EP1242690B1 - Anlage zur herstellung von fahrwegelementen - Google Patents

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EP1242690B1
EP1242690B1 EP00985052A EP00985052A EP1242690B1 EP 1242690 B1 EP1242690 B1 EP 1242690B1 EP 00985052 A EP00985052 A EP 00985052A EP 00985052 A EP00985052 A EP 00985052A EP 1242690 B1 EP1242690 B1 EP 1242690B1
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EP
European Patent Office
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installation according
bearing
installation
bearing device
track
Prior art date
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EP00985052A
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EP1242690A1 (de
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Otmar Fahrion
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Individual
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B25/00—Tracks for special kinds of railways
    • E01B25/30—Tracks for magnetic suspension or levitation vehicles
    • E01B25/305—Rails or supporting constructions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2101/00—Material constitution of bridges
    • E01D2101/30—Metal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53039—Means to assemble or disassemble with control means energized in response to activator stimulated by condition sensor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/53039—Means to assemble or disassemble with control means energized in response to activator stimulated by condition sensor
    • Y10T29/53061—Responsive to work or work-related machine element

Definitions

  • the present invention relates to a plant for the production of track elements.
  • the plant according to the invention is composed of a plurality of in Plant longitudinal direction successively arranged holding devices built up with support devices.
  • the support devices are always in their position adjustable, that each support device to the individual Geometry and position of that section of a track element which can be adapted to him should.
  • the support device is designed in this way that the track element in its substantially the later Installation position corresponding orientation be placed can. In this way, a kind of "bed" is created, which the individual detail geometry of the respective track element reproduces. Due to the adjustability can different track elements using the same Plant are produced, reducing the equipment costs and the manufacturing costs of the individual infrastructure elements considerably be lowered.
  • the trained according to claim 3 holding devices are relatively robust.
  • a fast and safe pivoting movement of the support device is in the development of the invention according to claim 4 given.
  • the training is convenient and automatable during operation the system according to the invention according to claim 7.
  • the development according to claim 9 is an optimal Storage of the track element ensured on the support element.
  • a plant for the production of track elements carries in Figure 1 in total the reference numeral 10. It comprises a in Ground existing oblong, rectangular in plan view Recess 12, in the distributed over its length a total of 11 Holding devices are arranged.
  • Main bearing receiving device 14 The two holding devices at the respective ends of Recess 12 and the middle holding device are as Main bearing receiving device 14 is formed.
  • the between arranged two such main bearing receiving devices 14 Holding devices are as tensioning and damping device 16 trained.
  • the length of the recess 12 is slightly larger as the length of a track element (not in Figure 1) ) Shown.
  • the distances between the individual holding devices, So the main bearing receiving devices 14th and the tensioning and damping devices 16, are in the in Figure 1 illustrated embodiment the same. You can however, depending on the type of track element to be made, also vary.
  • the main bearing receiving devices 14 and the tensioning and damping devices 16 on rails 18 in the longitudinal direction of the system 10th movable as explained in more detail below.
  • the main bearing receiving device 14 comprises a base member 20, a arranged on this lower intermediate element 22, one with the lower intermediate element 22 over a total four vertical support members 24 connected upper Intermediate element 26 and two above the intermediate element 26th arranged Auflager listeningen 28. On these lies a main bearing 30 of a preassembled track element 32 on so that the track element 32 according to his later installation position is aligned.
  • the base element 20 is a carriage, which has a total of four wheels 34 in the wheel arches 35 are housed and on the rails 18 in the Deepening 12 run. At least one of the wheels 34 is driven by an electric motor 36, so that the Base member 20 can move on the rails 18.
  • the Base member 20 has in plan view approximately rectangular Basic shape and is made of double T-straps 38 and a lower one Cover plate 40 and an upper cover plate 42 constructed. On the lower cover plate 40 is in plant longitudinal direction attached extending guide piece 44, which in a guide rail formed from a U-profile 46 is guided. In this way, the main bearing receiving device 14 in their movement on the rails 18 additionally guided safely in the lateral direction.
  • a guide member 48 mounted which has a central, extending transversely to the plant longitudinal direction Bridge 50 and two also transverse to the plant longitudinal direction extending side projections 52 and 54 has.
  • On the guide part 48 is formed as a carriage lower septemememt 22, which has a central Groove 56, in which the central web 50 of the guide member 48 engages, and its plant in the longitudinal direction seen front and rear edge portions 58 and 60 are formed are that they the lateral projections 52 and 54 of the guide part 48 overlap. That's the way it is lower intermediate element 22 on the base member 20 in the plant longitudinal direction seen lateral direction slidable guided.
  • the gap between the lower intermediate element 22 and the Radkarsten 35 is on both sides by lamella covers 62 closed.
  • To move the intermediate element 22 opposite the base element 20 is provided with an electric motor, which, however, is not visible in the figures.
  • the base member 20 On the top of the base member 20 are in the area of his four corners four electric actuators 64 arranged which work on the vertical support elements 24, so that they are vertically displaceable.
  • the electrical Actuators 64 are on shafts 66 with a center on the lower intermediate element 22 arranged central Forced synchronizing 68 connected. In this way It is ensured that the vertical support elements 24 move linearly and each with identical stroke.
  • the upper intermediate element 26 is similar to the base element 20 from extending in the longitudinal and transverse double T-beams 74, a lower cover plate 76 and an upper Cover plate 78 constructed.
