EP1460176A1 - Vorrichtung zum Bearbeiten der Laufflächen von Schienen durch Umfangsschleifen - Google Patents

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EP1460176A1
EP1460176A1 EP03006321A EP03006321A EP1460176A1 EP 1460176 A1 EP1460176 A1 EP 1460176A1 EP 03006321 A EP03006321 A EP 03006321A EP 03006321 A EP03006321 A EP 03006321A EP 1460176 A1 EP1460176 A1 EP 1460176A1
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EP
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grinding
rail
running surface
longitudinal direction
rotation
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Vossloh High Speed Grinding GmbH
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Stahlberg Roensch & Co KG GmbH
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    • 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 device for machining the running surface of rails by peripheral grinding with an engageable on the tread of the rail and movable rail along the grinding frame, which has at least one freely rotatably mounted grinding wheel for peripheral grinding with an inclining to the rail longitudinal direction an acute angle axis of rotation.
  • Prolonged use shows signs of wear on rails in railway tracks. These consist, in the 'main thing in material shifts in the rail and cracking in the rail body.
  • the material displacements caused by the forces caused by the train wheel on the rail cause two wear phenomena.
  • the material of the rail is moved transversely. That is, on the rail body, material is shifted from the side on which the wheel of the train is running to the other side, there is a profile change, which adversely affects the rail operation.
  • the material is longitudinally displaced, which leads to the formation of ripples in the rail longitudinal direction. These ripples have a disturbing effect on the driving operation, lead to an increased formation of driving noise and thus noise pollution and are therefore undesirable.
  • a simple and effective measure with which all described errors or changes to the rails can be eliminated or treated, is the grinding of the rails.
  • the running surface of the rail usually by a measure of about 5/100 mm, sanded off and material displacements are compensated, and resulting microcracks are ground flat.
  • the device shown in EP 0 709 205 B1 still has a disadvantage that is worthy of improvement.
  • the grinding process is hampered in the passage of switches, track intersections and similar track components.
  • the shaped abrasive bodies as shown in EP 0 709 205 B1 remain at a turnout with the on the outside of the rail (the second rail the side facing away from the grinding edge surface section hang on the heart of the switch or the tongue.
  • the invention has the object , a device of the type mentioned in such a way that it also switches and similar track components can be processed with it, without causing a significant reduction in the operating speed is required.
  • the invention is based on the finding that it is sufficient for a grinding treatment to grind only the upper running surface actually traveled by a track wheel and, if appropriate, the running edge traveled by the track wheel.
  • a grinding treatment When laid to track rails only the opposite rail facing inner edges of the rails are driven and claimed accordingly.
  • the outer edges of the rails are not driven by the track wheel and therefore experience a much lower stress, which does not require a grinding of these edges.
  • the abrasive body according to the invention now has a grinding surface, which has only the upper running surface of the rail and / or one of the two laterally adjoining the upper tread side edges, namely in practice the inner or running edge, the rail overlapping contour , the mentioned impediments are avoided in a turnout passage or the passage of a similar track component, and the device can also grind the rails with increased forward speed in areas with such track components.
  • a further advantage results from the fact that the abrasive bodies to be used according to the invention can be dimensioned smaller on account of the reduced grinding surface compared to the grinding bodies previously known from EP 0 708 205 B1.
  • the abrasive articles are expensive to manufacture, with manufacturing costs increasing with increasing size of the abrasive article.
  • the use of smaller abrasives thus means a cost savings in the production. Since the abrasive bodies are naturally wear parts which are to be replaced regularly, a smaller cost due to the smaller grinding bodies also results in terms of operating and maintenance costs.
  • the at least one abrasive body is preferably formed rotationally symmetrical to its axis of rotation.
  • the at least one grinding body is preferably supported in the direction of a pressing force directed against the running surface of the rail by a spring body, which can be bridged over by a rigid support, relative to the grinding frame.
  • the resilient support of the abrasive body caused in the range of wave crests of the above-described waviness of the rail an increase in the contact pressure as a function of the spring characteristic of the spring body, so that in a sense results in a self-regulation of the contact pressure of the grinding wheel to the tread of the rail in dependence on the respective height error.
  • the spring body can optionally be bridged by a rigid support.
  • At least two grinding bodies are arranged, of which one forms a grinding surface with a contour shaped for grinding the upper running surface of the rail and a second forms a grinding surface with a side edge adjoining the upper running surface of the rail for grinding Has contour.
