EP4291713A1 - Track-bound maintenance machine and method for operating the machine - Google Patents

Track-bound maintenance machine and method for operating the machine

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Publication number
EP4291713A1
EP4291713A1 EP22702422.1A EP22702422A EP4291713A1 EP 4291713 A1 EP4291713 A1 EP 4291713A1 EP 22702422 A EP22702422 A EP 22702422A EP 4291713 A1 EP4291713 A1 EP 4291713A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
machine
unit
track
rail
tamping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22702422.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Johannes MAX-THEURER
Florian Auer
Michael KLEMENT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
Original Assignee
Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH filed Critical Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
Publication of EP4291713A1 publication Critical patent/EP4291713A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/12Packing sleepers, with or without concurrent work on the track; Compacting track-carrying ballast
    • E01B27/13Packing sleepers, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/16Sleeper-tamping machines
    • E01B27/17Sleeper-tamping machines combined with means for lifting, levelling or slewing the track
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B31/00Working rails, sleepers, baseplates, or the like, in or on the line; Machines, tools, or auxiliary devices specially designed therefor
    • E01B31/02Working rail or other metal track components on the spot
    • E01B31/12Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B31/00Working rails, sleepers, baseplates, or the like, in or on the line; Machines, tools, or auxiliary devices specially designed therefor
    • E01B31/02Working rail or other metal track components on the spot
    • E01B31/12Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails
    • E01B31/13Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails by milling
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B31/00Working rails, sleepers, baseplates, or the like, in or on the line; Machines, tools, or auxiliary devices specially designed therefor
    • E01B31/02Working rail or other metal track components on the spot
    • E01B31/12Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails
    • E01B31/15Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails by planing or filing
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B31/00Working rails, sleepers, baseplates, or the like, in or on the line; Machines, tools, or auxiliary devices specially designed therefor
    • E01B31/02Working rail or other metal track components on the spot
    • E01B31/12Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails
    • E01B31/17Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails by grinding

Definitions

  • the invention relates to a track maintenance machine for
  • the invention relates to a method for operating the machine.
  • the superstructure of a railroad track is subject to constant wear and tear due to use and the effects of the weather, which means that regular maintenance work is necessary.
  • the ballast bed In the case of a ballasted superstructure, the ballast bed, the track grid made of rails and sleepers as well as points and crossings must be maintained in particular.
  • the condition of the individual track objects and the position of the track grid in the ballast bed are checked at specified intervals.
  • the basis for this is the actual data of the superstructure, which is determined using various known measuring methods and measuring devices.
  • Work on the track body is usually carried out using a track-bound maintenance machine. Such machines are also called track construction machines or railway construction machines.
  • AT 518692 A1 discloses a method for detecting track objects and a maintenance system.
  • the maintenance system is used, for example, for track position measurement, track lifting/alignment and track tamping, contact wire course measurement or rail profile measurement.
  • deviations of the recorded actual state from a specified target state are evaluated and correction data are provided.
  • This data is subsequently used the control of maintenance units of a track-bound maintenance machine, for example a lifting/aligning unit and a tamping unit.
  • the invention is based on the object of a track-bound
  • Maintenance machine arranged at least one rail processing unit for continuous reprofiling of the rails.
  • the machine enables both the correction of the track geometry and the machine-integrated reprofiling of the rails during a work trip.
  • the elimination of rail defects, in particular of existing rolling contact fatigue damage, contributes to a higher durability of the corrected track geometry, because after the release of the processed track section, trouble-free driving on the rails is achieved. Without this measure, remaining rail defects would cause vibrations and shocks when driving on, which would quickly lead to renewed deterioration of the track geometry.
  • Another advantage is an optimal working speed, which results from the combination of track lifting/aligning, track tamping and rail reprofiling in a common maintenance machine.
  • the feed rate of a rail reprofiling tool is within a speed range typical of track tamping machines. Usual values are between 1000m/h and 2000m/h. High-performance tamping machines reach a working speed of up to 3000m/h. This means that all work processes can be carried out at the same forward speed without accepting any loss in the work performance of the respective maintenance unit.
  • the rail processing unit is arranged in one working direction behind the lifting/straightening unit and the tamping unit. This ensures that the track panel has an even support for the reprofiling of the rails. Any voids are eliminated by correcting the track position and tamping the sleepers. As a result, evenly distributed bearing forces of the rail bed counteract vertical loading of the rails in the course of reprofiling.
  • the rail processing unit includes a
  • Milling tool which in particular has a milling cutter head with an axis of rotation oriented transversely to a machine longitudinal direction.
  • a milling tool With a milling tool, sufficiently high material removal can be achieved in one operation so that pronounced rail defects can also be removed.
  • the tamping of the sleepers carried out immediately beforehand is particularly advantageous because the milling tool and supporting sliding shoes press onto the associated rail from above. An even support of the track grid leads to a high-quality milling result due to a stable track resistance in the vertical direction.
  • Rail processing unit comprises several milling tools arranged one behind the other and that in particular a front milling tool is designed as a roughing cutter and a rear milling tool is designed as a finishing cutter.
  • This arrangement combines high material removal with a sufficiently smooth rail surface.
  • the milling tools arranged one behind the other are assigned to different sections of the rail head profile. This facilitates the continuous processing of points, because the Milling tools can be used selectively in the area of the switch heart and the guide rails to take into account the limited free space.
  • the rail processing unit comprises a Flobel tool, which in particular has cutting bodies designed to be movable in relation to a base body. Due to the positive cutting edge geometry of the Flobel tool, no force acts on the rail from above. Movable cutter bodies also allow the cutters to be guided like a link along the surface of the rail head. The result of such processing is an almost uniformly smooth processing surface.
  • a smoothing device in particular a grinding tool, is arranged behind the rail processing unit in the working direction.
  • a smoothing device With such a smoothing device, any traces of intervention (knife marks) of the reprofiling tool are removed.
  • the lifting/straightening unit and the tamping unit are arranged on a separate machine frame, with at least one of the machine frames being designed as a satellite frame by means of a satellite drive so that it can be displaced in the longitudinal direction of the machine in relation to a flap frame. It makes sense for each machine frame to be supported on at least one rail chassis. This ensures an optimized load distribution.
  • the feed speeds of the units can be better coordinated with one another thanks to the structural decoupling.
  • the maintenance measures that can be carried out by means of the machine are further improved if at least one stabilization unit is arranged behind the tamping unit in the working direction.
  • the restored track position is sustainably stabilized by means of the stabilization unit, in that track settlements are anticipated.
  • An improvement in the machine design provides that a first machine part comprises the lifting/straightening unit and the tamping unit and that a second machine part coupled to the first machine part comprises the rail processing unit for reprofiling the rails.
  • a modular system can be implemented in which different versions of a tamping machine part can be combined with different versions of a machine part for rail reprofiling.
  • an energy supply device is set up on one machine part, with the other machine part being connected to the energy supply device via a supply line.
  • other system components of one machine part can also be used in the other machine part.
  • data from an assistance system in the tamping machine part is also used in the machine part for rail reprofiling.
  • the jointly used assistance system is used for the automated or semi-automated control of all units.
  • This embodiment of the invention is further improved in that the supply line between the machine parts has a detachable connection, the second machine part comprising an energy store and the energy store being chargeable via the supply line.
  • the second machine part for rail reprofiling can be operated temporarily separately from the first machine part.
  • the energy requirement of the rail processing unit is far lower than the energy requirement of the tamping machine part. Therefore, the energy supply from the energy store for the duration of at least one work assignment is possible without any problems.
  • the track panel is lifted and straightened on a track section by means of the lifting/aligning unit, with the sleepers of the Track panel are tamped by means of the tamping unit and the rails of the track panel are reprofiled by means of the rail processing unit.
  • the correction of the track geometry and the restoration of a fault-free rail head surface can be achieved for the first time in one work step.
  • the lifting/straightening unit and the tamping unit are moved forward in the working direction during successive working cycles, with the rail processing unit being moved continuously in the working direction at a speed adapted to the duration of the working cycles for reprofiling the rails.
  • the continuous rail processing is optimally coordinated with the cyclic tamping of the sleepers.
  • the lifting/straightening unit, the tamping unit, the rail processing unit for reprofiling the rails, a machine travel drive and optionally a satellite drive are controlled in a coordinated manner via a central control device.
  • the central control device enables automated or partially automated operation of the maintenance machine. Interruptions or variations in tamping cycles and rail processing are also taken into account. As soon as one unit deviates from normal operation, the other unit or units are controlled accordingly.
  • a machine part with the rail processing unit for reprofiling the rails is decoupled during a work assignment from another machine part with the lifting / straightening unit and the tamping unit and driven with its own drive.
  • the machine part for rail reprofiling acts temporarily as a drone. During this detached work phase, the drone continues to use control data from the tamping machine part. If necessary, the drone stays on a flexible Supply line connected to the tamping machine part, eliminating the need for an energy storage device.
  • Fig. 1 Maintenance machine for heaving, straightening and tamping a track and for rail reprofiling
  • Fig. 2 Maintenance machine with several milling tools
  • Fig. 3 Maintenance machine for lifting, straightening, tamping and stabilizing a track and for rail reprofiling
  • Fig. 4 Maintenance machine with a detachable machine part for rail reprofiling
  • Fig. 5 machine according to Fig. 4 in the uncoupled state
  • Rail processing unit for rail reprofiling on a satellite frame
  • the respective maintenance machine 1 shown in Figures 1-6 can be moved on rail chassis 2 on a track 3 and includes a lifting/straightening unit 4 for lifting and straightening the track and a tamping unit 5 for tamping the tracks.
  • the superstructure of the track 3 comprises a track grid 7 mounted in a ballast bed 6 with rails 9 fastened to sleepers 8.
  • a rail processing unit 11 for the continuous reprofiling of the rails 9 of the track 3 in use is arranged on a machine frame 10.
  • the machine frame 10 is a longitudinal beam which is supported at the end on rail carriages 2 .
  • a self-supporting car body is also meant as the machine frame 10 in the sense of the present invention.
  • Figures 1 to 5 each show a maintenance machine 1, which continuously moves forward in a working direction 12 during a work assignment.
  • the lifting/straightening unit 4 and the tamping unit 5 are arranged such that they can be displaced in a machine longitudinal direction 33 relative to a main frame 13 .
  • a separate machine frame 14 is designed as a frame of a so-called satellite. This satellite frame is supported at a rear end on its own rail undercarriage 2 and is slidably mounted on the main frame 13 at a front end.
  • a satellite drive is used to move the satellite together with the lifting/aligning unit 4 and the tamping unit 5 relative to the main frame 13.
  • the satellite with the tamping unit 5 remains positioned above the currently tamped sleepers 8. Meanwhile, the main engine carrying the satellite is continuously moving forward in the working direction 12 . As soon as a tamping process is completed, the satellite overtakes the main engine and stops over the next sleepers 8 to be tamped. In this way there is a continuous forward movement of the maintenance machine 1 together with the rail processing unit 11 for rail reprofiling.
  • the variants shown include multi-part machine frames 10, 13, 14.
  • the machine frame 10, on which the rail processing unit 11 is attached forms the main frame 13 of the maintenance machine 1.
  • the maintenance machine 1 includes an assistance system that is disclosed in A 519739 A1.
  • a sensor device 15 is arranged on the front face of the maintenance machine 1 as seen in the working direction 12 .
  • This sensor device 15 includes, for example, a laser rotation scanner 16, a color camera 17 and a plurality of laser line scanners 18.
  • the laser rotation scanner 16 supplies a three-dimensional point cloud of the track 3 together with the surroundings during forward travel.
  • the laser line scanners 18 are aimed at the rails 9 . Photographic representations of the track 3 are continuously recorded with the color camera 17 .
  • the data recorded by the sensor device 15 are processed in a computing unit 19 and stored in a suitable memory unit.
  • a three-dimensional model of track 3 and its surroundings is calculated from the point cloud and the color representations.
  • sleepers 8, sleeper compartments, rails 9 together with rail defects and obstacles are identified in the model.
  • the applicability of the aggregates 4, 5, 11 is checked for each track location at which a work process is to be carried out. For example, threshold compartments accessible to the tamping unit 5 are determined. The best possible rail gripping positions are determined for the lifting/aligning unit 4 . For the rail processing unit 11, an engagement depth for the cutting tools to be used is determined on the basis of the identified rail defects. To avoid collisions with detected obstacles, the working position of the respective unit 4, 5, 11 is automatically changed if necessary. For example, individual tools of the rail processing unit 11 are raised to form an engagement ramp and brought back into engagement with the associated rail 9 after an obstacle.
  • a central control device 21 is advantageously arranged to control a machine travel drive 20, the satellite drive and various working drives of the units 4, 5, 11. This continuously receives data from the computing unit 19 and adjusts the control of the aggregates 4, 5,
  • the central control device 21 intervenes in the control sequence of the other units 4, 5, 11 according to a predetermined control scenario.
  • a respective drive control 22 translates the specifications of the central control device 21 into specific control signals for actuating the working drives.
  • Additional cameras 17 are advantageously arranged for remote control and monitoring of the units 4, 5, 11.
  • the track position is corrected by means of a so-called control computer 23.
  • the track geometry is continuously measured by means of a measuring system 24 arranged on the machine 1 with measuring chords and/or optical measuring devices.
  • the control computer 23 specifies desired values which have previously been determined.
  • the working drives of the lifting/straightening unit 4 are controlled in a corresponding manner so that the measured track geometry is adjusted to the desired track position.
  • the maintenance machine 1 also includes an energy supply device 25.
  • a diesel engine supplies the necessary energy for the travel drives 20 and the working drives of the units 4, 5, 11 via a generator and/or a pump distributor gear.
  • a hybrid solution is advantageous provided, at a combustion engine is only used when there is no overhead line to supply electrical energy. If there is an active overhead line, an electric motor is supplied via a pantograph 26, a high-voltage module, a transformer and a power converter.