  • the between upper intermediate element 26 and lower intermediate element 22 spanned space is laterally by elastic in the vertical direction folding walls 80 closed.
  • This has a central bearing bush 84, in the a to the upper cover plate 78 of the upper intermediate element 26 welded bearing pin 86 engages.
  • the base plate 82 opposite the upper intermediate element 26 pivotable about a vertical axis. The Sliding movement of the base plate 82 with respect to the upper Cover plate 78 of the upper intermediate element 26 is doing facilitated by slide bearings not visible in the figures.
  • the movement itself is controlled by an electric motor 88 causes a shaft 90 drives.
  • a circular segment-shaped recess 106 In the upper edges of the two carriages 98 is a circular segment-shaped recess 106 introduced in the in each case a complementary bearing section 108 of a Support element 110 is mounted.
  • the circular segment-shaped recess 106 can Rolling or sliding bearing be present, which the relative movement the bearing section 108 of the support element 110 facilitate relative to the recess 106 of the carriage 98.
  • a free movement of the two support elements 110 relative to the respective carriage 98 um a transversely and horizontally viewed in plant longitudinal direction extending axis possible.
  • each support member 110 has a flat support plate 112 and a side, a oblique insertion section 114 having side portion 116 on.
  • the vertical distance of the support plate 112 opposite the bearing portion 108 of each support element 110 is by an electric motor 118 in the Figures not shown manner adjustable.
  • the main bearings 30 of the track element 32 lie on the Support plates 112 of the two support elements 110 on.
  • FIG. 2 also shows a data acquisition and control unit 120 illustrated which the various electric motors drives and signals from position sensors 122, 124, 126, 128, 130 and 132 in the electric motors and of Force transducers 134 and 136 receives which the bearing forces at the two support elements 110 capture.
  • Each tensioning and damping device 16 includes a than on the Rails 18 movable carriage trained base element 20 with four wheels 34.
  • This car 20 is from a driven in the figures not visible electric motor.
  • a central recess 142 of the carriage 20 are transversely to the plant longitudinal direction running substantially horizontal Rails 52 and 54 arranged.
  • On this one is designed as a carriage intermediate element 22 via Guide pieces 148 slidably mounted. That too Intermediate member 22 is not one in the figures visible electric motor movable.
  • the intermediate element 22 has upwardly open trough-shaped Shape with a bottom plate 150. To these are four in a line extending transversely to the plant longitudinal direction arranged fork flaps 152 formed, which are in Specify plant longitudinal direction extending pivot axes. Two of these bearing plates 152 are in the vicinity of the lateral Edge of the intermediate element 22 is arranged. In them is in each case a connection portion 154 of a cylinder housing 156 of a hydraulic cylinder 157 via a bolt 158th held pivotally.
  • the hydraulic cylinders 157 each comprise Piston rods 159 and form vertical support elements 24. The upper ends of the piston rods 159 each carry a support device 28, the present case as a bearing angle is trained.
  • cylinder housing 156 At the upper ends of the cylinder housing 156 are respectively extending in plant longitudinal direction journals 160 molded.
  • grip fork straps 162 which in turn respectively to the distal end of Piston rod 164 mounted on a hydraulic cylinder 166 are.
  • Its cylinder housing 168 in turn has a Terminal portion 170, which in each case with one of the inner Bearing plates 152 connected to the bottom plate 150 is.
  • the hydraulic cylinders 157 and 166 are tip-proof held.
  • the hydraulic cylinder 166 By the hydraulic cylinder 166, the angle between the hydraulic cylinders 157 and the plane of the bottom plate 150 and thereby the lateral position of the bearing angle 161 can be adjusted.
  • the hydraulic cylinders 157 and 166 are with a valve block 174 connected, in turn, of the tax and Data acquisition device 120 is driven. This one gets also signals from position or displacement sensors 176, 178, 180 and 182, through which the actual stroke of the hydraulic cylinder 157 and 166 is displayed.
  • the system 10 is operated as follows:
  • the in a memory of the control and data acquisition device 120 stored individual adjustment data for each of the three main bearing receptacles 14 of the system 10 for the individual manufactured track element 32 retrieved. Then be from the tax and Data acquisition device 120, the electric actuators 64 of the vertical support members 24 driven so that these adjust vertically and the upper intermediate element 26 and the support device 28 in the desired Move vertical position. It is by the Forced synchronizing 68 ensures that the stroke the vertical support elements 24 is the same, the upper intermediate element 26 so in every vertical position parallel to lower intermediate element 22 is aligned. From the tax and data acquisition device 120 are further the Electric motors 88 of the main bearing receiving devices 14th so controlled that the base plate 82 of the respective Auflager wornen 28 in the desired position to the pivoted by the bearing pin 86 predetermined vertical axis.
  • each support element 110 Of the load cells 134 and 136 are the bearing loads of each support element 110 determined individually. From the control and data acquisition device 120 are then the electric motors 118 of each support element 110 so controlled and thereby the height the support plates 112 of the respective support elements 110 so finely adjusted that the desired distribution of Tarlager manufacturer exists.
  • valve block 174 of the control and data acquisition device 120 so controlled that the hydraulic cylinder 157 and 166 of the total of eight tensioning and damping devices 16 in the course of the individual Fahrwegelements 32 corresponding position to be moved, in which the respective bearing angles 161 on the base body 172 of the track element 32 attack.
