JP2004503700A - 少なくともレールの走行表面をリプロファイリングする方法、および相当する装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、表面ミル処理によって、レール、特に鉄道線路のレールの走行表面を、好ましくは、レール頭部クロスプロファイルの凸部をリプロファイリングするための方法に関するものである。本発明の目的は、要求を満たし、うねりのほとんどないプロファイルを得ることである。この目的のために、1回の表面研磨処理によって上記プロファイルを生み出すために、レールの長手方向に平行な方向に向けて、5つ以上の、好ましくは9つのミルトラックが作製される。また、その後、随意的に、走行表面、好ましくは、走行表面を含むレール頭部クロスプロファイルの凸部は、研磨処理される。
Description
本発明は、レールの走行表面を、好ましくは、レールのクロスプロファイル(交差プロファイル)のレール頭部の凸面、特に鉄道線路の走行表面を示す凸面を、表面ミル処理(例えば、挽く、削る等の処理)することによってリプロファイリング(再プロファイル形成)する方法に関するものである。
【0001】
例えば、新しいプロファイルを形成するために、表面研磨によって老朽化したレールをリプロファイリングすることが知られている。この目的のために、レール頭部は、表面研磨によって機械形成される。ミルカッターのコストを幾分でも抑えるために、ミルカッター本体の休止時間に順次挿入される保持装置にすえつけられた回転板にミルカッターを備えることが知られている。この動作において、表面ミルカッターと同等の回転板は、線路の長手方向に方向づけられたミルトラック(ミル跡)を生み出す。しかしながら、空間の欠如のため、取り付けられた多くの回転板は、この種の表面ミルカッターを制限される。それゆえ、表面研磨によって、レールの長手方向に相互に隣り合うように設置され、回転板によってレール頭部に適する数少ないトラック(跡)を形成することだけが可能である。それによって、大きなうねりが形成されるため、研磨によってレール頭部を滑らかにする工程が必要となる。この目的の達成のために、完全に望まれるプロファイルを示す数多くの刃を表面ミルカッターに備えることが知られている。上記数多くの刃は、レールの長手方向に発生するわずかな深さの相違のみを保証することが必要である。ここで、このような種類の生らかにする工程が機械形成された完全なクロス領域を広げることによって生み出されるへこみや点が問題となる。これは、線路を通過したときに、騒音や振動を発生させるとともに、寿命をも短縮させる。
【0002】
本発明の目的は、上記の欠点や困難を回避し、冒頭に説明した種類の方法、さらに当該方法を実行するためのレールプロファイルミルカッターを提供することにある。これによって、より線路の低速度変速装置のような小さな設備ためのミル処理単独により、また、ミル処理単独に加えて、より高速の変速装置ための、十分な研磨処理の追加により、線路のオペレーターや鉄道会社の調整にそれぞれしたがって、レールの長手方向とクロスプロファイルとの両方のうねりを小さくすることを達成することができる。
【0003】
上記目的を達成するための冒頭に記載の方法において、1回のミル処理によって所望のプロファイルを形成するために、5以上の、好ましくは9以上の、レールの長手方向に互いに隣り合うように設置されたミルトラック(ミル跡)が形成され、続けて、少なくとも走行表面、好ましくは、凸面領域は走行表面を示す、レール頭部の凸面のクロスプロファイルへの付加的な研磨処理が実行される。
【0004】
好ましい種々の実施形態は、下位の請求項において特徴づけられている。
【0005】
上述したように、高速の走行変速装置のような大きな装置のために、本発明にかかるミル処理に続けて、研磨処理が行われる。上記研磨処理は、トラックの長手方向におけるうねり走行を減少させる、または同等にするために、そして、随意に、折れ線やドラフトトラバースを平らにする、または同等にするために、行われる。上記研磨された線路は、好ましくは、同じ走行における研磨箇所のすぐそばに、砥石車の軸とレールの長手方向に垂直な面とが0°以上外れた角度を形成するように、設置される。上記研磨処理の種々の好ましい実施形態は、下位請求項6〜24に記載されている。
【0006】
請求項1〜24のいずれか1項に記載の方法を実行するための、レール、特に鉄道線路のレールの、少なくとも走行表面をミル処理するための、好ましくは、レール頭部のクロスプロファイルの凸部をミル処理するための、本発明にかかるレールプロファイルミルカッターは、サンドイッチミルカッターとして特徴づけられる。上記ミルカッターは、回転板の表面に設けられた数多くの車輪に形成されている。
【0007】
好ましい実施形態は、下位請求項26〜30に記載されている。
【0008】
本発明にかかる方法を実行するための装置は、以下の特徴的な構成を有している:
・レールとミルカッターとの間の関連する運動を生み出すための装置、および付加的に存在する砥石車
・ミルカッターのための駆動手段、および砥石車が設けられている場合は、上記砥石車のための駆動手段
・請求項25〜30のいずれか1項に記載のミルカッター、およびその後の研磨