  • a pump transfer case is coupled to both the internal combustion engine and the electric motor.
  • Connected hydraulic pumps are components of a hydraulic system for supplying hydrostatic travel drives 20 and hydraulic working drives.
  • the present invention enables particularly efficient energy management because only one energy supply device 25 is required for the combined track maintenance work.
  • the position of the energy supply device 25 within the maintenance machine 1 can be adapted to specific characteristics of the individual units 4, 5, 11.
  • the energy supply device 25 is arranged in a first machine part 27 .
  • This front machine part 27 includes the lifting/straightening unit 4 and the tamping unit 5 and thus forms a tamping machine part.
  • a second machine part 28 is coupled to the stuffing machine part.
  • the latter includes the rail processing unit 11 and is connected to the energy supply device 25 via a supply line 29 .
  • the rail processing unit 11 is a grinding unit, preferably with a plurality of grinding bodies arranged one behind the other. However, a large number of such grinding tools are necessary in order to ensure sufficient material removal in one work cycle.
  • the rail processing unit 11 in the second machine part 28 includes a tool 30 for peripheral milling or planing.
  • the rail head surface is machined by the cutting edges of the tool 30 working on the peripheral side.
  • the tool scope is surface determining.
  • the present invention also includes rail processing units 11 for face milling or profiling. With end face milling, the rail head surface is machined by cutting edges arranged on the front side of the tool.
  • Profile milling is a combination of peripheral and face milling. The transitions from peripheral cutting edge to front cutting edge are smooth. End face milling and profile milling is particularly suitable for smoothing the rail surface after peripheral milling.
  • the respective tool 30 comprises a base body in which replaceable cutting edges are attached.
  • the base body has sectors on the circumference that can be dismantled separately. When installed, the sectors are connected to a base via precise centering. In this way, additional sectors can be fitted with new or turned cutting inserts in the dismantled state. As soon as the cutting edges on the tool 30 are worn out, only the entire sectors are replaced in an exchange device 31. This significantly reduces the time required because the cutting inserts do not have to be exchanged directly on the tool 30.
  • Rail surfaces are usually milled with cutting edges that have a negative rake angle.
  • a jointed tool with a centered interface is advantageously used for peripheral milling or profile milling. The so-called jointing enables an even protrusion of all circumferentially arranged cutting edges. Run-out errors are eliminated. A particularly uniform processing surface can thus be achieved.
  • each rail 9 is assigned a large milling tool 30, for example with an outer diameter of approximately 1500 mm. In this way, very flat traces of intervention are achieved, so that subsequent smoothing can be omitted in some cases.
  • Each milling tool 30 includes a milling cutter head 32 with an axis of rotation 34 oriented transversely to the longitudinal direction 33 of the machine. The housing together with the milling cutter head 32 can be pivoted about this pivot axis 35 by means of an actuator 36 relative to the associated rail 9 . For the Processing of the rails 9, the respective milling cutter head 32 is lowered onto the associated rail 9 by pivoting it down.
  • the infeed of the respective milling cutter head 32 against the rail 9 is carried out by means of sliding shoes 37.
  • the sliding shoes 37 are arranged in front of and behind the milling cutter head 32 in the working direction 12 and support the housing together with the milling cutter head 32 on the associated rail 9.
  • the milling cutter head 32 can be adjusted relative to a slide shoe 37 by means of a further actuating drive 38, as a result of which the desired depth of engagement can be set.
  • the front sliding shoe 37 is hollow to accommodate the material chips.
  • the material chips are conveyed into a collecting container 39 via a suction device connected to the sliding shoe 37 .
  • the collecting container 39 is advantageously arranged on the second machine part 28 .
  • the collection container 39 is emptied via a side opening after the end of a work assignment.
  • a smoothing device 40 is arranged behind the rail processing unit 11 in the working direction 12 in order to eliminate traces of contact that occur during peripheral milling.
  • This is, for example, a grinding tool with sliding blocks 41 that are moved back and forth cyclically in the longitudinal direction of the rail.
  • other grinding tools can also be used, for example a belt grinder 42.
  • the smoothing device 40 can also include grinding bodies for peripheral, profile or face grinding.
  • Another alternative is a unit for face milling or profile milling. Appropriate milling techniques do not leave any disturbing traces of intervention.
  • the same arrangement is also used for peripheral planing.
  • the cutter head 32 is equipped with cutting edges that have a positive rake angle.
  • the cutters are attached to rams, which are mounted in a base body so that they can be moved radially.
  • the cutting edges that are in engagement are guided approximately in the longitudinal direction of the rail by means of a slotted link control arranged inside the cutter head 32 .
  • the central control device 21 intervenes in the control of the milling tool 30.
  • a predetermined tamping cycle time is exceeded, for example if a sleeper 8 has to be tamped several times until the ballast is optimally compacted.
  • a method described in AT 520056 A1 for automatically checking the ballast compaction is advantageously used. This makes it possible to automatically predict longer stuffing cycles. As a result, it is possible to react in good time with an adjusted feed rate for rail processing.
  • the milling tool 30 is disengaged, with the exact location of the work interruption being stored.
  • a safety buffer for the movement of the satellite relative to the Flaupt machine is used in order to guide the milling tool 30 out of the material engagement along a ramp.
  • the satellite or possibly the entire machine 1 is then reset and the rail processing is continued at the saved point with an intervention ramp.
  • the machine 1 in Fig. 2 largely corresponds to the machine 1 in Fig. 1 with a different rail processing unit 11 for rail reprofiling.
  • a different rail processing unit 11 for rail reprofiling instead of one large milling or Flobel tool 30, three smaller milling tools 30 for peripheral milling are arranged here per rail 9, for example with an outer diameter of approximately 600 mm.
  • Different milling tools 30 can be combined with one another in different variants.
  • all milling tools 30 assigned to a rail 9 cover the profile section of the rail head profile to be machined.
  • the foremost milling cutter head 32 is designed as a roughing cutter and the two following milling cutter heads 32 are designed as finishing cutters. With this combination, particularly high material removal is possible in one work cycle.
  • the cutter heads 32 arranged one behind the other are assigned to different profile sections of the rail head profile to be machined.
  • This combination allows for different machining processes, in that either all milling cutter heads 32 or only individual milling cutter heads 32 are brought into engagement with the associated rail 9 .
  • individual milling cutter heads 32 can be raised in order to avoid collisions with a switch heart or a crossing rail 9 .
  • the suspension of the individual milling tools 30 on the machine frame 10 essentially corresponds to the design of the large milling tool 30 according to FIG. 1.
  • a smoothing device 40 is also arranged after the rail processing unit 11 .
  • Another replacement device 31 is provided for replacing a milling tool 30 with worn cutting edges.
  • the entire milling cutter heads 32 are exchanged and fitted with new or reversed cutting inserts. Due to the smaller size, several spare cutter heads 32 can also be carried here. This means that quick tool changes can also be carried out to adapt to different rail head profiles.
  • the maintenance machine 1 in Fig. 3 includes an extension for track stabilization.
  • a third machine part 43 is arranged between the first machine part 27 for rail lifting/aligning and for tamping and the second machine part 28 for rail reprofiling.
  • the third machine part 43 is connected to the first machine part 27 via an articulated connection and includes the energy supply device 25.
  • Two stabilization units 44 are fastened to the associated machine frame 10. These are lowered onto the rails 9 during a work assignment. Vibrations are transmitted to the track panel 7 via splayed flanged wheels and rail clamps in order to stabilize them in the ballast bed 6 after the track tamping.
  • the ballast stones are converted into an even denser structure by means of the stabilization units 44.
  • This stabilization process anticipates settlement of the track grid 7, which would otherwise occur in an uncontrolled manner as a result of subsequent rail traffic. This creates optimal conditions for rail reprofiling.
  • the stabilized support of the track grid 7 offers a completely even counter pressure when milling the rails. This means that large depths of engagement can also be set during milling with a correspondingly increased pressure on the rails 9 without reducing the quality of the work result.
  • the stabilization units 44 are used to check the rail fastenings of the processed track section.
  • a modified spreading drive within the respective unit 44 is used here.
  • the respective spreading drive is set up to apply a modulated spreading force to the rails 9 .
  • the expanding drive is not only used to press the flanged wheels without play against the inside of the respective rail head.
  • a variable spreading force is specified, which is subsequently set in relation to a measured track width or track width difference.
  • the track width or the track width difference is measured by means of a suitable measuring device which, for example, comprises an electromechanical displacement sensor which is coupled to the spreader axle.
  • the change in track width caused by a change in the spreading force subsequently provides information about the condition of the respective rail fastening. This increases the quality of rail processing because loose rail fastenings are detected in good time. If necessary, the feed rate of the milling tool 30 is adjusted to a reduced fastening stability of a rail section.
  • FIG. 3 The second machine part 28 shown in FIG. 3 with the rail processing unit 11 essentially corresponds to that in FIG. 1.
  • a large milling tool 30 is arranged per rail 9 .
  • a belt grinder 42 is used here as the final smoothing device 40 .
  • Figures 4 and 5 also show a maintenance machine 1 with stabilization units 44.
  • the second machine part 28 can be temporarily uncoupled from the third machine part 42.
  • the second machine part 28 works as a drone.
  • the second machine part 28 has its own travel drive 20 and its own control device 45.
  • the drone is supplied with energy by the energy supply device 25 via a supply line 29.
  • the drone remains connected to the other machine parts 27, 43 via the supply line 29 during a work operation.
  • the supply line 29 is arranged in a cable drum 46 so that it can be pulled out, for example.
  • Control data are advantageously transmitted using radio modules 47 via an air interface. Control data is transmitted to the drone via the central control device 21, in particular speed specifications and data on rail defects and obstacles in track 3.
  • Another drone variant includes an electrical energy store 48 which can be charged by means of the energy supply device 21 via the supply line 29 .
  • the supply line 29 is temporarily disconnected via a plug-in device and the drone is supplied with power from the energy store 48.
  • the capacity of the energy store 48 is designed in such a way that continuous rail reprofiling can be carried out during a track possession.
  • both the plug-in device of the supply line 29 and a coupling device 49 are automatically released and connected. In this way, no personnel is required on track 3 to uncouple or couple the drone. In the decoupled state, a danger zone around the drone is monitored by cameras 17 . In addition, optical and acoustic warning devices 50 are arranged on the drone.
  • FIG. 1 Another variant of the maintenance machine 1 is shown in FIG. This group of vehicles moves forward cyclically in the working direction 12 during work. During a darning cycle, the machine stops at 1 for the duration of a tamping process.
  • the first machine part 27 includes an additional lifting unit 51 in addition to the lifting/aligning unit 6. In this way, a branching rail 9 is grasped and lifted in a switch area.
  • the tamping unit 5 is equipped with swiveling tamping picks for tamping points.
  • the energy supply device 25 and the rail processing unit 11 for rail reprofiling are arranged.
  • the tamping machine part 27 is also supplied with power by the energy supply device 25 .
  • the rail processing unit 11 comprises two milling tools 30 arranged one behind the other with a large outer diameter (approx. 1500 mm) for peripheral or profile milling per rail 9 .
  • the front milling tool 30 is preferably designed as a roughing milling cutter.
  • the rear milling tool 30 is a finishing milling cutter that works with a small depth of engagement. This achieves a high surface quality with negligible machining marks. Smoothing by means of a separate smoothing device 40 can be omitted.
  • Rail processing unit 11 mounted on its own machine frame 10. With a rear support on a rail carriage 2 and a front slidable support on a base frame 13, this arrangement forms a satellite. When used for work, the satellite is moved continuously along the track 3 at a constant feed rate by means of its own drive 20 . The feed rate, the respective tamping cycle duration and the relative movement between the Flaupt machine and the satellite are coordinated with one another by means of the central control device 21 .
  • a position detection system is advantageously set up on the maintenance machine 1 for local assignment.
  • This includes, for example, a fixed point detection device that is disclosed in AT 518579 A1. This makes it possible to determine an absolute track position.
  • Further components of the position detection system are, for example, an odometer, an inertial measurement unit (IMU) and a GNSS receiver 52.
  • IMU inertial measurement unit
  • GNSS receiver 52 The precise local and spatial detection of the maintenance machine 1 allows a comparison with previously collected track data and a location-related logging of the work results.
  • All maintenance machines 1 shown are exemplary combinations of the individual system components or machine parts 27, 28, 43.
  • the invention also includes other combinations.
  • the aggregates 4, 5, 11, 40, 44, 51 shown can be arranged in a different order, configuration and composition.

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Abstract

The invention relates to a track-bound maintenance machine (1) for maintaining a permanent way comprising a track grid (7) which is mounted in a ballast bed (6) and consists of sleepers (8) and rails (9) fastened thereon, comprising a lifting and levelling unit (4) for track lifting/levelling and a tamping unit (5) for track tamping. At least one rail machining unit (11) for continuously reprofiling the rails (9) is arranged on a machine frame (10). The elimination of rail defects contributes to increased stability of the adjusted track position because, after clearing the machined track portion, the rails (9) can be travelled on smoothly. The invention also relates to a method for operating the machine.

Description

Beschreibung description
Gleisgebundene Instandhaltungsmaschine und Verfahren zum Betreiben derTrack-bound maintenance machine and method for operating the
Maschine machine
Technisches Gebiet technical field
[01] Die Erfindung betrifft eine gleisgebundene Instandhaltungsmaschine zur[01] The invention relates to a track maintenance machine for
Instandhaltung eines Oberbaus mit einem in einem Schotterbett gelagerten Gleisrost aus Schwellen und darauf befestigten Schienen, umfassend ein Hebe-/Richtaggregat zum Gleisheben/-richten und ein Stopfaggregat zum Gleisstopfen. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben der Maschine. Maintenance of a superstructure with a track grid made of sleepers mounted in a ballast bed and rails attached thereto, comprising a lifting/straightening unit for lifting/straightening the tracks and a tamping unit for tamping the tracks. In addition, the invention relates to a method for operating the machine.
