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Schienenschleifwagen Bekannt sind Schienenschleifwagen mit Schleifeins
heften aus je einer zwischen zwei Schleifrutschern angeordneten Schleifscheibe,
die zusammen mit diesen auf die zu schleifende Schiene abgesenkt werden kann. Die
umlaufende, mit ihrer Mantelfläche arbeitende Schleifscheibe bildet also zusammen
mit den Schleifrutschern die Schleifeinheit, von denen zwei oder mehr auf jeder
Fahrzeuglängsseite über jeder Schiene vorgesehen sein können.
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Vor dem Schleifen werden bei jeder Einheit die Schleifscheibe und
der davor und der dahinter liegende Rutscher auf eine Ebene eingestellt. Damit diese
Ebene während der Arbeit dauernd erhalten bleibt, hat man die Rutscher aus einem
Werkstoff gemacht, der sich ebenso stark wie die Schleifscheibe abnutzt. Gewählt
wurde ein Sandzementgemisch gegebenenfalls mit weiteren, die Härte beeinflussenden
Stoffen. Praktisch läßt sich die Abnutzungvon Rutscherund Schleifscheibe jedoch
nicht gleich halten. Bei stärkererAbnutzung der Steine läuft daher die Schleifscheibe
den Rillen der Schiene nach, ohne die Unebenheiten wegzuschleifen. Bei schwächerer
Abnutzung der Steine schleift sie nicht mehr. Durch Erhöhung des Anpreßdruckes auf
jede einzelne Schleifeinheit kann zwar die Scheibe wieder zum Schleifen gebracht
werden. Dafür muß aber eine erhöhte Abnutzung der Rutschersteine in Kauf genommen
werden.
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Die Erfindung bezieht sich auf Schienenschleifwagen mit zwischen zwei
Anschlägen angeordneter Schleifscheibe, wobei Anschläge und Schleifscheibe auf die
zu schleifende Schiene absenkbar sind. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, nicht nur
die geschilderten Mängel zu beseitigen, sondern. darüber hinaus die Schleifleistung
beträchtlich zu erhöhen. Das wird in erster Linie dadurch
erreicht,
daß .die Schleifscheibe auch gegenüber den davor und dahinter angeordneten Anschlägen
höhenverstellbar ist. Vorteilhaft wird die elektrisch angetriebene Schleifscheibe
in Abhängigkeit von der Stromaufnahme des Schleifmotors selbsttätig auf konstanten
durchschnittlichen Anpreßdruck einstellbar gemacht.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der
Erfindung durch Abb. i und 2 schaubildlich dargestellt.
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Bei dem i. Beispiel (Abb. i) ist zwischen je zwei Rädern i des Schienenschleifwagens
oberhalb der zu schleifenden Schiene 2 eine Scbleifeinheit angeordnet. Die Schleifeinheit
hat einen Tragrahmen 3, in dem eine um eine waagerechte Achse 4 umlaufende Schleifscheibe
5 und je ein davor und dahinter angeordneter Anschlag 6 gelagert sind. Die Anschläge
6 bestehen aus gehärtetem Stahl und sind als Rutschertseine ausgebildet. Der Rahmen
3 der Schleifeinheit ist durch eine im Rahmen 7 des Schleifwagens vorgesehene Ausnehmung
8 hindurch frei auf.die Schiene 2 absenkbar. Auf jeder Fahrzeuglängsseite sind vier
Schleifeinheiten 3 vorgesehen, von denen jedoch auf der Zeichnung nur eine dargestellt
ist.
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Die durch einen nicht dargestellten Elektromotor (Schleifmotor) angetriebene
Schleifscheibe 5 ist am unteren Ende eines Halters 9 drehbar gelagert, dessen oberes
Ende einen Verstellkolben io trägt. Dieser ist in einem mit dem Rahmen 3 der Schleifeinheit
starr verbundenen Druckzylinder ii senkrecht zur Schiene 2 verschiebbar. In den
oberhalb des Kolbens io liegenden Zylinderraum 12 mündet eine Druckölleitung 13,
die von einem hochliegenden Behälter 14 kommt. Vom Zylinderraum 12 geht eine Druckleitung
15 aus, die zu einem tiefer als der Behälter 14 liegenden Sammelbehälter 16 führ=t
und durch ein Drosselventil 17 absperrbar ist. Die Stange 18 des Drosselventils
17 bildet den Kern eines vom Strom des Schleifmotors durchflossenen Elektromagneten
ig und trägt an ihrem freien Ende eine Scheibe 2o, gegen die sich eine im Fahrzeugrahmen
7 gehaltene Druckfeder 21 stützt.