・レールの長手方向に垂直な平面から外れた方向における砥石車の軸のポジショニング
種々の好ましい形態は、下位請求項32〜43に記載されている。
【0009】
以下に、添付した図面に従って、2つの実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明にかかる方法を実行するための装置のプロファイル図である。図2は、図1の装置を矢印II方向から見た概要上面図である。図3は、本発明にかかる方法を実行するための装置のその他の実施形態を示す図である。図4は、レールの種々の状態における鉄道線路のレールのクロス領域を示す図である。図5は、本発明にかかる方法に関する、クロスセクションにおいて見られる線路のレール上の砥石車のかみ合わせを示す図である。
【0010】
本発明にかかるレールプロファイルミルカッターを図6〜8に示す。図6は、組み立てられたミルカッターの部分断面図である。図7は、ミルカッターの各部分の分解図を示す。図8は、図7の矢印VIII方向から見たミルカッターの車輪のプロファイル図を示す。
【0011】
図4に示すように、レール1のクロス領域は種々の状態で描かれている。レール2の軸によって支えられているレール頭部3は、電車の車輪が走る走行表面4を示す凸面のクロス領域の部分5を備えており、新しい状態におけるクロス領域の部分は、線Aで描かれている。すり減らすことによって、レール頭部3のクロス領域の凸面部分5は、線Bで描かれる形状になる。レール1がその状態になるとすぐに、またはかなり早期に、高速度レールに関して、レール1は終了しやすいので、少なくとも、レール頭部3の凸面領域5、しかし、例えば、−線Cで描かれる−オリジナルのクロス領域形状のような、オリジナルの状態の領域である、走行表面4は、正確な最も可能性のある近似である。それゆえに、1〜3デシミリメーターの範囲における寛容は、鉄道のオペレーター、または鉄道会社、もしくはセン ドラフトpr EN13674−1のような超領域的な標準にしたがって観察できる。そのようにする際には、レール1の研磨表面6と走行表面4とが終了することが必要である。
【0012】
図4に示すように、比較的多くの量の材料が、レールのすり減らしによって、除かれなければならない。また、できるだけ鉄道交通の邪魔をしないようにするために、既に設置された鉄道のレールの場合は、レールのすり減らしは、できるだけ早くかつ安価に行われなければならない。
【0013】
図1または図2は、固定した位置で調整され、機械で移動するように作製されたレール1を通過する、本発明にかかる装置が記載されている。図3は、機関車エンジンのような移動可能な装置に導入された本発明にかかる装置が記載されており、既に設置されたレールに対して実施するのに適した装置である。このような場合、本発明にかかる装置は、複製として存在しているため、左手の線路と右手の線路と両方同時に、一度の通過で終了させることができる。相互に全く同じの、固定装置と可動装置の部品と装置とは、同じ部材番号を付して説明する。
【0014】
7は、表面ミルカッターとして形成されているミルカッター8を有するミルユニットを示し、以下により詳細に説明する。上記ミルカッター8は、駆動モーター9とギア10とを介して駆動し、回転方向が選べる。このため、カットダウンミル方法(方式)によって、レール1が機械的に作製される。すぐ隣には、ミルユニット7、研磨ユニット11が備えられており、そのうち砥石車12は、駆動ギア13の手段によって、好ましくは、ミルカッター8の回転方向に駆動される。このため、レール1のダウングラインドは効果的に行われる。上記砥石車12は、砥石14の深さを調節するシステムを備えている。このため、研磨に関して、レール1に対して砥石車12を継続的に再調整して、実施することができる。砥石14の深さを調節するための上記システムは、砥石車12の表面の擦り減った直径を、継続的に測定するための測定システムを備えている。これはまた、駆動の瞬間の測定から得られたデータの測定にも利用される。
【0015】
ミルチップとグラインド(研磨)チップ、および研磨カスは、発生するとすぐに、吸い込み手段15、16によって、吸い取られる。
【0016】
ミルユニット7のすぐ前部に、研磨ユニット11のすぐ後ろに、レール1のためのガイド17がそれぞれに備えられており、サポートロール18の手段によって、押さえられるレール1をガイドする。それゆえ、少なくとも、レール1の走行表面4を、好ましくは、レール頭部3の王冠部分を押さえることができる。さらに、両サイドのレール頭部とかみ合う、側面のガイドロール19は、装置に沿って設けられており、それゆえ、レール1のガイド表面6のプロファイル近傍に備えられている側面のガイドロール19は、その位置に固定される。上記レールは、反対のプロファイル近傍に固定された側面のガイドロール19によって、固定された側面のガイドロール19に対して押さえられる。それゆえ、レール1は、ミルユニットと研磨ユニットとの反対の正確な位置につくことになる。
【0017】
ミルユニット7と研磨ユニット11との間に、さらなるガイド20が設けられており、これは、ミルカッターによって発生するレール1の振動を抑制するために、制動装置を備えている。
【0018】
