EP1918458B1 - Vorrichtung zum Schleifen eines Profils mittels eines umlaufenden Schleifbands - Google Patents

Vorrichtung zum Schleifen eines Profils mittels eines umlaufenden Schleifbands Download PDF

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EP1918458B1
EP1918458B1 EP06022880A EP06022880A EP1918458B1 EP 1918458 B1 EP1918458 B1 EP 1918458B1 EP 06022880 A EP06022880 A EP 06022880A EP 06022880 A EP06022880 A EP 06022880A EP 1918458 B1 EP1918458 B1 EP 1918458B1
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EP
European Patent Office
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lamellae
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belt
grinding
grinding belt
Prior art date
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EP06022880A
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English (en)
French (fr)
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EP1918458A1 (de
Inventor
Frank Mevert
Kurt Sander
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Mevert Maschinenbau & Cokg GmbH
Original Assignee
Mevert Maschinenbau & Cokg 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
    • E01B31/175—Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails by grinding using grinding belts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/004—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding rails, T, I, H or other similar profiles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B21/00—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
    • B24B21/16—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding other surfaces of particular shape

Definitions

  • the invention relates to a device for grinding a profile, in particular a rail intended for rail vehicles, by means of an endlessly circulating in the direction of the main extension of the profile abrasive bands, which can be pressed with an adjustable biasing force against the profile, wherein the abrasive belt by means of a plurality in a molding relative to each other movable, each extending in the longitudinal direction of the profile extending slats against the profile can be applied.
  • Such a device is used for example in track construction in rail processing for maintenance purposes.
  • the grinding process is preceded by a milling, the achievable in this way machining results necessarily require a rework by grinding the tread. Otherwise, chatter marks would be undesirably, especially acoustically noticeable.
  • the DE 41 19 525 A1 also already discloses a device for grinding and leveling the running surface of a railroad track after a repair by build-up welding.
  • the device has a movable pressure shoe, which comes into contact and pressure on the inside of an abrasive belt, and supporting contact bearing, which come, connected to the frame, in pressing on the rail on both sides of the working zone.
  • the travel of the pressure shoe towards the sanding belt under the action of a spring-acting dial is limited by a stop on the active-side orientation of the sanding belt to a straight line passing through the support points of the support bearings on the rail.
  • the grinding belt whose active side is parallel to the direction of the rail, eliminates only the projection of the leveling order metal.
  • JP 2003-053655 A a device for grinding a rail with a running in the longitudinal direction of the rail grinding belt, wherein the abrasive belt is pressed by means of a pressure element on the rail.
  • the device for belt grinding according to the DE 30 20 393 A1 is equipped with a sanding belt and a flat belt arranged between the sanding belt and a support disk.
  • the invention has for its object to provide a way to improve the achievable by means of the device by the grinding surface quality.
  • the processing speed should be increased at the same time.
  • the device is designed such that the lamellae are movable relative to one another, adjacent lamellae enclose a gap, and the shaped body has a guide, by means of which the lamellae are movably arranged in mutually spaced planes.
  • a substantially improved pressure distribution and thus a reduced maximum thermal load is achieved by optimally the grinding belt is acted upon by each blade with the same force.
  • this makes it possible to adapt the abrasive belt to the cross-sectional shape of the profile in an ideal manner and to press against the profile surface accordingly.
  • the lamellae have, for example, a material thickness of between 1 and 3 mm, in particular 2 mm and a gap of less than 1 mm.
  • the amount or timing of the biasing force may be adjustable based on operating conditions and environmental conditions sensed by a controller.
  • the lamellae could also each have a the grinding belt facing, reibmindemde sliding surface. As a result, the wear and at the same time an undesirable heat development are significantly reduced.
  • the lamellae could be arranged perpendicular to the nearest surface area of the profile corresponding to an optional curvature. It is particularly useful, however, when the slats are arranged to be movable in parallel planes, so that by the parallel arrangement a constant gap dimension can be realized independently of a possible relative movement of adjacent slats. At the same time a uniform heat dissipation is ensured.