  • the between two main bearing receiving devices 14 lying section the Fahrwegelements 32 additionally supported.
  • the described settings can be used for each of the Main bearing receiving devices 14 and tensioning and steaming devices 16 be made individually, so that a Track element 32 with a certain curvature can be prepared or edited.
  • the plant described can except for the mentioned mechanical processing of the track element also for whose final measurement are used.
  • the occupied by the various actuators Position can be the delay that occurs when editing of the track element, anticipating, so that the delay is automatically compensated.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von Fahrwegelementen.
Fahrwege, insbesondere Schienenfahrwege und hier insbesondere Schienenfahrwege für Magnetschwebebahnen, werden aus einzelnen Fahrwegelementen zusammengesetzt. Bei vom Markt her bekannten Fahrwegelementen für eine Magnetschwebebahn handelt es sich um Betonteile, welche vor Ort hergestellt werden. Um die Fertigung zu vereinfachen und die Herstellkosten zu senken, sollen die Fahrwegelemente künftig als Metallteile in einer Fabrik vorgefertigt werden. Diese Metallteile sollen dann an die Fahrwegbaustelle verbracht und dort so miteinander verbunden werden, daß ein möglichst kontinuierlicher Verlauf des Fahrweges auch bei unterschiedlichen Geländeprofilen realisiert wird. Die für ein Projekt einer Magnetschwebebahn geplanten Fahrwegelemente sind z.B. 62 m lang und werden auf Stützen oberhalb der Bodenoberfläche angeordnet. Bei diesen Fahrwegelementen handelt es sich um Stahlbauteile aus dickwandigem Stahlblech. Im Querschnitt verfügen diese Fahrwegelemente über ein trapezförmiges Kastenprofil mit zwei in Einbaulage oberen transversalen Auslegern, so daß man insgesamt einen in etwa T-förmigen Querschnitt erhält.
Zwar sind die besagten Fahrwegelemente alle in etwa gleich lang, sie unterscheiden sich jedoch hinsichtlich ihrer Detailgeometrie. Darunter ist z.B. eine individuelle Krümmung um eine vertikale Achse (Kurvenkrümmung) und um eine quer zur Längsachse des Fahrwegelements verlaufende horizontale Achse (Höhenprofil) zu verstehen. Diese geometrischen Eigenschaften werden für jedes Fahrwegelement individuell entsprechend den geographischen Gegebenheiten an der Stelle festgelegt, an der das jeweilige Fahrwegelement verbaut werden soll. DE 21 24 480 B beschreibt eine Anlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Trotz der auf diese Weise relativ komplexen und individuell unterschiedlichen Detailgeometrie der einzelnen Fahrwegelemente ist bei der Herstellung eine hohe Präzision gefordert. Bei den besagten Fahrwegelementen ist bei einer Gesamtlänge eines Fahrwegelements von ungefähr 62 m an den Stoßstellen eine Fertigungstoleranz von maximal 1 mm gestattet. Um diesen hohen Genauigkeitsforderungen genügen zu können, werden an die Anlagen, in denen die einzelnen Fahrwegelemente vorgefertigt werden, ebenfalls sehr hohe Anforderungen gestellt. Dabei sollen die Anlagen selbst und auch die Herstellung der Fahrwegelemente möglichst preiswert und automatisiert sein. Die Fahrwegelemente werden zunächst auf einer Anlage, welche Spannvorrichtungen umfaßt, vormontiert. In einer weiteren Anlage sollen die Fahrwegelemente dann mechanisch bearbeitet, z. B. gebohrt, gefräst und entgratet werden. Hierfür ist die in Anspruch 1 angegebene erfindungsgemäße Anlage gedacht.
Die erfindungsgemäße Anlage ist aus einer Mehrzahl von in Anlagenlängsrichtung hintereinander angeordneten Haltevorrichtungen mit Auflagereinrichtungen aufgebaut. Die Auflagereinrichtungen sind dabei jeweils so in ihrer Position verstellbar, daß jede Auflagereinrichtung an die individuelle Geometrie und Position jenes Abschnitts eines Fahrwegelements angepaßt werden kann, der auf ihn aufgelegt werden soll. Die Auflagereinrichtung ist dabei so ausgebildet, daß das Fahrwegelement in seiner im wesentlichen der späteren Einbaulage entsprechenden Ausrichtung aufgelegt werden kann. Auf diese Weise wird eine Art "Bett" geschaffen, welches die individuelle Detailgeometrie des jeweilige Fahrwegelements wiedergibt. Aufgrund der Verstellbarkeit können unterschiedliche Fahrwegelemente unter Benutzung der gleichen Anlage hergestellt werden, wodurch die Anlagenkosten und die Herstellkosten der einzelnen Fahrwegelemente erheblich gesenkt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 stellt die bevorzugten Verstellrichtungen und Verschwenkachsen der Auflagereinrichtungen der Haltevorrichtungen der Anlage zur Verfügung.
Die gemäß Anspruch 3 ausgebildeten Haltevorrichtungen sind relativ robust.
Eine schnelle und sichere Schwenkbewegung der Auflagereinrichtung ist bei der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 gegeben.
Die in Anspruch 5 dargelegte Weiterbildung der Erfindung ermöglicht eine einfache vertikale Verstellung der Auflagereinrichtung einer Haltevorrichtung.