図2に特に示すように、砥石車の軸21は、レールの長手方向に垂直な面22に対して、角度αだけ傾けられる。この角度αは、0より大きく、先の研磨処理後のレール1の状態に応じて、範囲1〜20°であることが好ましい。レール頭部3は、ミル処理のためのクロス領域を有しており、先の研磨処理によって、理想的なクロス領域に近づくならば、または新しい状態のレール1がまだロールスキンを供えているならば、上記角度αは、5°〜12°の範囲が好ましく、理想的には、8°が最適である。しかし、クロス領域の前段階が、正確でない方法で、理想的なクロスプロファイルに調整されたならば、または、粗雑なだけの粗く処理されているならば、上記角度α葉より小さくなり、範囲1°〜6°であることが好ましく、砥石車の長寿化とともに、最高のチップ除去量を保証するために適している。
【0019】
新しい状態において、砥石車12は、すでにプレプロファイルされており、例えば、レール1と粗く接触するプロファイルを示す。上記反対のプロファイルを正確に作製するために、砥石車12の表面に対して押される砥石24を研磨手段23に備えるという利点がある。上記砥石は、作製された所望の正確なプロファイルを有しており、それは、砥石車と角度αをなす。第1のレール1の研磨処理を開始する前に、上記砥石24は、砥石車がそのプロファイルを取り入れるまで、砥石車に対して押される。レール1が研がれる間、砥石24は砥石車12から持ち上げられる。これは、砥石車は、プレプロファイル、例えば、研がれたレール頭部領域、またはローラースキンが備えられているレール頭部の表面それぞれにおいて、それ自体プロファイルされているからである。レール頭部3の機械作製の間、砥石は、一時的な研磨処理のために、最適に砥石車12に接触している。
【0020】
レール1は、十分な精度で研がれているもの、またはローラースキンを有するものを提供する砥石車12を正確にともなうプロファイルの調整のためにも用いられている。
【0021】
もし、図示した例示の実施の形態のように、削られたレール頭部表面が研がれるならば、プロファイルされた砥石車12は、ミルカッター8によって生み出された波状のものを滑らかにするとともに、横断研磨のイメージを生み出すという最も重要な仕事のみを有する。
【0022】
本発明にしたがって砥石車12を傾けることによって、特によい状態のかみ合わせと強いスムーズ効果が発生する。傾けられた砥石車12の編み合わせは、図5に図示している。傾きが、特に、レール頭部3の凸部領域5がレール頭部3のプロファイル25と接触する箇所において、有利なかみ合わせ角度を生み出すことは明らかである。このようなかみ合わせの好ましい状態は、火災が発生しないように、研磨表面に備えられた、非常に耐熱性のある材料の十分広範囲な除去が行われる場所でも発生する。さらに、砥石車12の長寿命化もこれによって可能となる。
【0023】
砥石車12の軸21が、レールの長手方向の中央の対称面26に対して、1〜20°の範囲内の角度β傾くことによっても、有益である。
【0024】
本発明にしたがって、上記装置の手段によって、ことなるテールのプロファイルが機械的に生産されるならば、砥石車12の軸21は上記装置によって調節可能となるように、適切に調節されていることが好ましい。
【0025】
図3に図示する実施の形態によれば、ミルユニット7と研磨ユニット11とは、レール−ミルライン27に導入されている。アクチュエーター手段28によって、ミルカッター8と砥石車12とは、レール頭部3上に設置されたガイド17および20まで、レール1に対しておおよそ垂直に移動する。研磨ユニット11とミルユニット7とにおける、ガイド表面6に向けて、レール頭部3上に設置された側面のガイドロール19までのプロファイルの運動は、同様に可能である。
【0026】
本発明にかかるレールプロファイルミルカッター8は、サンドイッチミルカッターとして構成されている。例えば、リングホイールとして形成されているホイール30を有している。以下に説明するように、これらリングホイール30は各々、多くの回転板31を支持している。これらは、硬い金属、セラミック、またはこれらに類似の材料によって作製されている。図6に示すように、上記リングホイール30は、スクリュー接続手段33によって、ミルカッターコア32に固定されており、複数個のセンタリングピン手段24によって、互いに対して中心に設けられており、さらなるスクリュー手段35によって互いに対してしっかりと固定されている。
【0027】
図示された実施の形態に示すように、9つのリングホイール30が備えられており、2つの外部のリングホイール30は、4つの部分からなる(4倍の)回転板を支持し、その刃先はアーチ型の形状であり、ミル処理、例えば、ガイド表面6近傍に、ミルトラックを形成するために、働く。外部表面36において、外部リングホイール30の間に並べられたリングホイール30は、外部表面36を越えた突起(隆起、こぶ)37を備えており、リングホイール30に1ピース形成されている。上記突起(隆起、こぶ)37は、まっすぐな刃先を示す、4つの部分からなる回転板31のためのシートを形成している。突起(隆起、こぶ)37がリングホイール30に設けられていることによって、広々としたチップバッグ38が回転板31の間に形成される。
