EP0002177A1 - Schienenschleifmaschine zum Abschleifen von Unregelmässigkeiten der Schienen-Fahrfläche - Google Patents

Schienenschleifmaschine zum Abschleifen von Unregelmässigkeiten der Schienen-Fahrfläche Download PDF

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EP0002177A1
EP0002177A1 EP78100962A EP78100962A EP0002177A1 EP 0002177 A1 EP0002177 A1 EP 0002177A1 EP 78100962 A EP78100962 A EP 78100962A EP 78100962 A EP78100962 A EP 78100962A EP 0002177 A1 EP0002177 A1 EP 0002177A1
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EP
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grinding
rail
tool
frame
measuring device
Prior art date
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EP78100962A
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French (fr)
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EP0002177B1 (de
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Josef Theurer
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Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Original Assignee
Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
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Publication date
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Application granted granted Critical
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B31/00—Working rails, sleepers, baseplates, or the like, in or on the line; Machines, tools, or auxiliary devices specially designed therefor
    • E01B31/02—Working rail or other metal track components on the spot
    • E01B31/12—Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails
    • E01B31/17—Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails by grinding

Definitions

  • the invention relates to a mobile rail grinding machine for grinding irregularities in the rail running surface, with at least one grinding tool which can be adjusted in height and / or side relative to a machine frame guided over running gear on the track, and with a measuring device for limiting the grinding depth using of the frame used as a reference and with a control device assigned to the setting drive.
  • the high driving speeds in modern train traffic require, especially for reasons of safety, economy and driving comfort, a good condition of the rail surface and thus also its maintenance. Not least due to these high driving speeds in connection with the extremely high axle loads, the rails are often stressed to the yield point and are therefore subject to relatively high wear. You lose her in the process Profile and there is damage on the driving surfaces (driving mirror) and driving edges, such as corrugations, waves or burrs or the like.
  • the characteristic of the unevenness in the rail running surface or rail surface is very different and ranges from very short waves - in which the wave crests are arranged at a very short distance from each other - the so-called corrugations, up to long waves caused by skid points or blocked wheels and extending over a longer area along the track.
  • a rail grinding machine is already known - m-OS 26 12 174 - which has a machine frame guided over bogies on the track with a tool frame mounted on this height-adjustable belt.
  • Two grinding tools are arranged on the tool frame for common height adjustment with it.
  • the height adjustment of the tool frame or the feed J of the grinding tools is carried out via a control device which acts accordingly on the grinding tool group setting drive.
  • the procedure is such that the current consumption of the drive motors of the grinding tools designed as rotatable grinding wheels is measured with a measuring device.
  • This control or measuring device blocks the grinding depth of the grinding tools when the motor current limit values which can be set or fallen below are compared with the frame serving as a reference.
  • the grinding surfaces of the grinding tools are, regardless of their height setting, relative to the machine frame in mutually parallel planes.
  • This design of a grinding machine has proven itself, because the grinding tools remain in the recesses of the rail surface due to the grinding surfaces remaining during the adjustment processes in mutually parallel planes - the shaft crests of which are at a distance from one another in the longitudinal direction of the track that is greater than the length of the ones used Grinding tools - is avoided.
  • grinding can also be carried out with this device. of the rail surface areas that are too low cannot always be sufficiently avoided.
  • a rail grinding machine is known - DE-PS 15 34 o37 - which is provided with a group of grinding tools which are mounted on this machine such that they can move in height relative to the machine and relative to one another.
  • a control device for the respective setting drives of each grinding tool is designed such that the grinding tools are each in a horizontal plane, and which acts upon the setting drive with a downward movement of a grinding tool into a position below the horizontal position of the other grinding tools with increasing force in the opposite direction .
  • the adjustment is very slow and does not allow exact height guidance of the grinding tools relative to Rail surface. As a result, grinding of the lower-lying areas of a corrugation, in particular with corrugation crests spaced apart from one another in the longitudinal direction of the track, cannot be avoided.
  • a device of the prior art - DE-OS 26 o6 149 - which has a roller guided along the rail also counts for measuring irregularities in the rail surface.
  • the accelerations or changes in acceleration exerted on this role are used after treatment in an electronic computing unit as a measure of the irregularity of the rail surface.
  • this device is at best a general statement about the quality of the rail surface - z. B. an improvement or deterioration compared to a previous test run - noticeable, an exactly accurate geometric measurement of the rail surface is not possible.
  • a measuring device for determining the average amplitudes of the changes in the rail surface is arranged directly on the vehicles receiving the grinding device. The values determined in this way are used to preset grinding pressures, cutting speeds or the right-of-way speed corresponding to these amplitude values
  • the characteristic values for the grinding tools can thus be monitored in such a way that damage to the tool and rails is avoided if larger errors occur.
  • the restoration of a longitudinal profile of the rail surface that is adapted to the desired rail head profile is not possible only on the basis of the regulation of the cutting force or the grinding pressure of the grinding tools, since in this case too, machining of rail surface areas that are too deep cannot be avoided with longer shafts.
  • the invention has for its object to provide a rail grinding machine of the type mentioned, which enables the desired longitudinal surface of the rail surface to be produced with high accuracy, in particular by precisely maintaining or adjusting the distance of the tools on the rail surface to be machined.
  • the grinding tool has a further measuring device for determining and in particular displaying the distance - in particular also during the grinding process - between its grinding surface and a reference base which determines the desired course of the rail surface is assigned, which is operatively connected to a control device and possibly the control device for the adjustment drive or to a further control unit assigned to the adjustment drive.
  • the solution according to the invention is characterized in particular by the fact that, for the first time, simple monitoring of the condition, in particular wear, and accurate measurement of the grinding tool surfaces are possible not only in relation to the surfaces of the longitudinal rail areas to be ground, but also in relation to a reference base.
  • This accurate measurement of the position of the grinding tool surfaces - with their continual changes due to wear during the grinding process - now creates the basis for making this grinding surface accurate, regardless of the wear of the grinding tool and the constantly changing position of its grinding surface relative to a reference base to track or deliver the surface of the rail to be machined.
  • the further measuring device comprises a transducer which interacts with the grinding surface of the grinding tool, in particular a grinding stone, and is preferably arranged on the reference basis.
  • a transducer which interacts with the grinding surface of the grinding tool, in particular a grinding stone, and is preferably arranged on the reference basis.
  • the use of a sensor also enables a continuous determination of the state of wear of the grinding tools, in particular during the grinding process.
  • the transmitter can therefore also be used to determine whether a grinding tool replacement is required.
  • the transducer by at least one abrasion sensor, for. B. a lamellar foil or carbon layer or the like., Formed, since the height of the transmitter and in particular its resistance is changed simultaneously with the wear of the grindstones. This is the height of the grinding surface relative to the tool frame or the reference base can be determined without additional touch devices and circuit arrangements.
  • the transducer by an electrical transducer, for. B. a rotary potentiometer, with a pivotable sensor arm and one lying on the grinding surface, for. B. diamond-coated or hardened sensor roller is formed. Since the grinding wheels usually do not rest with their entire grinding surface on the rail surface, the height of the grinding surface relative to the tool carrier or to the reference base and thus its position in relation to the rail can be continuously monitored in parallel and continuously by means of the transducer.
  • an electrical transducer for. B. a rotary potentiometer, with a pivotable sensor arm and one lying on the grinding surface, for. B. diamond-coated or hardened sensor roller is formed. Since the grinding wheels usually do not rest with their entire grinding surface on the rail surface, the height of the grinding surface relative to the tool carrier or to the reference base and thus its position in relation to the rail can be continuously monitored in parallel and continuously by means of the transducer.
  • the further measuring device comprises the measuring transducer arranged on the grinding tool or a supporting part, in particular a tool frame, which is connected to the grinding tool and a further measuring transducer for determining the distance between this grinding tool or supporting part and the reference base.
  • the infeed movement can be carried out extremely sensitively by acting on the setting drives assigned to the tool frame and can be limited exactly when the desired measured value occurs.
  • the adjustment drives can also be used to achieve a desired grinding pressure.
  • At least one of the sensors of the further measuring device if appropriate via an input or storage device and a downstream difference-forming or summing element of the control unit, with a pressure line, which is provided by a hydraulic cylinder-piston.
  • Arrangement formed adjustment drive - located control valve arrangement of the control device or the control unit is connected, wherein the control valve arrangement can be acted upon to limit the infeed movement at a distance between the grinding tool surface and the reference base corresponding to the desired distance via the control device or unit for interrupting the pressure supply line.
  • the optional arrangement of input or storage devices enables exact height guidance of the grinding tool surfaces even with only periodic measured value determinations, and it is therefore possible, for example, for the grinding process to be ended automatically when a preset limit on the wear of the grinding tools has been reached .
  • a further development of the invention provides that at least one of the sensors via a measuring device for determining the grinding pressure when a grinding pressure occurs - in particular when Exceeding a motor current supplied to the motors of the rotatable grinding tools - the switching element acted upon can be connected to the control device or the control unit for determining and / or displaying the distance between the grinding surfaces and the reference base.
  • a measuring device guided on the rail can thus be used in cooperation with the reference base or the machine or tool frame to determine the degree of wear of the grinding tools and to determine the distance of the grinding surface of the tool from the reference base, since the measurement values are only registered if when there is full contact between the grinding surfaces and the rail surface, ie the rail surface thus forms the measuring basis for the position of the grinding surface.
  • the registration or storage of the height of the grinding surface can take place immediately when a grinding pressure is built up - ie at the beginning of the occurrence of a grinding effect between the grinding surface and the rail surface.
  • the measuring device is formed by strain gauges arranged on parts of the tool frame, the machine frame or the supporting parts of the grinding tools, in particular the grinding stones or the drive shafts of the rotatable grinding wheels, and with the switching element for lifting the grinding tool surfaces off the rail if the presettable grinding pressure is exceeded, the control device is connected, since the strain gauges provide an exact measurement value for the grinding surface position even over a long period of time, even under difficult operating conditions allowed due to the grinding dust.
  • the desired distance between the grinding machine surfaces and the reference base, in particular formed by the machine frame and / or a reference straight line independently guided on the track, the distance between the reference base and one by the height or lateral guide members corresponds to the same leading connecting line, wherein preferably the height or side guiding elements of the reference straight line or the machine frame are formed by rollers which can be deflected on the rail surface or track guidance parts which can be placed on the rail head flanks and whose areas on the top of the rail head or on the rail head flanks which can be fitted without play are the reference points of the connecting line form, the height and lateral guide members are formed by the rollers or wheel flanges of flange wheels.
  • the limitation of the infeed movement along a precisely defined connection line between height and side guide elements creates a precisely constant basis for all grinding tools used and the creation of a uniform, continuously continuing height or side profile of the rail surface to be machined.
  • a decrease and restoration of the rail surface profile that is fairly well adapted to the actual conditions is also achieved.
  • the tracking conditions that occur during rail operation can also be used directly as the starting point for grinding the tracking areas of the rails are used, so that in particular the changes in the area of the rail inspection flanks which actually have a detrimental effect on the track guidance can be eliminated by appropriate management of the tail flanges or grinding tool.
  • the use of the machine frame as a measuring base from Vertell is possible, since it enables a solid basis for the readjustment movements and for the control of the grinding tools or their pulling and pulling movements, while at the same time a plane-parallel guidance of the grinding surfaces of the grinding tool to the connecting line of the guide gears can be achieved is.