Die translatorische Verstellung der Auflagereinrichtung in auf die Anlagenlängsrichtung bezogen seitlicher Richtung wird durch die in Anspruch 6 beschriebene Weiterbildung der Erfindung auf einfache Art und Weise ermöglicht. Dabei können relativ hohe vertikale Kräfte aufgenommen werden.
Im Betrieb komfortabel und automatisierbar ist die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anlage gemäß Anspruch 7.
Die Herstellung des individuellen "Bettes", in dem das Fahrwegelement hergestellt werden soll, wird durch die in
Anspruchs 1 angegebene Lösung automatisiert.
Dabei ist die Weiterbildung gemäß Anspruch 8 insbesondere für die Erhöhung der Präzision, die Dokumentation und die Qualitätssicherung hilfreich.
Durch die Weiterbildung gemäß Anspruch 9 wird eine optimale Lagerung des Fahrwegelements auf dem Auflagerelement sichergestellt.
In die gleiche Richtung zielt Anspruch 10, welcher für das Fahrwegelement auch eine seitliche Führung bereitstellt.
Gleichmäßige Auflagerkräfte werden durch die in Anspruch 11 angegebene vertikale Feineinstelleinrichtung erzielt.
Unterschiedlich breite Fahrwegelemente können von der gemäß Anspruch 13 weitergebildeten Anlage aufgenommen werden.
Besonders günstig ist es, das Fahrwegelement so zu lagern, wie es auch in der Realität gelagert ist, d.h. über seine Hauptlager. Außerdem sollte das Fahrwegelement in den Bereichen zwischen zwei Hauptlagern stabilisiert werden. Eine entsprechende Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anlage ist in Anspruch 13 angegeben.
Ein einfach zu realisierendes Beispiel für eine sogenannte Spann- und Dämpfvorrichtung ist in Anspruch 14 angegeben. Optimale Bedingungen für die Herstellung eines Fahrwegelements insbesondere für die Bearbeitung eines z.B. durch Punktschweißungen zusammengehefteten Fahrwegelements werden durch die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anlage gemäß Anspruch 15 geschaffen. In ihr ist das Fahrwegelement sicher und schwingungsarm gehalten.
Nun wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung im Detail erläutert. In dieser zeigen:
Figur 1:
eine schematisierte Draufsicht auf eine Anlage zur Herstellung von Fahrwegelementen mit einer Mehrzahl von Haltevorrichtungen;
Figur 2:
eine schematisierte und teilweise geschnittene Vorderansicht einer der Haltevorrichtungen von Figur 1, welche als Hauptlager-Aufnahmevorrichtung ausgebildet ist;
Figur 3:
eine schematisierte und teilweise geschnittene Seitenansicht der Hauptlager-Aufnahmevorrichtung von Figur 2;
Figur 4:
eine schematisierte und teilweise geschnittene Vorderansicht einer der Haltevorrichtungen von Figur 1, welche als Spann- und Dämpfvorrichtung ausgebildet ist; und
Figur 5:
eine Seitenansicht der Spann- und Dämpfvorrichtung von Figur 4.
Eine Anlage zur Herstellung von Fahrwegelementen trägt in Figur 1 insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie umfaßt eine im Boden vorhandene längliche, in der Draufsicht rechteckige Vertiefung 12, in der über ihre Länge verteilt insgesamt 11 Haltevorrichtungen angeordnet sind.
Die beiden Haltevorrichtungen an den jeweiligen Enden der Vertiefung 12 sowie die mittlere Haltevorrichtung sind als Hauptlager-Aufnahmevorrichtung 14 ausgebildet. Die zwischen zwei solchen Hauptlager-Aufnahmevorrichtungen 14 angeordneten Haltevorrichtungen sind als Spann- und Dämpfvorrichtung 16 ausgebildet. Die Länge der Vertiefung 12 ist etwas größer als die Länge eines Fahrwegelements (in Figur 1 nicht dargestellt). Die Abstände zwischen den einzelnen Haltevorrichtungen, also den Hauptlager-Aufnahmevorrichtungen 14 und den Spann- und Dämpfvorrichtungen 16, sind bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel gleich. Sie können jedoch, je nach Art des herzustellenden Fahrwegelements, auch variieren. Zu diesem Zweck sind die Hauptlager-Aufnahmevorrichtungen 14 und die Spann- und Dämpfvorrichtungen 16 auf Schienen 18 in Längsrichtung der Anlage 10 verfahrbar, wie weiter unten noch genauer erläutert ist.
Eine der Hauptlager-Aufnahmevorrichtungen 14 wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 im Detail erläutert. Es versteht sich, daß die einzelnen Hauptlager-Aufnahmevorrichtungen 14 der Anlage 10 alle identisch sein können.
Die Hauptlager-Aufnahmevorrichtung 14 umfaßt ein Basiselement 20, ein auf diesem angeordnetes unteres Zwischenelement 22, ein mit dem unteren Zwischenelement 22 über insgesamt vier vertikale Stützelemente 24 verbundenes oberes Zwischenelement 26 und zwei oberhalb des Zwischenelements 26 angeordnete Auflagereinrichtungen 28. Auf diesen liegt ein Hauptlager 30 eines vormontierten Fahrwegelements 32 so auf, daß das Fahrwegelement 32 entsprechend seiner späteren Einbaulage ausgerichtet ist.