  • the shaped body has a comb-like guide for the lamellae, by means of which the lamellae are movably arranged in mutually spaced planes, so as to ensure compliance with the required gap size with little effort.
  • the shaped body has a stop arranged in front of or behind the lamellae in the longitudinal direction of the profile, in addition an undesired displacement of the lamellae in the longitudinal direction of the profile is avoided.
  • the erforderiche heat dissipation can be achieved via a corresponding design of the surface in particular by means of cooling fins.
  • a development of the invention in which the device has a cooling device by means of which a coolant flow can be fed into the respective gap between the lamellae is particularly meaningful.
  • the device has a device for ionizing the slats, so as to ensure by appropriate forces of attraction the precipitation of the air-water mixture on the thus ionized lamellae. This not only reduces water consumption, but also ensures uniform wetting of the entire fin surfaces.
  • the lamellae could be elastically deformable, in particular thus yielding, so as to keep the transmittable preload force constant over the cross-sectional width of the profile.
  • it is particularly reliable if one or more lamellae can be acted upon together with the required preload force so as to be able to adjust the preload force in a controlled manner. In particular, so the removal during belt grinding over the entire cross section can be adjusted as needed.
  • each blade could be biased by means of a separate actuating means relative to the profile, so as to realize an active grinding. It is particularly simple, however, when the device comprises a fluidbeaufschlagbaren pressure body for generating the biasing force, which is arranged between the profile end faces of the lamellae and a support surface of the shaped body so as to load each blade with almost matching biasing force due to the uniform pressure distribution of the pressure hull and thereby being able to realize a passive grinding.
  • the molded body can be acted upon in a rapid time sequence with a variable biasing force.
  • the machining quality is improved in the grinding process in a simple manner that the biasing force is not set substantially constant as in the prior art according to the desired Abtrags oriental, but a continuous change between predetermined limits is subjected.
  • this alternating prestressing force chips and particles are not pressed into the surface of the rail and thereby damaged, but the chips and particles automatically come out of the processing zone laterally during the very brief but sufficient phase of the reduced prestressing force.
  • the erosion force is not reduced by the variable biasing force, but rather is improved, which can be attributed to the low heat generation and the improved wear behavior of the abrasive belt.
  • the shaped body can be driven with an oscillating movement, wherein the frequency is dimensioned such that, taking into account the contact surface of the grinding belt with the rail of each surface region of the rail is subjected to both the first and the second biasing force, ie in particular a full machining cycle undergoes the continuously variable biasing force.
  • the device may comprise a compressed air pulsator, by which the pneumatic cylinder driving the shaped body is subjected to a vibration. Due to the separation of functions of the transmission of the biasing force on the one hand and the introduction of the pulsating movement on the other hand, a particularly diverse, almost unlimited adjustability of the respective desired machining program is achieved.
  • a particularly promising modification is also provided by the fact that a sliding element is provided between the grinding belt and the lamellae which, for example, can also be designed to run endlessly around and can be moved to the grinding belt almost without slip.
  • the wear behavior of the abrasive belt, as well as the heat development can be further optimized.
  • an undesirable effect due to the increased in the seam region of the endless abrasive belt abruptly increased material thickness of the abrasive belt and the associated increased resistance upon impact of this interface to the molding can be avoided by the sliding belt is used to compensate for such material thickness differences.
  • the sliding belt can in turn be used as a wear material, so as to concentrate the wear occurring in the relatively inexpensive interchangeable sliding belt.
  • the grinding belt for setting different parallel tracks in different working positions can be fixed transversely to the feed movement of the grinding belt, so that due to the detected degree of wear of the grinding belt a parallel displacement are made transversely to the rail can.
  • continuously changing tracks can be realized, wherein the grinding belt can be moved in an oscillating manner in the transverse direction.
  • the abrasive belt leading pulleys are moved axially transversely to the rail.
  • the abrasive belt is preferably guided by means of a drive roller and at least two pulleys in a horizontal plane, of which at least one guide roller has a plurality of circumferentially arranged groove-shaped recesses, which serves similar to a known tire profile of the intake of liquid due to the belt tension by the deflection of the Abrasive belt can escape.
