EP0648895A2

EP0648895A2 - Schienenschleifmaschine

Info

Publication number: EP0648895A2
Application number: EP94890151A
Authority: EP
Inventors: Josef Ing. Theurer
Original assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Current assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Priority date: 1993-10-18
Filing date: 1994-09-20
Publication date: 1995-04-19
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: HU215005B; RU94037559A; CN1106486A; SK125894A3; EP0648895B1; JPH07150504A; ES2146250T3; CN1066508C; EP0648895A3; RU2085651C1; AU672527B2; CA2118296A1; SK280432B6; CA2118296C; AU7420094A; PL305472A1; ATE191031T1; PL176067B1; JP3588374B2; FI115657B

Abstract

Eine Schienenschleifmaschine (1) zum Abschleifen von Unregelmäßigkeiten an einer Schienenkopfoberfläche (9) eines Gleises, weist einen auf Schienenfahrwerken abgestützten Maschinenrahmen (2) und einen mit diesem über Höhenverstellantriebe (17) verbundenen, über Spurkranzrollen (15) auf der Schiene (10) abrollbaren und ein Schleifaggregat (18) lagernden Führungsrahmen (14) auf. Das Schleifaggregat (18) ist mit einem durch ein Andrückorgan (28) an die Schienenkopfoberfläche (9) anpreßbaren und mit seinen Enden auf einer Vorrats- bzw. einer Sammelspule (26,27) aufrollbaren Schleifband (25) ausgestattet. Das Schleifaggregat (18) ist mitsamt der Vorrats- und der Sammelspule (26,27) relativ zum Führungsrahmen (14) horizontal und in Maschinenlängsrichtung verstellbar gelagert und mit dem Führungsrahmen (14) über eine Antriebsvorrichtung (21) für eine oszillierende, der Vorfahrt der Maschine (1) überlagerte Arbeitsbewegung verbunden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Schienenschleifmaschine zum Abschleifen von Unregelmäßigkeiten an einer Schienenkopfoberfläche eines Gleises, mit einem auf Schienenfahrwerken abgestützten Maschinenrahmen und einem mit diesem über Höhenverstellantriebe verbundenen, über Spurkranzrollen auf der Schiene abrollbaren und mindestens ein Schleifaggregat lagernden Führungsrahmen, wobei das Schleifaggregat ein mittels eines Andrückorgans an die Schienenkopfoberfläche anpreßbares und mit seinen Enden auf einer Vorrats- bzw. einer Sammelspule aufrollbares Schleifband aufweist.
Aus der AT 221 131 B ist bereits eine derartige Schienenschleifmaschine bekannt, die über Schienenfahrwerke auf einem Gleis verfahrbar und pro Schiene mit je einem Schleifaggregat zum Abschleifen von Unregelmäßigkeiten an einer Schienenkopfoberfläche des Gleises ausgestattet ist. Die Schleifaggregate sind jeweils auf einem über Zugstangen am Maschinenrahmen angelenkten Führungsrahmen angeordnet, der über Spurkranzrollen auf der Schiene abrollbar und von dieser anhand eines am Maschinenrahmen befestigten Höhenverstellantriebes abhebbar ist. Unabhängig davon ist das Schleifaggregat anhand von Führungen in vertikaler Richtung relativ zum Führungsrahmen verstellbar ausgebildet und mit am Maschinenrahmen vorgesehenen Auflastantrieben verbunden, mittels derer eine als Andrückorgan fungierende Sohle des Schleifaggregates an die Oberfläche des Schienenkopfes anpreßbar ist. Über diese Sohle ist ein in Schienenlängsrichtung verlaufendes Schleifband gespannt, dessen Enden jeweils auf einer in runden Gehäusen am Schleifaggregat untergebrachten Vorratsspule bzw. Sammelspule aufgerollt sind. Die Spulen sind mit einer aus Zahnrädern und mit diesen zusammenarbeitenden Sperrklinken gebildeten Sperrvorrichtung zum Fixieren des Schleifbandes versehen. Im Arbeitseinsatz wird das Fahrzeug unter Anpressen des Schleifbandes an die Schiene entlang des Gleises verfahren. Der nach einer bestimmten Kilometerleistung verbrauchte Teil des Schleifbandes wird periodisch durch Rotation der Spulen bei hochgehobenem Schleifaggregat von der Sohle entfernt und durch einen noch nicht abgenutzten Teil des Schleifbandes ersetzt.