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Vom unterhalb des Kolbens io liegenden Zylinderraum 22 führt gleichfalls
eine Druckleitung 23 nach dem höher liegenden Sammelbehälter 16. Von dessen Ülsammelraum
führt eine Leitung 24 zu einer kleinen Umwälzpumpe 25, deren Druckleitung 26 in
den Hochbehälter 14 mündet. Eine von diesem zum Sammelbehälter 16 führende Überlaufleitung
27 bewirkt, daß der Flüssigkeitsspiegel 28 im Behälter 14 stets um die gleiche Höhe
29 über dem Ölspiegel 3o des Sammelbehälters 16 liegt und daß beide Spiegel ihre
Höhe nicht ändern.
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Die Verbindung der Zylinderräume 12 und 22 mit den Flüssigkeitsbehältern
14 und 16 hat zur Folge, daß der Kolben io in einem Flüssigkeitspolster gleitet.
Dadurch, daß der Querschnitt der .Flüssigkeitsleitungen 13, 15 und 23 sehr klein
im Verhältnis zu den Zylinderräumen 12 und 22 gewählt wird, entsteht ein genügend
stabiles Ölpolster über und unter dem Kolben io, das seine Lage nur langsam ändert
und deshalb verhindert, daß die Schleifscheibe 5 jeder kleinen Unebenheit der Schiene
2 sofort folgen kann. Vielmehr wird nur eine länger dauernde Erhöhung oder Verminderung
des Anpreßdruckes berücksichtigt, der sich aus der stärkeren Abnutzung der Schleifscheibe
5 oder der Rutscher 6 oder durch größere Riffelberge bzw. -täler ergibt. Der Höhenunterschied
29 der Flüssigkeitsspiegel 28 und 3o bestimmt den Anpreßdruck der Schleifscheibe
5 und wird daher nach den jeweiligen Verhältnissen gewählt; er muß stets kleiner
sein als der Anpreßdrnck der Stützen 6. Solange das Drosselventil 17 offen ist,
bewirkt die Höhe 29, daß die Flüssigkeit vom Hochbehälter 14 über den oberen Zylinderraum
12 in den Sammelbehälter 16 fließt und der statische Druck sich um die Bewegungsenergie
der Flüssigkeit verringert. Ist das Drosselventil 17 geschlossen, wirkt auf die
obere Seite des Kolbens io der volle statische Druck entsprechend der Höhe 29, auf
die untere Kolbenseite ein geringerer Druck entsprechend der kleineren Höhe 31 zwischen
dem Spiegel 30 des Sammelbehälters 16 und der unteren Stirnfläche des Kolbens
io.
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Eine selbsttätige Steuerung der Höhenlage der Schleifscheibe 5 in
Abhängigkeit vom Anpreßdruck und damit von der Stromaufnahme des Schleifmotors ist
dadurch erreicht, daß dessen Strom die Spule i9 durchfließt. Bei entsprechender
Eichung läßt sich folgende Wirkungsweise erzielen. Wird die vom Schleifmotor aufgenommene
Stromstärke längere Zeit zu hoch, wird also der Anpreßdruck zu groß, so wird dieser
Strom in der Magnetspule i9 ein stärkeres Feld ausbilden, das das Drosselventil
17 entgegen der Kraft der Feder 21 weiter öffnet. Dadurch wird die Geschwindigkeitsenergie
in den Leitungen 13 und 15 sowie im Zylinderraum 12 größer, der Druck auf den Kolben
io geringer, so daß er mit der Scheibe 5 ein wenig nach oben ausweichen kann. Das
hat zur Folge, daß die vom Schleifmotor aufgenommene Stromstärke wieder geringer
und das Drosselventil 17 durch die Feder 21 wieder etwas geschlossen wird, bis sich
der konstante durchschnittliche Anpreßdruck wieder eingestellt hat. Bei zu geringem
Schleifdruck findet der umgekehrte Vorgang statt.