  • a drive roller and at least two pulleys in a horizontal plane, of which at least one guide roller has a plurality of circumferentially arranged groove-shaped recesses, which serves similar to a known tire profile of the intake of liquid due to the belt tension by the deflection of the Abrasive belt can escape.
  • the device could be designed for stationary processing of rail sections.
  • a modification is particularly advantageous in which the device is equipped with a mobile chassis movable along a rail and can thus be used, for example, as a trailer or in self-propelled operation, following a previous Fräsbearbeitungsvörraum.
  • the processing of the rail is preferably carried out in the opposite direction.
  • a plurality of abrasive belts for simultaneous or alternative use can be provided in the device, wherein for the temporal processing of parallel rails at least two by means of a respective shaped body against the respective profile prestressed abrasive belts are preferably realized.
  • further functional elements of the device can be provided multiple times or even assigned to several abrasive belts at the same time.
  • a common drive can be provided.
  • FIGS. 1 and 2 show a side view and an enlarged front view.
  • the device 1 has an endlessly circulating in the direction of the main extension of the profile 2 sanding belt 3, which is pressed in a horizontal region between two pulleys 4, 5 by means of a plurality of parallel, extending in the longitudinal direction of the profile 2 fins 6 thereto.
  • the slats 6 are arranged vertically movable and undeliverable by means of a pneumatically actuated pressure pad 7 with a biasing force 8 in the direction of the profile 2.
  • the device 1 In order to be able to act on the slats 6 with a variable biasing force 8 and thereby achieve an optimal adaptation of the grinding belt 3 to the profile, individual slats 6 can be acted upon by a different biasing force.
  • the device 1 To avoid a thermal overload of the abrasive belt 3 on the one hand and the fins 6 on the other hand, the device 1, a cooling device 9, through which a flow of coolant into the respective gap 10 between the fins 6 can be fed.
  • the slats 6 are additionally equipped with recesses 11, through which a lateral heat dissipation can be realized.
  • various parallel tracks are provided transversely to the direction of rotation 12 of the sanding belt 3.
  • the device 1 is moved by means of a chassis, not shown, on the rail 2 in the feed direction 14, so that there is a machining in reverse grinding.
  • the apparatus 1 further has a catching device 15 arranged in the feed direction 14 behind the deflection roller 4 for abrasive particles and released grinding emissions.

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  • Structural Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen eines Profils, insbesondere einer für schienengebundene Fahrzeuge bestimmten Schiene, mittels eines in Richtung der Haupterstreckung des Profils endlos umlaufenden Schleifbands, welches mit einer einstellbaren Vorspannkraft gegen das Profil anpressbar ist, wobei das Schleifband mittels einer Vielzahl in einem Formkörper relativ zueinander beweglicher, sich jeweils in Längsrichtung des Profils erstreckender Lamellen gegen das Profil anlegbar ist.
  • Eine solche Vorrichtung wird beispielsweise im Gleisbau bei der Schienenbearbeitung zu Instandhaltungszwecken eingesetzt. Der Schleifbearbeitung voraus geht dabei eine Fräsbearbeitung, wobei die auf diese Weise erzielbaren Bearbeitungsergebnisse zwingend eine Nachbearbeitung durch Schleifen der Lauffläche erfordern. Anderenfalls würden sich Rattermarken in unerwünschter Weise, insbesondere akustisch bemerkbar machen.
  • Aus der US 2,456,217 A ist bereits eine Vorrichtung zum Schleifen eines Profils mittels eines in Richtung der Haupterstreckung des Profils endlos umlaufenden Schleifbands bekannt, welches mit einer einstellbaren Vorspannkraft gegen mittels einer Vielzahl in einem Formkörper gehaltener, sich jeweils in Längsrichtung des Profils erstreckender Lamellen gegen das Profil anlegbar ist. Zur Anpassung an das Profil sind die Lamellen im Stillstand der Vorrichtung einstellbar. Hierzu weist jede Lamelle zwei schlitzartige, vertikale Durchbrechungen für zwei alle Lamellen durchdringende Schrauben auf, um diese in unterschiedlichen relativen Positionen festlegen zu können. Benachbarte Lamellen liegen dann spaltfrei und kraftschlüssig gegeneinander.
