ITVE20110025A1 - TANGENTIAL MILLING MACHINE. - Google Patents
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Description
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
dell'invenzione avente per titolo: of the invention entitled:
"Macchina molatrice tangenziale" "Tangential grinding machine"
La presente invenzione concerne una macchina molatrice tangenziale. Sono note macchine molatrici tangenziali, per rigenerare il profilo usurato delle rotaie in opera, comprendenti un dispositivo di molatura costituito sostanzialmente da una mola di materiale abrasivo che, trascinata in rotazione, asporta per abrasione una parte del materiale con il quale essa viene a contatto. The present invention relates to a tangential grinding machine. Tangential grinding machines are known, for regenerating the worn profile of the rails in place, comprising a grinding device substantially consisting of a grinding wheel of abrasive material which, dragged into rotation, removes by abrasion a part of the material with which it comes into contact.
Tali note macchine molatrici, cioà ̈ l’insieme del dispositivo di molatura con i suoi utensili abrasivi, degli organi di trascinamento di rotazione, dei sistemi per la sua registrazione e sostituzione, nonché di tutti gli altri organi accessori che assicurano il loro corretto funzionamento, presentano attualmente una serie di limiti e di inconvenienti che la presente invenzione si propone di eliminare. These known grinding machines, i.e. the assembly of the grinding device with its abrasive tools, of the rotating drive members, of the systems for its registration and replacement, as well as of all the other accessory members that ensure their correct operation, presently present a series of limitations and drawbacks which the present invention aims to eliminate.
Uno di questi inconvenienti consiste nel fatto che ciascun dispositivo di molatura à ̈ costituito generalmente da un disco di materiale abrasivo o mola realizzato per lavorare con la sua fascia circonferenziale. One of these drawbacks consists in the fact that each grinding device generally consists of a disc of abrasive material or grinding wheel made to work with its circumferential band.
Poiché peraltro questo disco abrasivo si usura nel tempo, e quindi la sua circonferenza di lavoro diminuisce, à ̈ necessario spostare il suo asse di rotazione rispetto al pezzo da lavorare, in modo da assicurare sempre il reciproco contatto. In tutti i casi à ̈ richiesta una complessa apparecchiatura di regolazione e controllo che comunque non elimina tutti i problemi legati alle vibrazioni ed oscillazioni della mola stessa. Moreover, since this abrasive disc wears over time, and therefore its working circumference decreases, it is necessary to move its rotation axis with respect to the workpiece, in order to always ensure mutual contact. In all cases, complex adjustment and control equipment is required which, however, does not eliminate all the problems related to the vibrations and oscillations of the wheel itself.
Un altro inconveniente della mola tangenziale consiste nel fatto che per riprofilare una rotaia si deve utilizzare una apparecchiatura con una sagoma negativa, la quale apparecchiatura presenta un costo elevato. Another disadvantage of the tangential wheel consists in the fact that to re-profile a rail it is necessary to use an apparatus with a negative shape, which apparatus has a high cost.
Un altro inconveniente di tale apparecchiatura a sagoma negativa consiste nella necessità di spostare il suo “baricentro†parallelamente allo spostamento dell’asse della mola usurata in modo da rigenerare continuamente il profilo originale con conseguente elevato spreco di materiale abrasivo. Another drawback of this negative shape equipment consists in the need to move its â € œ center of gravityâ € parallel to the movement of the axis of the worn grinding wheel in order to continuously regenerate the original profile with consequent high waste of abrasive material.