  • two grinding bodies which are specially designed for grinding certain regions of the running surface of the rail, they can be contoured in a particularly targeted manner along their grinding surface in order to grind the respective area of the running surface as precisely as possible. This results in a particularly good microsection, that is to say a particularly good form of the rail after the grinding, combined with good running properties of the rail.
  • the grinding wheels can also be made particularly small and compact with the cost advantages already mentioned above.
  • the first grinding body has a substantially truncated cone-shaped, possibly slightly concave grinding surface in the axial direction of the grinding body and that the second grinding body has an abrasive surface which is made a first substantially truncated cone-shaped, in the axial direction of the grinding wheel optionally slightly concave portion and a second, in the axial direction of the grinding body adjacent to the first portion portion in which the grinding surface is seen in the axial direction of the grinding body is curved concavely outwardly composed.
  • the first abrasive article is made in practice as a truncated cone and used for grinding the upper tread of the rail. Through the grinding insert, a slightly concave profile complementary to the curvature of the upper running surface of the rail will grind into the grinding surface of the first grinding body. Such a slightly concave profile can already be formed in the grinding surface of the first grinding body during production.
  • the truncated cone shape of the first abrasive body has proven to be advantageous in terms of the profile of the ground with this upper grinding surface tread.
  • the second abrasive article has an abrasive surface divided into two sections. In a first section, the second abrasive body is also frusto-conically shaped.
  • This section is followed by a second section in which the second abrasive body has a concave outwardly extending "collar".
  • This design of the second abrasive body provides a good suitability for grinding the edge of the tread, in particular the inner or driving edge.
  • the axial length of the grinding surface preferably corresponds substantially to approximately the width of the upper running surface of the rail to be machined
  • the first portion of the grinding surface of the second abrasive body in the axial direction is preferably shorter than the width of the upper tread to be processed.
  • the grinding frame can be arranged one behind the other in the rail longitudinal direction a plurality of grinding wheels, wherein the axes of rotation are all aligned parallel and at an acute angle to the rail longitudinal direction.
  • a parallel arrangement is shown for known shaped abrasive articles in Fig. 5 of EP 0 708 205 B1. It leads to a particularly compact design.
  • grinding wheels can be arranged one behind the other in the grinding frame in the rail longitudinal direction, with their axes of rotation in a substantially horizontal plane but alternately at an angle of between 60 ° and 120 °, preferably about 90 °, twisted to each other and at an acute angle to the rail longitudinal direction are aligned.
  • an arrangement can not be made as compact as that described above, it has advantages in terms of the grinding result.
  • FIG. 1 an essential part of the device according to the invention forming grinding wheel 10 is shown schematically as it is placed on a rail 1.
  • FIG. 2 is a plan view from above of the arrangement shown in Fig. 1 is shown.
  • the grinding body 10 is freely rotatably mounted with its axis of rotation 11 in a grinding frame, not shown, a grinding device according to the invention and constructed rotationally symmetrical about this axis of rotation 11.
  • the grinding body 10 is frusto-conical with a slightly concave curved in the axial direction grinding surface 12. The slight concave curvature shown can in the Abrasive 10 may already be provided during its production.
  • the abrasive body 10 is made as a truncated cone, and the concave curvature is introduced only by the grinding of the rail 1 as a complementary curvature to the curvature of the upper tread 2 in the grinding surface 12.
  • the axis of rotation 11 of the grinding wheel 10 is arranged horizontally and at an acute angle ⁇ to the rail longitudinal direction 5 employed.
  • the angle ⁇ is 40 ° in the embodiment shown.
  • the diameter of the grinding wheel is 200 mm.
  • a second, contained in the device according to the invention abrasive body 20 is shown schematically as it is placed on a rail 1.
  • Fig. 2 is a plan view from above of the arrangement shown in Fig. 1 is shown.
  • the grinding wheel 20 is freely rotatably mounted with its axis of rotation 21 in a grinding frame, not shown, a grinding device according to the invention and constructed rotationally symmetrical to this axis of rotation 21.
  • the abrasive body 20 has an abrasive surface 22 composed of two sections. In a first section 23, it corresponds to the lateral surface of a truncated cone. In a second section 24, it is concavely arched outwards, thus forming a collar 25 of the grinding wheel 20.
  • the grinding wheel 20 during operation comprises the inner edge 3 of the rail 1 and grinds it.
  • the axis of rotation 21 of the grinding wheel 20 is arranged horizontally and at an acute angle ⁇ to the rail longitudinal direction 5 employed.
  • the angle ⁇ is in the illustrated embodiment 72 °.
  • the diameter of the grinding wheel is 200 mm.