  • Durch die CH 670 667 A5 ist bereits eine Vorrichtung zum Schleifen einer Schiene mit einem parallel zur Schienen-Längsachse laufenden Schleifband bekannt. Das Schleifband wird beim Schleifen durch einen profilierten Gleitschuh gegen die zu schleifende Schiene gepresst.
  • Die DE 41 19 525 A1 offenbart auch bereits eine Vorrichtung zum Schleifen und Egalisieren der Laufoberfläche einer Eisenbahnschiene nach einer Ausbesserung durch Auftragsschweißung. Die Vorrichtung hat einen bewegbaren Andrückschuh, der in Kontakt und Andruck auf die Innenseite eines Schleifbands kommt, und Stütz-Berührungslager aufweist, die, verbunden mit dem Rahmen, in Andruck auf die Schiene beiderseits der Arbeitszone kommen. Der Bewegungsweg des Andrückschuhs in Richtung auf das Schleifband unter der Einwirkung eines Einstellrades, das mittels einer Feder wirkt, wird durch einen Anschlag auf die Ausrichtung der aktiven Seite des Schleifbandes auf eine gerade Linie begrenzt, die durch die Abstützpunkte der Stützlager auf der Schiene hindurchgeht. Auf diese Weise eliminiert das Schleifband, dessen aktive Seite parallel zur Richtung der Schiene verläuft, nur das Überstehende des den Ausgleich schaffenden Auftragsmetalls.
  • Weiterhin bezieht sich auch die US 5,997,391 A auf eine Vorrichtung zum Schleifen einer Schiene mit einem parallel zur Schienen-Längsachse laufenden Schleifband. Das Schleifband wird durch einen vorgespannten Schuh auf die Schiene gedrückt.
  • Außerdem betrifft auch die JP 2003-053655 A eine Vorrichtung zum Schleifen einer Schiene mit einem in Längsrichtung der Schiene laufenden Schleifband, bei der das Schleifband mittels eines Druckelementes auf die Schiene gedrückt wird.
  • Durch die EP 0 444 242 A1 ist weiterhin auch eine Vorrichtung zum Schleifen einer Schienenlauffläche mit einem parallel zur Schienenlängsachse ausgerichteten Schleifband bekannt, wobei zwischen den Andrückrollen und dem Schleifband ein weiteres als Andrückriemen ausgebildetes Band angeordnet ist.
  • Die Vorrichtung zum Bandschleifen gemäß der DE 30 20 393 A1 ist mit einem Schleifband und einem zwischen dem Schleifband und einer Stützscheibe angeordneten Flachband ausgestattet.
  • Ferner bezieht sich auch die DE 20 2005 012 147 U1 auf eine Vorrichtung zum Schleifen einer Schiene mit einer entsprechend dem Schienenkopf geformten Kontaktrolle, durch die ein Schleifband gegen diesen angedrückt wird.
  • In der Praxis treten bei solchen, auf dem Funktionsprinzip eines in Längsrichtung der Schiene umlaufenden Schleifbandes basierenden, Vorrichtungen oftmals thermische Probleme auf, die zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Oberflächenqualität aufgrund des damit verbundenen erhöhten Verschleißes des Schleifbands führen können. Insbesondere erfordern solche Bearbeitungsfehler eine Nachbearbeitung der Schiene, die vor allem aufgrund der sehr begrenzt verfügbaren Bearbeitungszeit von Bahnschienen mit einem erheblichen Aufwand verbunden ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, die mittels der Vorrichtung durch die Schleifbearbeitung erzielbare Oberflächenqualität zu verbessern. Insbesondere soll dabei zugleich die Bearbeitungsgeschwindigkeit gesteigert werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
  • Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung derart ausgeführt, dass die Lamellen relativ zueinander beweglich sind, benachbarte Lamellen einen Spalt einschließen und der Formkörper eine Führung aufweist, durch welche die Lamellen in zueinander beabstandeten Ebenen beweglich angeordnet sind. Hierdurch wird einerseits eine wesentlich verbesserte Druckverteilung und damit eine reduzierte maximale thermische Belastung erreicht, indem in optimaler Weise das Schleifband durch jede Lamelle mit derselben Kraft beaufschlagt wird. Zudem gelingt es dadurch, das Schleifband an die Querschnittsform des Profils in idealer Weise anzupassen und entsprechend gegen die Profiloberfläche anzupressen. Die Lamellen weisen dabei beispielsweise eine Materialstärke zwischen 1 und 3 mm, insbesondere 2 mm und ein Spaltmaß von weniger als 1 mm auf. Der Betrag oder der zeitliche Verlauf der Vorspannkraft kann aufgrund der durch eine Steuereinheit erfassten Betriebsbedingungen und Umgebungsbedingungen einstellbar sein. Die Lammellen könnten zudem jeweils eine dem Schleifband zugewandte, reibmindemde Gleitfläche aufweisen. Hierdurch werden der Verschleiß und zugleich eine unerwünschte Wärmeentwicklung wesentlich vermindert.