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Die Änderung der Stromaufnahme des Schleifmotors wird also als Regelimpuls
für die Einstellung der Schleifscheibe 5 auf konstanten durchschnittlichen Anpreßdruck
benutzt. Der Anpreßdruck der Rutscher 6 kann wegen der getrennten Höhenverstellbarkeit
der Schleifscheibe 5 in gewissen Grenzen unabhängig von deren Anpreßdruck gewählt
werden, so daß gehärteter Stahl als Werkstoff verwendet werden kann.
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Von den Behältern 14 und 16 können entsprechende Flüssigkeitsleitungen
13 und 15 zu weiteren Schleifeinheiten geführt werden. An Stelle der Rutscher 6
könnten Stützen mit mehreren in der Schienenlängsrichtung hintereinander angeordneten,
auf den Schienenköpfen laufenden Rollen vorgesehen sein.
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Das z. Beispiel (Abb. 2), bei dem für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen
gewählt sind, unterscheidet sich vom i. Beispiel in der Hauptsache dadurch, däß
die auf den Verstellkolben io ausgeübte Druckänderung statt durch ein Drosselventil
17 durch einen Steuerkolben 32 hervorgerufen wird, der die Zufuhr von frischer Druckflüssigkeit
nach der einen Kolbenseite und gleichzeitig den Abfluß von Flüssigkeit auf der Gegenseite
steuert.
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Der Steuerkolben 32 hat zwei äußere Dichtungsflächen
33
und 34 und zwei innere Steuerflächen 35 und 36. Diese sind durch einen Ringraum
37 voneinander und durch Ringräume 38 und 39 von den Dichtungsflächen 33 und 34
getrennt. An die Dichtungsfläche 34 schließt ein abgesetztes Stück an, das den Kern
18 des vom Strom des Schleifmotors durchflossenen Elektromagneten i9 bildet. Zwischen
diesem und der Dichtungsfläche 34 ist die als Schraubenfeder ausgebildete Rückstellfeder
21 angeordnet.
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In der in Abb. 2 dargestellten Mittellage des Steuerkolbens 32 mündet
in den äußeren Ringraum 38 eine Leitung 40, die von dem unter dem Verstellkolben
io befindlichen Zylinderraum 22 ausgeht. In den anderen äußeren Ringraum 39 mündet
eine Leitung 41, die von dem oberen Zylinderraum 12 kommt. Von den Leitungen 40,
41 zweigen Leitungsstücke 42, 43 ab, die zu den einander zugewandten Enden der Steuerflächen
35, 36 führen und in der Mittelstellung des Steuerkolbens 32 von diesen Flächen
abgesperrt werden. Auf der gegenüberliegenden Seite des Steuerkolbens 32 münden
an den voneinander abgewandten Enden der Steuerflächen 35, 36, in der Mittelstellung
gleichfalls von diesen abgesperrt, gegabelte Enden 44, 45 einer Druckleitung 46.
Auf der gleichen Seite führt von dem mittleren Ringraum 37 eine Rücklaufleitung
47 nach einem Sammelbehälter 48. Von dessen unterem Teil geht eine Saugleitung 49
zu einer Druckpumpe 50, von deren Druckleitung 46 eine Leitung 51 abzweigt, die
zum Vorratsbehälter 48 zurückführt und in die ein Überströmventil 52 geschaltet
ist. Von der Druckleitung 46 zweigen weitere Leitungen 53, 54, 55 ab, die in gleicher
Weise wie die Druckleitung 46 auf andere Steuerkolben 32 bzw. -schieber für weitere
Schleifeinheiten wirken.
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Der Steuerkolben 32 nimmt bei einer bestimmten gewählten Stromstärke
des Schleifmotors seine Nullstellung gemäß Abb. 2 ein. Hierbei sind der obere Zylinderraum
12 und der untere Zylinderraum 22 des Stellkolbens io sowohl von der Druckleitung
46 als auch von der Rücklaufleitung 47 abgesperrt. Da die Flüssigkeit praktisch
nicht zusammendrückbar ist, wird in dieser Stellung des Steuerkolbens 32 der Verstellkolben
io unbeweglich festgehalten.