Beim Basiselement 20 handelt es sich um einen Laufwagen, welcher insgesamt vier Räder 34 aufweist, die in Radkästen 35 untergebracht sind und auf den Schienen 18 in der Vertiefung 12 laufen. Mindestens eines der Räder 34 wird von einem Elektromotor 36 angetrieben, so daß sich das Basiselement 20 auf den Schienen 18 bewegen kann. Das Basiselement 20 hat in der Draufsicht in etwa rechteckige Grundform und ist aus Doppel-T-Trägern 38 und einer unteren Deckplatte 40 sowie einer oberen Deckplatte 42 aufgebaut. An der unteren Deckplatte 40 ist ein sich in Anlagenlängsrichtung erstreckendes Führungsstück 44 befestigt, welches in einer aus einem U-Profil gebildeten Führungsschiene 46 geführt ist. Auf diese Weise wird die Hauptlager-Aufnahmevorrichtung 14 bei ihrer Bewegung auf den Schienen 18 in seitlicher Richtung zusätzlich sicher geführt.
Auf die obere Deckplatte 42 ist zwischen den seitlichen Radkästen 35 ein Führungsteil 48 montiert, welches einen mittigen, sich quer zur Anlagenlängsrichtung erstreckenden Steg 50 sowie zwei sich ebenfalls quer zur Anlagenlängsrichtung erstreckende seitliche Vorsprünge 52 und 54 aufweist. Auf dem Führungsteil 48 liegt das als Schlitten ausgebildete untere Zwischenelememt 22 auf, welches eine mittige Nut 56 aufweist, in die der mittige Steg 50 des Führungsteils 48 eingreift, und dessen in Anlagenlängsrichtung gesehen vordere und hintere Randbereiche 58 und 60 so ausgebildet sind, daß sie die seitlichen Vorsprünge 52 und 54 des Führungsteils 48 übergreifen. Auf diese Weise ist das untere Zwischenelement 22 auf dem Basiselement 20 in in Anlagenlängsrichtung gesehen seitlicher Richtung verschieblich geführt.
Der Spalt zwischen dem unteren Zwischenelement 22 und den Radkästen 35 ist zu beiden Seiten durch Lamellenabdeckungen 62 geschlossen. Zur Bewegung des Zwischenelements 22 gegenüber dem Basiselement 20 ist ein Elektromotor vorgesehen, welcher jedoch in den Figuren nicht sichtbar ist.
Auf der Oberseite des Basiselements 20 sind im Bereich seiner vier Ecken vier elektrische Stellantriebe 64 angeordnet, welche auf die vertikalen Stützelemente 24 arbeiten, so daß diese vertikal verschieblich sind. Die elektrischen Stellantriebe 64 sind über Wellen 66 mit einem mittig auf dem unteren Zwischenelement 22 angeordneten zentralen Zwangs-Synchronisiergetriebe 68 verbunden. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß sich die vertikalen Stützelemente 24 linear und mit jeweils identischem Hub bewegen.
Auf dem unteren Zwischenelement 22 sind ferner ebenfalls im Bereich seiner Ecken angeordnete Führungsblöcke 70 vorgesehen, in denen am oberen Zwischenelement 26 befestigte vertikale Führungsstäbe 72 geführt sind. Die Vertikalbewegung der vertikalen Stützelemente 24 und der Führungsstäbe 72 nach unten wird durch in der Figur nicht sichtbare Durchbrüche in der oberen Deckplatte 42 des Basiselements 20 ermöglicht.
Das obere Zwischenelement 26 ist ähnlich wie das Basiselement 20 aus in Längs- und Querrichtung verlaufenden Doppel-T-Trägern 74, einer unteren Deckplatte 76 und einer oberen Deckplatte 78 aufgebaut. Der zwischen oberem Zwischenelement 26 und unterem Zwischenelement 22 aufgespannte Raum ist seitlich durch in vertikaler Richtung elastische Faltwände 80 verschlossen.
Auf der oberen Deckplatte 78 des oberen Zwischenelements 26 liegt eine Grundplatte 82 für die Auflagereinrichtungen 28 auf. Diese weist eine mittige Lagerbuchse 84 auf, in die ein an die obere Deckplatte 78 des oberen Zwischenelements 26 festgeschweißter Lagerbolzen 86 eingreift. Auf diese Weise ist die Grundplatte 82 gegenüber dem oberen Zwischenelement 26 um eine vertikale Achse verschwenkbar. Die Gleitbewegung der Grundplatte 82 gegenüber der oberen Deckplatte 78 des oberen Zwischenelements 26 wird dabei durch in den Figuren nicht sichtbare Gleitlager erleichtert.
Die Bewegung selbst wird durch einen Elektromotor 88 bewirkt, der eine Welle 90 antreibt.
Auf der Grundplatte 82 sind in der Nähe ihrer in Anlagenlängsrichtung gesehen seitlichen Ränder zwei Führungsplatten 92 montiert, die das unterste Element der jeweiligen Auflagereinrichtung 28 darstellen und in deren sich quer zur Anlagenlängsrichtung erstreckende horizontale Ränder jeweils eine Nut 94 eingebracht ist. In diese greifen jeweils seitliche Führungsabschnitte 96 eines Schlittens 98. Dieser trägt einen Elektromotor 100, der eine Spindel 102 antreibt, welche wiederum mit einem Gewindeabschnitt 104 der entsprechenden Führungsplatte 92 zusammenarbeitet. Auf diese Weise können die Schlitten 98 gegenüber den Führungsplatten 92 in in Anlagenlängsrichtung gesehen seitlicher Richtung unabhängig voneinander bewegt werden.