Die US 4 249 346 B beschreibt eine Schienenschleifmaschine mit einem auf Schienenfahrwerken abgestützten Maschinenrahmen und höhenverstellbar damit verbundenen Schleifaggregaten. Diese weisen jeweils einen über Spurkranzrollen auf den Schienen gelagerten Werkzeugrahmen auf, der mit Schleifwerkzeugen in Form von Rutschersteinen ausgestattet und über Höhenverstellantriebe an die Schienen anpreßbar ist. Die Schleifaggregate sind anhand von am Werkzeugrahmen angelenkten Zugstangen und einem Hebelsystem mit einem Exzenterantrieb verbunden, der am Maschinenrahmen befestigt ist und die Schleifaggregate in eine in Schienenlängsrichtung hin- und hergehende, gegenläufige Bewegung versetzt, während die Maschine entlang des Gleises verfahren wird.
In der US 4 896 460 B wird ein Schleifaggregat zum Abschleifen von Schienenkopfoberflächen eines Gleises mittels eines endlosen Schleifbandes geoffenbart. Dieses ist um angetriebene Umlenkrollen geführt bzw. gespannt und wird über eine Anpreßrolle an das Schienenkopfprofil angedrückt, wobei die Rollen um in Maschinenquerrichtung verlaufende Achsen rotieren. Der das Aggregat lagernde Tragrahmen bzw. der Aggregatrahmen ist mit einer Höhenverstelleinrichtung zur Zustellung des Schleifbandes verbunden. Das Schleifaggregat ist an einer gleisverfahrbaren Maschine angeordnet und wird im Arbeitseinsatz entlang der Schienen verschoben.
Aus der DE 38 40 006 C ist eine Schienenschleifvorrichtung bekannt, bei der ein endloses Schleifband quer zur Schienenlängsrichtung über die Laufflächen der Schienen geführt ist. Das Schleifband ist über Umlenkrollen gespannt, die an beiden Seiten des Schienenkopfes unter die Schienenoberkante absenkbar sind, wodurch das Band im Arbeitseinsatz den Schienenkopf teilweise umschlingt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Schienenschleifmaschine der gattungsgemäßen Art mit erhöhter Schleifleistung.
Diese Aufgabe wird mit der eingangs beschriebenen Maschine dadurch gelöst, daß das Schleifaggregat mitsamt der Vorrats- und der Sammelspule relativ zum Führungsrahmen horizontal und in Maschinenlängsrichtung verstellbar gelagert und mit dem Führungsrahmen über eine Antriebsvorrichtung für eine oszillierende, der Vorfahrt der Maschine überlagerte Arbeitsbewegung verbunden ist.