  • the rail grinding machine with at least one tool frame guided free of play on each of the two rails, on which at least two grinding tools, which are height-adjustable together with the latter, are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the track and which are parallel to the connecting line for height adjustment of the grinding surfaces of the grinding tools the trolleys of the machine frame are mounted on the machine frame via guide members preferably arranged in a plane perpendicular to this connecting line.
  • this machine is characterized in that at least one grinding tool of the tool frame is assigned a further measuring device and this via the control device or unit with the control valve arrangement assigned to the grinding tool group setting drive for limiting the infeed movement of the grinding tool surfaces when the desired distance between the Reference base and these grinding surfaces and, if necessary, at the same time falling below the total grinding pressure determined by the number of grinding tools of each grinding tool group and the permissible pressure load of the grinding tools.
  • the use of the tool frame with a plurality of grinding tools simplifies both the structure of the setting drives or the associated control devices or units, the advantages according to the invention now being achievable even when using grinding tool groups. This means that machines that are already in use can be easily retrofitted with such grinding tool groups. Furthermore, regardless of the respective permissible total grinding pressure, grinding too deep areas with only one grinding tool can be sufficiently avoided even if several grinding tools are arranged on a tool frame.
  • each grinding tool is assigned a further measuring device and its own setting drive, which is arranged between the grinding tool and the tool frame and is connected to a control device or unit.
  • the universal re-adjustment of the individual grinding tools compared to the tool frame thus created enables optimal use of the removal heights of each individual grinding tool, which ensures that the grinding tools are adjusted in accordance with the achievable removal heights and enables tracking corresponding to the rail surface trend. Furthermore, this opens up the possibility of controlling a fine adjustment of the grinding tools or the grinding surfaces with respect to the tool frame, so that the offset of the grinding surfaces by the possible removal amount can be achieved.
  • Fig. 1 shows a chassis frame 1 of a particularly self-propelled rail grinding machine 2, for grinding irregularities on the rail running surface or top of the rail head.
  • a machine frame 3 is supported by running gear 4 on the rails 5 of the track, the longitudinal direction of the rail surface of which is greatly enlarged and distorted in the longitudinal direction for a better understanding of the present invention.
  • Grinding tools 8, which are formed by grindstones 9, are arranged on a tool frame 10 or 11 for machining the top side 6 of the rail head and the inner flank 7 of the rail head.
  • Each of the tool frames 1o and 11 is connected to the machine frame 3 via an adjusting drive 12 and 13 - hydraulically actuable cylinder-piston arrangements 14.
  • the tool frames have 1 0 and 11, guide posts 15 and 16 which are supported in guides of the machine frame 3 to the amount of slidable.
  • a reference base 17 which determines the desired longitudinal course of the rail surface is formed by the machine frame 3, which is guided free of play via the rollers 18 and tracking parts 19 of the flanged wheels 2o of the flange wheels 2o of the undercarriage 4 on the top side 6 of the rail head and the flank 7 of the rail head.
  • the vertical load on the machine frame 3 is z. B. caused by the supportable on the chassis frame 1 stroke drives 21 and the play-free contact of the tracking parts 19 by an expansion drive 22.
  • a further measuring device 24 like a measuring device 25 for determining the grinding pressure, and the tool frame adjusting drive 12, 13 are operatively connected to a control device 26, which is only shown in connection with the tool frame 11 and is designed for grinding pressure monitoring and height adjustment.
  • the further measuring device 24 comprises two transducers 27, 28 which are attached to the machine frame 3.
  • the transducer 27 is designed, for example, as a rotary potentiometer and has a pivotable sensor arm which is connected to a sensor rod 29 provided with a roller for support on the top of the rail head 6.
  • the sensor rod 29 is supported on the machine frame 3 by a spring for supporting the roller on the top of the rail head 6 without play.
  • the sensor 27 can thus be used to determine the distance between the top of the rail head 6 and the reference base 17. If the grinding surface 23 of the grinding tools 8 is in engagement with the upper side 6 of the rail head, then the distance determined with the sensor 27 corresponds at the same time to that Distance between the grinding surface 23 and the reference base 17.
  • the transducer 28 consists, for example, of a slide potentiometer which is provided with a pointer and a scale for the additional visual display of the distance between the machine frame 3 and the tool frame 11.
  • a slide potentiometer which is provided with a pointer and a scale for the additional visual display of the distance between the machine frame 3 and the tool frame 11.
  • the transducers 27 and 28 by any electrical, electromechanical, optical or the like.
  • the output of the measuring value transmitter 27, with the interposition of a switching element 3o, and the measuring value transmitter 28 are each directly connected to a storage device 31, which are combined in a control unit 32. which also includes a difference-forming element 33 connected to the outputs of these memory devices 31. Its output is applied to a control device 34 formed by a display device and to the drive of a control valve arrangement 35 of the control device 26.
  • the control device 26 further comprises two hydraulic control circuits for monitoring the grinding pressure, which can be charged via a pressure medium pump and each have a pressure medium reservoir 36, 37, which are designed for a different operating pressure.
  • the pressure medium reservoir 36 is above the control valve arrangement 35 with the pressure guard 38 formed measuring device 25 in connection, from which a pressure supply line 39 leads to the cylinder pressure building up the grinding chamber of the adjusting drive 13.
  • the opposite cylinder chamber is connected via a pressure feed line 40 and the control valve arrangement 35 directly to the pressure medium reservoir 37, which is designed for a lower operating pressure.
  • a drive arrangement 41 for generating energy for supplying the various drives and devices and for building up the operating pressure in the pressure medium stores 36 and 37 can be provided on the chassis frame.
  • the chassis frame 1 as indicated by the arrows 42, is advanced in one direction or the other essentially continuously (ie at an approximately constant speed of, for example, 30 km / h), while the machine frame 3 is additionally driven by a thrust drive 43 is set in a pulsating and reciprocating longitudinal movement indicated by the arrows 44 relative to the continuously moving chassis frame 1.
  • the grinder can e.g. B. according to the statements in the Austrian applications A 1150/77 and A 6443/77.
  • the switching element 3o additionally or exclusively via its own control line with a, for. B. arranged on one or both of the guide columns 16, strain gauges 45.
  • the sensitivity of the strain gauge is adjusted so that a control signal is emitted when a grinding action occurs between one of the grinding surfaces 23 and the top of the rail head 6.
  • this strain gauge 45 can of course also be provided in the area of the attachment point of the grindstones 9 on the tool frame 10 or 11, in order to be able to determine in each case with which grindstones 9 a grinding effect is exerted.
  • FIG. 1 a connecting line 46 is shown in FIG. 1, which touches the rollers 18 in the areas facing the top of the rail head 6.
  • This connecting line 46 thus represents a parallel to the machine frame 3 forming the reference base 17.
  • This connecting line 46 shows the desired target height profile of the upper side of the rail head 6.
  • the upper side of the rail head projecting above this connecting line 46 in the direction of the machine frame 3 are to be ground down - since they represent so-called wave crests , while the rail head top areas falling below this connecting line 46 - as shown, for example, in the area of the tool frame 11 - since they are already under the desired rail head top longitudinal profile, should not be ground or should only be ground in a subsequent grinding process when the adjacent rail head top areas are already in the same Height.
  • the grinding surface 23 is moved downward with the adjusting drive 13 until it rests on the top side 6 of the rail head. This can be seen from a pressure increase in the pressure feed line 39, as a result of which the contact of the switching element 3o is closed via the pressure switch 38.
  • the height of the adjacent roller of the sensor rod 29 can thus be used as a measurement basis for determining the distance of the grinding surface 23 from the reference base 17 using the output signal from the transducer 27.
  • the measured value output by the transducer 28 corresponds to the distance v of the tool frame 11 from the reference base 17.
  • the difference x between the grinding surface 23 and the tool frame 11 can be determined by forming the difference between the measured values of the sensors 27 and 28.
  • this measured value is compared during the grinding process with the measured values continuously transmitted by the measuring sensor 28 and, in accordance with the wear of the grinding surface 23 or change in the distance x, the proportional distance v stored in the memory device 31 assigned to the measuring sensor 28 is changed proportionally, in particular increased .
  • the grindstones 9 are pressed during operation with a force that is permissible for the grindstones onto the top of the rail head 6, the maximum permissible pressure load of the grindstones 9 being adapted to the value corresponding to the operating pressure of the pressure medium reservoir 36.
  • This is dimensioned so large that the grinding surfaces 23 of both grindstones 9 can each be pressed onto the top of the rail head 6 with the permissible operating grinding pressure.
  • the maximum permissible pressure load that is the maximum pressure of the pressure medium reservoir 36, must be based on the grindstones 9 used.
  • the maximum permissible pressure load should at least correspond to twice the operating grinding pressure, or the pressure load on the individual grinding stones 9 z. B. to monitor with separate strain gauges 45.
  • the tool frame 11 moves closer to the machine frame 3 and to the reference base 17.
  • the tool frame 11 again moves against the very minimal pressure in the lower cylinder chamber of the adjusting drive 13, which is determined by the operating pressure in the pressure medium reservoir 37 below, i.e. in the direction of the top of the rail head 6. This in turn continues until the grinding surface 23 has reached the distance h from the reference base 17, whereupon the tool frame 11 is blocked against further downward movement by actuating the control valve arrangement 35.
  • FIG. 2 shows a machine frame 47 which, as described in FIG. 1, can be mounted in a height-adjustable manner on a chassis frame of a mobile rail grinding machine or itself forms the chassis frame of such a machine.
  • two tool frames 48, 49 are adjustably mounted along guide columns 5o mounted on the machine frame 47 with grinding tool group setting drives 51, 52.
  • two grinding tools 54 formed by rotating grinding wheels 53 are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the track and are coupled to motors 55 via a drive shaft.
  • the execution of the rail grinding machine of the tool frame and the grinding tools can preferably be carried out according to the Austrian applications A 9132/75 and A 9133/75.
  • a flanged wheel 56 which is designed as a side and height guide member, serves on the rail 5 rade 57 - a wire rope - with which a sensor 58 interacts to determine the distance v between the tool frame 48 or 49 and the reference line 57.
  • Another transducer 59 is used to determine the distance x between the grinding surface 60 of the grinding tools 54 and the tool frame 48 and 49.
  • the transducers 58 and 59 are connected via amplifiers which are coupled to control devices or display devices for the distances v and x with their outputs applied to the inputs of a summing element 61.
  • the output of this summing element 61 is connected to a control valve arrangement of a control device 62 and to a control device 63 formed by a display or recording device for the respectively existing distance h between the reference straight line 57 and the grinding surfaces 6o.
  • the two cylinder chambers of the adjusting drive 51 formed by a hydraulically actuable piston-cylinder arrangement 64 are coupled via pressure medium supply lines and a pressure switch 65 to the control device 62, which is connected to a control unit 66 comprising the summing element 61 and the amplifier.
  • the grinding tool group setting drive 51 is pressurized by a constant pressure medium pump, while the second cylinder chamber of the hydraulically actuable piston-cylinder arrangement 64 is connected to a pressure medium accumulator.
  • Fig. 3 shows in an enlarged view that the transmitter 59 with a compared to the factory Tool frame 48 is provided by means of a spring pivotable sensor arm 67, which is provided at its end facing the grinding surface 60 of the grinding tool 54 with a diamond-coated or hardened sensor roller 68. Due to the constant and continuous determination of the position of the grinding surface 6o relative to the tool frame 48, the measurement value determination is possible both during grinding and in the idle state, so that the measurement value determination with the summing element 61 of the control unit 66 can be carried out continuously and continuously during the entire work. The wear state of the grinding tools can be determined at any time on the basis of the distance x displayed with the control device.