In die oberen Ränder der beiden Schlitten 98 ist eine kreissegmentförmige Ausnehmung 106 eingebracht, in der jeweils ein komplementärer Lagerabschnitt 108 eines Auflagerelements 110 gelagert ist. Längs der Begrenzungsfläche der kreissegmentförmigen Ausnehmung 106 können Wälz- oder Gleitlager vorhanden sein, welche die Relativbewegung des Lagerabschnitts 108 des Auflagerelements 110 gegenüber der Ausnehmung 106 des Schlittens 98 erleichtern. Hierdurch ist eine freie Bewegung der beiden Auflagerelemente 110 gegenüber dem jeweiligen Schlitten 98 um eine in Anlagenlängsrichtung gesehen quer und horizontal verlaufende Achse möglich.
Der obere Bereich eines jeden Auflagerelements 110 weist eine flache Auflagerplatte 112 und einen seitlichen, einen schrägen Einführabschnitt 114 aufweisenden Seitenabschnitt 116 auf. Der vertikale Abstand der Auflagerplatte 112 gegenüber dem Lagerabschnitt 108 eines jeden Auflagerelements 110 ist durch einen Elektromotor 118 auf in den Figuren nicht näher dargestellte Art und Weise einstellbar. Die Hauptlager 30 des Fahrwegelements 32 liegen auf den Auflagerplatten 112 der beiden Auflagerelemente 110 auf.
In Figur 2 ist ferner eine Datenerfassungs- und Steuereinheit 120 dargestellt, welche die verschiedenen Elektromotoren ansteuert und Signale von Stellungssensoren 122, 124, 126, 128, 130 und 132 bei den Elektromotoren sowie von Kraftaufnehmern 134 und 136 erhält, welche die Auflagerkräfte an den beiden Auflagerelementen 110 erfassen.
Nun werden die Spann- und Dämpfvorrichtungen 16 unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 5 im Detail erläutert, wobei funktional zur oben beschriebenen Hauptlager-Aufnahmevorrichtung identische Teile im allgemeinen die gleichen Bezugszeichen tragen:
Jede Spann- und Dämpfvorrichtung 16 umfaßt ein als auf den Schienen 18 verfahrbarer Wagen ausgebildetes Basiselement 20 mit vier Rädern 34. Dieser Wagen 20 wird von einem in den Figuren nicht sichtbaren Elektromotor angetrieben. In einer mittigen Ausnehmung 142 des Wagens 20 sind quer zur Anlagenlängsrichtung laufende im wesentlichen horizontale Schienen 52 und 54 angeordnet. Auf diesen ist ein als Schlitten ausgebildetes Zwischenelement 22 über Führungsstücke 148 verschieblich gelagert. Auch das Zwischenelement 22 ist von einem in den Figuren nicht sichtbaren Elektromotor bewegbar.
Der Zwischenelement 22 hat nach oben offene wannenförmige Gestalt mit einer Bodenplatte 150. An diese sind vier in einer sich quer zur Anlagenlängsrichtung erstreckenden Linie angeordnete Gabellaschen 152 angeformt, welche sich in Anlagenlängsrichtung erstreckende Schwenkachsen vorgeben. Zwei dieser Lagerlaschen 152 sind in der Nähe des seitlichen Randes des Zwischenelements 22 angeordnet. In ihnen ist jeweils ein Anschlussabschnitt 154 eines Zylindergehäuses 156 eines Hydraulikzylinders 157 über einen Bolzen 158 schwenkbar gehalten. Die Hydraulikzylinder 157 umfassen jeweils Kolbenstangen 159 und bilden vertikale Stützelemente 24. Die oberen Enden der Kolbenstangen 159 tragen jeweils eine Auflagereinrichtung 28, die vorliegend als Lagerwinkel ausgebildet ist.
An die oberen Enden der Zylindergehäuse 156 sind jeweils sich in Anlagenlängsrichtung erstreckende Lagerzapfen 160 angeformt. In die Lagerzapfen 160 greifen Gabellaschen 162 ein, welche wiederum jeweils an das distale Ende der Kolbenstange 164 eines Hydraulikzylinders 166 anmontiert sind. Dessen Zylindergehäuse 168 weist wiederum einen Anschlußabschnitt 170 auf, welcher jeweils mit einer der inneren Lagerlaschen 152 auf der Bodenplatte 150 verbunden ist. Durch die Lagerlaschen 152 und die Anschlußabschnitte 154 und 170 sind die Hydraulikzylinder 157 und 166 kippsicher gehalten.
Durch die Hydraulikzylinder 166 kann der Winkel zwischen den Hydraulikzylindern 157 und der Ebene der Bodenplatte 150 und hierdurch die seitliche Position der Lagerwinkel 161 eingestellt werden.
Die Hydraulikzylinder 157 und 166 sind mit einem Ventilblock 174 verbunden, der wiederum von der Steuer- und Datenerfassungseinrichtung 120 angesteuert wird. Diese erhält auch Signale von Stellungs- bzw. Wegsensoren 176, 178, 180 und 182, durch die der tatsächliche Hub der Hydraulikzylinder 157 und 166 angezeigt wird.