Stand der Technik State of the art
[02] Der Oberbau eines Bahnkörpers ist durch Nutzung und Witterungseinflüsse einem laufenden Verschleiß unterworfen, wodurch regelmäßige Instandhaltungsarbeiten notwendig sind. Instand zu halten sind bei einem Schotteroberbau insbesondere das Schotterbett, der Gleisrost aus Schienen und Schwellen sowie Weichen und Kreuzungen. Dazu wird in vorgegebenen Intervallen der Zustand der einzelnen Gleisobjekte und die Lage des Gleisrostes im Schotterbett überprüft. Basis dafür bilden Ist-Daten des Oberbaus, die mittels diverser bekannter Messverfahren und Messeinrichtungen ermittelt werden. Die Arbeiten am Bahnkörper erfolgt in der Regel mittels einer gleisgebundenen Instandhaltungsmaschine. Solche Maschinen werden auch Gleisbaumaschine oder Bahnbaumaschine genannt. [02] The superstructure of a railroad track is subject to constant wear and tear due to use and the effects of the weather, which means that regular maintenance work is necessary. In the case of a ballasted superstructure, the ballast bed, the track grid made of rails and sleepers as well as points and crossings must be maintained in particular. For this purpose, the condition of the individual track objects and the position of the track grid in the ballast bed are checked at specified intervals. The basis for this is the actual data of the superstructure, which is determined using various known measuring methods and measuring devices. Work on the track body is usually carried out using a track-bound maintenance machine. Such machines are also called track construction machines or railway construction machines.
[03] Die AT 518692 A1 offenbart ein Verfahren zur Erfassung von Gleisobjekten und ein Instandhaltungssystem. Das Instandhaltungssystem dient beispielsweise zur Gleislagemessung, zum Gleisheben/-richten und Gleisstopfen, zur Fahrdrahtverlaufsmessung oder zur Schienenprofilmessung. Zunächst werden Abweichungen des erfassten Istzustands von einem vorgegebenen Sollzustand ausgewertet und Korrekturdaten bereitgestellt. Mittels dieser Daten erfolgt in weiterer Folge die Ansteuerung von Instandhaltungsaggregaten einer gleisgebundenen Instandhaltungsmaschine, beispielsweise eines Hebe-/Richtaggregats und eines Stopfaggregats. [03] AT 518692 A1 discloses a method for detecting track objects and a maintenance system. The maintenance system is used, for example, for track position measurement, track lifting/alignment and track tamping, contact wire course measurement or rail profile measurement. First, deviations of the recorded actual state from a specified target state are evaluated and correction data are provided. This data is subsequently used the control of maintenance units of a track-bound maintenance machine, for example a lifting/aligning unit and a tamping unit.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
[04] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gleisgebundeneThe invention is based on the object of a track-bound
Instandhaltungsmaschine der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Instandhaltung eines Gleisabschnitts in kurzen Sperrpausen mit hoher Qualität durchführbar ist. Insbesondere sollen die Abläufe der durchzuführenden Arbeiten in optimierter Weise ineinandergreifen. Weiter ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine entsprechendes Verfahren anzugeben. To improve maintenance machine of the type mentioned in such a way that the maintenance of a track section can be carried out with high quality in short track possessions. In particular, the processes of the work to be carried out should mesh in an optimized manner. It is also an object of the invention to specify a corresponding method.
[05] Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 12. Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an. [05] According to the invention, these objects are achieved by the features of independent claims 1 and 12. Dependent claims specify advantageous refinements of the invention.
[06] Dabei ist an einem Maschinenrahmen der gleisgebundenen[06] Here, on a machine frame, the track-bound
Instandhaltungsmaschine zumindest ein Schienenbearbeitungsaggregat zur kontinuierlichen Reprofilierung der Schienen angeordnet. Auf diese Weise ermöglicht die Maschine während einer Arbeitsfahrt sowohl die Berichtigung der Gleislage als auch die maschinenintegrierte Reprofilierung der Schienen. Die Eliminierung von Schienenfehlern, insbesondere von bestehenden Rollkontaktermüdungsschäden, trägt zu einer höheren Beständigkeit der berichtigten Gleislage bei, weil nach Freigabe des bearbeiteten Gleisabschnitts ein störungsfreies Befahren der Schienen erreicht wird. Ohne diese Maßnahme würden verbleibende Schienenfehler beim Befahren Vibrationen und Erschütterungen hervorrufen, die in kurzer Zeit eine erneute Verschlechterung der Gleislage nach sich ziehen würden. Maintenance machine arranged at least one rail processing unit for continuous reprofiling of the rails. In this way, the machine enables both the correction of the track geometry and the machine-integrated reprofiling of the rails during a work trip. The elimination of rail defects, in particular of existing rolling contact fatigue damage, contributes to a higher durability of the corrected track geometry, because after the release of the processed track section, trouble-free driving on the rails is achieved. Without this measure, remaining rail defects would cause vibrations and shocks when driving on, which would quickly lead to renewed deterioration of the track geometry.
[07] Ein weiterer Vorteil ist eine optimale Arbeitsgeschwindigkeit, die sich aus der Kombination des Gleisheben/-richtens, des Gleisstopfens und des Schienenreprofilierens in einer gemeinsamen Instandhaltungsmaschine ergibt. Die Vorschubgeschwindigkeit eines Werkzeugs zum Schienenreprofilieren liegt innerhalb einen Geschwindigkeitsbereichs, der für Gleisstopfmaschinen typisch ist. Übliche Werte liegen zwischen 1000m/h und 2000m/h. Hochleistungsstopfmaschinen erreichen eine Arbeitsgeschwindigkeit von bis zu 3000m/h. Somit können alle Arbeitsvorgänge mit derselben Vorwärtsgeschwindigkeit ablaufen, ohne Einbußen der Arbeitsleistung des jeweiligen Instandhaltungsaggregats hinzunehmen. [07] Another advantage is an optimal working speed, which results from the combination of track lifting/aligning, track tamping and rail reprofiling in a common maintenance machine. The feed rate of a rail reprofiling tool is within a speed range typical of track tamping machines. Usual values are between 1000m/h and 2000m/h. High-performance tamping machines reach a working speed of up to 3000m/h. This means that all work processes can be carried out at the same forward speed without accepting any loss in the work performance of the respective maintenance unit.
[08] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Schienenbearbeitungsaggregat in einer Arbeitsrichtung hinter dem Hebe-/Richtaggregat und dem Stopfaggregat angeordnet. Damit ist sichergestellt, dass der Gleisrost für die Reprofilierung der Schienen eine gleichmäßige Auflage aufweist. Durch die Gleislageberichtung und Unterstopfung der Schwellen werden gegebenenfalls Hohllagen eliminiert. Einer vertikalen Belastung der Schienen im Zuge der Reprofilierung wirken infolgedessen gleichmäßig verteilte Auflagekräfte des Schienenbetts entgegen. [08] In an advantageous development, the rail processing unit is arranged in one working direction behind the lifting/straightening unit and the tamping unit. This ensures that the track panel has an even support for the reprofiling of the rails. Any voids are eliminated by correcting the track position and tamping the sleepers. As a result, evenly distributed bearing forces of the rail bed counteract vertical loading of the rails in the course of reprofiling.
[09] Vorteilhafterweise umfasst das Schienenbearbeitungsaggregat ein[09] Advantageously, the rail processing unit includes a
Fräswerkzeug, das insbesondere einen Fräsmesserkopf mit einer quer zu einer Maschinenlängsrichtung ausgerichteten Drehachse aufweist. Mit einem Fräswerkzeug sind in einem Arbeitsdurchgang ausreichend hohe Materialabtragungen erzielbar, damit auch ausgeprägte Schienenfehler entfernt werden. Hierbei ist die unmittelbar davor durchgeführte Unterstopfung der Schwellen besonders vorteilhaft, weil das Fräswerkzeug und abstützende Gleitschuhe von oben auf die zugeordnete Schiene drücken. Eine gleichmäßige Auflage des Gleisrosts führt aufgrund eines stabilen Gleiswiderstands in vertikaler Richtung zu einem Fräsergebnis mit hoher Qualität. Milling tool, which in particular has a milling cutter head with an axis of rotation oriented transversely to a machine longitudinal direction. With a milling tool, sufficiently high material removal can be achieved in one operation so that pronounced rail defects can also be removed. In this case, the tamping of the sleepers carried out immediately beforehand is particularly advantageous because the milling tool and supporting sliding shoes press onto the associated rail from above. An even support of the track grid leads to a high-quality milling result due to a stable track resistance in the vertical direction.
[10] Eine Verbesserung dieser Weiterbildung sieht vor, dass das[10] An improvement of this further training provides that the
Schienenbearbeitungsaggregat mehrere hintereinander angeordnete Fräswerkzeuge umfasst und dass insbesondere ein vorderes Fräswerkzeug als Schruppfräser und ein hinteres Fräswerkzeug als Schlichtfräser ausgebildet sind. Diese Anordnung kombiniert einen hohen Materialabtrag mit einer ausreichend geglätteten Schienenoberfläche. In einer besonderen Variante sind die hintereinander angeordneten Fräswerkzeuge unterschiedlichen Abschnitten des Schienenkopfprofils zugeordnet. Das erleichtert die durchgängige Bearbeitung von Weichen, weil die Fräswerkzeuge im Bereich des Weichenherzes und der Führungsschienen zur Berücksichtigung der eingeschränkten Freiräume selektiv zum Einsatz kommen können. Rail processing unit comprises several milling tools arranged one behind the other and that in particular a front milling tool is designed as a roughing cutter and a rear milling tool is designed as a finishing cutter. This arrangement combines high material removal with a sufficiently smooth rail surface. In a special variant, the milling tools arranged one behind the other are assigned to different sections of the rail head profile. This facilitates the continuous processing of points, because the Milling tools can be used selectively in the area of the switch heart and the guide rails to take into account the limited free space.
[11] In einerweiteren Ausprägung der Erfindung umfasst das Schienenbearbeitungsaggregat ein Flobelwerkzeug, das insbesondere gegenüber einem Grundkörper beweglich ausgebildete Schneidkörper aufweist. Durch die positive Schneidengeometrie des Flobelwerkzeugs wirkt auf die Schiene keine Kraft von oben. Bewegliche Schneidkörper ermöglichen zudem eine kulissenartige Führung der Schneiden entlang der Schienenkopfoberfläche. Resultat einer solchen Bearbeitung ist eine nahezu gleichmäßig glatte Bearbeitungsoberfläche. [11] In a further embodiment of the invention, the rail processing unit comprises a Flobel tool, which in particular has cutting bodies designed to be movable in relation to a base body. Due to the positive cutting edge geometry of the Flobel tool, no force acts on the rail from above. Movable cutter bodies also allow the cutters to be guided like a link along the surface of the rail head. The result of such processing is an almost uniformly smooth processing surface.
[12] Zur weiteren Qualitätsverbesserung der bearbeiteten Schienenkopfoberflächen ist in Arbeitsrichtung hinter dem Schienenbearbeitungsaggregat eine Glättungseinrichtung, insbesondere ein Schleifwerkzeug, angeordnet. Mit einer solchen Glättungseinrichtung werden gegebenenfalls Eingriffsspuren (Messerschläge) des Reprofilierungswerkzeugs entfernt. [12] To further improve the quality of the processed rail head surfaces, a smoothing device, in particular a grinding tool, is arranged behind the rail processing unit in the working direction. With such a smoothing device, any traces of intervention (knife marks) of the reprofiling tool are removed.
[13] Bei einerweiteren vorteilhaften Weiterbildung der Maschine sind das Hebe- /Richtaggregat und das Stopfaggregat auf einem separaten Maschinenrahmen angeordnet, wobei insbesondere zumindest einer der Maschinenrahmen als Satellitenrahmen mittels eines Satellitenantriebs gegenüber einem Flauptrahmen in Maschinenlängsrichtung verschiebbar ausgebildet ist. Dabei ist sinnvollerweise jeder Maschinenrahmen auf zumindest einem Schienenfahrwerk abgestützt. Auf diese Weise ist eine optimierte Lastverteilung sichergestellt. Zudem sind die Vorschubgeschwindigkeiten der Aggregate durch die bauliche Entkopplung besser aufeinander abstimmbar. In a further advantageous development of the machine, the lifting/straightening unit and the tamping unit are arranged on a separate machine frame, with at least one of the machine frames being designed as a satellite frame by means of a satellite drive so that it can be displaced in the longitudinal direction of the machine in relation to a flap frame. It makes sense for each machine frame to be supported on at least one rail chassis. This ensures an optimized load distribution. In addition, the feed speeds of the units can be better coordinated with one another thanks to the structural decoupling.
[14] Die mittels der Maschine durchführbaren Instandhaltungsmaßnahmen werden weiter verbessert, wenn in Arbeitsrichtung hinter dem Stopfaggregat zumindest ein Stabilisationsaggregat angeordnet ist. Mittels des Stabilisationsaggregats wird die wiederhergestellte Gleislage nachhaltig stabilisiert, indem Gleissetzungen vorweggenommen werden. Mit der maschinenintegrierten Reprofilierung der Schienen ergibt sich insgesamt eine besonders nachhaltige Bearbeitung des Oberbaus. [14] The maintenance measures that can be carried out by means of the machine are further improved if at least one stabilization unit is arranged behind the tamping unit in the working direction. The restored track position is sustainably stabilized by means of the stabilization unit, in that track settlements are anticipated. With the machine-integrated reprofiling of the rails results in a particularly sustainable processing of the superstructure.