【0028】
全ての回転板31は、好ましくは、スクリュー接続手段(クランプ接続がよく用いられている)によって、リングホイール30に固定されている。リングホイール30の回転板31の1組の刃先は、固定されているリングホイール30の刃先プロファイルを超える外部リングホイール30の間に並べられている。隣接するリングホイール30の回転板31は、リングホイール30と並べられており、表面的に相殺されるために並べられているため、表面に関して隣接するリングホイールの回転板31は、最終的には、第1のリングホイール30の回転板31の間に設置される。
【0029】
本発明にかかるサンドイッチミルカッター手段8によって、レール頭部3の上に、レール1の長手方向に延長して、多くの、少なくとも9以上のミルトラックを形成することができる。これによって、例えば、レール頭部3の理想的なクロスプロファイル(クロスプロファイル)の近似値に大変近い、ミル処理されたクロスプロファイルを非常に正確に得ることができる。ある装置のために、本発明にかかるミルカッター手段8、及び/又は、本発明にかかるミル処理方法によって、リプロファイリング(再プロファイル化)されたレール頭部3は、それほど速すぎない変速装置のためには、続く研磨処理を行わなくても十分である。さらに大きな装置のためには、ミルトラックは、上述した研磨処理をまぬがれない。
【0030】
本発明にかかる研磨方法の重要な利点は、1回の処理工程でレール頭部3上に形成できる、隣接する複数のミルトラックにある。特に、優れているのは、本発明にかかるミル処理方法は、本発明にかかる研磨方法と組み合わせ可能であることである。これによって、老朽化したレールや表面の場合でも、本発明にかかるミル処理方法のために、かなりの程度の理想的なレールプロファイルに相当する広範囲の材料の除去が可能となる。なお、研磨処理はほんのわずかでかまわない。例えば、比較的わずかな量の材料の除去を研磨処理によって行う程度でよい。
【0031】
これによって、1回の処理工程で、ミル処理と研磨処理とを組み合わせることができる。それゆえ、走行表面の形成、またはレール頭部の機械形成が可能であり、走行性能、装置寿命、および騒音除去の点で要求される多くのものを満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明にかかる方法を実行するための装置のプロファイル図である。
【図2】
図1の装置を矢印II方向から見た概要上面図である。
【図3】
本発明にかかる方法を実行するための装置のその他の実施形態を示す図である。
【図4】
レールの種々の状態における線路のレールのクロス領域を示す図である。
【図5】
本発明にかかる方法に関する、クロスセクションにおいて見られる線路のレール上の砥石車のかみ合わせを示す図である。
【図6】
組み立てられたミルカッターの部分断面図である。
【図7】
ミルカッターの各部分の分解した様子を示す図である。
【図8】
図7の矢印VIII方向から見たミルカッターの車輪のプロファイルを示す図である。
【0001】
例えば、新しいプロファイルを形成するために、表面研磨によって老朽化したレールをリプロファイリングすることが知られている。この目的のために、レール頭部は、表面研磨によって機械形成される。ミルカッターのコストを幾分でも抑えるために、ミルカッター本体の休止時間に順次挿入される保持装置にすえつけられた回転板にミルカッターを備えることが知られている。この動作において、表面ミルカッターと同等の回転板は、線路の長手方向に方向づけられたミルトラック(ミル跡)を生み出す。しかしながら、空間の欠如のため、取り付けられた多くの回転板は、この種の表面ミルカッターを制限される。それゆえ、表面研磨によって、レールの長手方向に相互に隣り合うように設置され、回転板によってレール頭部に適する数少ないトラック(跡)を形成することだけが可能である。それによって、大きなうねりが形成されるため、研磨によってレール頭部を滑らかにする工程が必要となる。この目的の達成のために、完全に望まれるプロファイルを示す数多くの刃を表面ミルカッターに備えることが知られている。上記数多くの刃は、レールの長手方向に発生するわずかな深さの相違のみを保証することが必要である。ここで、このような種類の生らかにする工程が機械形成された完全なクロス領域を広げることによって生み出されるへこみや点が問題となる。これは、線路を通過したときに、騒音や振動を発生させるとともに、寿命をも短縮させる。
【0002】
本発明の目的は、上記の欠点や困難を回避し、冒頭に説明した種類の方法、さらに当該方法を実行するためのレールプロファイルミルカッターを提供することにある。これによって、より線路の低速度変速装置のような小さな設備ためのミル処理単独により、また、ミル処理単独に加えて、より高速の変速装置ための、十分な研磨処理の追加により、線路のオペレーターや鉄道会社の調整にそれぞれしたがって、レールの長手方向とクロスプロファイルとの両方のうねりを小さくすることを達成することができる。
【0003】