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Verringert sich durch die Abnutzung der Schleifscheibe 5 der Anpreßdruck
und damit die vom Schleifmotor aufgenommene Stromstärke nennenswert, so drückt die
Rückstellfeder 21 den Steuerkolben 32 vom Magneten i9 weg. Dabei wird das Ende 45
der Druckleitung 46 von der Steuerfläche 36 freigelegt, so daß die Druckleitung
46 über den Ringraum 39 und die Leitung 41 mit dem oberen Zylinderraum 12 des Verstellkolbens
io in Verbindung gebracht wird. Gleichzeitig wird zwischen dem unteren Zvlinderraum
22 und der Rücklaufleitung 47 eine Verbindung hergestellt, weil die Steuerfläche
35 die Leitung 42 freilegt, die nunmehr über den mittleren Ringraum 37 mit der Rücklaufleitung
47 verbunden ist. Frische Druckflüssigkeit gelangt nun in den oberen Zylinderraum
12. Die gleiche Menge fließt aus dem unteren Zylinderraum 22 gedrosselt in den Sammelbehälter
48 zurück. Dadurch wird der die Schleifscheibe 5 tragende Verstellkolben io nach
unten gegen die Schiene 2 gedrückt, wodurch der Anpreßdruck wieder erhöht wird.
Das hat ein Steigen der Stromstärke des Schleifmotors zur Folge. Der Kern 18 mit
dem Steuerkolben 32 wird daher in den Magneten r9 hineingezogen. Die Steuerfläche
35 sperrt die Leitung 42 und die Steuerfläche 36 das Ende 45 der Druckleitung 46
ab, so daß der Steuerkolben 32 wieder die Nullstellung einnimmt.
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Erhöht sich der Anpreßdruck der Schleifscheibe 5, finden die umgekehrten
Vorgänge statt. Der Steuerkolben 32 wird in Richtung auf den Magneten i9 gezogen.
Die Steuerfläche 35 legt die Leitung 44 frei, wodurch die Druckleitung 46 über den
Ringraum 38 und die Leitung 40 mit dem unteren Zylinderraum 22 verbunden wird. Gleichzeitig
gibt die Steuerfläche 36 die Leitung 43 frei, was zur Folge hat, daß der obere '
Zylinderraum 12 über die Leitungen 41 und 43 sowie den Ringraum 37 mit der Rücklaufleitung
47 verbunden wird. Der Flüssigkeitsdruck hebt dann den Kolben io mit der Schleifscheibe
5 an, wodurch sich der Anpreßdruck wieder verringert. Die Stromstärke des Schleifmotors
nimmt infolgedessen wieder ab, der Steuerkolben 32 wird vom Magneten i9 weg bewegt
und stellt unter Absperrung der Leitungen 43 und 44 die Nullstellung wieder her.
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Die Pumpe 5o, die ununterbrochen läuft, fördert bei abgesperrter Druckleitung
46 über das Überströmventil 52 in den Behälter 48 zurück, soweit die Druckflüssigkeit
nicht in den Leitungen 53 bis 55 benötigt wird.
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Eine sehr einfache Ausführung erhält man, wenn der Ausschlag des Amperemeters,
das die Stromstärke des Schleifmotors anzeigt, über einen Verstärker (Servomotor)
dazu benutzt wird, eine Spindel zu drehen, die in Gegengewinde des Rahmens 3 faßt
und den die Schleifscheibe 5 tragenden Halter 9 zu heben oder zu senken vermag.
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Für das Wesen der Erfindung ist es nicht notwendig, daß der Druckzylinder
ii für den Verstellkolben io ein Stück mit dem Tragrahmen 3 bildet. Er könnte vielmehr
als selbständiger Körper im Rahmen 3 höhenverschiebbar sein und müßte erst in der
abgesenkten Lage mit diesem unbeweglich verbunden werden. Zu diesem Zwecke müßte
z. B. der obere Deckel des Druckzylinders ii mit einem Außenflansch versehen werden,
der bei abgesenkter Schleifscheibe 5 starr mit mit dem Rahmen 3 zu verbinden wäre.
Dann können bei gleichem Hub des Verstellkolbens io die Schleifscheibe 5 bis zu
einem höheren Maße ausgenutzt werden. Es besteht ferner die Möglichkeit, die Anschläge
6 sämtlicher Schleifeinheiten des Wagens durch eine gemeinsame Hebevorrichtung zu
bewegen und die Druckzylinder ii für sich durch eine andere gemeinsame Vorrichtung
zu heben und zu senken.
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Die Zahl der Schleifeinheiten ist nicht auf vier für jede Fahrzeugseite
begrenzt; je nach den Verhältnissen können mehr oder weniger Einheiten vorgesehen
werden.