  • a separate control unit 66 is provided - only shown for the grinding tool group 69.
  • the desired height profile of the top of the rail head 6, which is indicated by the connecting line 71 in FIG. 2, which represents a parallel to the reference straight line 57 - it affects the areas of the flanged wheels 56 lying on the top of the rail head - the desired distance h becomes Grinding surfaces 6o determined by the reference straight line 57 and entered into the control unit 66.
  • This target distance h is constantly and continuously compared with the output signal of the summing element 61 and if the two values match, the connection between the The top of the rail head 6 facing cylinder chamber of the grinding tool group setting drive 51 and the pressure medium reservoir associated therewith are interrupted by means of the control device 62. This avoids falling below the connecting line 71 and the grinding of areas lying below the desired height level of the longitudinal regions of the top of the rail head. Because the grinding tool group setting drives 51, 52 are designed to exert a grinding pressure on the tool frame 48 at twice the permissible grinding pressure of a rotating grinding wheel 53, a particularly favorable ratio between grinding wheel wear is achieved when both grinding tools are in contact - FIG. 2 grinding tool group 65 and grinding result achieved.
  • the maximum allowable grinding pressure; the grinding tools 53 is designed in such a way that it corresponds to twice the value of the working grinding pressure, so that even if only one grinding wheel 53 is in engagement, the rail or the grinding tool is not destroyed.
  • the drive motors 55 can also be connected to the control unit 66.
  • the grinding pressure or, if applicable, the infeed of the individual grinding tools 54 can then also be carried out as a function of the respective current consumption of the grinding tool motors in conjunction with the fully effective one
  • the position of the grinding surfaces is monitored in relation to the reference line 57. In this case, it is then advantageous to assign each grinding tool 54 of the grinding tool groups 69, 7o its own sensor 59, as indicated by the broken line.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a sensor for determining the wear of the grinding surface 72 of a grinding tool 8 formed by a grinding stone 73.
  • the grindstone 73 as indicated by arrows 74 and 75, pressed onto the top of the rail head 6 of the rail 5, is simultaneously set into an approximately constant forward movement and a reciprocating thrust movement superimposed on it.
  • An abrasion sensor 77 for example a lamella film 78, is glued onto an end face 76 of the grindstone 73. This can be made of a material with approximately the same abrasion properties as the grindstone 73, in which thin resistance wires or the like are cast.
  • this special embodiment of the sensor as abrasion sensor 77 is used in conjunction with the tool arrangement according to FIG. 1 - as indicated in the area of the grindstones 9 of the tool frame 11.
  • the wear of each individual grindstone can thus be determined separately.
  • this individual readjustment of the grinding tools enables the grinding tools to be used as intensively as possible, since all tools with full grinding pressure can be used on the rail surface due to the universal adjustability in the area of unevenness exceeding the connecting line.
  • any type of reference system e.g. B. with a reference straight line formed by light rays, wires, rods or in particular by frame.
  • the distance between the end points and that between them and the measuring devices can be based on different ratios, e.g. B. 1: 3, 1: 4 and the like., Adjusted to the respective wavelength of the bumps in the rail surface. If several machine frames or grinding tools are used, the reference systems assigned to them can have different ratios between the ends score and have the points of acceptance of the measuring devices for adaptation to different error lengths - corrugations, flinging points.

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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

Bei einer fahrbaren Schienenschleifmaschine (2) für das Abschleifen von Unregelmäßigkeiten der Schienen-Fahrfläche ist ein der Höhe und/oder der Seite nach relative zu einem Maschinenrahmen (3) verstellbares Schleifwerkzeug (8) sowie eine Meßvorrichtung (25) zum Begrenzen der Schleiftiefe anhand des als Bezug dienenden Rahmens (3) und eine einem Einstellantrieb (12, 13) zugeordnete Steuervorrichtung (26) vorgesehen. Um ein Herstellen des gewünschten Schienenoberflächen-Längsverlaufes mit hoher Genauigkeit zu ermöglichen, ist dem Schleifwerkzeug (8) eine weitere Meßvorrichtung (24) zum Feststellen und insbesondere Anzeigen der Distanz (v, x) zwischen dessen Schleiffläche (23) une einer den Soll-Verlauf der Schienenoberfläche bestimmenden Bezugsbasis (17) zugeordnet, die mit einer Kontrollvorrichtung (34) und gegebenenfalls der Steuervorrichtung (26) für den Einstellantrieb (12, 13) oder mit einer weiteren, dem Einstellantrieb (12, 13) zugeordneten Steuereinheit (32) wirkverbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine fahrbare Schienenschleifmaschine für das Abschleifen von Unregelmäßigkeiten der Schienen-Fahrfläche, mit mindestens einem über einen Einstellantrieb der Höhe und bzw. oder Seite nach relativ zu einem über Fahrwerke am Gleis geführten Maschinenrahmen verstellbaren Schleifwerkzeug sowie mit einer Meßvorrichtung zum Begrenzen der Schleiftiefe anhand des als Bezug dienenden Rahmens und mit einer dem Einstellantrieb zugeordneten Steuervorrichtung.
  • Die hohen Fahrgeschwindigkeiten im modernen Zugverkehr erfordern, insbesondere aus Gründen der Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und des Fahrkomforts einen guten Zustand der Schienenoberfläche und damit auch deren Erhaltung. Nicht zuletzt durch diese hohen Fahrgeschwindigkeiten in Verbindung mit den extrem hohen Achslasten werden die Schienen oft bis zur Fließgrenze beansprucht und unterliegen daher einem relativ hohen Verschleiß. Sie verlieren dabei ihr Profil und es entstehen auf den Fahrflächen (Fahrspiegel) und Fahrkanten Schäden, wie z.B. Riffel, Wellen bzw. Ubergratungen od. dgl. Die Charakteristik der Unebenheiten in der Schienen-Fahrfläche bzw. Schienenoberfläche ist sehr unterschiedlich und reicht von sehr kurzen Wellen - bei welchen die Wellenkämme in sehr geringem Abstand voneinander angeordnet sind - den sogenannten Riffeln, bis zu durch Schleuderstellen oder blockierte Räder hervorgerufene, über einen längeren Gleislängsbereich sich erstreckende, lange Wellen. Alle diese Fehler und Unebenheiten in der Schienenoberfläche bewirken, daß beim Befahren eines solchen Gleises Schwingungen und Stöße entstehen, die auf die Fahrwerke bzw. Fahrzeuge übertragen werden und dabei die Gleislage nachteilig beeinflussen bzw. eine hohe Lärmbelästigung hervorrufen. Zur Beseitigung dieser Schäden an den Schienen werden diese daher in gewissen Zeitabständen mit Schleifvorrichtungen bzw. Schienenschleifzügen geschliffen. Dies erfolgt z. B. unter Verwendung von einer oder mehreren hintereinander angeordneten rotierenden Schleifscheiben bzw. relativ zu der sich vorwärtsbewegenden Schienenschleifmaschine in Gleislängsrichtung alternierend hin- und herbewegten Schleifsteinen. Die Schleifwerkzeuge mit den gegebenenfalls erforderlichen Kontroll- oder Tastorganen sind hierbei entweder auf vom Gleis abhebbaren Kleinschleifnaschinen, selbstfahrenden Maschinen oder eigenen Schleifzügen angeordnet. Die Beseitigung von kurzen Nelle, deren Wellenkämme in einem kleineren Abstand in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnet sind, als die Länge eines auf der Schienen-Fahrfläche zum Einsatz gelangenden Schleifwerkzeuges bzw. Schleifwerkzeugbereiches erfolgt in vielen Fällen deshalb sehr wirksam und zufriedenstellend, da das Schleifwerkzeug immer auf zwei benachbarten Wellenkämmen aufliegt und die tieferliegenden Bereiche bzw. die Vertiefungen der Wellungen nicht bearbeitet werden. Weisen die Wellenkämme einer Wellung in Gleislängsrichtung jedoch einen über die Länge der auf der Schienen-Fahrfläche zum Finsatz gelangenden Schleiffläche hinausgehenden Abfcand voneinander auf, so ergeben sich bei deren Bearbeitung immer wieder Schwierigkeiten, da es meist sicht zu verhindern ist, daß auch die Vertiefung zwischen den Wellenkämmen geschliffen und damit die Sehienen-Fahrfläche vielfach noch verschlechtert wird.
  • Es ist bereits eine Schienenschleifmaschine bekannt - m-OS 26 12 174 - die einen über Fahrwerke am Gleis geihrten Maschinenrahmen mit auf diesem höhenverstellban gelagerten Werkzeugrahmen aufweist. Jeweils zwei Schleifwerkzeuge sind am Werkzeugrahmen zur gemeinsaien Höhenverstellung mit diesem angeordnet. Die Höleneinstellung der Werkzeugrahmen bzw. die Zustel- lurJ der Schleifwerkzeuge erfolgt über eine Steuervorichtung, die den Schleifwerkzeuggruppen-Einstellant ieb entsprechend beaufschlagt. Es wird dabei so voregangen, daß mit einer Meßvorrichtung die Stromaufnahme der Antriebsmotoren der als rotierbare Schlifscheiben ausgebildeten Schleifwerkzeuge gemessen vard. über diese Steuer- bzw. Meßvorrichtung wird die Shleiftiefe der Schleifwerkzeuge bei Über- bzw. Unterschreiten von voreinstellbaren Motorstrom-Grenzwerten gegenüber dem als Bezug dienenden Rahmen blockiek. Die Schleifflächen der Schleifwerkzeuge befinde sich, unabhängig von ihrer Höheneinstellung, relativ zum Maschinenrahmen in zueinander parallelen Ebenen. Diese Ausführung einer Schleifmaschine hat sich bewährt, da durch das Verbleiben der Schleifflächen auch während der Verstellvorgänge in zueinander parallelen Ebenen ein Hineinkippen der Schleifwerkzeuge in Vertiefungen der Schienenoberfläche - deren Wellenkämme sich in einem Abstand in Gleislängsrichtung voneinander befinden, der größer ist als die Länge der verwendeten Schleifwerkzeuge - vermieden wird. In einigen Anwendungsfällen, insbesondere dann, wenn der Abstand zwischen den Wellenkämmen einer Vertiefung größer ist als die Distanz zwischen den am Werkzeugrahmen angeordneten Schleifwerkzeugen, kann aber auch mit dieser Vorrichtung ein Schleifen . der zu tief liegenden Schienenoberflächenbereiche nicht immer hinreichend vermieden werden.
  • Des weiteren ist eine Schienenschleifmaschine bekannt - DE-PS 15 34 o37 - die mit einer Gruppe von Schleifwerkzeugen versehen ist, die relativ zur Maschine und relativ zueinander höhenbeweglich auf dieser Maschine gelagert sind. Eine Steuervorrichtung für die jeweiligen Einstellantriebe jedes Schleifwerkzeuges ist dabei so ausgebildet, daß sich die Schleifwerkzeuge jeweils in einer horizontalen Ebene befinden, und die den Einstellantrieb bei einer Abwärtsbewegung eines Schleifwerkzeuges in eine Stellung unterhalb der horizontalen Lage der anderen Schleifwerkzeuge mit zunehmender Kraft in entgegengesetzter Richtung beaufschlagt. Abgesehen von dem sehr hohen technischen Aufwand für diese Steuervorrichtung und den Einstellantrieb erfolgt die Nachstellung sehr träge und ermöglicht keine exakte Höhenführung der Schleifwerkzeuge relativ zur Schienenoberfläche. Dadurch kann ein Schleifen der tieferliegenden Bereiche einer Wellung, insbesondere mit in größerem Abstand in Gleislängsrichtung voneinanderliegenden Wellenkämmen nicht vermieden werden.