[15] Eine Verbesserung der Maschinenkonstruktion sieht vor, dass ein erster Maschinenteil das Hebe-/Richtaggregat und das Stopfaggregat umfasst und dass ein an den ersten Maschinenteil gekuppelter zweiter Maschinenteil das Schienenbearbeitungsaggregat zur Reprofilierung der Schienen umfasst. Auf diese Weise ist ein Baukastensystem umsetzbar, bei dem unterschiedliche Ausprägungen eines Stopfmaschinenteils mit unterschiedlichen Ausprägungen eines Maschinenteils zur Schienenreprofilierung kombinierbar sind. [15] An improvement in the machine design provides that a first machine part comprises the lifting/straightening unit and the tamping unit and that a second machine part coupled to the first machine part comprises the rail processing unit for reprofiling the rails. In this way, a modular system can be implemented in which different versions of a tamping machine part can be combined with different versions of a machine part for rail reprofiling.
[16] In einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Variante ist auf einem Maschinenteil eine Energieversorgungseinrichtung eingerichtet, wobei der andere Maschinenteil über eine Versorgungsleitung mit der Energieversorgungseinrichtung verbunden ist. Zudem können weitere Systemkomponenten des einen Maschinenteils im anderen Maschinenteil mitgenutzt werden. Beispielsweise kommen Daten eines im Stopfmaschinenteil vorhandenen Assistenzsystems auch im Maschinenteil zur Schienenreprofilierung zum Einsatz. Das gemeinsam genutzte Assistenzsystem dient zur automatisierten oder teilautomatisierten Ansteuerung aller Aggregate. [16] In an advantageous development of this variant, an energy supply device is set up on one machine part, with the other machine part being connected to the energy supply device via a supply line. In addition, other system components of one machine part can also be used in the other machine part. For example, data from an assistance system in the tamping machine part is also used in the machine part for rail reprofiling. The jointly used assistance system is used for the automated or semi-automated control of all units.
[17] Diese Erfindungsausprägung wird weiter verbessert, indem die Versorgungsleitung zwischen den Maschinenteilen eine lösbare Verbindung aufweist, wobei der zweite Maschinenteil einen Energiespeicher umfasst und wobei der Energiespeicher über die Versorgungsleitung aufladbar ist. Auf diese Weise ist der zweite Maschinenteil zur Schienenreprofilierung vorübergehend vom ersten Maschinenteil losgelöst betreibbar. Der Energiebedarf des Schienenbearbeitungsaggregats ist weitaus geringer als der Energiebedarf des Stopfmaschinenteils. Deshalb ist die Energieversorgung aus dem Energiespeicher für die Dauer zumindest eines Arbeitseinsatzes problemlos möglich. [17] This embodiment of the invention is further improved in that the supply line between the machine parts has a detachable connection, the second machine part comprising an energy store and the energy store being chargeable via the supply line. In this way, the second machine part for rail reprofiling can be operated temporarily separately from the first machine part. The energy requirement of the rail processing unit is far lower than the energy requirement of the tamping machine part. Therefore, the energy supply from the energy store for the duration of at least one work assignment is possible without any problems.
[18] Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben der Instandhaltungsmaschine wird auf einem Gleisabschnitt der Gleisrost mittels des Hebe-/Richtaggregats gehoben und gerichtet, wobei die Schwellen des Gleisrosts mittels des Stopfaggregats unterstopft werden und die Schienen des Gleisrosts mittels des Schienenbearbeitungsaggregats reprofiliert werden. Mit diesem integrierten Arbeitsverfahren wird erstmals in einem Arbeitsdurchgang die Berichtigung der Gleislage und die Wiederherstellung einer fehlerfreien Schienenkopfoberfläche erreicht. [18] In the method according to the invention for operating the maintenance machine, the track panel is lifted and straightened on a track section by means of the lifting/aligning unit, with the sleepers of the Track panel are tamped by means of the tamping unit and the rails of the track panel are reprofiled by means of the rail processing unit. With this integrated work process, the correction of the track geometry and the restoration of a fault-free rail head surface can be achieved for the first time in one work step.
[19] In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens werden das Hebe- /Richtaggregat und das Stopfaggregat während aufeinanderfolgender Arbeitszyklen in Arbeitsrichtung vorwärtsbewegt, wobei das Schienenbearbeitungsaggregat zur Reprofilierung der Schienen mit einer an eine Dauer der Arbeitszyklen angepassten Geschwindigkeit kontinuierlich in Arbeitsrichtung bewegt wird. Auf diese Weise erfolgt eine optimierte Abstimmung der kontinuierlichen Schienenbearbeitung mit der zyklischen Unterstopfung der Schwellen. [19] In an advantageous development of the method, the lifting/straightening unit and the tamping unit are moved forward in the working direction during successive working cycles, with the rail processing unit being moved continuously in the working direction at a speed adapted to the duration of the working cycles for reprofiling the rails. In this way, the continuous rail processing is optimally coordinated with the cyclic tamping of the sleepers.
[20] Bei einerweiteren Verfahrensverbesserung werden das Hebe- /Richtaggregat, das Stopfaggregat, das Schienenbearbeitungsaggregat zur Reprofilierung der Schienen, ein Maschinenfahrantrieb und gegebenenfalls ein Satellitenantrieb über eine zentrale Steuerungseinrichtung aufeinander abgestimmt angesteuert. Die zentrale Steuerungseinrichtung ermöglicht einen automatisierten oder teilautomatisierten Betrieb der Instandhaltungsmaschine. Dabei werden auch Unterbrechungen oder Variationen der Stopfzyklen und der Schienenbearbeitung berücksichtigt. Sobald ein Aggregat vom Normalbetrieb abweicht, erfolgt eine entsprechend angepasste Ansteuerung des anderen Aggregats bzw. der anderen Aggregate. [20] In a further process improvement, the lifting/straightening unit, the tamping unit, the rail processing unit for reprofiling the rails, a machine travel drive and optionally a satellite drive are controlled in a coordinated manner via a central control device. The central control device enables automated or partially automated operation of the maintenance machine. Interruptions or variations in tamping cycles and rail processing are also taken into account. As soon as one unit deviates from normal operation, the other unit or units are controlled accordingly.
[21] In einer vorteilhaften Variante des Verfahrens wird ein Maschinenteil mit dem Schienenbearbeitungsaggregat zur Reprofilierung der Schienen während eines Arbeitseinsatzes von einem anderen Maschinenteil mit dem Hebe- /Richtaggregat und dem Stopfaggregat entkuppelt und mit einem eigenen Fahrantrieb angetrieben. Der Maschinenteil zur Schienenreprofilierung fungiert dabei vorübergehend als Drohne. Während dieser losgelösten Arbeitsphase nutzt die Drohne weiterhin Steuerungsdaten des Stopfmaschinenteils. Gegebenenfalls bleibt die Drohne über eine flexible Versorgungsleitung mit dem Stopfmaschinenteil verbunden, damit die Notwendigkeit eines Energiespeichers entfällt. In an advantageous variant of the method, a machine part with the rail processing unit for reprofiling the rails is decoupled during a work assignment from another machine part with the lifting / straightening unit and the tamping unit and driven with its own drive. The machine part for rail reprofiling acts temporarily as a drone. During this detached work phase, the drone continues to use control data from the tamping machine part. If necessary, the drone stays on a flexible Supply line connected to the tamping machine part, eliminating the need for an energy storage device.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
[22] Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung: [22] The invention is explained below in an exemplary manner with reference to the attached figures. They show in a schematic representation:
Fig. 1 Instandhaltungsmaschine zum hieben, Richten und Stopfen eines Gleises sowie zum Schienenreprofilieren Fig. 2 Instandhaltungsmaschine mit mehreren Fräswerkzeugen Fig. 3 Instandhaltungsmaschine zum Heben, Richten, Stopfen und Stabilisieren eines Gleises sowie zum Schienenreprofilieren Fig. 4 Instandhaltungsmaschine mit einem entkuppelbaren Maschinenteil zum Schienenreprofilieren Fig. 1 Maintenance machine for heaving, straightening and tamping a track and for rail reprofiling Fig. 2 Maintenance machine with several milling tools Fig. 3 Maintenance machine for lifting, straightening, tamping and stabilizing a track and for rail reprofiling Fig. 4 Maintenance machine with a detachable machine part for rail reprofiling
Fig. 5 Maschine gemäß Fig. 4 im entkuppelten Zustand Fig. 6 Instandhaltungsmaschine mit einemFig. 5 machine according to Fig. 4 in the uncoupled state Fig. 6 Maintenance machine with a
Schienenbearbeitungsaggregat zum Schienenreprofilieren auf einem Satellitenrahmen Rail processing unit for rail reprofiling on a satellite frame
Beschreibung der Ausführungsformen Description of the embodiments
[23] Die jeweilige in den Figuren 1-6 dargestellte Instandhaltungsmaschine 1 ist auf Schienenfahrwerken 2 auf einem Gleis 3 verfahrbar und umfasst ein Hebe-/Richtaggregat 4 zum Gleisheben und -richten sowie ein Stopfaggregat 5 zum Gleisstopfen. Der Oberbau des Gleises 3 umfasst einen in einem Schotterbett 6 gelagerten Gleisrost 7 mit auf Schwellen 8 befestigten Schienen 9. An einen Maschinenrahmen 10 ist ein Schienenbearbeitungsaggregat 11 zur kontinuierlichen Reprofilierung der Schienen 9 des befahrenen Gleises 3 angeordnet. Der Maschinenrahmen 10 ist im einfachsten Fall ein Längsträger, der endseitig auf Schienenfahrwerken 2 abgestützt ist. Als Maschinenrahmen 10 im Sinne der vorliegenden Erfindung ist gegebenenfalls auch ein selbsttragender Wagenkasten gemeint. [24] Die Figuren 1 bis 5 zeigen jeweils eine Instandhaltungsmaschine 1 , die sich während eines Arbeitseinsatzes kontinuierlich in einer Arbeitsrichtung 12 vorwärtsbewegt. Dabei sind das Hebe-/Richtaggregat 4 und das Stopfaggregat 5 in einer Maschinenlängsrichtung 33 gegenüber einem Hauptrahmen 13 verschiebbar angeordnet. Zum Beispiel ist ein separater Maschinenrahmen 14 als Rahmen eines sogenannten Satelliten ausgebildet. Dieser Satellitenrahmen ist an einem hinteren Ende auf einem eigenen Schienenfahrwerk 2 abgestützt und an einem vorderen Ende verschiebbar am Hauptrahmen 13 gelagert. Mittels eines Satellitenantriebs erfolgt eine Relativbewegung des Satelliten samt des Hebe-/Richtaggregats 4 und des Stopfaggregats 5 gegenüber dem Hauptrahmen 13. [23] The respective maintenance machine 1 shown in Figures 1-6 can be moved on rail chassis 2 on a track 3 and includes a lifting/straightening unit 4 for lifting and straightening the track and a tamping unit 5 for tamping the tracks. The superstructure of the track 3 comprises a track grid 7 mounted in a ballast bed 6 with rails 9 fastened to sleepers 8. A rail processing unit 11 for the continuous reprofiling of the rails 9 of the track 3 in use is arranged on a machine frame 10. In the simplest case, the machine frame 10 is a longitudinal beam which is supported at the end on rail carriages 2 . A self-supporting car body is also meant as the machine frame 10 in the sense of the present invention. [24] Figures 1 to 5 each show a maintenance machine 1, which continuously moves forward in a working direction 12 during a work assignment. The lifting/straightening unit 4 and the tamping unit 5 are arranged such that they can be displaced in a machine longitudinal direction 33 relative to a main frame 13 . For example, a separate machine frame 14 is designed as a frame of a so-called satellite. This satellite frame is supported at a rear end on its own rail undercarriage 2 and is slidably mounted on the main frame 13 at a front end. A satellite drive is used to move the satellite together with the lifting/aligning unit 4 and the tamping unit 5 relative to the main frame 13.
[25] Im Arbeitseinsatz werden mittels des Stopfaggregats 5 zyklische Stopfvorgänge durchgeführt. Dabei wird der Gleisrost 7 mit dem Hebe- /Richtaggregat 4 festgehalten und über Stellantriebe in die vorgegebene Gleislage gebracht. Die Fixierung dieser Lage erfolgt mittels des Stopfaggregats 5, wobei in Vibration versetzte Stopfpickel zwischen den Schwellen 8 in das Schotterbett 6 eintauchen und zueinander beigestellt werden. Auf diese Weise werden die Schotterkörner in Bewegung versetzt und unter die Schwellen 8 geschoben. [25] During work, 5 cyclic tamping processes are carried out by means of the tamping unit. The track grid 7 is held in place by the lifting/straightening unit 4 and brought into the specified track position via actuators. This position is fixed by means of the tamping unit 5, with vibrating tamping picks immersing themselves in the ballast bed 6 between the sleepers 8 and being placed next to one another. In this way, the gravel grains are set in motion and pushed under the sleepers 8.
[26] Während eines Stopfzyklus bleibt der Satellit mit dem Stopfaggregat 5 über den aktuell unterstopften Schwellen 8 positioniert. Die den Satelliten tragende Hauptmaschine bewegt sich währenddessen kontinuierlich in Arbeitsrichtung 12 vorwärts. Sobald ein Stopfvorgang beendet ist, überholt der Satellit die Hauptmaschine und hält über den nächsten zu unterstopfenden Schwellen 8 an. Auf diese Weise erfolgt eine kontinuierliche Vorwärtsbewegung der Instandhaltungsmaschine 1 samt des Schienenbearbeitungsaggregats 11 zur Schienenreprofilierung. [26] During a tamping cycle, the satellite with the tamping unit 5 remains positioned above the currently tamped sleepers 8. Meanwhile, the main engine carrying the satellite is continuously moving forward in the working direction 12 . As soon as a tamping process is completed, the satellite overtakes the main engine and stops over the next sleepers 8 to be tamped. In this way there is a continuous forward movement of the maintenance machine 1 together with the rail processing unit 11 for rail reprofiling.