Ein derart ausgebildetes Schleifaggregat bietet eine erhebliche Steigerung der Arbeitsleistung beim Abschleifen von Unregelmäßigkeiten an Schienenkopfoberflächen gegenüber herkömmlichen Bandschleifaggregaten, bei denen die Arbeitsbewegung der Schleifwerkzeuge relativ zur Schiene lediglich von der Maschinenvorfahrt herrührt. Das erfindungsgemäße Schleifaggregat ermöglicht ein qualitativ hochwertiges Schleifen schon bei einer einzigen Arbeitsdurchfahrt der Maschine, während der jede Stelle der Schienenkopfoberfläche durch das Schleifband aufgrund seiner Hin- und Herbewegung mehrmals behandelt wird. Auf vorteilhafte Weise kann dabei die Arbeitsleistung der Schleifmaschine problemlos den Erfordernissen im zu bearbeitenden Gleis angepaßt werden, indem beispielsweise bei einer sehr unregelmäßigen Schienenlauffläche durch bloßes Verlangsamen der Vorfahrtsgeschwindigkeit der Maschine die Schleifleistung gezielt gesteigert werden kann und umgekehrt. Im Gegensatz zu Schleifaggregaten mit endlosen umlaufenden Schleifbändern kommt es bei der vorliegenden Erfindung zu wesentlich geringerer Funkenentwicklung und daraus folgender Brandgefahr. Der Vorteil gegenüber der Verwendung von Rutschersteinen o. dgl. liegt wiederum darin begründet, daß diese leicht verschmutzen und auch sehr rasch durch die vorstehenden Abquetschungen am Schienenkopf deformiert werden, wodurch sie relativ schnell unbrauchbar werden und ausgetauscht werden müssen. Das erfindungsgemäße Schleifband wird nach Abnutzung der Kontaktfläche einfach weiter gespult und eignet sich daher in besonders wirtschaftlicher Weise speziell zur Behandlung von Problembereichen der Schienenkopfoberflächen. Im Zusammenhang damit ist mit der in Anspruch 2 dargelegten Ausbildung die Abtragtiefe des Schleifbandes nach Belieben problemlos und einfach regulierbar.
Die Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 3 und 4 gewährleisten auf konstruktiv einfache Weise die oszillierende Beweglichkeit des Schleifaggregates in bezug auf den Führungsrahmen, während die Ausbildung nach Anspruch 5 eine besonders platzsparende Anordnung der Spulen ermöglicht, wodurch die in Maschinenlängsrichtung verlaufende Dimension des Aggregates vorteilhaft gering gehalten werden kann.
Die in den Ansprüchen 6 bis 9 beschriebenen Varianten sichern eine exakte Positionierung des Schleifbandes relativ zum Andrückorgan und weiters eine genaue Anpassung der Kontaktfläche an das gewünschte Querschnittsprofil der Schiene zur Erzielung eines optimalen Arbeitsergebnisses bei den verschiedensten in der Praxis auftretenden Unregelmäßigkeiten am Schienenkopf.
Die Weiterbildung nach Anspruch 10 bietet den Vorteil, zwei Schleifaggregate pro Schiene mit einander gegenläufigen oszillierenden Bewegungen beaufschlagen zu können, um so zusätzlich zum Vorteil einer erhöhten Schleifleistung ein störendes Vibrieren bzw. Schwingen des Führungsrahmens zu eliminieren oder zumindest auf ein Mindestmaß zu beschränken.
Schließlich ist es mit der Weiterbildung nach Anspruch 11 möglich, das Schleifband insbesondere bei starken Verschleißbeanspruchungen mit langsamer Geschwindigkeit ohne Unterbrechung der Arbeitsvorfahrt über die zu schleifende Schiene zu bewegen.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel näher beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Schienenschleifmaschine mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Schleifaggregat,
Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht des genannten Schleifaggregates in Fig. 1 und
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Schienenkopfbereich gemäß Pfeil III in Fig. 2.

Eine in Fig. 1 ersichtliche Schienenschleifmaschine 1 weist einen Maschinenrahmen 2 auf, der über Schienenfahrwerke 3 auf einem Gleis 4 abgestützt und in einer Arbeitsrichtung 5 verfahrbar ist. Die Maschine 1 ist mit endseitig angeordneten Fahrkabinen 6 und einer Energiezentrale 7 zur Versorgung eines Fahrantriebes 8 sowie aller weiteren auf der Maschine befindlichen Antriebe versehen.