Nel caso poi di macchine molatrici impiegate specificatamente per il ripristino del profilo delle rotaie ferroviarie, ferrotranviarie e/o metropolitane, un altro inconveniente consiste nel fatto che le note macchine molatrici per rotaie prevedono generalmente l’impiego di mole “a tazza†, le quali operano su una stretta fascia longitudinale delle rotaie da rettificare. Ciò comporta l’impiego di parecchie mole e poiché esse vengono montate su vagone à ̈ necessario avere un numero elevato di questi per operare su fasce adiacenti, che nell’insieme coprono l’intero profilo della rotaia. Ne consegue un ingombro eccessivo spesso inaccettabile ed una esecuzione imperfetta del lavoro a causa della inevitabile sfaccettatura che le rotaie presentano al termine del lavoro. La rotaia finale presenta pertanto un profilo poligonale, al contrario del profilo originale a raggi, e ci si affida allo schiacciamento delle cuspidi e arrotondamento del profilo al successivo passaggio delle ruote ferroviarie causando un continuo shock meccanico e metallurgico sulla superficie della rotaia stessa. Oltre a ciò le mole a tazza che operano sulla superficie laterale della rotaia trovano un impedimento nella presenza di ostacoli naturali quali scambi, lame di guida e contenimento in corrispondenza degli scambi e, nel caso particolare dei binari del tram, il cemento e l’asfalto ed anche la stessa contro lama della rotaia. In the case of grinding machines used specifically for restoring the profile of railway rails, railways and / or undergrounds, another drawback consists in the fact that the known grinding machines for rails generally involve the use of â € œcupâ € wheels, which operate on a narrow longitudinal band of the rails to be ground. This involves the use of several grinding wheels and since they are mounted on a wagon it is necessary to have a large number of these to operate on adjacent strips, which together cover the entire profile of the rail. The result is an excessive bulk which is often unacceptable and an imperfect execution of the work due to the inevitable facet that the rails have at the end of the work. The final rail therefore has a polygonal profile, unlike the original spoked profile, and we rely on the flattening of the cusps and rounding of the profile at the subsequent passage of the railway wheels causing a continuous mechanical and metallurgical shock on the surface of the rail itself. In addition to this, the cup wheels operating on the lateral surface of the rail find an impediment in the presence of natural obstacles such as switches, guide and containment blades at the switches and, in the particular case of tram tracks, concrete and the asphalt and also the same counter blade of the rail.
Un altro inconveniente consiste nel fatto che le mole a tazza devono generalmente lavorare, per ragioni di bilanciamento di masse, contemporaneamente su entrambe le rotaie. Ciò rende più difficoltoso il lavoro di rettifica di una sola rotaia, quale à ̈ la rotaia centrale di massa o la rotaia laterale esterna di alimentazione dei convogli metropolitani. Another drawback consists in the fact that the cup wheels generally have to work, for reasons of mass balancing, on both rails at the same time. This makes it more difficult to rectify a single rail, such as the central mass rail or the external lateral rail for supplying metropolitan trains.
Secondo l'invenzione tutti questi inconvenienti sono eliminati con una macchina molatrice tangenziale scorrevole su rotaie da molare comprendente: - un’incastellatura montata su ruote scorrevoli sulle rotaie da molare, According to the invention, all these drawbacks are eliminated with a tangential grinding machine sliding on rails to be ground, comprising: - a frame mounted on wheels sliding on the rails to be ground,
- due primi telai conformati a L, provvisti di mezzi per il loro movimento verticale rispetto a detta incastellatura da e verso le rotaie e trasversale rispetto alle stesse, - two first L-shaped frames, provided with means for their vertical movement with respect to said frame from and towards the rails and transversal with respect to the same,
- due porzioni ricurve colleganti i due tratti di ciascun telaio ad L ed interessate da una pluralità di fori, - two curved portions connecting the two sections of each L-shaped frame and affected by a plurality of holes,
- un secondo telaio impegnabile selettivamente in uno di detti fori di ciascuna porzione ricurva, detto telaio essendo provvisto di mezzi di articolazione di una porzione anulare alla quale à ̈ rotoidalmente vincolata una piastra, - a second frame which can be selectively engaged in one of said holes of each curved portion, said frame being provided with articulation means for an annular portion to which a plate is rotatably constrained,
- mezzi di movimentazione di detta porzione anulare rispetto a detto telaio, - un motore elettrico posto superiormente a detta piastra, l’albero di detto motore elettrico essendo collegato tramite una puleggia ad una mola abrasiva posta in posizione sottostante a detta piastra. - means for moving said annular portion with respect to said frame, - an electric motor placed above said plate, the shaft of said electric motor being connected by means of a pulley to an abrasive grinding wheel placed in a position below said plate.