  • Zum Messen von Unregelmäßigkeiten in der Schienenoberfläche zählt auch eine Vorrichtung zum Stand der Technik - DE-OS 26 o6 149 - die eine auf der Schiene entlanggeführte Rolle aufweist. Die auf diese Rolle ausgeübten Beschleunigungen bzw. Beschleunigungsänderungen werden nach Behandlung in einer elektronischen Recheneinheit als Maß für die Unregelmäßigkeit der Schienenoberfläche herangezogen. Mit dieser Vorrichtung ist aber bestenfalls eine allgemeine Aussage über die Güte der Schienenoberfläche - z. B. eine Verbesserung oder Verschlechterung gegenüber einer vorherigen Meßfahrt - feststellbar, eine exakt genaue geometrische Vermessung der Schienenoberfläche ist damit nicht möglich. Des weiteren ist bei dieser Vorrichtung nicht vorgesehen, die Meßwerte zur Steuerung der Zustellbewegung von Schleifwerkzeugen zu verwenden, da insbesondere keine exakten Meßwerte zu deren Steuerung ermittelt werden.
  • Bei einer anderen bekannten Schleifvorrichtung
    - DE-OS 27 o1 216 - ist unmittelbar auf dem die Schleifvorrichtung aufnehmenden Fahrzeuge eine Meßvorrichtung zum Ermitteln der mittleren Amplituden der Veränderungen in der Schienenoberfläche angeordnet. Die dabei ermittelten Werte werden zur Voreinstellung von diesen Amplitudenwerten entsprechenden Schleifdrücken, Schnittgeschwindigkeiten bzw. der Vorfahrtgeschwindigkeit des
  • Fahrzeuges verwendet. Es können damit die charakteristischen Werte für die Schleifwerkzeuge derart überwacht werden, daß bei Auftreten größerer Fehler gegebenenfalls eine Beschädigung von Werkzeug und Schienen vermieden wird. Die Wiederherstellung eines dem gewünschten Schienenkopfprofil angepaßten Schienenoberflächen-Längsverlaufes ist jedoch lediglich anhand der Regelung der Schnittkraft bzw. des Schleifdruckes der Schleifwerkzeuge nicht möglich, da auch in diesem Fall ein Bearbeiten von zu tief liegenden Schienenoberflächenbereichen bei längeren Wellen nicht vermieden werden kann. Außerdem ergeben sich Ungenauigkeiten insofern, da bei dieser Schleifvorrichtung ebenso wie bei den bereits vorstehend beschriebenen Schienenschleifmaschinen die Einstellung der Schleifwerkzeuge durch die unterschiedliche Abnutzung derselben zusätzlich erschwert wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schienenschleifmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein Herstellen des gewünschten Schienenoberflächen-Längsverlaufes mit hoher Genauigkeit ermöglicht, insbesondere durch genaue Einhaltung bzw. Einstellung der Distanz der Werkzeuge auf die zu bearbeitende Schienenoberfläche.
  • Diese Aufgabe der Erfindung wird mit der eingangs beschriebenen Schienenschleifmaschine dadurch gelöst, daß dem Schleifwerkzeug eine weitere Meßvorrichtung zum Feststellen und insbesondere Anzeigen der Distanz - insbesondere auch während des Schleifvorganges - zwischen dessen Schleiffläche und einer den Soll-Verlauf der Schienenoberfläche bestimmenden Bezugsbasis zugeordnet ist, die mit einer Kontrollvorrichtung und gegebenenfalls der Steuervorrichtung für den Einstellmtrieb oder mit einer weiteren, dem Einstellantrieb zugeordneten Steuereinheit wirkverbunden ist.
  • Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß erstmals eine einfache Überwachung des Zustandes, insbesondere der Abnützung, sowie ein maßgenaues Erfassen der Schleifwerkzeugflächen nicht nur gegenüber den zu schleifenden Flächen der Schienenlängsbereiche, sondern auch gegenüber einer Bezugsbasis möglich ist. Dieses maßgenaue Erfassen der Lage der Schleifwerkzeugflächen - mit ihren sich während des Schleifvorganges fortwährenden Veränderungen durch die Abnützung - schafft nunmehr die Grundlage, um unabhängig von der jeweiligen Abnutzung des Schleifwerkzeuges und der dadurch sich ständig ändernden Lage ihrer Schleiffläche gegenüber einer Bezugsbasis, diese Schleiffläche maßgenau auf die zu bearbeitende Schienenoberfläche nachzuführen bzw. zuzustellen. Dadurch wird aber gleichzeitig erreicht, daß auch bei einem dem Oberflächentrend der Schienenoberfläche folgenden Zustellen der Schleifwerkzeugfläche ein gewisses vorbestimmbares Soll-Niveau nicht unterschritten und damit ein Bearbeiten von zu tief liegenden Bereichen zwischen zwei Wellenkämmen vermieden wird. Insgesamt wird dadurch eine hohe Genauigkeit bei der Herstellung des Schienenoberflächen-Längsverlaufes erreicht. Die maßgenaue Überwachung der Schleifwerkzeugfläche bringt aber vor allem auch während des Arbeitseinsatzes eine wesentliche Vereinfachung und Erleichterung für die Bedienungsperson, da mit der vereinfachten Kontrollmöglichkeit hinsichtlich der Zustellung der Schleifwerkzeugflächen auf die zu bearbeitenden Oberflächen auch jederzeit ein Überblick über den Abnutzungsgrad bzw. die Veränderungen der Schleiffläche möglich ist. Dadurch kann ohne die Schienenschleifwaschine zu verlassen und insbesondere auch während eines Arbeitseinsatzes jener Zeitpunkt einfach ermittelt werden, zu welchem die Schleifwerkzeuge auszutauschen sind. Insgesamt gesehen wird also durch die erfindungsgemäße Lösung mit Vorteil auch während eines Arbeitseinsatzes ein einfaches Erkennen der Veränderungen auf den Schleifflächen der Schleifwerkzeuge und die genaue Herstellung der Schienenoberfläche erreicht.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die weitere Meßvorrichtung einen mit der Schleiffläche des Schleifwerkzeuges, insbesondere einen Schleifstein, zusammenwirkenden, vorzugsweise auf der Bezugsbasis angeordneten Meßwertgeber umfaßt. Die Verwendung eines Meßwertgebers ermöglicht zuzüglich zu der raschen Zuführbewegung und Positionierung der Schleifwerkzeugflächen gleichzeitig auch eine kontinuierliche Ermittlung des Abnützungszustandes der Schleifwerkzeuge insbesondere während des Schleifvorganges. Der Meßwertgeber kann daher gleichzeitig zum Feststellen, ob ein Schleifwerkzeugtausch erforderlich ist, herangezogen werden.
  • Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der Meßwertgeber durch zumindest einen am Schleifwerkzeug, insbesondere einem Schleifstein, aufgebrachten Abriebgeber, z. B. eine Lamellenfolie oder Kohleschicht od. dgl., gebildet ist, da damit gleichzeitig mit der Abnutzung der Schleifsteine die Höhe des Meßwertgebers und insbesondere dessen Widerstand verändert wird. Dadurch ist die Höhenlage der Schleiffläche relativ zum Werkzeugrahmen bzw. der Bezugsbasis ohne zusätzliche Tastvorrichtungen und Schaltungsanordnungen feststellbar.
  • Andererseits ist es im Rahmen der Erfindung aber auch möglich, daß der Meßwertgeber durch einen elektrischen Meßwertwandler, z. B. ein Drehpotentiometer, mit einem schwenkbaren Fühlerarm und einer auf der Schleiffläche aufliegenden, z. B. diamantbeschichteten oder gehärteten Fühlerrolle, gebildet ist. Da die Schleifscheiben üblicherweise nicht mit ihrer gesamten Schleiffläche auf der Schienenoberfläche aufliegen, kann parallel dazu und kontinuierlich mittels des Meßwertgebers ständig die Höhenlage der Schleiffläche relativ zum Werkzeugträger bzw. zur Bezugsbasis und somit deren Stellung in Bezug zur Schiene überwacht werden.
  • Zweckmäßig ist es im Rahmen der Erfindung auch, wenn die weitere Meßvorrichtung den, auf dem Schleifwerkzeug oder einem mit diesem bewegungsverbundenen Tragteil, insbesondere einem Werkzeugrahmen, angeordneten Meßwertgeber und einen weiteren Meßwertgeber zum Feststellen der Distanz zwischen diesem Schleifwerkzeug bzw. Tragteil und der Bezugsbasis umfaßt. Damit kann die Zustellbewegung durch eine Beaufschlagung der den Werkzeugrahmen zugeordneten Einstellantriebe und somit äußerst feinfühlig vorgenommen und exakt bei Auftreten des gewünschten Meßwertes begrenzt werden. Dabei sind unabhängig davon die Einstellantriebe auch zur Erzielung eines gewünschten Schleifdruckes verwendbar.
  • Mit Vorteil ist es nach der Erfindung auch möglich, daß zumindest einer der Meßwertgeber der weiteren Meßvonrichtung gegebenenfalls über eine Eingabe- bzw. Speichervorrichtung und ein nachgeschaltetes Differenzbildungs- bzw. Summierglied der Steuereinheit mit einer in der Druckzuleitung - des durch eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung gebildeten Einstellantriebes - befindlichen Steuerventilanordnung der Steuervorrichtung bzw. der Steuereinheit verbunden ist, wobei die Steuerventilanordnung zur Begrenzung der Zustellbewegung bei einem der Soll-Distanz entsprechenden Abstand zwischen der Schleifwerkzeugfläche und der Bezugsbasis über die Steuervorrichtung bzw. -einheit zum Unterbrechen der Druckzuleitung beaufschlagbar ist. Durch die Verwendung von den Einstellantrieb unmittelbar beeinflussenden Steuerventilanordnungen kann ohne eine Veränderung eines beispielsweise vorgewählten Schleifdruckes jederzeit die Zustellbewegung rasch und sicher begrenzt werden. Darüber hinaus wird durch die fakultative Anordnung von Eingabe- bzw. Speichervorrichtungen auch bei lediglich periodischen Meßwertermittlungen vom Abnutzungszustand der Schleifwerkzeugflächen eine exakte höhenmäßige Führung derselben ermöglicht und es kann beispielsweise daher auch selbsttätig der Schleifvorgang beendet werden, wenn eine voreingestellte Grenze der Abnützung der Schleifwerkzeuge erreicht ist.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß zumindest einer der Meßwertgeber über ein von einer Meßvorrichtung zum Feststellen des Schleifdruckes beim Auftreten eines Schleifdruckes - insbesondere beim Überschreiten eines den Motoren der rotierbaren Schleifwerkzeuge zugeführten Motorstroms - beaufschlagtes Schaltglied mit der Steuervorrichtung bzw. der Steuereinheit zum Ermitteln und bzw. oder Anzeigen der Distanz zwischen den Schleifflächen und der Bezugsbasis verbindbar ist. Damit kann eine auf der Schiene geführte Meßvorrichtung im Zusammenwirken mit der Bezugsbasis bzw. dem Maschinen- oder Werkzeugrahmen zur Ermittlung des Abnützungsgrades der Schleifwerkzeuge und zum Feststellen des Abstandes der Schleiffläche des Werkzeuges von der Bezugsbasis herangezogen werden, da die Registrierung der Meßwerte nur dann erfolgt, wenn ein satter Kontakt zwischen den Schleifflächen und der Schienenoberfläche gegeben ist, d. h. die Schienenoberfläche also die Meßbasis für die Lage der Schleiffläche bildet. Weiterhin kann dadurch die Registrierung bzw. Speicherung der Höhenlage der Schleiffläche jeweils unmittelbar bei Aufbau eines Schleifdruckes - d. h. am Beginn des Auftretens einer Schleifwirkung zwischen Schleiffläche und Schienenoberfläche - erfolgen.