Zum Zwecke des Abschleifens von Unregelmäßigkeiten an Schienenkopfoberflächen 9 von Schienen 10 des Gleises 4 ist die Maschine 1 mit in Schienenlängsrichtung hintereinander oberhalb jeder der beiden Schienen 10 angeordneten Schleifeinheiten 11,12 ausgestattet. Die - auf der in Arbeitsrichtung 5 hinteren Maschinenhälfte befindlichen - Schleifeinheiten 11 sind dabei in herkömmlicher Art und Weise mit sogenannten Rutschersteinen 13 ausgebildet und an sich bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht näher beschrieben. Der konstruktive Aufbau der beiden einander am vorderen Ende der Maschine 1 in Maschinenquerrichtung gegenüberliegenden Schleifeinheiten 12 wird aus der Fig. 2 deutlich.
Die Schleifeinheit 12 weist einen Führungsrahmen 14 auf, der sich in Gleislängsrichtung erstreckt und an seinen beiden Enden über Spurkranzrollen 15 auf der Schiene 10 abrollbar ist. Die Spurkranzrollen 15 sind dabei relativ zum Führungsrahmen 14 anhand von Antrieben 16 der Höhe nach verstellbar ausgebildet, während der Führungsrahmen 14 selbst über jeweils endseitig daran angelenkte Höhenverstellantriebe 17 mit dem Maschinenrahmen 2 verbunden und zu diesem höhenverstellbar ist. Die Höhenverstellantriebe 17 sind als doppeltwirkende Hydraulikzylinder ausgebildet und dienen sowohl zum Abheben der Schleifeinheit 12 vom Gleis 4 als auch zum Aufbringen einer vertikalen Auflast beim Arbeitseinsatz.
Der Führungsrahmen 14 ist mit zwei Schleifaggregaten 18 ausgestattet, die in Maschinenlängsrichtung hintereinander oberhalb der Schiene 10 angeordnet und jeweils mit einem Werkzeugrahmen 19 versehen sind. Dieser ist auf mit dem Führungsrahmen 14 verbundenen, in Maschinenlängsrichtung und horizontal bzw. parallel zur Schienenoberkante verlaufenden Führungssäulen 20 relativ zum Führungsrahmen 14 verschiebbar gelagert. Zwischen den beiden Schleifaggregaten 18 befindet sich eine mit dem Führungsrahmen 14 verbundene Antriebsvorrichtung 21, die als Exzenterantrieb 22 mit zwei Antriebswellen 23 ausgebildet ist. Diese sind über jeweils eine Pleuelstange 24 mit dem Werkzeugrahmen 19 gelenkig verbunden und beaufschlagen die Schleifaggregate 18 mit einer in Maschinenlängsrichtung hin- und hergehenden, gegenläufigen Bewegung (siehe kleine Pfeile in Fig. 2).
Jedes Schleifaggregat 18 ist in weiterer Folge mit einem Schleifband 25 ausgestattet, dessen Enden auf einer Vorratsspule 26 bzw. einer Sammelspule 27 aufgerollt sind und das über ein am unteren Ende des Werkzeugrahmens 19 befindliches Andrückorgan 28 verläuft, mittels dessen das Schleifband 25 an die Schienenkopfoberfläche 9 angepreßt werden kann. Die Vorrats- und Sammelspule 26,27 sind in vertikaler Richtung übereinander oberhalb des Andrückorganes 28 auf dem Werkzeugrahmen 19 gelagert und jeweils um eine horizontale, in Maschinenquerrichtung verlaufende Achse 29 rotierbar ausgebildet, wobei jede Vorratsspule 26 zum Zweck einer Vorspannung des Schleifbandes 25 mittels einer eigenen Bremseinrichtung 30 ausgestattet ist. Jede Sammelspule 27 ist mit einem stufenlos steuerbaren Motor 39 verbunden, um damit das Schleifband wahlweise im Arbeitseinsatz mit langsamer Geschwindigkeit auf die Sammelspule 27 aufzuwickeln. Weiters sind am Werkzeugrahmen 19 Umlenkrollen 31 für die Führung des Schleifbandes 25 zwischen den beiden Spulen 26,27 vorgesehen. Die beiden in Maschinenquerrichtung jeweils einander gegenüberliegenden Schleifeinheiten 11,12 werden durch nicht näher dargestellte, an sich bekannte Spreizantriebe - zur Ausschaltung des Spurspieles bzw. zur Anpressung des Schleifbandes 25 an die innere Kopfrundung 37 der Schiene 10 - gegen die jeweilige Schieneninnenseite gepreßt (s. Pfeil 40 in Fig. 3).