  • the freely rotatably mounted grinding body 20 is pulled in operation in the inclined position shown to the rail longitudinal direction 5 in this direction, resulting in a grinding effect also for this abrasive body 20 according to the principle described in EP 0708502 B1.
  • a plurality of the grinding members 10 and 20 in the rail longitudinal direction 5 in succession, each arranged at an acute angle to the rail 1 are combined to form a unit.
  • a device according to the invention may further comprise parallel units for simultaneously processing the two rails of a track.
  • the grinding bodies 10, 20 can be arranged as shown in the exemplary embodiments of EP 0 708 502 B1 by means of grinding bodies of known geometry, but they can also be arranged at an angle of between 60 ° and 120 °, preferably approximately 90 °, in each case. in a horizontal. Level against each other twisted axes of rotation 11, 21 may be arranged.

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Bearbeiten der Lauffläche (2, 3, 4), von Schienen (1) durch Umfangsschleifen mit einem an die Lauffläche (2, 3, 4) der Schiene (1) anstellbaren und entlang der Schiene (1) verfahrbaren Schleifgestell, welches wenigstens einen frei drehbar gelagerten Schleifkörper (10) zum Umfangsschleifen mit einer zur Schienenlängsrichtung (5) einen spitzen Winkel einschließenden Drehachse (11) aufweist, angegeben. Um zu ermöglichen, daß mit der Vorrichtung auch Weichen und ähnliche Gleisbauelemente mit bearbeitet werden können, ohne daß dafür eine wesentliche Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit erforderlich ist, weist eine Schleiffläche (12) für die Schienenbearbeitung des Schleifkörpers (10) eine lediglich die obere Lauffläche (2) der Schiene (1) und / öder eine der beiden sich seitlich an die obere Lauffläche (2) anschließende Seitenkanten (3) der Schiene (1) überdeckende Kontur auf. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten der Lauffläche von Schienen durch Umfangsschleifen mit einem an die Lauffläche der Schiene anstellbaren und entlang der Schiene verfahrbaren Schleifgestell, welches wenigstens einen frei drehbar gelagerten Schleifkörper zum Umfangsschleifen mit einer zur Schienenlängsrichtung einen spitzen Winkel einschließenden Drehachse aufweist.
  • Durch längere Nutzung zeigen sich bei Schienen in Bahngleisen Verschleißerscheinungen. Diese bestehen , in der' Hauptsache in Materialverschiebungen in der Schiene sowie Rißbildung im Schienenkörper.
  • Die aufgrund' von beim Befahren durch das Zugrad auf der Schiene hervorgerufenen Kräfte verursachten Materialverschiebungen führen dabei zu zwei Verschleißphänomenen. Zum einen wird das Material der Schiene querverschoben. Das heißt, auf dem Schienenkörper wird Material von der Seite, auf der das Rad des Zuges läuft, zu der anderen Seite verschoben, es kommt zu einer Profilveränderung, welche den Schienenbetrieb nachteilig beeinträchtigt. Zum anderen wird das Material längsverschoben, was zur Ausbildung von Welligkeiten in der Schienenlängsrichtung führt. Diese Welligkeiten wirken sich störend auf den Fahrbetrieb aus, führen zu einer erhöhten Bildung von Fahrgeräuschen und damit Lärmbelastung und sind daher unerwünscht.
  • Zur Vermeidung eines übermäßigen Abriebs und einer verfrühten Verformung der Schienen durch Materialverschiebung wurden die Stähle, aus denen die Schienen geformt werden, in jüngerer Vergangenheit immer härter legiert. Dies führte neben den erwünschten Verringerungen des Abriebverschleißes und der Materialverformung allerdings zu einer erhöhten Neigung der Schienen zur Rißbildung. Risse in den Schienen bilden sich dabei zumeist ausgehend von der Lauffläche und breiten sich bei fehlenden Gegenmaßnahmen tiefer in das Schienenmaterial hinein aus. Solche Risse in den Schienen sind, insbesondere für die modernen Hochgeschwindigkeitszüge, gefährlich, sie können zu Unfällen führen. So sind z. B. schwere Bahnunglücke in Großbritannien auf durch derartige Risse verursachte Schienenbrüche zurückzuführen. Eine frühzeitige Behandlung /Beseitigung der sich bildenden Risse ist daher für die Betriebssicherheit der Schienen bzw. Gleisanlagen von großer Wichtigkeit.
  • Eine einfache und effektive Maßnahme, mit der alle geschilderten Fehler bzw. Veränderungen an den Schienen beseitigt bzw. behandelt werden können, ist das Abschleifen der Schienen. Dabei wird die Lauffläche der Schiene, in der Regel um ein Maß von Etwa 5/100 mm, abgeschliffen und Materialverschiebungen ausgeglichen, und entstehende Mikrorisse werden plan geschliffen.