La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in una sua preferita forma di pratica realizzazione riportata a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alle allegate tavole di disegni in cui: The present invention is further clarified hereinafter in a preferred embodiment thereof reported for purely illustrative and non-limiting purposes with reference to the attached drawing tables in which:
la figura 1 mostra in vista prospettica l’incastellatura ed il primo telaio ed il secondo telaio della macchina molatrice secondo l’invenzione, la figura 2 mostra nella stessa vista di figura 1 con aggiunta la piastra di sostegno, e figure 1 shows in perspective view the frame and the first frame and the second frame of the grinding machine according to the invention, figure 2 shows in the same view of figure 1 with the addition of the support plate, and
la figura 3 la mostra con il gruppo di molatura montato. Figure 3 shows it with the grinding unit assembled.
Come si vede dalla figure, la macchina secondo l’invenzione comprende sostanzialmente un’incastellatura 2 montata su quattro ruote 4 con bordino 6 scorrevoli sulle rotaie 8 da rettificare. As can be seen from the figures, the machine according to the invention substantially comprises a frame 2 mounted on four wheels 4 with rim 6 sliding on the rails 8 to be ground.
All’incastellatura 2 sono inoltre amovibilmente applicati, esternamente alle ruote 4, telai 10 di sostegno di ruotini 12 la cui funzione à ̈ quella di allungare il piano di appoggio dell’incastellatura 2 per una eventuale lavorazione di onda lunga. To the frame 2 there are also removably applied, externally to the wheels 4, frames 10 for supporting wheels 12 whose function is to lengthen the support surface of the frame 2 for a possible long wave processing.
Sui traversi 14 dell’incastellatura 2 sono scorrevoli tratti orizzontali 16 di due primi telai ad L 18 sollevabili verticalmente per mezzo di martinetti 20. On the crosspieces 14 of the frame 2 there are sliding horizontal sections 16 of two first L-shaped frames 18 which can be lifted vertically by means of jacks 20.
Il telaio 18 à ̈ traslabile orizzontalmente per mezzo di martinetti 22 che spingono verso l’esterno detto telaio fino a quando mezzi di riscontro 24, solidali ad essi, vengono a contatto con il fungo 26 della rotaia 8. The frame 18 can be moved horizontally by means of jacks 22 which push the frame outwards until the abutment means 24, integral with them, come into contact with the head 26 of the rail 8.
I tratti verticali ed orizzontali del telaio 18 sono collegati fra loro da una porzione ricurva 28 interessata da una pluralità di fori 30. The vertical and horizontal portions of the frame 18 are connected to each other by a curved portion 28 affected by a plurality of holes 30.
In detti fori 30 si impegna un secondo telaio 32 articolato al primo telaio 18 e provvisto di due forcelle 34 di articolazione di due barre 36 solidali ad una porzione anulare 38 provvista di staffa 40 ad L solidale all’estremità di uno stelo 42 di un cilindro 44 avente funzione di ammortizzatore. In said holes 30 engages a second frame 32 articulated to the first frame 18 and provided with two forks 34 for articulating two bars 36 integral with an annular portion 38 provided with an L-shaped bracket 40 integral with the end of a stem 42 of a cylinder 44 acting as a shock absorber.
Alla porzione anulare 38 Ã ̈ applicato in modo orientabile una piastra 46 che viene bloccata alla porzione stessa per mezzo di fermi 48. A plate 46 is applied in an orientable way to the annular portion 38 and is locked to the portion itself by means of stops 48.
Detta piastra 46 sostiene un motore 50 che aziona tramite una puleggia 52 una mola abrasiva 54. Said plate 46 supports a motor 50 which drives an abrasive wheel 54 by means of a pulley 52.