  • Als vorteilhaft erweist sich auch eine Ausführungsform, bei der die Meßvorrichtung durch auf Teilen des Werkzeugrahmens, des Maschinenrahmens bzw. den Tragteilen der Schleifwerkzeuge, insbesondere der Schleifsteine oder den Antriebswellen der rotierbaren Schleifscheiben angeordnete Dehnmeßstreifen gebildet und mit dem Schaltglied zur Abhebung der Schleifwerkzeugflächen von der Schiene bei Überschreiten des voreinstellbaren Schleifdruckes mit der Steuervorrichtung verbunden ist, da die Dehnmeßstreifen auch über einen langen Zeitraum eine exakte Meßwertermittlung für die Schleifflächenlage, auch unter schwierigen Einsatzbedingungen, insbesondere bedingt durch den Schleifstaub erlaubt.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Soll-Distanz zwischen den Schleifwerkceugflächen und der, insbesondere durch den Maschinenrahmen und bzw. oder einer unabhängig am Gleis geführten Bezugsgerade gebildeten Bezugsbasis der Distanz zwischen der Bezugsbasis und einer durch die Höhen- bzw. Seitenführungsorgane derselben führenden Verbindungslinie entspricht, wobei vorzugsweise die Höhen- bzw. Seitenführungsorgane der Bezugsgeraden bzw. des Maschinenrahmens durch auf der Schienenoberfläche ablduibare Rollen bzw. an den Schienenkopfflanken anlegbare Spurführungsteile gebildet sind, deren der Schienenkopfoberseite bzw. an den Schienenkopfflanken spielfrei anlegbaren Bereiche die Bezugspunkte der Verbindungslinie bilden, wobei die Höhen- und Seitenführungsorgane durch die Rollen bzw. Spurkränze von Spurkranzrädern gebildet sind. Die Begrenzung der Zustellbewegung entlang einer genau festgelegten Verbindungslinie zwischen Höhen- bzw. Seitenführungsorganen schafft für alle zum Einsatz gelangenden Schleifwerkzeuge eine genau gleichbleibende Basis und das Erstellen eines gleichmäßigen, sich kontinuierlich fortsetzenden Höhen- bzw. Seitenverlaufes der zu bearbeitenden Schienenoberfläche. Durch die den Schienenfahrzeugen entsprechende Führung der Bezugsbasis bzw. des Maschinenrahmens wird auch eine den tatsächlichen Verhältnissen ziemlich gut angepaßte Abnahme und Wiederherstellung des Schienenoberflächenverlaufes erreicht. Vor allem können auch die während des Bahnbetriebes auftretenden Spurführungsverhältnisse unmittelbar als Ausgangspunkt für das Schleifen der Spurführungsbereiche der Schienen herangezogen werden, so daß insbesondeeere die die Spurführung tatsächlich nachteilig beeinflnssenden Veränderungen im Bereich der Schiencbeprflanken durch eine entsprechende Machführung der Schweifflschen bzw. Schleifwerkzenge beseitigt wereen körmen. Derüber hinaus ist die Venwendung des Maschinenrahmens als Meßbasis von Vertell, da er eine solide Basis für die Nachstellbewegungen und für die Steuerung der Schleifwerkzeuge bzw. deren Abnebe- und Zastellbewegung ermöglicht, wobei gleichzeitig eine jeweils planparallel Führung der Schleifflächen der Schleifwerkzenge zur Verbindungslinie der Führungsergane erzielbar ist.
  • Als besonders zweckmäßig erweist sich weiterhin eine Ausbildung der Schienenschleifmaschine mit zumindest je einem an jeder der beiden Schienen spielfrei geführten Werkzeugrahmen, auf dem mindestens zwei, gemeinsam mit diesem höhenverstellbare Schleifwerkzeuge in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnet sind und die zur Höhenverstellung der Schleifflächen der Schleifwerkzeuge parallel zu der Verbindungslinie der Fahrwerke des Maschinenrahmens über vorzugsweise in einer zu dieser Verbindungslinie senkrechten Ebene angeordnete Führungsorgane am Maschinenrahmen gelagert sind. Diese Maschine ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einem Schleifwerkzeug des Werkzeugrahmens eine weitere Meßvorrichtung zugeordnet ist und diese über die Steuervorrichtung bzw. -einhe mit der dem Schleifwerkzeuggruppen-Einstellantrieb zugeordneten Steuerventilanordnung zur Begrenzung der Zustellbewegung der Schleifwerkzeugflächen bei einem Erreichen der Soll-Distanz zwischen der Bezugsbasis und diesen Schleifflächen und gegebenenfalls bei einem gleichzeitigen Unterschreiten des durch die Anzahl der Schleifwerkzeuge jeder Schleifwerkzeuggruppe und die zulässige Druckbelastung der Schleifwerkzeuge festgelegten Gesamtschleifdruckes wirkverbunden ist. Die Verwendung der Werkzeugrahmen mit mehreren Schleifwerkzeugen vereinfacht sowohl den Aufbau der Einstellantriebe bzw. der zugehörigen Steuervorrichtungen bzw. - einheiten, wobei die erfindungsgemäßen Vorteile nun auch bei Verwendung von Schleifwerkzeuggruppen erzielbar sind. Dadurch können auch bereits im Einsatz befindliche Maschinen mit solchen Schleifwerkzeuggruppen einfach nachgerüstet werden. Weiterhin kann dadurch auch unabhängig vom jeweiligen zulässigen Gesamtschleifdruck auch bei Anordnung mehrerer Schleifwerkzeuge auf einem Werkzeugrahmen ein Schleifen zu tief liegender Bereiche mit auch nur einem Schleifwerkzeug ausreichend vermieden werden.
  • Schließlich ist es erfindungsgemäß aber auch möglich, daß jedem Schleifwerkzeug, jeder Schleifwerkzeuggruppe eine weitere Meßvorrichtung sowie ein eigener, zwischen dem Schleifwerkzeug und dem Werkzeugrahmen angeordneter, mit einer Steuervorrichtung bzw. -einheit verbundener Einstellantrieb zugeordnet ist. Die dadurch geschaffene universelle Nachstellung der einzelnen Schleifwerkzeuge gegenüber den Werkzeugrahmen ermöglicht eine optimale Nutzung der Abtraghöhen jedes einzelnen Schleifwerkzeuges, die für eine den erzielbaren Abtraghöhen entsprechende Einstellung der Schleifwerkzeuge Sorge trägt und ein dem Schienenoberflächentrend entsprechendes Nachführen ermöglicht. Weiterhin wird dadurch die Möglichkeit eröffnet, eine Feinjustierung der Schleifwerkzeuge bzw. der Schleifflächen gegenüber den Werkzeugrahmen zu steuern, so daß die Versetzung der Schleifflächen um das jedem Schleifwerkzeug mögliche Abtragmaß erzielbar ist.
  • Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird diese anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
    • Fig. 1 in Seitenansicht und stark vereinfachter Darstellung einen Maschinenrahmen einer fahrbaren Schienenschleifmaschine mit Schleifsteinen, wobei der Höhenverlauf der Schienenoberfläche zum besseren Verständnis stark verzerrt und vergrößert dargestellt ist,
    • Fig. 2 in Seitenansicht und ebenfalls schematisch eine andere Ausführung eines Maschinenrahmens einer fahrbaren Schienenschleifmaschine mit rotierbaren Schleifwerkzeugen und einer durch ein Bezugssystem gebildeten Bezugsbasis,
    • Fig. 3 eine Stirnansicht des Werkzeugrahmens gemäß den Linien III-III in Fig. 2 und
    • Fig. 4 eine weitere Ausführung einer Meßvorrichtung für die Vermessung der Veränderungen der Schleiffläche eines Schleifsteines.
  • Die Fig. 1 zeigt einen Fahrgestellrahmen 1 einer insbesondere selbstfahrbaren Schienenschleifmaschine 2, für das Abschleifen von Unregelmäßigkeiten auf der Schienen-Fahrfläche bzw. Schienenkopfoberseite. Ein Maschinenrahmen 3 ist über Fahrwerke 4 auf den Schienen 5 des Gleises abgestützt, deren Schienenoberflächen-Längsverlauf zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung stark vergrößert und in Längsrichtung verzerrt dargestellt ist. Zum Bearbeiten der Schienenkopfoberseite 6 und der inneren Schienenkopfflanke 7 sind Schleifwerkzeuge 8, die durch Schleifsteine 9 gebildet werden, an einem Werkzeugrahmen 1o bzw. 11 angeordnet. Jeder der Werkzeugrahmen 1o bzw. 11 ist über einen Einstellantrieb 12 bzw. 13 - hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolben-Anordnungen 14 - mit dem Maschinenrahmen 3 verbunden. Weiterhin weisen die Werkzeugrahmen 10 bzw. 11 Führungssäulen 15 bzw. 16 auf, die in Führungen des Maschinenrahmens 3 der Höhe nach verschieblich gelagert sind.
  • Eine den Soll-Längsverlauf der Schienenoberfläche bestimmende Bezugsbasis 17 wird durch den Maschinenrahmen 3 gebildet, der über die als Höhen- bzw. Seitenführungsorgane dienenden Rollen 18 und Spurführungsteile 19 der Spurkranzräder 2o der Fahrwerke 4 auf der Schienenkopfoberseite 6 und der Schienenkopfflanke 7 spielfrei geführt ist. Die vertikale Auflast auf den Maschinenrahmen 3 wird z. B. durch die am Fahrgestellrahmen 1 abstützbaren Hubantriebe 21 und die spielfreie Anlage der Spurführungsteile 19 durch einen Spreizantrieb 22 bewirkt.
  • Gemäß der Erfindung ist nun zum Ermitteln und bzw. oder Anzeigen der Distanz zwischen der Schleiffläche 23 zumindest eines Schleifwerkzeuges.8 und der durch den Maschinenrahmen 3 gebildeten Bezugsbasis 17 diesem Schleifwerkzeug 8 oder dem dieses aufnehmenden Werkzeugrahmen 1o bzw. 11 - wie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel - eine Meßvorrichtung 24 zugeordnet. Diese nunmehr erstmals angeordnete weitere Meßvorrichtung 24 ist ebenso wie eine Meßvorrichtung 25 zum Feststellen des Schleifdruckes und der Werkzeugrahmen-Einstellantrieb 12, 13 mit einer lediglich in Verbindung mit dem Werkzeugrahmen 11 dargestellten, zur Schleifdrucküberwachung und Höhenverstellung ausgebildeten, Steuervorrichtung 26 wirkverbunden.