  • Im Stand der Technik sind hierzu verschiedene Schleifverfahren und -vorrichtungen bekannt. So waren zunächst Vorrichtungen bekannt, die mit angetrieben rotierenden Schleifkörpern arbeiteten. Diese haben allerdings zum Nachteil, daß sie eine Bearbeitung der Schienen nur mit geringer Vorschubgeschwindigkeit ermöglichen, zumeist lediglich im Schrittempo. Da dies als störend empfunden wurde, wurde in der EP 0 708 205 B1 eine Schleifvorrichtung vorgeschlagen, welche alle Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 offenbart. Mit dieser Vorrichtung kann eine Schienenbearbeitung wegen der nicht angetriebenen Schleifkörper bei deutlich erhöhter Geschwindigkeit von ca. 80 bis 120 km/h erfolgen. Dieser Fortschritt macht die abschleifende Schienenbearbeitung erstmals wirtschaftlich.
  • Jedoch weist die in der EP 0 709 205 B1 gezeigte Vorrichtung noch einen verbesserungswürdigen Nachteil auf. Die in den Figuren als einzige konkrete Ausgestaltung des Schleifkörpers offenbarte Form mit einer Schleiffläche mit in axialer Richtung des Schleifkörpers gesehen konkaver Form, welche die gesamte Lauffläche der Schiene inklusive der oberen Lauffläche sowie beider sich an die obere Lauffläche seitlich anschließenden Seitenkanten überdeckt, birgt eine für die praktische Umsetzung des offenbarten Verfahrens bzw. der offenbarten Vorrichtung bedeutsame Schwierigkeit. Der Schleifvorgang wird bei der Durchfahrt von Weichen, Gleiskreuzungen und ähnlichen Gleisbauelementen behindert. So bleiben die wie in der EP 0 709 205 B1 gezeigt geformten Schleifkörper bei einer Weichendurchfahrt mit dem auf der Schienenaußenseite (der der zweiten Schiene des Gleises abgewandten Seite) die Seitenkante überdeckenden Schleifflächenabschnitt am Herzstück der Weiche bzw. der Zunge hängen. Dies führt zu Beschädigungen des Schleifkörpers und / oder der Weiche. In der Konsequenz muß beim Schleifen der Schienen die Vorrichtung vor einer jeden Weiche oder einem ähnlichen Gleisbauelement abgebremst und der bzw. die Schleifkörper von der Schiene abgehoben werden. Neben einer Bearbeitungsverzögerung bedingt dies, daß die Schienen in Weichen und ähnlichen Gleisbauelementen nicht mit geschliffen werden können, der Schienenverschleiß mit allen oben geschilderten Nachteilen nicht behoben werden kann.
  • Ausgehend von dem oben dargelegten Stand der Technik und der oben geschilderten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß mit ihr auch Weichen und ähnliche Gleisbauelemente mit bearbeitet werden können, ohne daß dafür eine wesentliche Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit erforderlich ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art eine Schleiffläche für die Schienenbearbeitung des Schleifkörpers eine lediglich die obere Lauffläche der Schiene und / oder eine der beiden sich seitlich an die obere Lauffläche anschließende Seitenkanten der Schiene überdeckende Kontur aufweist.
  • Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß es für eine Schleifbehandlung ausreichend ist, lediglich die von einem Bahnrad tatsächlich befahrene obere Lauffläche sowie gegebenenfalls die von dem Bahnrad befahrene Laufkante zu schleifen. Bei zu Gleisen verlegten Schienen werden lediglich die der jeweils gegenüberliegenden Schiene zugewandten Innenkanten der Schienen befahren und entsprechend beansprucht. Die Außenkanten der Schienen werden dagegen nicht von dem Bahnrad befahren und erfahren daher eine deutlich geringere Beanspruchung, die ein Schleifen dieser Kanten nicht erforderlich macht.
  • Gerade der an der Außenkante der Schiene anliegende Abschnitt der Schleiffläche verursacht bei dem vorbekannten Schleifkörper gemäß der EP 0 708 205 B1 jedoch die genannten Probleme bei der Durchfahrt eine Weiche oder eines ähnlichen Gleisbauelementes. Dadurch, daß der erfindungsgemäße Schleifkörper nunmehr eine Schleiffläche aufweist, die eine lediglich die obere Lauffläche der Schiene und / oder eine der beiden sich seitlich an die obere Lauffläche anschließende Seitenkanten, nämlich in der Praxis die Innen- bzw. Laufkante, der Schiene überdeckende Kontur aufweist, werden die angesprochenen Behinderungen bei einer Weichendurchfahrt bzw. der Durchfahrt eines ähnlichen Gleisbauelementes vermieden, und die Vorrichtung kann auch in Bereichen mit solchen Gleisbauelementen die Schienen mit erhöhter Vortriebsgeschwindigkeit schleifen.