  • Die Lamellen könnten dabei senkrecht zur dem nächstliegenden Oberflächenbereich des Profils entsprechend einer gegebenenfalls vorhandenen Wölbung angeordnet werden. Besonders zweckmäßig ist es hingegen, wenn die Lamellen in parallelen Ebenen beweglich angeordnet sind, so dass durch die parallele Anordnung ein gleich bleibendes Spaltmaß unabhängig von einer möglichen Relativbewegung benachbarter Lamellen realisiert werden kann. Zugleich wird dadurch eine gleichmäßige Wärmeableitung sichergestellt.
  • Eine andere, ebenfalls besonders vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird dadurch erreicht, dass der Formkörper eine kammartige Führung für die Lamellen aufweist, durch welche die Lamellen in zueinander beabstandeten Ebenen beweglich angeordnet sind, um so mit geringem Aufwand die Einhaltung des erforderlichen Spaltmaßes zu gewährleisten.
  • Dabei wird gemäß einer weiteren praxisgerechten Ausgestaltung, bei welcher der Formkörper einen in Längsrichtung des Profils vor oder hinter den Lamellen angeordneten Anschlag hat, zusätzlich eine unerwünschte Verlagerung der Lamellen in Längsrichtung des Profils vermieden.
  • Die erfordertiche Wärmeabfuhr kann über eine entsprechende Gestaltung der Oberfläche insbesondere mittels Kühlrippen erreicht werden. Besonders sinnvoll ist hingegen eine Weiterbildung der Erfindung, bei welcher die Vorrichtung eine Kühleinrichtung aufweist, durch die ein Kühlmittelstrom in den jeweiligen Spalt zwischen den Lamellen zuführbar ist. Hierzu dienen Auslassöffnungen für den Kühlstrom, beispielsweise Wasser, durch welche das Kühlmittel feinstverteilt auf die Oberflächen der Lamellen gelangt, um so die schnelle Wärmeabfuhr sicherzustellen.
  • Besonders effzient ist es auch, wenn als Kühlmittel ein Luft-Wassergemisch in den jeweiligen Spalt zwischen den Lamellen zuführbar ist, welches sich als feiner Nebel auf den Lamellen niederschlägt und dadurch die Wärmeabfuhr weiter beschleunigt. Zur Erzeugung des Nebels dient dabei Druckluft, die mit einzelnen Wassertropfen versetzt wird und auf die Lamellenoberfläche gelenkt wird.
  • Dabei ist es besonders Erfolg versprechend, wenn die Vorrichtung eine Einrichtung zur lonisierung der Lamellen aufweist, um so durch entsprechende Anziehungskräfte den Niederschlag des Luft-Wassergemischs auf den derart ionisierten Lamellen sicherzustellen. Hierdurch wird nicht nur der Wasserverbrauch reduziert, sondern zusätzlich eine gleichmäßige Benetzung der gesamten Lamellenoberflächen sichergestellt.
  • Die Lamellen könnten elastisch verformbar, insbesondere also nachgiebig sein, um so die übertragbare Vorspannkraft über die Querschnittsbreite des Profils konstant zu halten. Besonders zuverlässig ist es hingegen, wenn einzelne oder mehrere Lamellen gemeinsam mit der erforderlichen Vorspannkraft beaufschlagbar sind, um so die Vorspannkraft gesteuert einstellen zu können. Insbesondere kann so also der Abtrag beim Bandschleifen über den gesamten Querschnitt bedarfsweise eingestellt werden.