上記目的を達成するための冒頭に記載の方法において、1回のミル処理によって所望のプロファイルを形成するために、5以上の、好ましくは9以上の、レールの長手方向に互いに隣り合うように設置されたミルトラック(ミル跡)が形成され、続けて、少なくとも走行表面、好ましくは、凸面領域は走行表面を示す、レール頭部の凸面のクロスプロファイルへの付加的な研磨処理が実行される。
【0004】
好ましい種々の実施形態は、下位の請求項において特徴づけられている。
【0005】
上述したように、高速の走行変速装置のような大きな装置のために、本発明にかかるミル処理に続けて、研磨処理が行われる。上記研磨処理は、トラックの長手方向におけるうねり走行を減少させる、または同等にするために、そして、随意に、折れ線やドラフトトラバースを平らにする、または同等にするために、行われる。上記研磨された線路は、好ましくは、同じ走行における研磨箇所のすぐそばに、砥石車の軸とレールの長手方向に垂直な面とが0°以上外れた角度を形成するように、設置される。上記研磨処理の種々の好ましい実施形態は、下位請求項6〜24に記載されている。
【0006】
請求項1〜24のいずれか1項に記載の方法を実行するための、レール、特に鉄道線路のレールの、少なくとも走行表面をミル処理するための、好ましくは、レール頭部のクロスプロファイルの凸部をミル処理するための、本発明にかかるレールプロファイルミルカッターは、サンドイッチミルカッターとして特徴づけられる。上記ミルカッターは、回転板の表面に設けられた数多くの車輪に形成されている。
【0007】
好ましい実施形態は、下位請求項26〜30に記載されている。
【0008】
本発明にかかる方法を実行するための装置は、以下の特徴的な構成を有している:
・レールとミルカッターとの間の関連する運動を生み出すための装置、および付加的に存在する砥石車
・ミルカッターのための駆動手段、および砥石車が設けられている場合は、上記砥石車のための駆動手段
・請求項25〜30のいずれか1項に記載のミルカッター、およびその後の研磨
・レールの長手方向に垂直な平面から外れた方向における砥石車の軸のポジショニング
種々の好ましい形態は、下位請求項32〜43に記載されている。
【0009】
以下に、添付した図面に従って、2つの実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明にかかる方法を実行するための装置のプロファイル図である。図2は、図1の装置を矢印II方向から見た概要上面図である。図3は、本発明にかかる方法を実行するための装置のその他の実施形態を示す図である。図4は、レールの種々の状態における鉄道線路のレールのクロス領域を示す図である。図5は、本発明にかかる方法に関する、クロスセクションにおいて見られる線路のレール上の砥石車のかみ合わせを示す図である。
【0010】
本発明にかかるレールプロファイルミルカッターを図6〜8に示す。図6は、組み立てられたミルカッターの部分断面図である。図7は、ミルカッターの各部分の分解図を示す。図8は、図7の矢印VIII方向から見たミルカッターの車輪のプロファイル図を示す。
【0011】
図4に示すように、レール1のクロス領域は種々の状態で描かれている。レール2の軸によって支えられているレール頭部3は、電車の車輪が走る走行表面4を示す凸面のクロス領域の部分5を備えており、新しい状態におけるクロス領域の部分は、線Aで描かれている。すり減らすことによって、レール頭部3のクロス領域の凸面部分5は、線Bで描かれる形状になる。レール1がその状態になるとすぐに、またはかなり早期に、高速度レールに関して、レール1は終了しやすいので、少なくとも、レール頭部3の凸面領域5、しかし、例えば、−線Cで描かれる−オリジナルのクロス領域形状のような、オリジナルの状態の領域である、走行表面4は、正確な最も可能性のある近似である。それゆえに、1〜3デシミリメーターの範囲における寛容は、鉄道のオペレーター、または鉄道会社、もしくはセン ドラフトpr EN13674−1のような超領域的な標準にしたがって観察できる。そのようにする際には、レール1の研磨表面6と走行表面4とが終了することが必要である。
【0012】
図4に示すように、比較的多くの量の材料が、レールのすり減らしによって、除かれなければならない。また、できるだけ鉄道交通の邪魔をしないようにするために、既に設置された鉄道のレールの場合は、レールのすり減らしは、できるだけ早くかつ安価に行われなければならない。
【0013】
図1または図2は、固定した位置で調整され、機械で移動するように作製されたレール1を通過する、本発明にかかる装置が記載されている。図3は、機関車エンジンのような移動可能な装置に導入された本発明にかかる装置が記載されており、既に設置されたレールに対して実施するのに適した装置である。このような場合、本発明にかかる装置は、複製として存在しているため、左手の線路と右手の線路と両方同時に、一度の通過で終了させることができる。相互に全く同じの、固定装置と可動装置の部品と装置とは、同じ部材番号を付して説明する。
【0014】