  • Ein weiterer Vorteil ergibt daraus, daß die erfindungsgemäß einzusetzenden Schleifkörper aufgrund der gegenüber den aus der EP 0 708 205 B1 vorbekannten Schleifkörpern verkleinerten Schleiffläche kleiner dimensioniert werden können. Die Schleifkörper sind in ihrer Herstellung teuer, wobei die Herstellungskosten mit zunehmender Größe des Schleifkörpers zunehmen. Die Verwendung kleinerer Schleifkörper bedeutet mithin eine Kostenersparnis bei der Herstellung. Da es sich bei den Schleifkörpern naturgemäß um Verschleißteile handelt, die regelmäßig zu ersetzen sind, ergibt sich aufgrund der kleineren Schleifkörper ein Kostenvorteil auch hinsichtlich der Betriebs- bzw. Wartungskosten.
  • Der mindestens eine Schleifkörper ist bevorzugt rotationssymmetrisch zu seiner Drehachse ausgebildet.
  • Weiter ist der mindestens eine Schleifkörper vorzugsweise in Richtung einer gegen die Lauffläche der Schiene gerichteten Andrückkraft durch einen wahlweise durch eine starre Abstützung überbrückbaren Federkörper gegenüber dem Schleifgestell abgestützt. Die federnde Abstützung des Schleifkörpers bedingt im Bereich von Wellenbergen der oben beschriebenen Welligkeit der Schiene eine Vergrößerung des Anpreßdruckes in Abhängigkeit von der Federcharakteristik des Federkörpers, so daß sich gewissermaßen eine Selbstregelung der Andrückkraft des Schleifkörpers an die Lauffläche der Schiene in Abhängigkeit vom jeweiligen Höhenfehler ergibt. Diese Ausweichmöglichkeit des Schleifkörpers ist jedoch nicht immer erwünscht. Aus diesem Grunde kann der Federkörper wahlweise durch eine starre Abstützung überbrückt werden.
  • In dem Schleifgestell sind gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wenigstens zwei Schleifkörper angeordnet, von denen ein erster eine Schleiffläche mit zum Schleifen der oberen Lauffläche der Schiene geformter Kontur und ein zweiter eine Schleiffläche mit zum Schleifen der einen an die obere Lauffläche der Schiene anschließenden Seitenkante geformter Kontur aufweist. Durch die Anordnung von zwei zum Schleifen bestimmter Bereiche der Lauffläche der Schiene besonders ausgebildeten Schleifkörpern können diese entlang ihrer Schleiffläche besonders gezielt konturiert ausgebildet werden, um den jeweiligen Bereich der Lauffläche möglichst exakt zu schleifen. Damit ergibt sich ein besonders gutes Schliffbild, das heißt eine besonders gute Form der Schiene nach dem Schleifen verbunden mit guten Laufeigenschaften der Schiene. Die Schleifkörper können zudem besonders klein und kompakt gestaltet werden mit den oben bereits erwähnten Kostenvorteilen.
  • Eine mögliche Ausbildung der beiden für das Schleifen einzelner Bereiche der Lauffläche der Schiene eingesetzten Schleifkörper besteht darin, daß der erste Schleifkörper eine im wesentlichen kegelstumpfmantelförmige, in axialer Richtung des Schleifkörpers gegebenenfalls leicht konkave Schleiffläche aufweist und daß der zweite Schleifkörper eine Schleiffläche aufweist, die sich aus einem ersten im wesentlichen kegelstumpfmantelförmigen, in axialer Richtung des Schleifkörpers gegebenenfalls leicht konkaven Abschnitt und einem zweiten, in axialer Richtung des Schleifkörpers an den ersten Abschnitt angrenzenden Abschnitt, in welchem die Schleiffläche in axialer Richtung des Schleifkörpers gesehen konkav nach außen gebogen verläuft, zusammensetzt.