Die Anlage 10 wird folgendermaßen betrieben:
Zunächst zur Einstellung der Hauptlager-Aufnahmevorrichtungen 14:
Die in einem Speicher der Steuer- und Datenerfassungseinrichtung 120 abgelegten individuellen Einstelldaten werden für jede der drei Hauptlager-Aufnahmevorrichtungen 14 der Anlage 10 für das individuelle herzustellende Fahrwegelement 32 abgerufen. Dann werden von der Steuer- und Datenerfassungseinrichtung 120 die elektrischen Stellantriebe 64 der vertikalen Stützelemente 24 angesteuert, so daß sich diese vertikal verstellen und das obere Zwischenelement 26 und die Auflagereinrichtung 28 in die gewünschte vertikale Position verfahren. Dabei wird durch das Zwangs-Synchronisiergetriebe 68 sichergestellt, daß der Hub der vertikalen Stützelemente 24 gleich ist, das obere Zwischenelement 26 also in jeder vertikalen Lage parallel zum unteren Zwischenelement 22 ausgerichtet ist. Von der Steuer- und Datenerfassungseinrichtung 120 werden ferner die Elektromotoren 88 der Hauptlager-Aufnahmevorrichtungen 14 so angesteuert, daß sich die Grundplatte 82 der jeweiligen Auflagereinrichtungen 28 in die gewünschte Position um die durch den Lagerbolzen 86 vorgegebene vertikale Achse verschwenkt.
In gleicher Weise werden auch die Elektromotoren 100 der jeweiligen Hauptlager-Aufnahmevorrichtungen 14 so angesteuert, daß der Abstand zwischen den Auflagerelementen 110 der jeweiligen Hauptlager-Aufnahmevorrichtung 14 dem individuellen Hauptlager 30 des jeweiligen Fahrwegelements 32 entspricht.
Eine Überprüfung der tatsächlichen Einstellungen der verschiedenen elektrischen Stellelemente ist durch die Wegsensoren 122 bis 132 möglich, welche die aktuellen Stellungen der Stellelemente der Steuer- und Datenerfassungseinrichtung 120 anzeigen. Dies ist für die Erzielung der gewünschten hohen Fertigungsgenauigkeit und auf Grund der Anforderungen der Qualitätssicherung besonders hilfreich.
Nach den erfolgten Einstellungen wird das dieser Einstellung entsprechende Fahrwegelement 32 von oben so abgesenkt, daß die Hauptlager 30 auf den Auflagerplatten 112 der Auflagerelemente 110 der drei Hauptlager-Aufnahmevorrichtungen 14 der Anlage 10 zum Liegen kommen.
Von den Kraftaufnehmern 134 und 136 werden die Auflagerlasten eines jeden Auflagerelements 110 individuell bestimmt. Von der Steuer- und Datenerfassungseinrichtung 120 werden dann die Elektromotoren 118 eines jeden Auflagerelements 110 so angesteuert und hierdurch die Höhe der Auflagerplatten 112 der jeweiligen Auflagerelemente 110 so feinjustiert, daß die gewünschte Verteilung der Auflagerkräfte vorliegt.
Dann wird der Ventilblock 174 der Steuer- und Datenerfassungseinrichtung 120 so angesteuert, daß die Hydraulikzylinder 157 und 166 der insgesamt acht Spann- und Dämpfvorrichtungen 16 in die dem Verlauf des individuellen Fahrwegelements 32 entsprechende Position bewegt werden, in denen die jeweiligen Lagerwinkel 161 am Basiskörper 172 des Fahrwegelements 32 angreifen. Auf diese Weise wird der zwischen zwei Hauptlager-Aufnahmevorrichtungen 14 liegende Abschnitt des Fahrwegelements 32 zusätzlich gestützt. Dies hat den Vorteil, daß durch die Bearbeitung des vormontierten Fahrwegelements 32 auftretende Schwingungen des Fahrwegelements 32 gedämpft oder gegebenenfalls ganz unterdrückt werden, wodurch die Herstellgenauigkeit erhöht wird.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Schienen 18 durch verschiedene Bearbeitungsstationen hindurch, so daß der aus den drei Hauptlager-Aufnahmevorrichtungen 14, den acht Spann- und Dämpfvorrichtungen 16 und dem Fahrwegelement 32 gebildete "Zug" als Ganzes zwischen Bearbeitungsstationen bzw. Rüststationen hin und her gefahren werden kann.
Die geschilderten Einstellungen können für jede der Hauptlager-Aufnahmevorrichtungen 14 und Spann- und Dampfvorrichtungen 16 individuell vorgenommen werden, so daß ein Fahrwegelement 32 mit einer bestimmten Kurvenkrümmung hergestellt werden bzw. bearbeitet werden kann.
Es versteht sich, daß anstelle elektrischer oder hydraulischer Stellelemente auch pneumatische oder manuelle Stelleinrichtungen verwendet werden können.
Die beschriebene Anlage kann außer zu der erwähnten mechanischen Bearbeitung des Fahrwegelements auch zur dessen Endvermessung eingesetzt werden.
Die von den verschiedenen Stellelementen eingenommene Position kann den Verzug, der sich bei der Bearbeitung des Fahrwegelements ergibt, antizipierend berücksichtigen, sodaß der Verzug automatisch kompensiert wird.