Wie insbesondere auch in Fig. 3 zu erkennen, ist das Andrückorgan 28 als länglich ausgebildeter Anpreßschuh 32 geformt, der an seiner Unterseite eine Kontaktfläche 33 mit dem Schleifband 25 aufweist und in Maschinenlängsrichtung bzw. parallel zur Schiene 10 verläuft. Ein Querschnittsprofil 38 der Kontaktfläche 33 entspricht bezüglich der Fahrfläche sowie der Schienenkopf-Innenseite dem gewünschten Querschnittsprofil der Schienenkopfoberfläche 9. An den in Schienenquerrichtung einander gegenüberliegenden Seiten des Anpreßschuhes 32 ist die Kontaktfläche 33 über die jeweilige Kopfrundung 37 der Schiene 10 hinaus nach unten gezogen und erstreckt sich bis etwa zum Beginn des vertikalen Bereiches der Schienenkopfflanken 34. Damit wird dem Schleifband 25 gerade im größere Deformationen aufweisenden Kopfrundungsbereich eine gleichbleibende Abstützung gegeben. Der Anpreßschuh 32 ist im Bereich einer äußeren Kopfrundung 41 - und damit auch das Schleifband 25 - von der Schiene 10 distanziert. Bezüglich der Maschinenlängsrichtung unmittelbar vor und hinter dem Anpreßschuh 32 ist jeweils eine Doppelspurkranzrolle 35 am Werkzeugrahmen 19 montiert, die um eine in Maschinenquerrichtung verlaufende Achse 36 rotierbar und die derart angeordnet ist, daß sie - in Arbeitsstellung des Schleifaggregates 18 - von der Schienenkopfoberfläche 9 geringfügig distanziert ist und so das Schleifband 25 präzise in seiner seitlichen Position relativ zum Anpreßschuh 32 fixiert bzw. führt.
Im Einsatz zum Abschleifen von Unregelmäßigkeiten der Schienenkopfoberfläche wird die Maschine 1 kontinuierlich in Arbeitsrichtung 5 verfahren, während die Schleifaggregate 18 anhand des Exzenterantriebes 22 in eine dieser Maschinenvorfahrt überlagerte, oszillierende Arbeitsbewegung versetzt und die Schleifbänder 25 mittels der Höhenverstellantriebe 17 an die Schienenkopfoberfläche 9 gepreßt werden. Die gewünschte Abtragtiefe beim Abschleifen wird anhand der Antriebe 16 reguliert. Bei Verschmutzung bzw. nach Abnutzung der Schleifbänder 25 an ihrer mit der Schiene 10 in Eingriff stehenden Kontaktfläche wird die Schleifeinheit 12 von der Schiene abgehoben und jedes Schleifband 25 - nach Lösung der Bremseinrichtung 30 - um die entsprechende verbrauchte Länge von der Vorratsrolle 26 auf die Sammelrolle 27 weitergespult. Zweckmäßigerweise kann die Schleifeinheit 12 mit den Schleifaggregaten 18 insbesondere zur Bearbeitung von jenen Bereichen der Schienenkopfoberflächen eingesetzt werden, die z. B. aufgrund von Überwalzungsgraten o. dgl. problematisch für die Anwendung der an den Schleifeinheiten 11 vorgesehenen Rutschersteine 13 sind. Deshalb ist es auch zweckmäßig, die Schleifbänder 25 aufweisenden Schleifeinheiten 12 in Arbeitsrichtung vor den mit Rutschersteinen 13 ausgerüsteten Schleifeinheiten 11 einzusetzen. Wie bereits erwähnt, kann es aber auch - insbesondere bei sehr großem Verschleiß - zweckmäßig sein, die Schleifbänder 25 mit Hilfe des Motors 39 während des Arbeitseinsatzes mit langsamer Geschwindigkeit kontinuierlich aufzuwickeln.

