eine drehbare Schleifeinrichtung in der Form eines Schleifbandes 23 ist um
zwei Riemenscheiben 21 und 22 herumgelegt, die drehbar am Rahmen 3
angebracht sind. Die Riemenscheiben 21 und 22 erstrecken sich senkrecht von
dem Rahmen 3 parallel zu den ersten Rollen 41. Die vordere Riemenscheibe
22 besteht vorzugsweise aus einem elastischen Material, wie etwa Gummi, so
daß das Schleifband 23 elasusch gegen die Schiene 1 durch die
Riemenscheibe 22 gedrückt wird. Die hintere Rlemenscheibe 21 wird durch einen
Elektromotor 24 gedreht, der an dem Rahmen 3 angebracht ist, und die
Drehung der hinteren Riemenscheibe 21 wird auf die vordere Rlemenscheibe 22
durch das Schleifband 23 übertragen. Die Spannung des Schleifbandes 23
kann durch einen herkömmlichen Spannmechanismus 25 eingestellt
werden, der an dem Rahmen 3 befestigt ist. Der Motor 24 kann über einen
Schaltkasten 7 gesteuert werden, der in den oberen Bereich des Rahmens 3
integriert ist.
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Die Riemenscheiben 21 und 22 und das Schleifband 23 werden abgedeckt
durch eine Schutzhaube 5, die verhindert, daß Kleidungsstücke und andere
Gegenstände von den Riemenscheiben 21 und 22 eingefangen werden und
zugleich den Benutzer gegenüber Schleiffunken schützt. Die Abdeckhaube 5
kann im übrigen das Niveau des Geräusches, das durch die Schleifvorrichtung
erzeugt wird, reduzieren. Eine Schutzplatte 6 ist an der Unterseite der
Schutzhaube 5 unmittelbar hinter der hinteren Riemenscheibe 21 angebracht
und schützt die hinteren Rollen 41 und 42 gegenüber Schleiffunken.
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Die Kontaktkraft zwischen den Schleifband 23 und der Schiene 1 kann durch
die Einstellschraube 31 eingestellt werden. Da diese Kraft durch das Gewicht
der Schleifvorrichtung 2 erzeugt wird, das kontant ist, kann das Schleifen
mit gleichförmiger Schleifkraft durchgeführt werden, so daß eine
gleichförmige geschliffene Oberfläche erzielt werden kann.
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Wenn die obere Oberfläche 12 der Schiene 1 geschliffen wird, rollt der
Benutzer die Schleifvorrichtung 2 entlang der Schiene 1 zu der
Schweißverbindung. Wenn die Schleifvorrichtung 2 von einer Verbindung zur nächsten
gerollt wird, kann es zweckmäßig sein, die Einstellschraube 31 so einzustellen,
daß das Schleifband 23 vollständig von der Oberfläche der Schiene 1
getrennt ist, so daß der Reibwiderstand verringert wird. Wenn die
Schweißverbindung, die geschliffen werden soll, erreicht ist, wird die Einstellschraube
31 so eingestellt, daß sie eine geeignete Kontaktkraft zwischenden
Schleifband 23 und der Schiene 1 erzeugt. Der Bedienungsmann schaltet sodann
den Motor 24 ein, der das Schleifband 23 dreht. Während das Schleifband 23
gedreht wird, kann der Bedienungsmann den Rahmen 3 in Längsrichtung
der Schiene 1 vorwärts und rückwärts über die Verbindungsstelle hinweg
bewegen. Wenn die ersten Rollen 41 auf der oberen Oberfläche 12 einer
Schiene 1 rollen, wirken die zweiten Rollen 43 als Führungsrollen, die dem
Bedienungsmann helfen, die Schleifvorrichtung 2 auf der Schiene 1 zu halten.
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Da das Gewicht der Schleifvorrichtung 2 vollständig durch die ersten Rollen
41 abgestützt wird und die Schleifkraft durch das Gewicht der
Schleifvorrichtung 2 gebildet wird, muß der Bedienungsmann nur sehr geringe Kräfte
auf die Schleifvorrichtung 2 ausüben, und er ist nicht störenden
Schwingungen ausgesetzt.
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Beim Schleifen der Oberflächen 13 der Spurecken der Schiene 1 wird der
Rahmen 3 gekippt, wie es in Fig. 4 gezeigt, ist, so daß die ersten und zweiten
Rollen 41 und 42 auf den Spureckenflächen 13 auf gegenüberliegenden
Seiten der Schiene 1 liegen. In dieser Stellung wird der Motor 24 eingeschaltet,
so daß er die Spureckenfläche 13 schleift, auf der die erste Rolle 41
abgestützt ist. Wenn es gewünscht wird, die Spureckenfläche 13 auf der anderen
Seite der Schiene einzuschleifen, wird die Schleifvorrichtung 2 umgesetzt, so
daß die ersten Rollen 41 auf der anderen Seite liegen.
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Beim Schleifen der oberen seitlichen Fläche 14 einer Schiene wird der
Rahmen 3 gekippt, bis er waagerecht liegt, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. In dieser
Stellung berühren die ersten Rollen 41 die obere seitliche Oberfläche 14, die
geschliffen werden soll, und die zweiten Rollen 42 liegen auf der oberen
Oberfläche 12 der Schiene.