  • Die weitere Meßvorrichtung 24 umfaßt zwei Meßwertgeber 27, 28, die am Maschinenrahmen 3 befestigt sind. Der Meßwertgeber 27 ist beispielsweise als Drehpotentiometer ausgebildet und weist einen schwenkbaren Fühlerarm auf, der mit einer zur Auflage auf der Schienenkopfoberseite 6 mit einer Rolle versehenen Fühlerstange 29 bewegungsverbunden ist. Die Fühlerstange 29 ist, zur spielfreien Auflage der Rolle auf der Schienenkopfoberseite 6, über eine Feder am Maschinenrahmen 3 abgestützt. Mit dem Meßwertgeber 27 kann somit die Distanz zwischen der Schienenkopfoberseite 6 und der Bezugsbasis 17 ermittelt werden. Steht die Schleiffläche 23 der Schleifwerkzeuge 8 mit der Schienenkopfoberseite 6 in Eingriff, so entspricht die mit dem Meßwertgeber 27 ermittelte Distanz gleichzeitig der Distanz zwischen der Schleiffläche 23 und der Bezugsbasis 17. Der Meßwertgeber 28 besteht beispielsweise aus einem Schiebepotentiometer, das zur zusätzlichen optischen Anzeige der Distanz zwischen dem Maschinenrahmen 3 und dem Werkzeugrahmen 11, mit einem Zeiger und einer Skala versehen ist. Im Rahmen der Erfindung ist es aber selbstverständlich möglich, die Meßwertgeber 27 und 28 durch jegliche elektrische, elektromechanische, optische oder dgl. andere Schaltungs- und Meßvorrichtungen zum Ermitteln der gewünschten Distanzen zwischen den Schleifflächen, Werkzeugrahmen, Bezugsbasis und dgl. heranzuziehen, wie z. B. Drehfeldgeber, Drehtransformatoren, Lichtschrankenanordnungen und dgl.
  • Des weiteren ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Ausgang des Meßwertgebers 27 unter Zwischenschaltung eines Schaltgliedes 3o und der Meßwertgeber 28 direkt mit je einer Speichervorrichtung 31 verbunden, die in einer Steuereinheit 32 zusammengefaßt sind. die auch ein an den Ausgängen dieser Speichervorrichtungen 31 angeschlossenes Differenzbildungsglied 33 umfaßt. Dessen Ausgang liegt an einer durch sin Anzeigegerät gebildeten Kontrollvorrichtung 34 und am Antrieb einer Steuerventilanordnung 35 der Steuervorrichtung 26 an. Die Steuervorrichtung 26 umfaßt weiterhin zur Überwachung des Schleifdruckes zwei hydraulische Steuerkreise, die über eine Druckmittelpumpe aufgeladen werden können und je einen Druckmittelspeicher 36, 37, die für einen unterschiedlich hohen Betriebsdruck ausgelegt sind, aufweisen. Der Druckmittelspeicher 36 steht über die Steuerventilanordnung 35 mit der durch einen Druckwächter 38 gebildeten Meßvorrichtung 25 in Verbindung, von dem eine Druckzuleitung 39 zu der den Schleifdruck aufbauenden Zylinderkammer des Einstellantriebes 13 führt. Die gegenüberliegende Zylinderkammer ist über eine Druckzuleitung 4o und die Steuerventilanordnung 35 direkt mit dem Druckmittelspeicher 37, der für einen geringeren Betriebsdruck ausgelegt ist, verbunden.
  • Zur unabhängigen Vorwärtsbewegung der fahrbaren Schienenschleifmaschine 2 kann am Fahrgestellrahmen eine Antriebsanordnung 41 zur Energieerzeugung für die Versorgung der verschiedenen Antriebe und Vorrichtungen sowie zum Aufbau des Betriebsdruckes in den Druckmittelspeichern 36 und 37 vorgesehen sein. Während des Schleifeinsatzes wird der Fahrgestellrahmen 1, wie durch die Pfeile 42 angedeutet, in der einen oder anderen Richtung im wesentlichen kontinuierlich (d. h. mit annähernd gleichbleibender Geschwindigkeit von z. B. 3o km/h) vorwärtsbewegt, während der Maschinenrahmen 3 zusätzlich über einen Schubantrieb 43 in eine mit den Pfeilen 44 amgedeutete pulsierende und hin- und hergehende Längsbewegung relativ zu dem sich kontinuierlich vorwärtsbewegenden Fahrgestellrahmen 1 versetzt wird. Die Schleifmaschine kann z. B. gemäß den Ausführungen in den österreichischen Anmeldungen A 1150/77 und A 6443/77 ausgebildet sein. Des weiteren kann, wie angedeutet, das Schaltglied 3o zusätzlich oder ausschließlich über eine eigene Steuerleitung mit einem, z. B. auf einer oder beiden der Führungssäulen 16 angeordneten, Dehnmeßstreifen 45 verbunden sein. Die Empfindlichkeit des Dehnmeßstreifens ist dabei so eingestellt, daß bei Auftreten einer Schleifwirkung zwischen einer der Schleifflächen 23 und der Schienenkopfoberseite 6 ein Steuersignal abgegeben wird. Dieser Dehnmeßstreifen 45 kann aber selbstverständlich auch im Bereich der Befestigungsstelle der Schleifsteine 9 auf dem Werkzeugrahmen 1o bzw. 11 vorgesehen werden, um jeweils feststellen zu können,mit welchem der Schleifsteine 9 eine Schleifwirkung ausgeübt wird.
  • Weiterhin ist in Fig. 1 noch eine Verbindungslinie 46 dargestellt, die die Rollen 18 in den der Schienenkopfoberseite 6 zugewandten Bereichen tangiert. Diese Verbindungslinie 46 stellt somit eine Parallele zu dem die Bezugsbasis 17 bildenden Maschinenrahmen 3 dar. Diese Verbindungslinie 46 zeigt den gewünschten Soll-Höhenverlauf der Schienenkopfoberseite 6. Die diese Verbindungslinie 46 in Richtung des Maschinenrahmens 3 überragenden Schienenkopfoberseitenbereiche sind - da sie sogenannte Wellenkämme darstellen - abzuschleifen, während die diese Verbindungslinie 46 unterschreitendenSchienenkopfoberseitenbereiche - wie beispielsweise im Bereich des Werkzeugrahmens 11 dargestellt - da sie sich ohnehin bereits unter dem gewünschten Schienenkopfoberseiten-Längsprofil befinden, nicht bzw. erst in einem nachfolgenden Schleifvorgang geschliffen werden sollen, wenn sich die benachbarten Schienenkopfoberseitenbereiche bereits in gleicher Höhe befinden.
  • Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schienenschleifmaschine ist nun folgendermaßen:
    • Am Beginn des Arbeitseinsatzes wird die Meßvorrichtung 24 sowie die Steuereinheit 32 bzw. der Antrieb der Steuerventilanorndung 35 der Steuervorrichtung 26 derart justiert, daß bei Erreichen eines Abstandes h der Schleiffläche 23 - eines Schleifwerkzeuges 8 des Werkzeugrahmens 1o oder 11 - von dem, die Bezugsbasis 17 bildenden Maschinenrahmen 3 der Antrieb der, in der Herstellung dargestellten, Steuerventilanordnung 35 mit einem Schaltsignal der Meßvorrichtung 24 beaufschlagt wird. In der dadurch erreichten Arbeitsstellung wird das in der Druckzuleitung 4o bzw. in der unteren Zylinderkammer des Einstellantriebes 13 befindliche Hydraulikmedium vom Druckmittelspeicher 37 getrennt. Dadurch wird die Abwärtsbewegung des mit der Kolbenstange verbundenen Werkzeugrahmens 11 begrenzt.
  • Zur Feststellung des Abstandes h zwischen Schleiffläche 23 und Bezugsbasis 17 wird die Schleiffläche 23 mit dem Einstellantrieb 13 so lange nach unten bewegt, bis diese auf der Schienerkopfoberseite 6 aufliegt. Dies ist an einem Druckanstieg in der Druckzuleitung 39 ersichtlich,wodurch über den Druckwächter 38 der Kontakt des Schaltgliedes 3o geschlossen wird. Bei einem satten Aufliegen der Schleiffläche 23 auf der Schienenkopfoberseite 6 kann somit die Höhenlage der benachbart angeordneten Rolle der Fühlerstange 29 als Meßgrundlage für die Abstandsermittlung der Schleiffläche 23 von der Bezugsbasis 17 unter Verwendung des Ausgangssignales vom Meßwertwandler 27 herangezogen werden. Dagegen entspricht der vom Meßwertgeber 28 abgegebene Meßwert dem Abstand v des Werkzeugrahmens 11 von der Bezugsbasis 17. Durch eine Differenzbildung der Meßwerte der Meßwertgeber 27 und 28 ist der Abstand x zwischen Schleiffläche 23 und Werkzeugrahmen 11 ermittelbar.
  • In der einen Speichervorrichtung 31 wird dann jener Meßwert - Soll-Abstand v - gespeichert, bei dessen Auftreten sich die Schleiffläche 23 im Abstand h unterhalb des Maschinenrahmens 3 befindet und die Steuerventilanordnung 35 zur Begrenzung der Zustellbewegung betätigt wird. Dies verhindert zuverlässig, daß - wie in Verbindung mit dem Werkzeugrahmen 11 in Fig. 1 gezeigt - die Schleiffläche 23 die gewünschte Distanz h überschreitet. Während des Schleifvorganges wird aber durch die Abnutzung der Schleifsteine 9 der Abstand der Schleiffläche 23 vom Werkzeugrahmen 11 ständig verändert. Deshalb wird jeweils bei Ausüben einer Schleifwirkung der Schleiffläche 23 auf der Schienenkopfoberseite 6 - die Schleifwirkung kann, wie oben bereits erläutert, festgestellt werden - der dabei am Meßwertgeber 27 anliegende Meßwert über das Schaltglied 3o der weiteren Speichervorrichtung 31 zugeführt. Im Differenzbildungsglied 33 wird dieser Meßwert während des Schleifvorganges mit den vom Meßwertgeber 28 kontinuierlich übermittelten Meßwerten verglichen und entsprechend der Abnützung der Schleiffläche 23 bzw. Veränderung des Abstandes x der in der dem Meßwertgeber 28 zugeordneten Speichervorrichtung 31 gespeicherte Soll-Abstand v proportional verändert, insbesondere erhöht. Somit ist unabhängig von der Abnutzung der Schleifsteine 9 wirkungsvoll sichergestellt, daß die Schleifflächen 23 derselben die Distanz h nicht überschreiten und zu tief liegende Schienenkopfoberseiten-Längsbereiche nicht geschliffen werden. Nähert sich eine der Schleifflächen 23 des Werkzeugrahmens 11 nun während der Vorwärtsbewegung - Pfeile 42 - einem den Abstand h von der Bezugsbasis 17 unterschreitenden Bereich der Schienenkopfoberseite 6 - wie beispielsweise im Bereich des werkzeugrahmens 1o dargestellt - so wird vom Druckmi selspeicher 36 der Schleifdruck über die Schleiffläche 23 auf die Schienenkopfoberseite 6 ausgeübt.