[27] Die dargestellten Varianten umfassen mehrteilige Maschinenrahmen 10, 13, 14. In einer einfacheren, nicht dargestellten Variante bildet der Maschinenrahmen 10, auf dem das Schienenbearbeitungsaggregat 11 befestigt ist, den Hauptrahmen 13 der Instandhaltungsmaschine 1. [27] The variants shown include multi-part machine frames 10, 13, 14. In a simpler variant, not shown, the machine frame 10, on which the rail processing unit 11 is attached, forms the main frame 13 of the maintenance machine 1.
[28] Vorteilhafterweise umfasst die Instandhaltungsmaschine 1 ein Assistenzsystem, das in der A 519739 A1 offenbart ist. Dabei ist in Arbeitsrichtung 12 gesehen an der vorderen Stirnseite der Instandhaltungsmaschine 1 eine Sensoreinrichtung 15 angeordnet. Diese Sensoreinrichtung 15 umfasst beispielsweise einen Laser-Rotationsscanner 16, eine Farbkamera 17 und mehrere Laser-Linienscanner 18. Der Laser- Rotationsscanner 16 liefert während einer Vorwärtsfahrt eine dreidimensionale Punktwolke des Gleises 3 samt Umgebung. Die Laser- Linienscanner 18 sind auf die Schienen 9 gerichtet. Mit der Farbkamera 17 werden laufend fotografische Darstellungen des Gleises 3 erfasst. [28] Advantageously, the maintenance machine 1 includes an assistance system that is disclosed in A 519739 A1. where is in A sensor device 15 is arranged on the front face of the maintenance machine 1 as seen in the working direction 12 . This sensor device 15 includes, for example, a laser rotation scanner 16, a color camera 17 and a plurality of laser line scanners 18. The laser rotation scanner 16 supplies a three-dimensional point cloud of the track 3 together with the surroundings during forward travel. The laser line scanners 18 are aimed at the rails 9 . Photographic representations of the track 3 are continuously recorded with the color camera 17 .
[29] Die mittels der Sensoreinrichtung 15 erfassten Daten werden in einer Recheneinheit 19 verarbeitet und in einer geeigneten Speichereinheit abgespeichert. Zunächst wird aus der Punktwolke und den Farbdarstellungen ein dreidimensionales Modell des Gleises 3 samt Umgebung errechnet. Mittels einer in der eingangs genannten AT 518692 A1 offenbarten Objekterkennung werden in dem Modell Schwellen 8, Schwellenfächer, Schienen 9 samt Schienenfehler und Hindernisse identifiziert. [29] The data recorded by the sensor device 15 are processed in a computing unit 19 and stored in a suitable memory unit. First, a three-dimensional model of track 3 and its surroundings is calculated from the point cloud and the color representations. By means of an object recognition disclosed in AT 518692 A1 mentioned at the outset, sleepers 8, sleeper compartments, rails 9 together with rail defects and obstacles are identified in the model.
[30] Typischerweise führt das Befahren von Schienen 9 mit der Zeit zu Oberflächenzerrüttung (Head Checks), Einsenkungen (Squats), Überwalzungen oder Schlupfwellen bzw. Verriffelungen. Mit den Kameraaufnahmen werden solche Rollkontaktermüdungsschäden der Schienen 9 erkannt. Gegebenenfalls kommen zum Detektieren diverser Schienenfehler auch Wirbelstromverfahren, Ultraschallverfahren oder Magnetresonanzverfahren mit der jeweiligen Sensorik zum Einsatz. Das Ausmaß der erfassten Schäden bestimmt dabei den notwendigen Materialabtrag durch das Schienenbearbeitungsaggregat 11. [30] Typically, driving on rails 9 leads over time to surface distress (head checks), depressions (squats), rollovers or slip corrugations or corrugations. Such rolling contact fatigue damage to the rails 9 is detected with the camera recordings. If necessary, eddy current methods, ultrasonic methods or magnetic resonance methods with the respective sensors are also used to detect various rail defects. The extent of the damage detected determines the necessary material removal by the rail processing unit 11.
[31] In weiterer Folge wird für jede Gleisstelle, an der ein Arbeitsvorgang durchzuführen ist, die Einsetzbarkeit der Aggregate 4, 5, 11 geprüft. Beispielsweise werden für das Stopfaggregat 5 zugängliche Schwellenfächer ermittelt. Für das Hebe-/Richtaggregate 4 erfolgt eine Bestimmung der bestmöglichen Schienengreifpositionen. Für das Schienenbearbeitungsaggregat 11 wird auf Basis der identifizierten Schienenfehler eine Eingriffstiefe für die zum Einsatz kommenden Zerspanungswerkzeuge festgelegt. Zur Vermeidung von Kollisionen mit erkannten Hindernissen wird gegebenenfalls die Arbeitsstellung des jeweiligen Aggregates 4, 5, 11 automatisiert verändert. Beispielsweise werden einzelne Werkzeuge des Schienenbearbeitungsaggregats 11 unter Bildung einer Eingriffsrampe angehoben und nach einem Hindernis wieder mit der zugeordneten Schiene 9 in Eingriff gebracht. [31] Subsequently, the applicability of the aggregates 4, 5, 11 is checked for each track location at which a work process is to be carried out. For example, threshold compartments accessible to the tamping unit 5 are determined. The best possible rail gripping positions are determined for the lifting/aligning unit 4 . For the rail processing unit 11, an engagement depth for the cutting tools to be used is determined on the basis of the identified rail defects. To avoid collisions with detected obstacles, the working position of the respective unit 4, 5, 11 is automatically changed if necessary. For example, individual tools of the rail processing unit 11 are raised to form an engagement ramp and brought back into engagement with the associated rail 9 after an obstacle.
[32] Zur Ansteuerung eines Maschinenfahrantriebs 20, des Satellitenantriebs sowie diverser Arbeitsantriebe der Aggregate 4, 5, 11 ist vorteilhafterweise eine zentrale Steuerungseinrichtung 21 angeordnet. Diese empfängt laufend Daten der Recheneinheit 19 und passt die Ansteuerung der Aggregate 4, 5,[32] A central control device 21 is advantageously arranged to control a machine travel drive 20, the satellite drive and various working drives of the units 4, 5, 11. This continuously receives data from the computing unit 19 and adjusts the control of the aggregates 4, 5,
11 sowie die Fahrgeschwindigkeiten der Hauptmaschine und des Satelliten an die Gegebenheiten des Gleises 3 an. Sobald bei einem Aggregat 4, 5, 11 eine Arbeitsunterbrechung notwendig ist, wird mittels der zentralen Steuerungseinrichtung 21 entsprechend einem vorgegebenen Steuerungsszenario in den Steuerungsablauf der anderen Aggregate 4, 5, 11 eingegriffen. 11 and the driving speeds of the main engine and the satellite to the conditions on track 3. As soon as a work interruption is necessary for one unit 4, 5, 11, the central control device 21 intervenes in the control sequence of the other units 4, 5, 11 according to a predetermined control scenario.
[33] Vorteilhafterweise übersetzt eine jeweilige Antriebssteuerung 22 die Vorgaben der zentralen Steuerungseinrichtung 21 in konkrete Steuersignale zur Betätigung der Arbeitsantriebe. Für eine Fernsteuerung und Überwachung der Aggregate 4, 5, 11 sind vorteilhafterweise zusätzliche Kameras 17 angeordnet. [33] Advantageously, a respective drive control 22 translates the specifications of the central control device 21 into specific control signals for actuating the working drives. Additional cameras 17 are advantageously arranged for remote control and monitoring of the units 4, 5, 11.
[34] Die Korrektur der Gleislage erfolgt mittels eines sogenannten Leitcomputers 23. Während einer Gleislageberichtigung wird die Gleisgeometrie laufend mittels eines an der Maschine 1 angeordneten Messsystems 24 mit Messsehnen und/oder optischen Messeinrichtungen gemessen. Zur Erzielung der gewünschten Gleislage gibt der Leitcomputer 23 zuvor ermittelte Sollwerte vor. Die Arbeitsantriebe des Hebe-/Richtaggregats 4 werden in entsprechender Weise angesteuert, damit die gemessene Gleisgeometrie der gewünschten Gleislage angeglichen wird. [34] The track position is corrected by means of a so-called control computer 23. During a track position correction, the track geometry is continuously measured by means of a measuring system 24 arranged on the machine 1 with measuring chords and/or optical measuring devices. In order to achieve the desired track position, the control computer 23 specifies desired values which have previously been determined. The working drives of the lifting/straightening unit 4 are controlled in a corresponding manner so that the measured track geometry is adjusted to the desired track position.
[35] Des Weiteren umfasst die Instandhaltungsmaschine 1 eine Energieversorgungseinrichtung 25. In einer einfachen Variante liefert ein Dieselmotor über einen Generator und/oder ein Pumpenverteilgetriebe die notwendige Energie für die Fahrantriebe 20 und die Arbeitsantriebe der Aggregate 4, 5, 11. Vorteilhafterweise ist eine Hybridlösung vorgesehen, bei der ein Verbrennungsmotor nur dann zum Einsatz kommt, wenn eine Oberleitung zur Versorgung mit elektrischer Energie fehlt. Bei vorhandener aktiver Oberleitung erfolgt die Versorgung eines Elektromotors über einen Stromabnehmer 26, ein Hochspannungsmodul, einen Transformator und einen Stromrichter. Ein Pumpenverteilgetriebe ist sowohl mit dem Verbrennungsmotor als auch mit dem Elektromotor gekoppelt. Angeschlossene Hydropumpen sind Komponenten eines Hydrauliksystems zur Versorgung von hydrostatischen Fahrantrieben 20 und hydraulischen Arbeitsantrieben. [35] The maintenance machine 1 also includes an energy supply device 25. In a simple variant, a diesel engine supplies the necessary energy for the travel drives 20 and the working drives of the units 4, 5, 11 via a generator and/or a pump distributor gear. A hybrid solution is advantageous provided, at a combustion engine is only used when there is no overhead line to supply electrical energy. If there is an active overhead line, an electric motor is supplied via a pantograph 26, a high-voltage module, a transformer and a power converter. A pump transfer case is coupled to both the internal combustion engine and the electric motor. Connected hydraulic pumps are components of a hydraulic system for supplying hydrostatic travel drives 20 and hydraulic working drives.
[36] Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein besonders effizientes Energiemanagement, weil nur eine Energieversorgungseinrichtung 25 für die kombinierten Gleisinstandhaltungsarbeiten erforderlich ist. Die Position der Energieversorgungseinrichtung 25 innerhalb der Instandhaltungsmaschine 1 ist dabei an konkrete Ausprägungen der einzelnen Aggregate 4, 5, 11 anpassbar. [36] The present invention enables particularly efficient energy management because only one energy supply device 25 is required for the combined track maintenance work. The position of the energy supply device 25 within the maintenance machine 1 can be adapted to specific characteristics of the individual units 4, 5, 11.
[37] In den Maschinen 1 gemäß den Figuren 1 und 2 ist die Energieversorgungseinrichtung 25 in einem ersten Maschinenteil 27 angeordnet. Dieser vordere Maschinenteil 27 umfasst das Hebe- /Richtaggregat 4 und das Stopfaggregat 5 und bildet somit einen Stopfmaschinenteil. An den Stopfmaschinenteil ist ein zweiter Maschinenteil 28 gekuppelt. Letzterer umfasst das Schienenbearbeitungsaggregat 11 und ist über eine Versorgungsleitung 29 mit der Energieversorgungseinrichtung 25 verbunden. Im einfachsten Fall ist das Schienenbearbeitungsaggregat 11 ein Schleifaggregat, vorzugsweise mit mehreren hintereinander angeordneten Schleifkörpern. Allerdings ist eine Vielzahl solcher Schleifkörper notwendig, um einen ausreichenden Materialabtrag in einem Arbeitsdurchgang sicherzustellen. [37] In the machines 1 according to FIGS. 1 and 2, the energy supply device 25 is arranged in a first machine part 27 . This front machine part 27 includes the lifting/straightening unit 4 and the tamping unit 5 and thus forms a tamping machine part. A second machine part 28 is coupled to the stuffing machine part. The latter includes the rail processing unit 11 and is connected to the energy supply device 25 via a supply line 29 . In the simplest case, the rail processing unit 11 is a grinding unit, preferably with a plurality of grinding bodies arranged one behind the other. However, a large number of such grinding tools are necessary in order to ensure sufficient material removal in one work cycle.
[38] In Fig. 1 umfasst das Schienenbearbeitungsaggregat 11 im zweiten Maschinenteil 28 ein Werkzeug 30 zum Umfangsfräsen oder -hobeln. Beim Umfangsfräsen wird die Schienenkopfoberfläche durch die umfangseitig arbeitenden Schneiden des Werkzeugs 30 bearbeitet. Der Werkzeugumfang ist oberflächenbestimmend. Die vorliegende Erfindung umfasst auch Schienenbearbeitungsaggregate 11 für das Stirnplanfräsen oder das Profilfräsen. Beim Stirnplanfräsen wird die Schienenkopfoberfläche von stirnseitig am Werkzeug angeordneten Schneiden bearbeitet. Profilfräsen stellt eine Kombination aus Umfangs- und Stirnfräsen dar. Dabei sind die Übergänge von Umfangsschneide zu Stirnschneide fließend. Stirnplanfräsen und Profilfräsen eignet sich insbesondere zum Glätten der Schienenoberfläche nach dem Umfangsfräsen. [38] In Fig. 1, the rail processing unit 11 in the second machine part 28 includes a tool 30 for peripheral milling or planing. In the case of peripheral milling, the rail head surface is machined by the cutting edges of the tool 30 working on the peripheral side. The tool scope is surface determining. The present invention also includes rail processing units 11 for face milling or profiling. With end face milling, the rail head surface is machined by cutting edges arranged on the front side of the tool. Profile milling is a combination of peripheral and face milling. The transitions from peripheral cutting edge to front cutting edge are smooth. End face milling and profile milling is particularly suitable for smoothing the rail surface after peripheral milling.