7は、表面ミルカッターとして形成されているミルカッター8を有するミルユニットを示し、以下により詳細に説明する。上記ミルカッター8は、駆動モーター9とギア10とを介して駆動し、回転方向が選べる。このため、カットダウンミル方法(方式)によって、レール1が機械的に作製される。すぐ隣には、ミルユニット7、研磨ユニット11が備えられており、そのうち砥石車12は、駆動ギア13の手段によって、好ましくは、ミルカッター8の回転方向に駆動される。このため、レール1のダウングラインドは効果的に行われる。上記砥石車12は、砥石14の深さを調節するシステムを備えている。このため、研磨に関して、レール1に対して砥石車12を継続的に再調整して、実施することができる。砥石14の深さを調節するための上記システムは、砥石車12の表面の擦り減った直径を、継続的に測定するための測定システムを備えている。これはまた、駆動の瞬間の測定から得られたデータの測定にも利用される。
【0015】
ミルチップとグラインド(研磨)チップ、および研磨カスは、発生するとすぐに、吸い込み手段15、16によって、吸い取られる。
【0016】
ミルユニット7のすぐ前部に、研磨ユニット11のすぐ後ろに、レール1のためのガイド17がそれぞれに備えられており、サポートロール18の手段によって、押さえられるレール1をガイドする。それゆえ、少なくとも、レール1の走行表面4を、好ましくは、レール頭部3の王冠部分を押さえることができる。さらに、両サイドのレール頭部とかみ合う、側面のガイドロール19は、装置に沿って設けられており、それゆえ、レール1のガイド表面6のプロファイル近傍に備えられている側面のガイドロール19は、その位置に固定される。上記レールは、反対のプロファイル近傍に固定された側面のガイドロール19によって、固定された側面のガイドロール19に対して押さえられる。それゆえ、レール1は、ミルユニットと研磨ユニットとの反対の正確な位置につくことになる。
【0017】
ミルユニット7と研磨ユニット11との間に、さらなるガイド20が設けられており、これは、ミルカッターによって発生するレール1の振動を抑制するために、制動装置を備えている。
【0018】
図2に特に示すように、砥石車の軸21は、レールの長手方向に垂直な面22に対して、角度αだけ傾けられる。この角度αは、0より大きく、先の研磨処理後のレール1の状態に応じて、範囲1〜20°であることが好ましい。レール頭部3は、ミル処理のためのクロス領域を有しており、先の研磨処理によって、理想的なクロス領域に近づくならば、または新しい状態のレール1がまだロールスキンを供えているならば、上記角度αは、5°〜12°の範囲が好ましく、理想的には、8°が最適である。しかし、クロス領域の前段階が、正確でない方法で、理想的なクロスプロファイルに調整されたならば、または、粗雑なだけの粗く処理されているならば、上記角度α葉より小さくなり、範囲1°〜6°であることが好ましく、砥石車の長寿化とともに、最高のチップ除去量を保証するために適している。
【0019】
新しい状態において、砥石車12は、すでにプレプロファイルされており、例えば、レール1と粗く接触するプロファイルを示す。上記反対のプロファイルを正確に作製するために、砥石車12の表面に対して押される砥石24を研磨手段23に備えるという利点がある。上記砥石は、作製された所望の正確なプロファイルを有しており、それは、砥石車と角度αをなす。第1のレール1の研磨処理を開始する前に、上記砥石24は、砥石車がそのプロファイルを取り入れるまで、砥石車に対して押される。レール1が研がれる間、砥石24は砥石車12から持ち上げられる。これは、砥石車は、プレプロファイル、例えば、研がれたレール頭部領域、またはローラースキンが備えられているレール頭部の表面それぞれにおいて、それ自体プロファイルされているからである。レール頭部3の機械作製の間、砥石は、一時的な研磨処理のために、最適に砥石車12に接触している。
【0020】
レール1は、十分な精度で研がれているもの、またはローラースキンを有するものを提供する砥石車12を正確にともなうプロファイルの調整のためにも用いられている。
【0021】
もし、図示した例示の実施の形態のように、削られたレール頭部表面が研がれるならば、プロファイルされた砥石車12は、ミルカッター8によって生み出された波状のものを滑らかにするとともに、横断研磨のイメージを生み出すという最も重要な仕事のみを有する。
【0022】
本発明にしたがって砥石車12を傾けることによって、特によい状態のかみ合わせと強いスムーズ効果が発生する。傾けられた砥石車12の編み合わせは、図5に図示している。傾きが、特に、レール頭部3の凸部領域5がレール頭部3のプロファイル25と接触する箇所において、有利なかみ合わせ角度を生み出すことは明らかである。このようなかみ合わせの好ましい状態は、火災が発生しないように、研磨表面に備えられた、非常に耐熱性のある材料の十分広範囲な除去が行われる場所でも発生する。さらに、砥石車12の長寿命化もこれによって可能となる。
【0023】
砥石車12の軸21が、レールの長手方向の中央の対称面26に対して、1〜20°の範囲内の角度β傾くことによっても、有益である。
【0024】
本発明にしたがって、上記装置の手段によって、ことなるテールのプロファイルが機械的に生産されるならば、砥石車12の軸21は上記装置によって調節可能となるように、適切に調節されていることが好ましい。
【0025】