Claims

Schienenschleifmaschine (1) zum Abschleifen von Unregelmäßigkeiten an einer Schienenkopfoberfläche (9) eines Gleises, mit einem auf Schienenfahrwerken (3) abgestützten Maschinenrahmen (2) und einem mit diesem über Höhenverstellantriebe (17) verbundenen, über Spurkranzrollen (15) auf der Schiene (10) abrollbaren und mindestens ein Schleifaggregat (18) lagernden Führungsrahmen (14), wobei das Schleifaggregat ein mittels eines Andrückorgans (28) an die Schienenkopfoberfläche (9) anpreßbares und mit seinen Enden auf einer Vorrats- bzw. einer Sammelspule (26,27) aufrollbares Schleifband (25) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifaggregat (18) mitsamt der Vorrats- und der Sammelspule (26,27) relativ zum Führungsrahmen (14) horizontal und in Maschinenlängsrichtung verstellbar gelagert und mit dem Führungsrahmen (14) über eine Antriebsvorrichtung (21) für eine oszillierende, der Vorfahrt der Maschine (1) überlagerte Arbeitsbewegung verbunden ist.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurkranzrollen (15) mittels eines Antriebes (16) relativ zum Führungsrahmen (14) höhenverstellbar ausgebildet sind und dieser über die Höhenverstellantriebe (17) mit einer vertikalen Auflast beaufschlagbar ist.
Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrats- und Sammelspule (26,27) sowie das Andrückorgan (28) des Schleifaggregates (18) auf einem Werkzeugrahmen (19) angeordnet sind, der auf mit dem Führungsrahmen (14) verbundenen, in Maschinenlängsrichtung und horizontal bzw. parallel zur Schienenoberkante verlaufenden Führungssäulen (20) verschiebbar gelagert ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugrahmen (19) über eine Pleuelstange (24) mit einem am Führungsrahmen (14) befestigten, als Antriebsvorrichtung (21) ausgebildeten Exzenterantrieb (22) verbunden ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrats- bzw. Sammelspule (26,27) blockierbar ausgebildet und jeweils um eine horizontale, in Maschinenquerrichtung verlaufende Achse (29) rotierbar und in vertikaler Richtung übereinander oberhalb des Andrückorgans (28) angeordnet sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Werkzeugrahmen (19) Umlenkrollen (31) für die Führung des Schleifbandes (25) vorgesehen sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrückorgan (28) als in Maschinenlängsrichtung bzw. parallel zur Schiene (10) verlaufender Anpreßschuh (32) ausgebildet ist, der an einer Kontaktfläche (33) mit dem Schleifband (25) ein dem gewünschten Querschnittsprofil der Schienenkopfoberfläche (9) entsprechendes Querschnittsprofil (38) aufweist.
Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kontaktfläche (33) des Anpreßschuhs (32) über die Kopfrundungen (37) der Schiene (10) bis zum vertikalen Bereich der Schienenkopfflanken (34) erstreckt.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bezüglich der Maschinenlängsrichtung unmittelbar vor und hinter dem Anpreßschuh (32) jeweils eine um eine in Maschinenquerrichtung verlaufende Achse (36) rotierbare und - in Arbeitsstellung des Schleifaggregates (18) - von der Schienenkopfoberfläche (9) geringfügig distanzierte Doppelspurkranzrolle (35) zur Längsführung des Schleifbandes (25) vorgesehen ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsrahmen (14) mit zwei in Maschinenlängsrichtung hintereinander angeordneten, jeweils ein eigenes Schleifband (25) sowie eine eigene Antriebsvorrichtung (21) aufweisenden Schleifaggregaten (18) ausgestattet ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsspule (26) eine Bremseinrichtung (30) und der Sammelspule (27) ein Motor (39) für eine Rotation um die Achse (29) zugeordnet sind.