  • Der erste Schleifkörper wird in der Praxis als Kegelstumpf gefertigt und zum Schleifen der oberen Lauffläche der Schiene verwendet. Durch den Schleifeinsatz wird sich in die Schleiffläche des ersten Schleifkörpers ein der Wölbung der oberen Lauffläche der Schiene komplementär entsprechendes leicht konkaves Profil einschleifen. Ein solches leicht konkaves Profil kann in der Schleiffläche des ersten Schleifkörpers bereits bei der Herstellung ausgebildet werden. Die Kegelstumpfform des ersten Schleifkörpers hat sich hinsichtlich des Profils der mit diesem Schleifkörper geschliffenen oberen Lauffläche als vorteilhaft erwiesen. Der zweite Schleifkörper weist eine in zwei Abschnitte unterteilte Schleiffläche auf. In einem ersten Abschnitt ist auch der zweite Schleifkörper kegelstumpfförmig geformt. An diesen Abschnitt schließt sich ein zweiter Abschnitt an, in dem der zweite Schleifkörper einen sich konkav nach außen erstreckenden "Kragen" aufweist. Diese Gestaltung des zweiten Schleifkörpers ergibt eine gute Eignung zum Schleifen der Kante der Lauffläche, insbesondere der Innen- bzw. Fahrkante.
  • Während bei dem ersten Schleifkörper die axiale Länge der Schleiffläche bevorzugt im wesentlichen in etwa der Breite der zu bearbeitenden oberen Lauffläche der Schiene entspricht, ist der erste Abschnitt der Schleiffläche des zweiten Schleifkörpers in axialer Richtung vorzugsweise kürzer als die Breite der zu bearbeitenden oberen Lauffläche. Mit der über im wesentlichen die gesamte Breite der oberen Lauffläche der Schiene reichenden axialen Länge der Schleiffläche des ersten Schleifkörpers ist sichergestellt, daß mit diesem die gesamte obere Lauffläche geschliffen werden kann. Für den zweiten Schleifkörper, mit welchem im wesentlichen nur die Innenkante der Schiene geschliffen wird, ist der kegelstumpfförmige Abschnitt kürzer ausgebildet, was zu einer kleineren Dimensionierung des Schleifkörpers mit den damit verbundenen Kostenvorteilen führt.
  • In dem Schleifgestell können in Schienenlängsrichtung gesehen mehrere Schleifkörper hintereinander angeordnet sein, wobei deren Drehachsen allesamt parallel und mit spitzem Winkel zu der Schienenlängsrichtung ausgerichtet sind. Eine solche parallele Anordnung ist für bekannt geformte Schleifkörper in Fig. 5 der EP 0 708 205 B1 gezeigt. Sie führt zu einer besonders kompakten Bauweise.
  • Alternativ können in dem Schleifgestell in Schienenlängsrichtung gesehen mehrere Schleifkörper hintereinander angeordnet sind, wobei deren Drehachsen in einer im wesentlichen horizontalen Ebene jedoch abwechselnd um einen Winkel von zwischen 60° und 120°, vorzugsweise etwa 90°, verdreht zueinander und mit spitzem Winkel zu der Schienenlängsrichtung ausgerichtet sind. Eine solche Anordnung kann zwar nicht so kompakt aufgebaut werden wie die oben beschriebene, hat jedoch hinsichtlich des Schleifergebnisses Vorteile.
  • Hinsichtlich weiterer möglicher baulicher Merkmale, wie insbesondere das Vorsehen und die Anordnung von Abrichtkörpern oder die Möglichkeit, eine Bremseinrichtung für die Schleifkörper vorzusehen, wird auf die Beschreibung der genannten EP 0 708 205 B1 verwiesen. Dort beschriebene konstruktive Maßnahmen die das Prinzip einer Vorrichtung mit frei rotierenden, schräg zur Schiene gestellten Schleifkörpern betreffen, sind ohne weiteres auch auf die vorliegende Erfindung anwendbar, sofern sie nicht durch die besondere Gestaltung des / der Schleifkörper(s) ausgeschlossen sind. In diesem Sinne wird die Offenbarung der EP 0 708 205 B1 in diese Beschreibung mit eingebunden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Figuren. In den Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    einen Schleifkörper einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schleifen der oberen Lauffläche aufgesetzt auf eine Schiene in schematischer Darstellung,
    Fig. 2
    eine Aufsicht von oben auf die in Fig. 1 gezeigte Anordnung,
    Fig. 3
    eine der Darstellung in Fig. 1 entsprechende Darstellung mit einem Schleifkörper zum Schleifen der Kante der Lauffläche und
    Fig. 4
    eine Aufsicht auf die in Fig. 3 gezeigte Anordnung.