  • Die Schleifsteine 9 werden während des Betriebes mit einer für die Schleifsteine zulässigen Kraft auf die Schienenkopfoberseite 6 gedrückt, wobei die höchstzulässige Druckbelastung der Schleifsteine 9 dem durch den Betriebsdruck des Druckmittelspeichers 36 entsprechenden Wert angepaßt ist. Dieser ist so groß bemessen, daß die Schleifflächen 23 beider Schleifsteine 9 jeweils mit dem zulässigen Betriebs-Schleifdruck auf die Schienenkopfoberseite 6 gepreßt werden können. Da bei Annäherung an eine erhöhte Stelle bzw. einen Wellenkamm aber auch nur eine Schleiffläche 23 eines Schleifsteines 9 zum Einsatz kommen kann, ist die höchstzulässige Druckbelastung, also der Höchstdruck des Druckmittelspeichers 36, auf die verwendeten Schleifsteine 9 abzustellen. Um Beschädigungen .:u vermeiden, sollte die höchstzulässige Druckbelastung dem doppelten Betriebs-Schleifdruck zumindest entsprechen oder es ist die Druckbelastung der einzelnen Schleifsteine 9 z. B. mit gesonderten Dehnmeßstreifen 45 zu überwachen. Wird dieser sogenannte Gesamtdruck durch eine zu große Schleiftiefe, z. B. bei höheren Wellenkämmen, überschritten, so wird das Druckmittel von der oberen Zylinderkammer des Einstellantriebes 13 - gegen den Speicherdruck - in den Druckmittelspeicher 36 hineingepreßt. Dadurch bewegt sich der Werkzeugrahmen 11 näher zum Maschinenrahmen 3 und zur Bezugsbasis 17. Sobald der Gesamtschleifdruck unterschritten wird, wird gegen den sehr minimalen Druck in der unteren Zylinderkammer des Einstellantriebes 13, der durch den Betriebsdruck im Druckmittelspeicher 37 festgelegt ist, der Werkzeugrahmen 11 wieder nach unten, also in Richtung der Schienenkopfoberseite 6, bewegt. Dies erfolgt wiederum so lange, bis die Schleiffläche 23 den Abstand h von der Bezugsbasis 17 erreicht hat, worauf durch Betätigung der Steuerventilanordnung 35 der Werkzeugrahmen 11 gegen eine weitere Abwärtsbewegung blockiert wird.
  • Lediglich der Ordnung halber sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß jene Schienenbereiche, die, wie in Fig. 1 im Bereich des Werkzeugrahmens 11 dargestellt, unterhalb der Verbindungslinie 46 verlaufen und daher mit den Schleifsteinen 9 des Werkzeugrahmens 11 nicht bearbeitet werden, in den meisten Fällen nicht unbearbeitet verbleiben, sondern in einem darauffolgenden Schleifvorgang - nachdem die benachbarten Wellenkämme entsprechend abgeschliffen sind - ebenfalls geglättet werden, so daß im Endeffekt eine durchgehend geglättete Schienenoberfläche verbleibt, die einen durch die Bezugsbasis 17 festgelegten geradlinigem Verlauf aufweist. Durch die Führung der Schleifwerkzeuge relativ zur Verbindungslinie wird nämlich erreicht, daß diese Glättung mit einem möglichst geringen Maß an Materialabtragung möglich ist. Dieser nachfolgende Schleifvorgang kann beispielsweise durch ein nochmaliges Befahren des zu bearbeitenden Gleises mit dem Maschinenrahmen 3 erfolgen. Zweckmäßig sind jedoch auf solchen Schienenschleifmaschinen 2 zwei oder mehrere solche Maschinenrahmen in Schienenlängsrichtung hintereinander angeordnet, so daß bei einer Durchfahrt der SchienenschleifmAschine 2 eine möglichst vollkommene Glättung der Schienenoberfläche erreicht wird.
  • In Fig. 2 ist ein Maschinenrahmen 47 dargestellt, der, wie in Fig. 1 beschrieben, höhenverstellbar auf einem Fahrgestellrahmen einer fahrbaren Schienenschleifmaschine gelagert sein kann oder selbst den Fahrgestellrahmen einer solchen Maschine bildet. Auf diesem Maschinenrahmen 47 sind zwei Werkzeugrahmen 48, 49 entlang von am Maschinenrahmen 47 gelagerten Führungssäulen 5o mit Schleifwerkzeuggruppen-Einstellantrieben 51, 52 verstellbar gelagert. Auf jedem Werkzeugrahmen sind in Gleislängsrichtung im Abstand hintereinander zwei durch rotierende Schleifscheiben 53 gebildete Schleifwerkzeuge 54 angeordnet, die über eine Antriebswelle mit Motoren 55 gekuppelt sind. Die Ausführung der Schienenschleifmaschine des Werkzeugrahmens und der Schleifwerkzeuge kann bevorzugt gemäß den österreichischen Anmeldungen A 9132/75 und A 9133/75 erfolgen. Als Bezugsbasis 17 dient eine über als Seiten- und Höhenführungsorgane ausgebildete Spurkranzräder 56 auf der Schiene 5 geführte Bezugsgerade 57 - ein Drahtseil - mit der ein Meßwertgeber 58 zum Ermitteln der Distanz v zwischen dem Werkzeugrahmen 48 bzw. 49 und der Bezugsgeraden 57 zusammenwirkt. Ein weiterer Meßwertgeber 59 dient zum Ermitteln der Distanz x zwischen der Schleiffläche 6o der Schleifwerkzeuge 54 und dem Werkzeugrahmen 48 bzw. 49. Die Meßwertgeber 58 und 59 sind über Verstärker, die mit Kontrollvorrichtungen bzw. Anzeigegeräten für die Distanzen v und x gekoppelt sind, verbunden, die mit ihren Ausgängen an den Eingängen eines Summiergliedes 61 anliegen. Der Ausgang dieses Summiergliedes 61 ist mit einer Steuerventilanordnung einer Steuervorrichtung 62 und einer durch ein Anzeige- bzw. Registriergerät gebildeten Kontrollvorrichtung 63 für den jeweils vorhandenen Abstand h zwischen der Bezugsgeraden 57 und den Schleifflächen 6o verbunden. Die beiden Zylinderkammern des durch eine hydraulisch betätigbare Kolben-Zylinder-Anordnung 64 gebildeten Einstellantriebes 51 sind über Druckmittelzuleitungen und einen Druckwächter 65 mit der Steuervorrichtung 62, die mit einer das Summierglied 61 bzw. die Verstärker umfassenden Steuereinheit 66 verbunden ist, gekuppelt. Die Druckbeaufschlagung des Schleifwerkzeuggruppen-Einstellantriebes 51 erfolgt im vorliegenden Beispiel über eine Konstant-Druckmittelpumpe, während die zweite Zylinderkammer der hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Anordnung 64 mit einem Druckmittelspeicher in Verbindung steht.
  • Die Fig. 3 zeigt in vergrößerter Darstellung, daß der Meßwertgeber 59 mit einem gegenüber dem Werkzeugrahmen 48 mittels einer Feder schwenkbaren Fühlerarm 67 versehen ist, der an seinem der Schleiffläche 60 des Schleifwerkzeuges 54 zugewandten Ende mit einer diamant-beschichteten oder gehärteten Fühlerrolle 68 versehen ist. Durch die ständige und kontinuierliche Feststellung der Lage der Schleiffläche 6o relativ zum Werkzeugrahmen 48 ist die Meßwertfeststellung sowohl während des Schleifens als auch im Ruhezustand möglich, so daß die MeßwertErmittlung mit dem Summierglied 61 der Steuereinheit 66 ständig auch kontinuierlich während des gesamten Arbeitseinsatzes erfolgen kann. Anhand der mit der Kontrollvorrichtung angezeigten Distanz x kann jederzeit der Abnützungszustand der Schleifwerkzeuge festgestellt werden.
  • Für beide, der in Fig. 2 dargestellten, aus dem Werkzeugrahmen 48, 49 und den diesem zugeordneten beiden Schleifwerkzeugen 54 gebildeten Schleifwerkzeuggruppen 69, 7o ist eine eigene Steuereinheit 66 - nur für die Schleifwerkzeuggruppe 69 dargestellt - vorgesehen. Anhand des gewünschten Soll-Höhenverlaufes der Schienenkopfoberseite 6, der durch die Verbindungslinie 71 in Fig. 2 angedeutet ist, die eine Parallele zur Bezugsgeraden 57 darstellt, - sie tangiert die auf der Schienenkopfoberseite aufliegenden Bereiche der Spurkranzräder 56 - wird der Soll-Abstand h der Schleifflächen 6o von der Bezugsgeraden 57 festgelegt und in die Steuereinheit 66 eingegeben. Diese Soll-Distanz h wird ständig und kontinuierlich mit dem Ausgangssignal des Summiergliedes 61 verglichen und bei Übereinstimmung der beiden Werte wird die Verbindung zwischen der der Schienenkopfoberseite 6 zugewandten Zylinderkammer des Schleifwerkzeuggruppen-Einstellantriebes 51 und dem dieser zugeordneten Druckmittelspeicher mittels der Steuervorrichtung 62 unterbrochen. Damit wird ein Unterschreiten der Verbindungslinie 71 und das Schleifen von unterhalb des Soll-Höhenniveaus der Schienenkopfoberseiten-Längsbereiche liegenden Bereiche vermieden. Dadurch, daß die Schleifwerkzeuggruppen-Einstellantriebe 51, 52 zum Ausüben eines Schleifdruckes auf den Werkzeugrahmen 48 in der Höhe des zweifachen zulassigen Schleifdruckes einer rotierenden Schleifscheibe 53 ausgelegt ist, wird bei Aufliegen beider Schleifwerkzeuge - Fig. 2 Schleifwerkzeuggruppe 65 - ein besonders günstiges Verhältnis zwischen Scnleifscheibenabnutzung und Schleifergebnis erzielt. Die höchstzulässige Schleifdruckbeanspruchun; der Schleifwerkzeuge 53 ist derart ausgelegt, d:ß sie dem zweifachen Wert des Arbeitsschleifdruci.es entspricht, so daß auch dann, wenn nur eine Scheifscheibe 53 im Eingriff steht, keine Zerstörung der Schiene bzw. des Schleifwerkzeuges eintritt.
  • Um eine noch feinere Regelung der Zustellung urd eine möglichst intensive Nutzung der Schleifwerkzeuge 54 während eines Schleifverganges zu erzielen, können die Antriebsmotoren 55 ebenfalls mit der Steuereinheit 66 verbunden sein. Der Schleifd:uck bzw. gegebenenfalls die Zustellung der einzelnen Schleifwerkzeuge 54 kann dann auca in Abhängigkeit von der jeweiligen Stromaufnahme ler Schleifwarkzeugmotoren in Verbindung mit der voll wirksamen Lageüberwachung der Schleifflächen in Bezug zur Bezugsgeraden 57 erfolgen. Hierbei ist es dann vorteilhaft, jedem Schleifwerkzeug 54 der Schleifwerkzeuggruppen 69, 7o einen eigenen Meßwertgeber 59, wie strichliert angedeutet, zuzuordnen.