  • Zur Einstellung der Vorspannkraft könnte jede Lamelle mittels eines separaten Stellmittels gegenüber dem Profil vorspannbar sein, um so ein aktives Schleifen zu realisieren. Besonders einfach ist es hingegen, wenn die Vorrichtung einen fluidbeaufschlagbaren Druckkörper zur Erzeugung der Vorspannkraft aufweist, der zwischen dem Profil abgewandten Stirnseiten der Lamellen und einer Stützfläche des Formkörpers angeordnet ist, um so aufgrund der gleichmäßigen Druckverteilung des Druckkörpers jede Lamelle mit nahezu übereinstimmender Vorspannkraft belasten und dadurch ein passives Schleifen realisieren zu können.
  • Dabei ist gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform der Formkörper in einer schnellen zeitlichen Folge mit einer veränderlichen Vorspannkraft beaufschlagbar. Hierdurch wird in einfacher Weise die Bearbeitungsqualität bei der Schleifbearbeitung dadurch verbessert, dass die Vorspannkraft nicht wie beim Stand der Technik entsprechend der gewünschten Abtragsleistung im Wesentlichen konstant eingestellt wird, sondern einer stetigen Veränderung zwischen vorbestimmten Grenzwerten unterworfen wird. Durch diese wechselnde Vorspannkraft werden Späne und Partikel nicht etwa in die Oberfläche der Schiene eingedrückt und diese dadurch beschädigt, sondern die Späne und Partikel gelangen während der sehr kurzen, aber hinreichenden Phase der reduzierten Vorspannkraft selbsttätig aus der Bearbeitungszone seitlich heraus. Zugleich hat sich gezeigt, dass durch die veränderliche Vorspannkraft die Abtragsleistung nicht etwa reduziert wird, sondern vielmehr verbessert ist, was auf die geringe Wärmeentwicklung und das verbesserte Verschleißverhalten des Schleifbandes zurückgeführt werden kann.
  • Hierzu kann der Formkörper mit einer oszillierenden Bewegung antreibbar sein, wobei die Frequenz derart bemessen ist, dass unter Berücksichtigung der Kontaktfläche des Schleifbandes mit der Schiene jeder Oberflächenbereich der Schiene sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten Vorspannkraft beaufschlagt wird, insbesondere also einen vollen Bearbeitungszyklus der kontinuierlich veränderlichen Vorspannkraft durchläuft.
  • Weiterhin kann die Vorrichtung einen Druckluftpulsator aufweisen, durch welchen der den Formkörper antreibende Pneumatikzylinder einer Schwingung unterworfen wird. Durch die Funktionstrennung der Übertragung der Vorspannkraft einerseits und der Einleitung der pulsierenden Bewegung andererseits wird eine besonders vielfältige, nahezu unbegrenzte Einstellbarkeit des jeweils gewünschten Bearbeitungsprogrammes erreicht.
  • Eine besonders viel versprechende Abwandlung wird auch dadurch geschaffen, dass zwischen dem Schleifband und den Lamellen ein Gleitelement vorgesehen ist, welches beispielsweise auch endlos umlaufend ausgeführt und nahezu schlupffrei zu dem Schleifband bewegt werden kann. Das Verschleißverhalten des Schleifbandes, ebenso wie die Wärmeentwicklung kann dadurch weiter optimiert werden. Zudem kann ein unerwünschter Effekt aufgrund der im Nahtbereich des endlosen Schleifbandes sprunghaft erhöhten Materialstärke des Schleifbands und des damit einhergehenden erhöhten Widerstandes beim Auftreffen dieser Nahtstelle auf den Formkörper vermieden werden, indem das Gleitband zum Ausgleich solcher Materialstärkendifferenzen genutzt wird. Ferner kann das Gleitband seinerseits als Verschleißmaterial verwendet werden, um so den auftretenden Verschleiß in dem vergleichsweise kostengünstig austauschbaren Gleitband zu konzentrieren.