[39] Das jeweilige Werkzeug 30 umfasst einen Grundkörper, in dem auswechselbare Schneiden befestigt sind. Vorteilhafterweise weist der Grundkörper am Umfang separat demontierbare Sektoren auf. Im eingebauten Zustand sind die Sektoren über genaue Zentrierungen mit einer Basis verbunden. Auf diese Weise können zusätzliche Sektoren im demontierten Zustand mit neuen oder gedrehten Schneidplatten bestückt werden. Sobald die Schneiden am Werkzeug 30 abgenützt sind, werden lediglich die ganzen Sektoren in einer Tauschvorrichtung 31 ersetzt. Das reduziert den Zeitbedarf erheblich, weil die Schneidplatten nicht direkt am Werkzeug 30 getauscht werden müssen. [39] The respective tool 30 comprises a base body in which replaceable cutting edges are attached. Advantageously, the base body has sectors on the circumference that can be dismantled separately. When installed, the sectors are connected to a base via precise centering. In this way, additional sectors can be fitted with new or turned cutting inserts in the dismantled state. As soon as the cutting edges on the tool 30 are worn out, only the entire sectors are replaced in an exchange device 31. This significantly reduces the time required because the cutting inserts do not have to be exchanged directly on the tool 30.
[40] Schienenoberflächen werden in der Regel mit Schneiden gefräst, die einen negativen Spanwinkel aufweisen. Beim Umfangsfräsen oder Profilfräsen kommt vorteilhafterweise ein gejointetes Werkzeug mit zentrierter Schnittstelle zum Einsatz. Das sogenannte Jointen ermöglicht ein gleichmäßiges Hervorstehen aller umfangsseitig angeordneten Schneiden. Rundlauffehler werden eliminiert. Damit ist eine besonders gleichmäßige Bearbeitungsoberfläche erzielbar. [40] Rail surfaces are usually milled with cutting edges that have a negative rake angle. A jointed tool with a centered interface is advantageously used for peripheral milling or profile milling. The so-called jointing enables an even protrusion of all circumferentially arranged cutting edges. Run-out errors are eliminated. A particularly uniform processing surface can thus be achieved.
[41] Im dargestellten Beispiel in Fig. 1 ist jeder Schiene 9 ein großes Fräswerkzeug 30 zugeordnet, beispielsweise mit einem äußeren Durchmesser von ca. 1500mm. Damit werden sehr flache Eingriffsspuren erzielt, sodass eine nachfolgende Glättung fallweise unterbleiben kann. Jedes Fräswerkzeug 30 umfasst einen Fräsmesserkopf 32 mit einer quer zur Maschinenlängsrichtung 33 ausgerichteten Drehachse 34. Ein Gehäuse des Fräsmesserkopfes 32 ist um eine zur Drehachse 34 parallel ausgerichtete Schwenkachse 35 schwenkbar am Maschinenrahmen 10 gelagert. Um diese Schwenkachse 35 ist das Gehäuse samt Fräsmesserkopf 32 mittels eines Stellantriebs 36 gegenüber der zugeordneten Schiene 9 schwenkbar. Für die Bearbeitung der Schienen 9 wird der jeweilige Fräsmesserkopf 32 durch Hinunterschwenken auf die zugeordneten Schiene 9 abgesenkt. [41] In the example shown in FIG. 1, each rail 9 is assigned a large milling tool 30, for example with an outer diameter of approximately 1500 mm. In this way, very flat traces of intervention are achieved, so that subsequent smoothing can be omitted in some cases. Each milling tool 30 includes a milling cutter head 32 with an axis of rotation 34 oriented transversely to the longitudinal direction 33 of the machine. The housing together with the milling cutter head 32 can be pivoted about this pivot axis 35 by means of an actuator 36 relative to the associated rail 9 . For the Processing of the rails 9, the respective milling cutter head 32 is lowered onto the associated rail 9 by pivoting it down.
[42] Die Zustellung des jeweiligen Fräsmesserkopfes 32 gegen die Schiene 9 erfolgt mittels Gleitschuhe 37. Die Gleitschuhe 37 sind in Arbeitsrichtung 12 vor und hinter dem Fräsmesserkopf 32 angeordnet und stützen das Gehäuse samt dem Fräsmesserkopf 32 auf der zugeordneten Schiene 9 ab. Mittels eines weiteren Stellantriebs 38 ist der Fräsmesserkopf 32 relativ zu einem Gleitschuh 37 verstellbar, wodurch sich die gewünschte Eingriffstiefe einstellen lässt. [42] The infeed of the respective milling cutter head 32 against the rail 9 is carried out by means of sliding shoes 37. The sliding shoes 37 are arranged in front of and behind the milling cutter head 32 in the working direction 12 and support the housing together with the milling cutter head 32 on the associated rail 9. The milling cutter head 32 can be adjusted relative to a slide shoe 37 by means of a further actuating drive 38, as a result of which the desired depth of engagement can be set.
[43] Bei der Bearbeitung im Gegenlauf ist der vordere Gleitschuh 37 zur Aufnahme der Materialspäne hohl ausgebildet. Über eine an den Gleitschuh 37 angeschlossene Saugvorrichtung werden die Materialspäne in einen Auffangbehälter 39 befördert. Der Auffangbehälter 39 ist vorteilhafterweise auf dem zweiten Maschinenteil 28 angeordnet. Über eine seitliche Öffnung wird der Auffangbehälter 39 nach Beendigung eines Arbeitseinsatzes entleert. [43] When machining in reverse, the front sliding shoe 37 is hollow to accommodate the material chips. The material chips are conveyed into a collecting container 39 via a suction device connected to the sliding shoe 37 . The collecting container 39 is advantageously arranged on the second machine part 28 . The collection container 39 is emptied via a side opening after the end of a work assignment.
[44] Zur Beseitigung von beim Umfangsfräsen entstehenden Eingriffsspuren ist in Arbeitsrichtung 12 hinter dem Schienenbearbeitungsaggregat 11 eine Glättungseinrichtung 40 angeordnet. Das ist beispielsweise ein Schleifwerkzeug mit Rutschersteinen 41 , die zyklisch in Schienenlängsrichtung hin und her bewegt werden. Alternativ dazu oder ergänzend können auch andere Schleifwerkzeuge zur Anwendung kommen, beispielweise ein Bandschleifer 42. Die Glättungseinrichtung 40 kann auch Schleifkörper zum Umfangs-, Profil- oder Stirnschleifen umfassen. Eine weitere Alternative stellt ein Aggregat zum Stirnfräsen oder Profilfräsen dar. Entsprechende Frästechniken hinterlassen keine störenden Eingriffsspuren. [44] A smoothing device 40 is arranged behind the rail processing unit 11 in the working direction 12 in order to eliminate traces of contact that occur during peripheral milling. This is, for example, a grinding tool with sliding blocks 41 that are moved back and forth cyclically in the longitudinal direction of the rail. As an alternative to this or in addition to this, other grinding tools can also be used, for example a belt grinder 42. The smoothing device 40 can also include grinding bodies for peripheral, profile or face grinding. Another alternative is a unit for face milling or profile milling. Appropriate milling techniques do not leave any disturbing traces of intervention.
[45] Dieselbe Anordnung kommt auch beim Umfangshobeln zum Einsatz. Dabei ist der Messerkopf 32 mit Schneiden bestückt, die einen positiven Spanwinkel aufweisen. In einer bevorzugten Ausprägung sind die Schneiden an Stößel befestigt, die in einem Grundkörper radial verschiebbar gelagert sind. Während eines Hobelvorgangs werden die im Eingriff befindlichen Schneidkanten mittels einer innerhalb des Messerkopfs 32 angeordnete Kulissensteuerung annähernd in Schienenlängsrichtung geführt. Mit einem derart modifizierten Umfangshobelwerkzeug werden Eingriffsspuren weitgehend vermieden. [45] The same arrangement is also used for peripheral planing. The cutter head 32 is equipped with cutting edges that have a positive rake angle. In a preferred embodiment, the cutters are attached to rams, which are mounted in a base body so that they can be moved radially. During a planing operation, the cutting edges that are in engagement are guided approximately in the longitudinal direction of the rail by means of a slotted link control arranged inside the cutter head 32 . With a With a peripheral planing tool modified in this way, traces of intervention are largely avoided.
[46] Im Falle einer notwendigen Arbeitsunterbrechung des Stopfmaschinenteils 27 greift die zentrale Steuerungseinrichtung 21 in die Ansteuerung des Fräswerkzeugs 30 ein. Dasselbe gilt bei einer Überschreitung einer vorgegebenen Stopfzykluszeit, wenn zum Beispiel eine Schwelle 8 mehrmals unterstopft werden muss, bis die optimale Verdichtung des Schotters erreicht wird. Vorteilhafterweise kommt ein in der AT 520056 A1 beschriebenes Verfahren zur automatischen Überprüfung der Schotterverdichtung zum Einsatz. Damit ist eine automatische Voraussage längerer Stopfzyklen möglich. Infolgedessen kann rechtzeitig mit einer angepassten Vorschubgeschwindigkeit der Schienenbearbeitung reagiert werden. [46] In the event of a necessary work interruption of the tamping machine part 27, the central control device 21 intervenes in the control of the milling tool 30. The same applies if a predetermined tamping cycle time is exceeded, for example if a sleeper 8 has to be tamped several times until the ballast is optimally compacted. A method described in AT 520056 A1 for automatically checking the ballast compaction is advantageously used. This makes it possible to automatically predict longer stuffing cycles. As a result, it is possible to react in good time with an adjusted feed rate for rail processing.
[47] Bei einer längeren Unterbrechung bzw. Verzögerung des Stopfvorgangs wird das Fräswerkzeug 30 außer Eingriff gebracht, wobei die genaue Stelle der Arbeitsunterbrechung abgespeichert wird. Dabei wird ein Sicherheitspuffer für die Relativbewegung des Satelliten gegenüber der Flauptmaschine ausgenützt, um das Fräswerkzeug 30 entlang einer Rampe aus dem Materialeingriff zu führen. Anschließend wird der Satellit oder gegebenenfalls die ganze Maschine 1 zurückgesetzt und die Schienenbearbeitung an der abgespeicherten Stelle mit einer Eingriffsrampe fortgesetzt. [47] In the event of a longer interruption or delay in the tamping process, the milling tool 30 is disengaged, with the exact location of the work interruption being stored. A safety buffer for the movement of the satellite relative to the Flaupt machine is used in order to guide the milling tool 30 out of the material engagement along a ramp. The satellite or possibly the entire machine 1 is then reset and the rail processing is continued at the saved point with an intervention ramp.
[48] Die Maschine 1 in Fig. 2 entspricht weitgehend der Maschine 1 in Fig. 1 mit einem anderen Schienenbearbeitungsaggregat 11 zum Schienenreprofilieren. Anstelle eines großen Fräs- oder Flobelwerkzeugs 30 sind hier pro Schiene 9 drei kleinere Fräswerkzeuge 30 zum Umfangsfräsen angeordnet, beispielsweise mit einem Außendurchmesser von ca. 600mm. In unterschiedlichen Varianten sind verschiedene Fräswerkzeuge 30 miteinander kombinierbar. In einer ersten Variante decken alle einer Schiene 9 zugeordnete Fräswerkzeuge 30 den zu bearbeitenden Profilabschnitt des Schienenkopfprofils ab. Dabei ist der vorderste Fräsmesserkopf 32 als Schruppfräser ausgebildet und die beiden folgenden Fräsmesserköpfe 32 sind als Schlichtfräser ausgebildet. Mit dieser Kombination sind besonders hohe Materialabträge in einem Arbeitsdurchgang möglich. [49] In einer alternativen Variante sind die hintereinander angeordneten Fräsmesserköpfe 32 unterschiedlichen Profilabschnitten des zu bearbeitenden Schienenkopfprofils zugeordnet. Diese Kombination ermöglicht unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge, indem entweder alle oder nur einzelne Fräsmesserköpfe 32 mit der zugeordneten Schiene 9 in Eingriff gebracht werden. Damit ist beispielsweise eine schnelle Anpassung an unterschiedliche Schienenprofile möglich. Im einem Weichen- oder Kreuzungsbereich können einzelne Fräsmesserköpfe 32 angehoben werden, um Kollisionen mit einem Weichenherz oder einer kreuzenden Schiene 9 zu vermeiden. [48] The machine 1 in Fig. 2 largely corresponds to the machine 1 in Fig. 1 with a different rail processing unit 11 for rail reprofiling. Instead of one large milling or Flobel tool 30, three smaller milling tools 30 for peripheral milling are arranged here per rail 9, for example with an outer diameter of approximately 600 mm. Different milling tools 30 can be combined with one another in different variants. In a first variant, all milling tools 30 assigned to a rail 9 cover the profile section of the rail head profile to be machined. The foremost milling cutter head 32 is designed as a roughing cutter and the two following milling cutter heads 32 are designed as finishing cutters. With this combination, particularly high material removal is possible in one work cycle. [49] In an alternative variant, the cutter heads 32 arranged one behind the other are assigned to different profile sections of the rail head profile to be machined. This combination allows for different machining processes, in that either all milling cutter heads 32 or only individual milling cutter heads 32 are brought into engagement with the associated rail 9 . This means, for example, that it can be quickly adapted to different rail profiles. In a switch or crossing area, individual milling cutter heads 32 can be raised in order to avoid collisions with a switch heart or a crossing rail 9 .