  • In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In Fig. 1 ist ein einen wesentlichen Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildender Schleifkörper 10 schematisch dargestellt, wie er auf eine Schiene 1 aufgesetzt ist. In Fig. 2 ist eine Aufsicht von oben auf die in Fig. 1 gezeigte Anordnung dargestellt. Der Schleifkörper 10 ist mit seiner Drehachse 11 in einem nicht dargestellten Schleifgestell einer erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung frei drehbar gelagert und zu dieser Drehachse 11 rotationssymmetrisch aufgebaut. Der Schleifkörper 10 ist kegelstumpfförmig mit einer in axialer Richtung leicht konkav gewölbten Schleiffläche 12. Die gezeigte leichte konkave Wölbung kann in dem Schleifkörper 10 bereits bei dessen Fertigung vorgesehen sein. Vorzugsweise wird der Schleifkörper 10 jedoch als Kegelstumpf gefertigt, und die konkave Wölbung wird erst durch die Schleifbearbeitung der Schiene 1 als komplementäre Wölbung zur Wölbung der oberen Lauffläche 2 in die Schleiffläche 12 eingebracht. Die Drehachse 11 des Schleifkörpers 10 ist horizontal angeordnet und um einen spitzen Winkel α zu der Schienenlängsrichtung 5 angestellt. Der Winkel α beträgt im gezeigten Ausführungsbeispiel 40°. Der Durchmesser des Schleifkörpers beträgt 200 mm.
  • Mit seiner Schleiffläche 12 überdeckt der Schleifkörper 10 lediglich die obere Lauffläche 2 der Schiene 1, die Kanten 3, 4 der Lauffläche werden von dem Schleifkörper 10 nicht erfaßt.
  • Im Betrieb wird der frei drehbar gelagerte Schleifkörper 10 in der gezeigten Schrägstellung zu der Schienenlängsrichtung 5 in dieser Richtung gezogen, woraus sich nach dem in der EP 0 708 502 B1 beschriebenen Prinzip eine Schleifwirkung ergibt.
  • In Fig. 2 ist ein zweiter, in der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthaltener Schleifkörper 20 schematisch dargestellt, wie er auf eine Schiene 1 aufgesetzt ist. In Fig. 2 ist eine Aufsicht von oben auf die in Fig. 1 gezeigte Anordnung dargestellt. Auch der Schleifkörper 20 ist mit seiner Drehachse 21 in einem nicht dargestellten Schleifgestell einer erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung frei drehbar gelagert und zu dieser Drehachse 21 rotationssymmetrisch aufgebaut. Der Schleifkörper 20 weist eine Schleiffläche 22 auf, die sich aus zwei Abschnitten zusammensetzt. In einem ersten Abschnitt 23 entspricht sie der Mantelfläche eines Kegelstumpfes. In einem zweiten Abschnitt 24 ist sie konkav nach außen gewölbt und bildet so einen Kragen 25 des Schleifkörpers 20. Mit diesem Kragen 25 umfaßt der Schleifkörper 20 während des Betriebes die Innenkante 3 der Schiene 1 und schleift diese. Die Drehachse 21 des Schleifkörpers 20 ist horizontal angeordnet und um einen spitzen Winkel α zu der Schienenlängsrichtung 5 angestellt. Der Winkel α beträgt im gezeigten Ausführungsbeispiel 72°. Der Durchmesser des Schleifkörpers beträgt 200 mm.
  • Auch der frei drehbar gelagerte Schleifkörper 20 wird im Betrieb in der gezeigten Schrägstellung zu der Schienenlängsrichtung 5 in dieser Richtung gezogen, woraus sich auch für diesen Schleifkörper 20 nach dem in der EP 0 708 502 B1 beschriebenen Prinzip eine Schleifwirkung ergibt.
  • In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind jeweils mehrere der Schleifkörper 10 und 20 in Schienenlängsrichtung 5 hintereinander, jeweils im spitzen Winkel zu der Schiene 1 angeordnet zu einer Einheit zusammengefaßt. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann des weiteren parallel angeordnete Einheiten zum gleichzeitigen Bearbeiten der beiden Schienen eines Gleises aufweisen. Dabei können die Schleifkörper 10, 20 wie in den Ausführungsbeispielen zu der EP 0 708 502 B1 anhand von Schleifkörpern mit vorbekannter Geometrie gezeigt angeordnet sein, sie können allerdings auch mit jeweils um einen Winkel von zwischen 60° und 120°, vorzugsweise etwa 90°, in einer horizontalen. Ebene gegeneinander verdrehten Drehachsen 11, 21 angeordnet sein.