  • Eine andere, ebenfalls besonders Erfolg versprechende Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird dadurch erreicht, dass das Schleifband zur Einstellung verschiedener paralleler Spuren in unterschiedlichen Arbeitspositionen quer zur Vorschubbewegung des Schleifbandes festlegbar ist, so dass aufgrund des erfassten Abnutzungsgrades des Schleifbandes eine Parallelverschiebung quer zu der Schiene vorgenommen werden kann. Selbstverständlich können auch kontinuierlich wechselnde Spuren realisiert werden, wobei das Schleifband in Querrichtung oszillierend bewegt werden kann. Hierzu werden beispielsweise mehrere, das Schleifband führende Umlenkrollen quer zu der Schiene axial verfahren.
  • Das Schleifband ist vorzugsweise mittels einer Antriebsrolle und zumindest zwei Umlenkrollen in einer horizontalen Ebene geführt, von denen zumindest eine Umlenkrolle mehrere am Umfang angeordnete nutenförmige Ausnehmungen aufweist, die ähnlich einem bekannten Reifenprofil der Aufnahme von Flüssigkeit dient, die aufgrund der Bandspannung durch die Umlenkung aus dem Schleifband austreten kann. Mittels einer zustellbaren Rolle kann zudem in einfacher Weise die Bandspannung des Schleifbandes eingestellt werden.
  • Die Vorrichtung könnte zur stationären Bearbeitung von Schienenabschnitten ausgeführt sein. Besonders vorteilhaft ist demgegenüber eine Abwandlung, bei der die Vorrichtung mit einem entlang einer Schiene beweglichen Fahrgestell ausgestattet ist und dadurch beispielsweise als ein Anhänger oder im selbstfahrenden Betrieb, einer vorgehenden Fräsbearbeitungsvörrichtung folgend eingesetzt werden kann. Die Bearbeitung der Schiene erfolgt dabei bevorzugt im Gegenlaufschleifen.
  • Selbstverständlich können bei der Vorrichtung mehrere Schleifbänder zum zeitgleichen oder alternativen Einsatz vorgesehen sein, wobei zur zeitlichen Bearbeitung paralleler Schienen zumindest zwei mittels eines jeweiligen Formkörpers gegen das jeweilige Profil vorspannbare Schleifbänder bevorzugt realisiert werden. Wahlweise können weitere Funktionselemente der Vorrichtung mehrfach vorgesehen sein oder auch mehreren Schleifbändern zugleich zugeordnet sein. Beispielsweise kann ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen sein.
  • Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Fig.2
    einen Ausschnitt der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung in einer vergrößerten Vorderansicht.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Schleifen eines als Schiene ausgeführten Profils 2 wird anhand der Figuren 1 und 2 näher dargestellt, die eine Seitenansicht sowie eine vergrößerte Vorderansicht zeigen. Die Vorrichtung 1 weist ein in Richtung der Haupterstreckung des Profils 2 endlos umlaufendes Schleifband 3 auf, welches in einem horizontalen Bereich zwischen zwei Umlenkrollen 4, 5 mittels einer Vielzahl paralleler, sich in Längsrichtung des Profils 2 erstreckender Lamellen 6 an diese angepresst wird. Hierzu sind die Lamellen 6 vertikal beweglich angeordnet und mittels eines pneumatisch betätigbaren Druckkissens 7 mit einer Vorspannkraft 8 in Richtung des Profils 2 zustellbar. Um die Lamellen 6 bedarfsweise mit einer veränderlichen Vorspannkraft 8 beaufschlagen zu können und dadurch eine optimale Anpassung des Schleifbands 3 an das Profil zu erreichen, können einzelne, Lamellen 6 mit abweichender Vorspannkraft beaufschlagt werden. Zur Vermeidung einer thermischen Überlastung des Schleifbandes 3 einerseits und der Lamellen 6 andererseits weist die Vorrichtung 1 eine Kühleinrichtung 9 auf, durch die ein Kühlmittelstrom in den jeweiligen Spalt 10 zwischen den Lamellen 6 zuführbar ist. Die Lamellen 6 sind zusätzlich mit Ausnehmungen 11 ausgestattet, durch welche auch eine seitliche Wärmeabfuhr realisierbar ist. Um die gesamte Breite des Schleifbandes 3 nutzen zu können, sind verschiedene parallele Spuren quer zur Umlaufrichtung 12 des Schleifbandes 3 vorgesehen. Zu diesem Zweck sind die Umlenkrollen 4, 5 sowie eine nicht gezeigte Antriebsrolle in Pfeilrichtung 13 quer zu dem Profil 2 verfahrbar. Die Vorrichtung 1 wird mittels eines nicht gezeigten Fahrwerkes auf der Schiene 2 in Vorschubrichtung 14 bewegt, so dass sich eine Bearbeitung im Gegenlaufschleifen ergibt. Die Vorrichtung 1 hat weiterhin einen in Vorschubrichtung 14 hinter der Umlenkrolle 4 angeordnete Auffangeinrichtung 15 für Schleifpartikel sowie freigesetzte Schleifemissionen.