[50] Die Aufhängung der einzelnen Fräswerkzeuge 30 am Maschinenrahmen 10 entspricht im Wesentlichen der Ausführung beim großen Fräswerkzeug 30 gemäß Fig. 1. Nach dem Schienenbearbeitungsaggregat 11 ist ebenfalls eine Glättungseinrichtung 40 angeordnet. Zum Austausch eines Fräswerkzeugs 30 mit abgenützten Schneiden ist eine andere Tauschvorrichtung 31 vorgesehen. Hier werden die ganzen Fräsmesserköpfe 32 getauscht und mit neuen oder gewendeten Schneidplatten bestückt. Aufgrund der geringeren Größe können hier auch mehrere Ersatzfräsmesserköpfe 32 mitgeführt werden. Damit sind auch rasche Werkzeugwechsel zur Anpassung an unterschiedliche Schienenkopfprofile durchführbar. The suspension of the individual milling tools 30 on the machine frame 10 essentially corresponds to the design of the large milling tool 30 according to FIG. 1. A smoothing device 40 is also arranged after the rail processing unit 11 . Another replacement device 31 is provided for replacing a milling tool 30 with worn cutting edges. Here the entire milling cutter heads 32 are exchanged and fitted with new or reversed cutting inserts. Due to the smaller size, several spare cutter heads 32 can also be carried here. This means that quick tool changes can also be carried out to adapt to different rail head profiles.
[51] Die Instandhaltungsmaschine 1 in Fig. 3 umfasst eine Erweiterung zum Gleisstabilisieren. Dazu ist zwischen dem ersten Maschinenteil 27 zum Gleisheben/-richten sowie zum Gleisstopfen und dem zweiten Maschinenteil 28 zum Schienenreprofilieren ein dritter Maschinenteil 43 angeordnet. Der dritte Maschinenteil 43 ist über eine gelenkige Verbindung mit dem ersten Maschinenteil 27 verbunden und umfasst die Energieversorgungseinrichtung 25. Am zugeordneten Maschinenrahmen 10 sind zwei Stabilisationsaggregate 44 befestigt. Diese werden bei einem Arbeitseinsatz auf die Schienen 9 abgesenkt. Über gespreizte Spurkranzräder und Schienenzangen erfolgt eine Schwingungsübertragung auf den Gleisrost 7, um diesen nach dem Gleisstopfen im Schotterbett 6 zu stabilisieren. [52] Mittels der Stabilisationsaggregate 44 werden die Schottersteine in ein noch dichteres Gefüge übergeführt. Dieser Stabilisierungsvorgang nimmt Setzungen des Gleisrostes 7 vorweg, die ansonsten durch den nachfolgenden Schienenverkehr in unkontrollierter Weise erfolgen würden. Das schafft optimale Voraussetzungen für das Schienenreprofilieren. Die stabilisierte Auflage des Gleisrostes 7 bietet einen völlig gleichmäßigen Gegendruck beim Schienenfräsen. Damit können beim Fräsen auch große Eingriffstiefen mit einem entsprechend erhöhten Druck auf die Schienen 9 eingestellt werden, ohne die Qualität des Arbeitsergebnisses zu mindern. [51] The maintenance machine 1 in Fig. 3 includes an extension for track stabilization. For this purpose, a third machine part 43 is arranged between the first machine part 27 for rail lifting/aligning and for tamping and the second machine part 28 for rail reprofiling. The third machine part 43 is connected to the first machine part 27 via an articulated connection and includes the energy supply device 25. Two stabilization units 44 are fastened to the associated machine frame 10. These are lowered onto the rails 9 during a work assignment. Vibrations are transmitted to the track panel 7 via splayed flanged wheels and rail clamps in order to stabilize them in the ballast bed 6 after the track tamping. [52] The ballast stones are converted into an even denser structure by means of the stabilization units 44. This stabilization process anticipates settlement of the track grid 7, which would otherwise occur in an uncontrolled manner as a result of subsequent rail traffic. This creates optimal conditions for rail reprofiling. The stabilized support of the track grid 7 offers a completely even counter pressure when milling the rails. This means that large depths of engagement can also be set during milling with a correspondingly increased pressure on the rails 9 without reducing the quality of the work result.
[53] In einer vorteilhaften Weiterbildung werden die Stabilisationsaggregate 44 dazu genutzt, die Schienenbefestigungen des bearbeiteten Gleisabschnitts zu überprüfen. Dabei kommt ein modifizierter Spreizantrieb innerhalb des jeweiligen Aggregats 44 zum Einsatz. Konkret ist der jeweilige Spreizantrieb zur Beaufschlagung der Schienen 9 mit einer modulierten Spreizkraft eingerichtet. Demnach dient der Spreizantrieb nicht lediglich zum spielfreien Andrücken der Spurkranzräder gegen die Innenseite des jeweiligen Schienenkopfes. Vielmehr wird eine variable Spreizkraft vorgegeben, die in weiterer Folge in Bezug zu einer gemessenen Spurweite bzw. Spurweitendifferenz gesetzt wird. Gemessen wird die Spurweite bzw. die Spurweitendifferenz mittels einer geeigneten Messvorrichtung, die beispielsweise einen elektromechanischen Wegsensor umfasst, der mit der Spreizachse gekoppelt ist. Die durch eine Spreizkraftänderung hervorgerufene Spurweitenveränderung gibt in weiterer Folge Aufschluss über den Zustand der jeweiligen Schienenbefestigung. Damit wird die Qualität der Schienenbearbeitung erhöht, weil lockere Schienenbefestigungen rechtzeitig erkannt werden. Gegebenenfalls wird die Vorschubgeschwindigkeit des Fräswerkzeugs 30 an eine geminderte Befestigungsstabilität eines Schienenabschnitts angepasst. [53] In an advantageous further development, the stabilization units 44 are used to check the rail fastenings of the processed track section. A modified spreading drive within the respective unit 44 is used here. In concrete terms, the respective spreading drive is set up to apply a modulated spreading force to the rails 9 . Accordingly, the expanding drive is not only used to press the flanged wheels without play against the inside of the respective rail head. Rather, a variable spreading force is specified, which is subsequently set in relation to a measured track width or track width difference. The track width or the track width difference is measured by means of a suitable measuring device which, for example, comprises an electromechanical displacement sensor which is coupled to the spreader axle. The change in track width caused by a change in the spreading force subsequently provides information about the condition of the respective rail fastening. This increases the quality of rail processing because loose rail fastenings are detected in good time. If necessary, the feed rate of the milling tool 30 is adjusted to a reduced fastening stability of a rail section.
[54] Der in Fig. 3 dargestellte zweite Maschinenteil 28 mit dem Schienenbearbeitungsaggregat 11 entspricht im Wesentlichen jenem in Fig. 1. Pro Schiene 9 ist ein großes Fräswerkzeug 30 angeordnet. Als abschließende Glättungseinrichtung 40 kommt hier ein Bandschleifer 42 zum Einsatz. [55] Die Figuren 4 und 5 zeigen ebenfalls eine Instandhaltungsmaschine 1 mit Stabilisationsaggregaten 44. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der zweite Maschinenteil 28 vom dritten Maschinenteil 42 vorübergehend entkuppelbar. Im Arbeitseinsatz arbeitet der zweite Maschinenteil 28 als Drohne. Dazu verfügt der zweite Maschinenteil 28 über einen eigenen Fahrantrieb 20 und eine eigene Steuerungseinrichtung 45. Die Energieversorgung der Drohne erfolgt durch die Energieversorgungseinrichtung 25 über eine Versorgungsleitung 29. [54] The second machine part 28 shown in FIG. 3 with the rail processing unit 11 essentially corresponds to that in FIG. 1. A large milling tool 30 is arranged per rail 9 . A belt grinder 42 is used here as the final smoothing device 40 . [55] Figures 4 and 5 also show a maintenance machine 1 with stabilization units 44. In the embodiment shown, the second machine part 28 can be temporarily uncoupled from the third machine part 42. In work use, the second machine part 28 works as a drone. For this purpose, the second machine part 28 has its own travel drive 20 and its own control device 45. The drone is supplied with energy by the energy supply device 25 via a supply line 29.
[56] In einer Variante bleibt die Drohne während eines Arbeitseinsatzes über die Versorgungsleitung 29 mit den anderen Maschinenteilen 27, 43 verbunden. Dabei ist die Versorgungsleitung 29 beispielsweise ausziehbar in einer Kabeltrommel 46 angeordnet. Steuerungsdaten werden vorteilhafterweise mittels Funkmodule 47 über eine Luftschnittstelle übertragen. Über die zentrale Steuerungseinrichtung 21 werden der Drohne Steuerungsdaten übermittelt, insbesondere Geschwindigkeitsvorgaben sowie Daten über Schienenfehler und Hindernisse im Gleis 3. [56] In one variant, the drone remains connected to the other machine parts 27, 43 via the supply line 29 during a work operation. The supply line 29 is arranged in a cable drum 46 so that it can be pulled out, for example. Control data are advantageously transmitted using radio modules 47 via an air interface. Control data is transmitted to the drone via the central control device 21, in particular speed specifications and data on rail defects and obstacles in track 3.
[57] Eine andere Drohnenvariante umfasst einen elektrischen Energiespeicher 48, der mittels der Energieversorgungseinrichtung 21 über die Versorgungsleitung 29 aufladbar ist. Während eines Arbeitseinsatzes wird die Versorgungsleitung 29 über eine Steckvorrichtung vorübergehend abgetrennt und die Drohne wird aus dem Energiespeicher 48 versorgt. Dabei ist die Kapazität des Energiespeichers 48 so ausgelegt, dass während einer Sperrpause eine durchgehende Schienenreprofilierung durchführbar ist. [57] Another drone variant includes an electrical energy store 48 which can be charged by means of the energy supply device 21 via the supply line 29 . During a work assignment, the supply line 29 is temporarily disconnected via a plug-in device and the drone is supplied with power from the energy store 48. The capacity of the energy store 48 is designed in such a way that continuous rail reprofiling can be carried out during a track possession.
[58] Im Betrieb werden sowohl die Steckvorrichtung der Versorgungsleitung 29 als auch eine Kupplungsvorrichtung 49 automatisiert gelöst und verbunden. Auf diese Weise ist kein Personal am Gleis 3 erforderlich, um das Entkuppeln bzw. Ankuppeln der Drohne durchzuführen. Im entkuppelte Zustand wird ein Gefahrenbereich rund um die Drohne mittels Kameras 17 überwacht. Zusätzlich sind auf der Drohne optische und akustische Warneinrichtung 50 angeordnet. [58] During operation, both the plug-in device of the supply line 29 and a coupling device 49 are automatically released and connected. In this way, no personnel is required on track 3 to uncouple or couple the drone. In the decoupled state, a danger zone around the drone is monitored by cameras 17 . In addition, optical and acoustic warning devices 50 are arranged on the drone.
[59] Eine weitere Variante der Instandhaltungsmaschine 1 ist in Fig. 6 dargestellt. Dieser Fahrzeugverbund bewegt sich im Arbeitseinsatz zyklisch in Arbeitsrichtung 12 vorwärts. Während eines Stopfzyklus hält die Maschine 1 für die Dauer eines Stopfvorgangs an. Dabei umfasst der ersten Maschinenteil 27 zusätzlich zum Hebe-/Richtaggregat 6 ein Zusatzhebeaggregat 51. Damit wird in einem Weichenbereich eine abzweigende Schiene 9 erfasst und mitgehoben. Das Stopfaggregat 5 ist zum Weichenstopfen mit schwenkbaren Stopfpickel ausgestattet. [59] Another variant of the maintenance machine 1 is shown in FIG. This group of vehicles moves forward cyclically in the working direction 12 during work. During a darning cycle, the machine stops at 1 for the duration of a tamping process. The first machine part 27 includes an additional lifting unit 51 in addition to the lifting/aligning unit 6. In this way, a branching rail 9 is grasped and lifted in a switch area. The tamping unit 5 is equipped with swiveling tamping picks for tamping points.
[60] Im zweiten Maschinenteil 28 sind die Energieversorgungseinrichtung 25 und das Schienenbearbeitungsaggregat 11 zum Schienenreprofilieren angeordnet. Mit der Energieversorgungseinrichtung 25 wird auch der Stopfmaschinenteil 27 versorgt. Das Schienenbearbeitungsaggregat 11 umfasst pro Schiene 9 zwei hintereinander angeordnete Fräswerkzeuge 30 mit großem Außendurchmesser (ca. 1500mm) zum Umfangs- oder Profilfräsen. Vorzugsweise ist das vordere Fräswerkzeug 30 als Schruppfräser ausgebildet. Das hintere Fräswerkzeug 30 ist ein Schlichtfräser, der mit geringer Eingriffstiefe arbeitet. Damit wird eine hohe Oberflächenqualität mit vernachlässigbaren Bearbeitungsspuren erzielt. Eine Glättung mittels einer eigenen Glättungseinrichtung 40 kann entfallen. [60] In the second machine part 28, the energy supply device 25 and the rail processing unit 11 for rail reprofiling are arranged. The tamping machine part 27 is also supplied with power by the energy supply device 25 . The rail processing unit 11 comprises two milling tools 30 arranged one behind the other with a large outer diameter (approx. 1500 mm) for peripheral or profile milling per rail 9 . The front milling tool 30 is preferably designed as a roughing milling cutter. The rear milling tool 30 is a finishing milling cutter that works with a small depth of engagement. This achieves a high surface quality with negligible machining marks. Smoothing by means of a separate smoothing device 40 can be omitted.