図3に図示する実施の形態によれば、ミルユニット7と研磨ユニット11とは、レール−ミルライン27に導入されている。アクチュエーター手段28によって、ミルカッター8と砥石車12とは、レール頭部3上に設置されたガイド17および20まで、レール1に対しておおよそ垂直に移動する。研磨ユニット11とミルユニット7とにおける、ガイド表面6に向けて、レール頭部3上に設置された側面のガイドロール19までのプロファイルの運動は、同様に可能である。
【0026】
本発明にかかるレールプロファイルミルカッター8は、サンドイッチミルカッターとして構成されている。例えば、リングホイールとして形成されているホイール30を有している。以下に説明するように、これらリングホイール30は各々、多くの回転板31を支持している。これらは、硬い金属、セラミック、またはこれらに類似の材料によって作製されている。図6に示すように、上記リングホイール30は、スクリュー接続手段33によって、ミルカッターコア32に固定されており、複数個のセンタリングピン手段24によって、互いに対して中心に設けられており、さらなるスクリュー手段35によって互いに対してしっかりと固定されている。
【0027】
図示された実施の形態に示すように、9つのリングホイール30が備えられており、2つの外部のリングホイール30は、4つの部分からなる(4倍の)回転板を支持し、その刃先はアーチ型の形状であり、ミル処理、例えば、ガイド表面6近傍に、ミルトラックを形成するために、働く。外部表面36において、外部リングホイール30の間に並べられたリングホイール30は、外部表面36を越えた突起(隆起、こぶ)37を備えており、リングホイール30に1ピース形成されている。上記突起(隆起、こぶ)37は、まっすぐな刃先を示す、4つの部分からなる回転板31のためのシートを形成している。突起(隆起、こぶ)37がリングホイール30に設けられていることによって、広々としたチップバッグ38が回転板31の間に形成される。
【0028】
全ての回転板31は、好ましくは、スクリュー接続手段(クランプ接続がよく用いられている)によって、リングホイール30に固定されている。リングホイール30の回転板31の1組の刃先は、固定されているリングホイール30の刃先プロファイルを超える外部リングホイール30の間に並べられている。隣接するリングホイール30の回転板31は、リングホイール30と並べられており、表面的に相殺されるために並べられているため、表面に関して隣接するリングホイールの回転板31は、最終的には、第1のリングホイール30の回転板31の間に設置される。
【0029】
本発明にかかるサンドイッチミルカッター手段8によって、レール頭部3の上に、レール1の長手方向に延長して、多くの、少なくとも9以上のミルトラックを形成することができる。これによって、例えば、レール頭部3の理想的なクロスプロファイル(クロスプロファイル)の近似値に大変近い、ミル処理されたクロスプロファイルを非常に正確に得ることができる。ある装置のために、本発明にかかるミルカッター手段8、及び/又は、本発明にかかるミル処理方法によって、リプロファイリング(再プロファイル化)されたレール頭部3は、それほど速すぎない変速装置のためには、続く研磨処理を行わなくても十分である。さらに大きな装置のためには、ミルトラックは、上述した研磨処理をまぬがれない。
【0030】
本発明にかかる研磨方法の重要な利点は、1回の処理工程でレール頭部3上に形成できる、隣接する複数のミルトラックにある。特に、優れているのは、本発明にかかるミル処理方法は、本発明にかかる研磨方法と組み合わせ可能であることである。これによって、老朽化したレールや表面の場合でも、本発明にかかるミル処理方法のために、かなりの程度の理想的なレールプロファイルに相当する広範囲の材料の除去が可能となる。なお、研磨処理はほんのわずかでかまわない。例えば、比較的わずかな量の材料の除去を研磨処理によって行う程度でよい。
【0031】
これによって、1回の処理工程で、ミル処理と研磨処理とを組み合わせることができる。それゆえ、走行表面の形成、またはレール頭部の機械形成が可能であり、走行性能、装置寿命、および騒音除去の点で要求される多くのものを満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明にかかる方法を実行するための装置のプロファイル図である。
【図2】
図1の装置を矢印II方向から見た概要上面図である。
【図3】
本発明にかかる方法を実行するための装置のその他の実施形態を示す図である。
【図4】
レールの種々の状態における線路のレールのクロス領域を示す図である。
【図5】
本発明にかかる方法に関する、クロスセクションにおいて見られる線路のレール上の砥石車のかみ合わせを示す図である。
【図6】
組み立てられたミルカッターの部分断面図である。
【図7】
ミルカッターの各部分の分解した様子を示す図である。
【図8】
図7の矢印VIII方向から見たミルカッターの車輪のプロファイルを示す図である。
Claims (43)