Claims (15)

  1. Anlage (10) zur Herstellung von Fahrwegelementen (32)
       mit einer Mehrzahl von in Anlagenrichtung hintereinander angeordneten Haltevorrichtungen (14, 16), welche jeweils ein auf Rädern (34) bewegliches Basiselement (20) und mindestens eine mit diesem zumindest mittelbar verbundene Auflagereinrichtung (28) umfassen, die so ausgestaltet ist, daß ein Abschnitt (30, 172) eines vormontierten Fahrwegelements (32) in im wesentlichen der späteren Einbaulage entsprechender Ausrichtung auflegbar ist, und die gegenüber dem Basiselement (20) in ihrer Position verstellbar ist wobei mindestens eine der Haltevorrichtungen (14, 16) hydraulische (157, 166) oder elektrische (36, 64, 88, 100, 118) Aktuatoren umfaßt, welche die entsprechenden Bewegungen bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage eine Steuereinheit (120) mit einem Speicher aufweist, die Signale erzeugt und mit den Aktuatoren (36, 64, 88, 100, 118, 157, 166) verbunden ist, derart, daß die Aktuatoren (36, 64, 88, 100, 118, 157, 166) abhängig von im Speicher für ein bestimmtes Fahrwegelement (32) abgelegten Daten in die entsprechenden Positionen bewegbar sind.
  2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
       die Auflagereinrichtung (28) mindestens einer Haltevorrichtung (14) um eine im wesentlichen vertikale Achse verschwenkbar ist.
  3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagereinrichtung (28) mindestens einer Haltevorrichtung (14) auf einem gegenüber dem Basiselement (20) beweglichen oberen Zwischenelement (26) gehalten ist.
  4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
       die Auflagereinrichtung (28) mindestens einer Haltevorrichtung (14) gegenüber dem oberen Zwischenelement (26) um die im wesentlichen vertikale Achse verschwenkbar ist.
  5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Haltevorrichtungen (14, 16) voneinander beabstandete längenverstellbare, einerseits mit dem Basiselement (20) und andererseits zumindest mittelbar mit der Auflagereinrichtung (28) verbundene Stützelemente (24) umfaßt, über welche eine vertikale Verstellung der Auflagereinrichtung (28) der Haltevorrichtung erfolgt.
  6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Haltevorrichtungen (14, 16) Führungen (46) und mit diesen zusammenarbeitende Führungsschlitten (44) umfaßt, welche eine Verstellung der Position der Auflagereinrichtung (28) in einer Richtung im wesentlichen quer zur Anlagenlängsachse ermöglichen.
  7. Anlage nach einem der ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktuatoren (36, 64, 88, 100, 118) elektrische selbsthemmende Spindelantriebe umfassen).
  8. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch    gekennzeichnet, daß bei mindestens einer der Haltevorrichtungen (14, 16) Sensoren (122, 124, 126, 128, 130, 132, 176, 178, 180, 182) vorgesehen sind, welche die Stellung der Auflagereinrichtung (28) erfassen und ein entsprechendes Signal an die Steuereinheit (120) abgeben, die wiederum eine Komparatoreinrichtung aufweist, welche die erfaßten Werte mit im Speicher abgelegten sollwerten vergleicht, wobei eine Warnmeldung erzeugt wird, wenn die erfaßten Werte und die Sollwerte um mehr als einen festgelegten Wert voneinander abweichen.
  9. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagereinrichtung (28) mindestens einer der Haltevorrichtungen (14) mindestens ein Auflagerelement (110, 161)) umfaßt, welches um eine quer zur Anlagenlängsachse verlaufende und im wesentlichen horizontale Achse verschwenkbar ist.
  10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflagerelement (110) einen seitlichen Anschlag (116) umfaßt und/oder als Spannbacke (161) ausgebildet ist.
  11. Anlage nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch    gekennzeichnet, daß eine Feineinstelleinrichtung (118) vorgesehen ist, mit der die Höhe des Auflagerelements (110) gegenüber dem Basiselement (20) individuell eingestellt werden kann.
  12. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Auflagerelemente (110, 161) vorgesehen sind, deren gegenseitiger Abstand veränderbar ist.
  13. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Haltevorrichtungen als Hauptlager-Aufnahmevorrichtungen (14) ausgebildet ist, auf deren Auflagereinrichtung (28) ein Hauptlager (30) eines in Einbaulage ausgerichteten Fahrwegelements (32) auflegbar ist, und mindestens eine der Haltevorrichtungen als Spann- und Dämpfvorrichtung (16) ausgebildet ist, auf deren Auflagereinrichtung (28) ein Abschnitt eines Basiskörpers (172) eines in Einbaulage ausgerichteten Fahrwegelements (32) auflegbar ist.
  14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
       die Auflagereinrichtung (28) der Spann- und Dämpfvorrichtung gelenkig an einem ersten Aktuator (157) befestigt ist, welcher mit dem Basiselement (20) um eine im wesentli chen in Anlagenlängsrichtung verlaufende Achse gelenkig verbunden ist und an dem ein zweiter Aktuator (166) angreift, mit dem der winkel zwischen erstem Aktuator (157) und Basiselement (20) einstellbar ist.
  15. Anlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Hauptlager-Aufnahmevorrichtungen (14) mindestens eine, vorzugsweise vier, Spann- und Dämpfvorrichtungen (16) angeordnet sind.
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