  • In Fig. 4 ist eine weitere Ausführung eines Meßwertgebers zum Feststellen der Abnutzung der Schleiffläche 72 eines durch einen Schleifstein 73 gebildeten Schleifwerkzeuges 8 gezeigt. Der, wie durch Pfeile 74 und 75 angedeutet, auf die Schienenkopfoberseite 6 der Schiene 5 gepreßte Schleifstein 73 wird gleichzeitig in eine annähernd gleichbleibend kontinuierliche Vorwärtsbewegung und eine dieser überlagerte, hin- und hergehende Schubbewegung versetzt. Auf einer Stirnseite 76 des Schleifsteines 73 ist ein Abriebgeber 77, beispielsweise eine Lamellenfolie 78, aufgeklebt. Diese kann aus einem Material mit ungefähr gleichen Abriebseigenschaften wie der Schleifstein 73 beschaffen sein, in dem dünne Widerstandsdrähte oder dgl. eingegossen sind. Je nach der Abnützung des Schleifsteines 73 werden mehrere dieser Widerstandsdrähte bzw. Lamellen 79 weggeschliffen bzw. unterbrochen und die dadurch bedingte Widerstandsänderung ist ein Maß für den Abrieb des Schleifsteines. Dadurch wird aber auch exakt der Abstand der Schleiffläche 72, beispielsweise von einem Werkzeugrahmen od. dgl. ermittelt und eine exakte Höhensteuerung des Schleifwerkzeuges 72 in Bezug zu einem gewünschten Schienenoberseiten-Längsverlauf, unabhängig von dessen Abnutzung, erzielt.
  • Von Vorteil ist es insbesondere, wenn diese spezielle Ausführung des Meßwertgebers als Abriebgeber 77, in Verbindung mit der Werkzeuganordnung nach Fig. 1 - wie dies im Bereich der Schleifsteine 9 des Werkzeugrahmens 11 angedeutet ist - Verwendung findet. Damit kann nämlich die Abnützung jedes einzelnen Schleifsteines gesondert ermittelt werden. Durch eine entsprechende Nachstellung der Schleifsteine, beispielsweise auch relativ zum Werkzeugrahmen 11, kann daher auch bei unterschiedlich abgenutzten Schleifsteinen 9 ein Abschleifen der Wellenkämme auf den gewünschten Schienenoberflächen-Längsverlauf erzielt werden. Vor allem kann durch diese Einzelnachstellung der Schleifwerkzeuge auch eine möglichst intensive Nutzung der Schleifwerkzeuge erzielt werden, da durch die universelle Einstellbarkeit im Bereich von die Verbindungslinie übersteigenden Unebenheiten alle Werkzeuge mit vollem Schleifdruck auf der Schienenoberfläche zum Einsatz gelangen können.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin möglich, jedwede Art eines Bezugssystems, z. B. mit einer durch Lichtstrahlen, Drähte, Stangen oder insbesondere durch Rahmen gebildete Bezugsgerade, zu verwenden. Dabei kann der Abstand der Endpunkte und der zwischen diesen sowie den Meßvorrichtungen auf unterschiedliche Verhältnisse, z. B. 1 : 3, 1 : 4 und dgl., unter Anpassung an die jeweilige Wellenlänge der Unebenheiten in der Schienenoberfläche abgestellt sein. Bei Verwendung mehrerer Maschinenrahmen bzw. Schleifwerkzeuge können die diesen zugeordneten Bezugssysteme unterschiedliche Verhältnisse zwischen den Endpunkten und den Abnahmestellen der Meßvorrichtungen zur Anpassung an unterschiedliche Fehlerlängen - Riffeln, Schleuderstellen - aufweisen.

Claims (11)

1. Fahrbare Schienenschleifmaschine für das Abschleifen von Unregelmäßigkeiten der Schienen-Fahrfläche, mit mindestens einem über einen Einstellantrieb (12, 13, 51, 52) der Höhe und bzw. oder Seite nach relativ zu einem über Fahrwerke (4) am Gleis geführten Maschinenrahmen (3) verstellbaren Schleifwerkzeug (8, 54) sowie mit einer Meßvorrichtung (25) zum Begrenzen der Schleiftiefe anhand des als Bezug dienenden Rahmens und mit einer dem Einstellantrieb (12, 13, 51, 52) zugeordneten Steuervorrichtung (26, 62), dadurch gekennzeichnet, daß dem Schleifwerkzeug, (8, 54) eine weitere Meßvorrichtung (24) zum Festellen und insbesondere Anzeigen der Distanz (v, x) - insbesondere auch während des Schleifvorganges - zwischen dessen Schleiffläche (23, 60, 72) und einer den Soll-Verlauf der Schienenoberfläche bestimmenden Bezugsbasis (17) zugeordnet ist, die mit einer Kontrollvorrichtung (34, 63) und gegebenenfalls der Steuervorrichtung (26, 62) für den Einstellantrieb (12, 13, 51, 52) oder mit einer weiteren, dem Einstellantrieb (12, 13, 51, 52) zugeordneten Steuereinheit (32, 66) wirkverbunden ist.
2. Schienenschleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Meßvorrichtung (24) einen mit der Schleiffläche (23, 60, 72) des Schleifwerkzeuges (8, 54), insbesondere einen Schleifstein (9), zusammenwirkenden, vorzugsweise auf der Bezugsbasis (17) angeordneten Meßwertgeber (27, 59, 77) umfaßt.
3. Schienenschleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber durch zumindest einen am Schleifwerkzeug, insbesondere einem Schleifstein (73), aufgebrachten Abriebgeber (77), z. B. eine Lamellenfolie (78) oder Kohleschicht od. dgl., gebildet ist.
4. Schienenschleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber (59) durch einen elektrischen Meßwertwandler, z. B. ein Drehpotentiometer, mit einem schwenkbaren Fühlerarm (67), und einer auf der Schleiffläche (60) aufliegenden, z. B. diamantbeschichteten oder gehärteten Fühlerrolle (6S), gebildet ist.
5. Schienenschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Meßvorrichtung (24) den, auf dem Schleifwerkzeug (8, 54) oder einem mit diesem bewegungsverbundenen Tragteil, insbesondere einem Werkzeugrahmen (10, 11, 48, 49), angeordneten Meßwertgeber (27, 59, 77) und einen weiteren Meßwertgeber (28, 58) zum Feststellen der Distanz (v) zwischen diesem Schleifwerkzeug (8, 54) bzw. Tragteil und der Bezugsbasis (17) umfaßt.
6. Schienenschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Meßwertgeber (27, 28, 58, 59) der weiteren Meßvorrichtung (24) gegebenenfalls über eine Eingabe- bzw.. Speichervorrichtung (31) und ein nachgeschaltetes Differenzbildungs- bzw. Summierglied (33, 61) der Steuereinheit (32, 66) mit einer in der Druckzuleitung (40) - des durch eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung (14, 64) gebildeten Einstellantriebes (12, 13, 51, 52) - befindlichen Steuerventilanordnung (35) der Steuervorrichtung (26, 62) bzw. der Steuereinheit (32, 66) verbunden ist, wobei die Steuerventilanordnung (35) zur Begrenzung der Zustellbewegung bei einem der Soll-Distanz entsprechenden Abstand zwischen der Schleifwerkzeugfläche (23, 60) und der Bezugsbasis (17) über die Steuervorrichtung bzw. -einheit (26, 62; 32, 66) zum Unterbrechen der Druckzuleitung (4o) beaufschlagbar ist.
7. Schienenschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Meßwertgeber (27, 28) über ein von einer Meßvorrichtung (25) zum Feststellen des Schleifdruckes beim Auftreten eines Schleifdruckes - insbesondere beim Überschreiten eines den Motoren (55) der rotierbaren Schleifwerkzeuge (54) zugeführten Motorstroms - beaufschlagtes Schaltglied (3o) mit der Steuervorrichtung (26, 62) bzw. der Steuereinheit (32, 66) zum Ermitteln und bzw. oder Anzeigen der Distanz (v, x) zwischen den Schleifflächen (23, 60) und der Bezugsbasis (17) verbindbar ist.
8. Schienenschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (25) durch auf Teilen des Werkzeugrahmens (10, 11, 48, 49), des Maschinenrahmens (3, 47) bzw. den Tragteilen der Schleifwerkzeuge (8, 54), insbesondere der Schleifsteine (9) oder den Antriebswellen der rotierbaren Schleifscheiben (53) angeordnete Dehnmeßstreifen (45) gebildet und mit dem Schaltglied (30) zur Abhebung der Schleifwerkzeugflächen (23, 60) von der Schiene (5) bei überschreiten des voreinstellbaren Schleifdruckes mit der Steuervorrichtung (26, 62) verbunden ist.
9. Schienenschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Soll-Distanz zwischen den Schleifwerkzeugflächen (23, 60) und der, insbesondere durch den Maschinenrahmen (3, 47) und bzw. oder einer unabhängig am Gleis geführten Bezugsgeraden (57) gebildeten Bezugsbasis (17) der Distanz (h) zwischen der Bezugsbasis (17) und einer durch die Höhen- bzw. Seitenführungsorgane derselben führenden Verbindungslinie (46, 71) entspricht, wobei vorzugsweise die Höhen- bzw. Seitenführungsorgane der Bezugsgeraden (57) bzw. des Maschinenrahmens (3, 47) durch auf der Schienenoberfläche ablaufbare Rollen (18) bzw. an den Schienenkopfflanken anlegbare Spurführungsteile (19) gebildet sind, deren der Schienenkopfoberseite (6) bzw. an den Schienenkopfflanken (7) spielfrei anlegbaren Bereiche die Bezugspunkte der Verbindungslinie (46, 71) bilden, wobei die Höhen- und Seitenführungsorgane durch die Rollen (18) bzw. Spurkränze (19) von Spurkranzrädern (2o, 56) gebildet sind.
1o. Schienenschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit zumindest je einem an jeder der beiden Schienen spielfrei geführten Werkzeugrahmen, auf dem mindestens zwei,gemeinsam mit diesen höhenverstellbare Schleifwerkzeuge in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnet sind und die zur Höhenverstellung der Schleifflächen der Schleifwerkzeuge parallel zu der Verbindungslinie der Fahrwerke des Maschinenrahmens über vorzugsweise in einer zu dieser Verbindungslinie senkrechten Ebene angeordnete Führungsorgane am Maschinenrahmen gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einem Schleifwerkzeug (8, 54) des Werkzeugrahmens (10, 11, 48, 49) eine weitere Meßvorrichtung (24) zugeordnet ist und diese über die Steuervorrichtung bzw. -einheit (26, 62; 32, 66) mit der dem Schleifwerkzeuggruppen-Einstellantrieb (51, 52) zugeordneten Steuerventilanordnung (35) zur Begrenzung der Zustellbewegung der Schleifwerkzeugflächen (23, 60, 72) bei einem Erreichen der Soll-Distanz (h) zwischen der Bezugsbasis (17) und diesen Schleifflächen (23, 60, 72) und gegebenenfalls bei einem gleichzeitigen Unterschreiten des durch die Anzahl der Schleifwerkzeuge (8, 54) jeder Schleifwerkzeuggruppe (69, 70) und die zulässige Druckbelastung der Schleifwerkzeuge (8, 54) festgelegten Gesamtschleifdruckes wirkverbunden ist.
11. Schienenschleifmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Schleifwerkzeug (8, 54) jeder Schleifwerkzeuggruppe (69, 70) eine weitere Meßvorrichtung (24) sowie ein eigener zwischen dem Schleifwerkzeug (8, 54) und dem Werkzeugrahmen (10, 11, 48, 49) angeordneter, mit der Steuervorrichtung bzw. -einheit (26, 62; 32, 66) verbundener Einstellantrieb zugeordnet ist.
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