  • Mit einer mit den beiden in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Schleifkörpern 10, 20 ausgestatten erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die obere Lauffläche 2 und die Innenkante 3 der Schiene 1 schleifbearbeitet, die Außenkante 4 dagegen nicht. Dies ist nach einer wichtigen, der Erfindung zugrundeliegenden Erkenntnis auch nicht erforderlich. Da in dem Bereich der Außenkante 4 keiner der Schleifkörper 10, 20 die Lauffläche der Schiene 1 überragt, können die eingangs geschilderten Probleme bei der Durchfahrt einer Weiche oder eines ähnlichen Gleisbauelementes nicht mehr auftreten.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schiene
    2
    obere Lauffläche
    3
    Innenkante
    4
    Außenkante
    5
    Schienenlängsrichtung
    10
    Schleifkörper
    11
    Drehachse
    12
    Schleiffläche
    20
    Schleifkörper
    21
    Drehachse
    22
    Schleiffläche
    23
    Abschnitt
    24
    Abschnitt
    25
    Kragen
    α
    Winkel

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Bearbeiten der Lauffläche (2, 3, 4) von Schienen (1) durch Umfangsschleifen mit einem an die Lauffläche (2, 3, 4) der Schiene (1) anstellbaren und entlang der Schiene (1) verfahrbaren Schleifgestell, welches wenigstens einen frei drehbar gelagerten Schleifkörper (10, 20) zum Umfangsschleifen mit einer zur Schienenlängsrichtung (5) einen spitzen Winkel (α) einschließenden Drehachse (11, 21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schleiffläche (12, 22) für die Schienenbearbeitung des Schleifkörpers (10, 20) eine lediglich die obere Lauffläche (2) der Schiene (1) und / oder eine der beiden sich seitlich an die obere Lauffläche (2) anschließende Seitenkanten (3) der Schiene (1) überdeckende Kontur aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkörper (10, 20) rotationssymmetrisch zu seiner Drehachse (11, 21) ist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Schleifkörper (10, 20) in Richtung einer gegen die Lauffläche (2, 3, 4) der Schiene (1) gerichteten Andrückkraft durch einen wahlweise durch eine starre Abstützung überbrückbaren Federkörper gegenüber dem Schleifgestell abgestützt ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schleifgestell wenigstens zwei Schleifkörper (10, 20) angeordnet sind, von denen ein erster (10) eine Schleiffläche (11) mit zum Schleifen der oberen Lauffläche (2) der Schiene (1) geformter Kontur und ein zweiter (20) eine Schleiffläche (21) mit zum Schleifen der einen an die obere Lauffläche (2) der Schiene (1) anschließenden Seitenkante (3) geformter Kontur aufweist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schleifkörper (10) eine im wesentlichen kegelstumpfmantelförmige, in axialer Richtung des Schleifkörpers (10) gegebenenfalls leicht konkave Schleiffläche (11) aufweist und daß der zweite Schleifkörper (20) eine Schleiffläche (21) aufweist, die sich aus einem ersten im wesentlichen kegelstumpfmantelförmigen, in axialer Richtung des Schleifkörpers (20) gegebenenfalls leicht konkaven Abschnitt (23) und einem zweiten, in axialer Richtung des Schleifkörpers (20) an den ersten Abschnitt (23) angrenzenden Abschnitt (24), in welchem die Schleiffläche (21) in axialer Richtung des Schleifkörpers (20) gesehen konkav nach außen gebogen verläuft, zusammensetzt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Schleiffläche (11) des ersten Schleifkörpers (10) im wesentlichen in etwa der Breite der zu bearbeitenden oberen Lauffläche (2) der Schiene (1) entspricht, wohingegen der erste Abschnitt (23) der Schleiffläche (21) des zweiten Schleifkörpers (20) in axialer Richtung kürzer als die Breite der zu bearbeitenden oberen Lauffläche (2) ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schleifgestell in Schienenlängsrichtung (5) gesehen mehrere Schleifkörper (10, 20) hintereinander angeordnet sind, wobei deren Drehachsen (11, 21) allesamt parallel und mit spitzem Winkel (α) zu der Schienenlängsrichtung (5) ausgerichtet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schleifgestell in Schienenlängsrichtung (5) gesehen mehrere Schleifkörper (10, 20) hintereinander angeordnet sind, wobei deren Drehachsen (11, 21) in einer im wesentlichen horizontalen Ebene jedoch abwechselnd um einen Winkel von zwischen 60° und 120°, vorzugsweise etwa 90°, verdreht zueinander und mit spitzem Winkel (α) zu der Schienenlängsrichtung (5) ausgerichtet sind.
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