[61] Um trotz der zyklischen Vorfahrt der Maschine 1 eine kontinuierliche Bearbeitung der Schienen 9 zu ermöglichen, ist das[61] In order to enable continuous processing of the rails 9 despite the cyclic advance of the machine 1, this is
Schienenbearbeitungsaggregat 11 auf einem eigenen Maschinenrahmen 10 befestigt. Mit einer hinteren Abstützung auf einem Schienenfahrwerk 2 und einer vorderen verschiebbaren Abstützung an einem Flauptrahmen 13 bildet diese Anordnung einen Satelliten. Im Arbeitseinsatz wird der Satellit mittels eines eigenen Antriebs 20 kontinuierlich mit gleichbleibender Vorschubgeschwindigkeit entlang des Gleises 3 bewegt. Die Vorschubgeschwindigkeit, die jeweilige Stopfzyklusdauer und die Relativbewegung zwischen Flauptmaschine und Satellit werden mittels der zentralen Steuerungseinrichtung 21 aufeinander abgestimmt. Rail processing unit 11 mounted on its own machine frame 10. With a rear support on a rail carriage 2 and a front slidable support on a base frame 13, this arrangement forms a satellite. When used for work, the satellite is moved continuously along the track 3 at a constant feed rate by means of its own drive 20 . The feed rate, the respective tamping cycle duration and the relative movement between the Flaupt machine and the satellite are coordinated with one another by means of the central control device 21 .
[62] Während einer Schienenbearbeitung sind Abstützungen der Schienenfahrwerke 2 aktiviert. Dabei sind Federwege zwischen Schienenrädern und Fahrwerksrahmen sowie zwischen Schienenfahrwerken 2 und Maschinenrahmen 10, 13, 14 blockiert. Beispielsweise sind als Abstützelemente am jeweiligen Fahrwerksrahmen pro Radaufhängung ein Hydraulikzylinder und am zugeordneten Federteller bzw. Achslager ein weiterer Hydraulikzylinder angeordnet. Eine Blockierung des Hydraulikflusses aktiviert die Abstützung, sodass eine eindeutige Positionierung der Bearbeitungswerkzeuge 30 gegenüber den Schienen 9 gegeben ist. [62] During rail processing, supports for the rail chassis 2 are activated. Spring travel between the rail wheels and the chassis frame and between the rail chassis 2 and the machine frame 10, 13, 14 are blocked. For example, one hydraulic cylinder and one on the associated spring plate or axle bearing are used as support elements on the respective chassis frame for each wheel suspension further hydraulic cylinder arranged. A blockage of the hydraulic flow activates the support, so that the processing tools 30 are clearly positioned in relation to the rails 9 .
[63] Für eine örtliche Zuordnung ist auf der Instandhaltungsmaschine 1 vorteilhafterweise ein Positionserfassungssystem aufgebaut. Dieses umfasst beispielsweise eine Festpunkterfassungseinrichtung, die in der AT 518579 A1 offenbart ist. Damit ist die Bestimmung einer absoluten Gleislage durchführbar. Weitere Komponenten des Positionserfassungssystems sind beispielsweise ein Odometer, eine Inertialmesseinheit (IMU) und ein GNSS- Empfänger 52. Die genaue örtliche und räumliche Erfassung der Instandhaltungsmaschine 1 erlaubt einen Abgleich mit zuvor erhobener Gleisdaten sowie eine ortsbezogene Protokollierung der Arbeitsergebnisse. [63] A position detection system is advantageously set up on the maintenance machine 1 for local assignment. This includes, for example, a fixed point detection device that is disclosed in AT 518579 A1. This makes it possible to determine an absolute track position. Further components of the position detection system are, for example, an odometer, an inertial measurement unit (IMU) and a GNSS receiver 52. The precise local and spatial detection of the maintenance machine 1 allows a comparison with previously collected track data and a location-related logging of the work results.
[64] Alle dargestellten Instandhaltungsmaschinen 1 sind beispielhafte Kombinationen der einzelnen Systemkomponenten bzw. Maschinenteile 27, 28, 43. Die Erfindung umfasst auch weitere Kombinationen. Insbesondere können die dargestellten Aggregate 4, 5, 11, 40, 44, 51 in unterschiedlicher Reihenfolge, Ausprägung und Zusammensetzung angeordnet sein. [64] All maintenance machines 1 shown are exemplary combinations of the individual system components or machine parts 27, 28, 43. The invention also includes other combinations. In particular, the aggregates 4, 5, 11, 40, 44, 51 shown can be arranged in a different order, configuration and composition.

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Gleisgebundene Instandhaltungsmaschine (1) zur Instandhaltung eines Oberbaus mit einem in einem Schotterbett (6) gelagerten Gleisrost (7) aus Schwellen1. Track-bound maintenance machine (1) for the maintenance of a superstructure with a track grid (7) made of sleepers mounted in a ballast bed (6).
(8) und darauf befestigten Schienen (9), umfassend ein Hebe-/Richtaggregat (4) zum Gleisheben/-richten und ein Stopfaggregat (5) zum Gleisstopfen, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Maschinenrahmen (10) zumindest ein Schienenbearbeitungsaggregat (11) zur kontinuierlichen Reprofilierung der Schienen(8) and rails (9) fastened thereon, comprising a lifting/straightening unit (4) for lifting/straightening the tracks and a tamping unit (5) for tamping the tracks, characterized in that at least one rail processing unit (11) is mounted on a machine frame (10) for continuous reprofiling of the rails
(9) angeordnet ist. (9) is arranged.
2. Instandhaltungsmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schienenbearbeitungsaggregat (11) in einer Arbeitsrichtung (12) hinter dem Hebe-/Richtaggregat (4) und dem Stopfaggregat (5) angeordnet ist. 2. maintenance machine (1) according to claim 1, characterized in that the rail processing unit (11) is arranged in a working direction (12) behind the lifting / straightening unit (4) and the tamping unit (5).
3. Instandhaltungsmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schienenbearbeitungsaggregat (11) ein Fräswerkzeug (30) umfasst, das insbesondere einen Fräsmesserkopf (32) mit einer quer zu einer Maschinenlängsrichtung (33) ausgerichteten Drehachse (34) aufweist. 3. Maintenance machine (1) according to Claim 1 or 2, characterized in that the rail processing unit (11) comprises a milling tool (30) which in particular has a milling cutter head (32) with an axis of rotation (34) aligned transversely to a machine longitudinal direction (33). .
4. Instandhaltungsmaschine (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schienenbearbeitungsaggregat (11) mehrere hintereinander angeordnete Fräswerkzeuge (30) umfasst und dass insbesondere ein vorderes Fräswerkzeug (30) als Schruppfräser und ein hinteres Fräswerkzeug (30) als Schlichtfräser ausgebildet sind. 4. Maintenance machine (1) according to Claim 3, characterized in that the rail processing unit (11) comprises a plurality of milling tools (30) arranged one behind the other and in that in particular a front milling tool (30) is designed as a roughing cutter and a rear milling tool (30) as a finishing cutter.
5. Instandhaltungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schienenbearbeitungsaggregat (11) ein Flobelwerkzeug (30) umfasst, das insbesondere gegenüber einem Grundkörper beweglich ausgebildete Schneidkörper aufweist. 5. maintenance machine (1) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the rail processing unit (11) comprises a Flobel tool (30) which has cutting bodies designed to be movable in particular relative to a base body.
6. Instandhaltungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Arbeitsrichtung (12) hinter dem Schienenbearbeitungsaggregat (11) eine Glättungseinrichtung (40), insbesondere ein Schleifwerkzeug (41, 42), angeordnet ist. 6. maintenance machine (1) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that in the working direction (12) behind the Rail processing unit (11) a smoothing device (40), in particular a grinding tool (41, 42), is arranged.
7. Instandhaltungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebe-/Richtaggregat (4) und das Stopfaggregat (5) auf einem separaten Maschinenrahmen (14) angeordnet sind und dass insbesondere zumindest einer der Maschinenrahmen (10, 14) als Satellitenrahmen mittels eines Satellitenantriebs gegenüber einem Hauptrahmen (13) in Maschinenlängsrichtung (33) verschiebbar ausgebildet ist. 7. Maintenance machine (1) according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the lifting/straightening unit (4) and the tamping unit (5) are arranged on a separate machine frame (14) and that in particular at least one of the machine frames (10 , 14) as a satellite frame by means of a satellite drive in relation to a main frame (13) in the machine longitudinal direction (33) is displaceable.
8. Instandhaltungsmaschine (1) einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Arbeitsrichtung (12) hinter dem Stopfaggregat (5) ein Stabilisationsaggregat (44) angeordnet ist. 8. maintenance machine (1) one of claims 1 to 7, characterized in that in the working direction (12) behind the tamping unit (5) a stabilization unit (44) is arranged.
9. Instandhaltungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Maschinenteil (27) das Hebe-/Richtaggregat (4) und das Stopfaggregat (5) umfasst und dass ein an den ersten Maschinenteil (27) gekuppelterzweiter Maschinenteil (28) das Schienenbearbeitungsaggregat (11) zur Reprofilierung der Schienen (9) umfasst. 9. Maintenance machine (1) according to one of Claims 1 to 8, characterized in that a first machine part (27) comprises the lifting/straightening unit (4) and the tamping unit (5) and that a second machine part coupled to the first machine part (27). Machine part (28) comprising the rail processing unit (11) for reprofiling the rails (9).
10. Instandhaltungsmaschine (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Maschinenteil (27, 28, 43) eine Energieversorgungseinrichtung (25) eingerichtet ist und dass der andere Maschinenteil (27, 28) über eine Versorgungsleitung (29) mit der Energieversorgungseinrichtung (25) verbunden ist. 10. Maintenance machine (1) according to Claim 9, characterized in that an energy supply device (25) is installed on one machine part (27, 28, 43) and that the other machine part (27, 28) is connected to the energy supply device via a supply line (29). (25) is connected.
11. Instandhaltungsmaschine (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitung (29) zwischen den Maschinenteilen (27, 28, 43) eine lösbare Verbindung aufweist, dass der zweite Maschinenteil (28) einen Energiespeicher (48) umfasst und dass der Energiespeicher (48) über die Versorgungsleitung (29) aufladbar ist. 11. Maintenance machine (1) according to claim 10, characterized in that the supply line (29) between the machine parts (27, 28, 43) has a detachable connection, that the second machine part (28) comprises an energy store (48) and that the Energy store (48) can be charged via the supply line (29).
12. Verfahren zum Betreiben einer Instandhaltungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Gleisabschnitt der Gleisrost (7) mittels des Hebe-/Richtaggregats (4) gehoben und gerichtet wird, dass die Schwellen (8) des Gleisrosts (7) mittels des Stopfaggregats (5) unterstopft werden und dass die Schienen (9) des Gleisrosts (7) mittels des Schienenbearbeitungsaggregats (11) reprofiliert werden. 12. A method for operating a maintenance machine (1) according to any one of claims 1 to 11, characterized in that on a track section of Track panel (7) is lifted and straightened by means of the lifting/aligning unit (4), that the sleepers (8) of the track panel (7) are tamped by means of the tamping unit (5) and that the rails (9) of the track panel (7) by means of the rail processing unit (11) are reprofiled.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebe- /Richtaggregat (4) und das Stopfaggregat (5) während aufeinanderfolgender Arbeitszyklen in Arbeitsrichtung (12) vorwärtsbewegt werden und dass das Schienenbearbeitungsaggregat (11) zur Reprofilierung der Schienen (9) mit einer an eine Dauer der Arbeitszyklen angepassten Geschwindigkeit kontinuierlich in Arbeitsrichtung (12) bewegt wird. 13. The method according to claim 12, characterized in that the lifting/straightening unit (4) and the tamping unit (5) are moved forward in the working direction (12) during successive work cycles and that the rail processing unit (11) for reprofiling the rails (9) with is moved continuously in the working direction (12) at a speed adapted to the duration of the working cycles.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebe-/Richtaggregat (4), das Stopfaggregat (5), das Schienenbearbeitungsaggregat (11) zur Reprofilierung der Schienen (9), ein Maschinenfahrantrieb (20) und gegebenenfalls ein Satellitenantrieb über eine zentrale Steuerungseinrichtung (21) aufeinander abgestimmt angesteuert werden. 14. The method according to claim 12 or 13, characterized in that the lifting/straightening unit (4), the tamping unit (5), the rail processing unit (11) for reprofiling the rails (9), a machine travel drive (20) and optionally a satellite drive coordinated via a central control device (21).
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Arbeitseinsatzes ein Maschinenteil (28) mit dem Schienenbearbeitungsaggregat (11) zur Reprofilierung der Schienen (9) von einem anderen Maschinenteil (27) mit dem Hebe-/Richtaggregat (4) und dem Stopfaggregat (5) entkuppelt und mit einem eigenen Fahrantrieb (20) angetrieben wird. 15. The method according to any one of claims 12 to 14, characterized in that during a work assignment, a machine part (28) with the rail processing unit (11) for reprofiling the rails (9) from another machine part (27) with the lifting / straightening unit ( 4) and the tamping unit (5) and is driven by its own drive (20).
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022129601B4 (en) * 2022-11-09 2024-05-23 Schweerbau International Gmbh & Co. Kg Extraction device for particles during machining of rail tracks

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2849263A1 (en) * 1978-01-02 1979-08-16 Plasser Bahnbaumasch Franz Mobile railway track rail surface trimming machine - has length adjustable spacers hinging tool holders working on opposite rails together
AT380280B (en) * 1983-09-09 1986-05-12 Plasser Bahnbaumasch Franz CONTINUOUSLY (NON-STOP) TRAVELABLE TRACK, LEVELING AND LEVELING MACHINE
EP0223895B1 (en) * 1985-11-28 1988-10-12 Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaft m.b.H. Device for the plastic bending of rail ends in the region of rail joints
CZ285403B6 (en) * 1995-03-16 1999-08-11 Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaft M. B. H. Track-building machine
AT410952B (en) * 2000-12-06 2003-09-25 Linsinger Maschinenbau Gmbh DRIVEN DEVICE FOR DISCONTINUING EDGE OF RAILS
EP2709892B1 (en) * 2011-05-16 2018-10-24 K&K Maschinenentwicklungs GmbH & Co. KG Railway work vehicle
AT518692B1 (en) 2016-06-13 2019-02-15 Plasser & Theurer Exp Von Bahnbaumaschinen G M B H Method and system for maintaining a track for rail vehicles

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