Claims (16)

  1. Vorrichtung (1) zum Schleifen eines Profils (2), insbesondere einer für schienengebundene Fahrzeuge bestimmten Schiene, mittels eines in Richtung der Haupterstreckung des Profils (2) endlos umlaufenden Schleifbands (3), welches mit einer einstellbaren Vorspannkraft (8) gegen das Profil (2) anpressbar ist, wobei das Schleifband (3) mittels einer Vielzahl in einem Formkörper sich jeweils in Längsrichtung des Profils (2) erstreckender Lamellen (6) gegen das Profil (2) anlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (6) relativ zueinander beweglichen sind, benachbarte Lamellen (6) einen Spalt (10) einschließen und der Formkörper eine Führung aufweist, durch welche die Lamellen (6) in zueinander beabstandeten Ebenen beweglich angeordnet sind.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (6) in parallelen Ebenen beweglich angeordnet sind.
  3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper einen in Längsrichtung des Profils (2) vor und/oder hinter den Lamellen (6) angeordneten Anschlag für die Lamellen (6) hat.
  4. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Kühleinrichtung (9) aufweist, durch die ein Kühlmittelstrom in den jeweiligen Spalt (10) zwischen den Lamellen (6) zuführbar ist.
  5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmittel ein Luft-Wasser-Gemisch in den jeweiligen Spalt (10) zwischen den Lamellen (6) zuführbar ist.
  6. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Einrichtung zur Ionisierung der Lamellen (6) aufweist.
  7. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne oder mehrere Lamellen (6) gemeinsam mit der erforderlichen Vorspannkraft beaufschlagbar sind.
  8. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen fluidbeaufschlagbaren Druckkörper zur Erzeugung der Vorspannkraft aufweist, der zwischen den dem Profil abgewandten Stirnseiten der Lamellen (6) und einer Stützfläche des Formkörpers angeordnet ist.
  9. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (6) in einer schnellen zeitlichen Folge mit einer veränderlichen Vorspannkraft (8) beaufschlagbar ist.
  10. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper in einer Führung beweglich angeordnet ist und mittels eines Pneumatikzylinders in Richtung der Schiene (2) zustellbar ist.
  11. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schleifband (3) und den Lamellen (6) ein Gleitelement, insbesondere ein endlos umlaufendes Gleitband, vorgesehen ist.
  12. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifband (3) zur Einstellung verschiedener paralleler Spuren in unterschiedlichen Arbeitspositionen quer (Pfeilrichtung 13) zur Vorschubbewegung (Vorschubrichtung 14) des Schleifbands (3) festlegbar ist.
  13. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifband (3) mittels einer Antriebsrolle und zumindest zwei Umlenkrollen (4, 5) in einer horizontalen Ebene geführt ist.
  14. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Umlenkrolle (4, 5) mehrere im Umfang angeordnete nutenförmige Ausnehmungen aufweist.
  15. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer zustellbaren Rolle die Bandspannung des Schleifbands (3) einstellbar ist.
  16. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mit einem entlang des Profils (2) beweglichen Fahrgestell ausgestattet ist.
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