Il funzionamento della macchina secondo l’invenzione prevede che una volta che questa sia stata trasferita nel luogo in cui si trova il tratto di rotaia da rettificare, si proceda nella seguente maniera: The operation of the machine according to the invention provides that once it has been transferred to the place where the section of rail to be ground is located, proceed as follows:
- viene regolato il telaio 32 rispetto alla porzione ricurva 28 in modo da conferire una certa inclinazione all’asse della mola 54 rispetto all’asse longitudinale della rotaia 8 (variazione di inclinazione), - the frame 32 is adjusted with respect to the curved portion 28 so as to give a certain inclination to the axis of the grinding wheel 54 with respect to the longitudinal axis of the rail 8 (variation of inclination),
- viene regolata la piastra 46 rispetto alla porzione anulare 38 in modo da variare l’angolo che l’asse della mola 54 forma con l’asse della rotaia (variazione di convergenza), - the plate 46 is adjusted with respect to the annular portion 38 so as to vary the angle that the axis of the grinding wheel 54 forms with the axis of the rail (change in convergence),
- vengono azionati i martinetti 44 o riduttori 45 in modo da portare la mola 54 a contatto con la rotaia e vengono azionati i martinetti 22 in modo che i sensori 24 si trovino a contatto con il fungo della rotaia, - the jacks 44 or reducers 45 are operated so as to bring the grinding wheel 54 into contact with the rail and the jacks 22 are operated so that the sensors 24 are in contact with the head of the rail,
- viene azionato il motore 50 di rotazione della mola 54. - the motor 50 for rotation of the grinding wheel 54 is activated.
E’ evidente che grazie alla configurazione oscillante della porzione anulare 38 la mola à ̈ sempre a contatto con il fungo della rotaia, anche in caso di irregolarità del piano, eliminando in modo efficace tutte le vibrazioni. It is evident that thanks to the oscillating configuration of the annular portion 38, the grinding wheel is always in contact with the rail head, even in the event of surface irregularities, effectively eliminating all vibrations.
Grazie alla pressione di lavoro sui martinetti 44, opportunamente regolata per mezzo di riduttori di pressione, la mola effettua il suo effetto abrasivo e grazie alla particolare disposizione (inclinazione, convergenza e traslazione rispetto alla rotaia) si usura secondo un certo profilo a raggio indipendente dalla sagoma usurata della rotaia. Ad ogni raggio del profilo della rotaia corrisponde una mola tangenziale opportunamente posizionata. Thanks to the working pressure on the jacks 44, suitably adjusted by means of pressure reducers, the grinding wheel performs its abrasive effect and thanks to the particular arrangement (inclination, convergence and translation with respect to the rail) it wears according to a certain profile with a radius independent of the worn shape of the rail. An appropriately positioned tangential wheel corresponds to each radius of the rail profile.
Nel caso in cui il profilo non corrisponde esattamente a quello desiderato, à ̈ sufficiente variare l’inclinazione del secondo telaio 32 rispetto alla porzione ricurva 28 e/o la posizione della piastra 46 rispetto alla porzione anulare 38 in modo da variare l’inclinazione o la convergenza della mola rispetto alla rotaia. If the profile does not correspond exactly to the desired one, it is sufficient to vary the inclination of the second frame 32 with respect to the curved portion 28 and / or the position of the plate 46 with respect to the annular portion 38 in order to vary the inclination or convergence of the grinding wheel with respect to the rail.
Da quanto detto risulta chiaramente che la macchina molatrice tangenziale secondo l’invenzione elimina completamente la sagoma negativa che riprofila in modo continuo la mola facendo in modo che la rigenerazione del profilo della mola tangenziale avvenga tramite l’usura dell’abrasivo dovuta al solo contatto mola-rotaia (autoprofilatura). From what has been said it is clear that the tangential grinding machine according to the invention completely eliminates the negative shape that continuously reprofiles the grinding wheel so that the regeneration of the tangential grinding wheel profile takes place through the wear of the abrasive due to the wheel-rail contact only (self-profiling).
Grazie a questa applicazione la rotaia diventa sia materiale da lavorare che sagoma negativa, la quale rigenera continuamente il profilo della mola tangenziale eliminando così anche tutto lo spreco di abrasivo causato dai sistemi tangenziali tradizionali. Thanks to this application, the rail becomes both material to be machined and a negative shape, which continuously regenerates the profile of the tangential wheel thus eliminating all the waste of abrasive caused by traditional tangential systems.
La presente invenzione à ̈ stata illustrata e descritta in una sua preferita forma di pratica realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad essa in pratica apportarsi, senza peraltro uscire dall'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale. The present invention has been illustrated and described in a preferred embodiment thereof, but it is understood that executive variations may in practice be applied to it, without however departing from the scope of protection of the present patent for industrial invention.
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