- 少なくともレールの走行表面、好ましくは、レール、特に鉄道線路のレールのレール頭部クロスプロファイルの凸部を表面ミル処理することにより、リプロファイリングする方法であって、上記凸部は上記走行表面を示し、1回の表面ミル処理によって所望のプロファイルを生産するために、5以上の、好ましくは9の、レールの長手方向に互いに隣接するように設けられているミルトラックが形成され、続けて、随意的に、上記走行表面、好ましくは、凸部が上記走行表面を示す、レール頭部クロスプロファイルの凸部の研磨処理が実行されることを特徴とするレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記2つの外部トラックがクロス領域において曲線にしたがって実行され、外部のトラック間のトラックがクロス領域において直線にしたがって実行されるため、上記外部のトラック間のレール頭部クロスプロファイルは、それぞれ、折れ線、またはドラフトトラバースの方法で形成されることを特徴とする請求項1に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記レールの長手方向において実行されるトラックのうねりは、相互に相殺されるように配置されるため、トラックの谷と山とは、結果として、隣接したトラックの谷と山とに対して長手方向において相殺されることになることを特徴とする請求項1または2に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記トラックのミル処理は、カット−ダウンミル方式によって実行されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記トラックの長手方向に発生するうねりを減少させる、または同じ高さにするために、また随意的に、折れ線またはドラフトトラバースをそれぞれ平らにする、または同じ高さにするために、上記ミル処理されたレールは、好ましくは、同じ処理実行中においてミル処理が行われたすぐ後に、砥石車の軸とレールの長手方向に垂直な平面とが0°以上外れる角度を形成するとともに、研磨されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記砥石車の軸とレールの長手方向に垂直な平面とが、1°〜20°の範囲内の角度αを形成することを特徴とする請求項5に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記角度αは、5°〜12°の範囲内であり、理想的には、約8°であることを特徴とする請求項6に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記砥石車の軸とレールの長手方向に対称に設けられている平面とが、約90°の角度βを形成することを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記砥石車の軸とレールの長手方向に対称に設けられている平面とが形成する角度βは、90°より小さく、70°より大きく、上記角度βは上記レールのガイド表面のプロファイルに維持されていることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記砥石車は、磨耗に依存して、研磨の深さを調節することによってレールに向かう方向に、好ましくは、自動的に、再調整されることを特徴とする請求項5〜9のいずれか1項に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記研磨の深さは、砥石車の表面の直径の測定によって得られる測定データを利用することによって、または砥石車の駆動のモーメントを測定することによって得られる測定データを利用することによって制御されることを特徴とする請求項10に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記砥石車は、砥石の手段によってプロファイルが形成され、上記砥石は、上記レールと同じ角度αとβとを形成する上記砥石車とともに、少なくともレールの走行表面のプロファイルと長手方向とを示すことを特徴とする請求項5〜11のいずれか1項に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- レールの走行表面の研磨の前に開始され、次いで、研磨の間、プロファイル形成は、随意に、かつ多くの時間間隔をもって実行されることを特徴とする請求項12に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記レールとミルカッターおよび砥石車との間の相関する縦方向の運動は、ミルカッターおよび砥石車に関連するレールの縦方向の移動によって生み出されることを特徴とする請求項5〜13のいずれか1項に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- ミルカッターのかみ合わせの直前に、また砥石車のかみ合わせの直前に、上記レールは、レールの走行表面に対する方向に向けられたガイドに対して、その都度、押しつけられることを特徴とする請求項14に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記ガイドは、振動を避けるために、減衰することを特徴とする請求項14に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記ミルカッターのかみ合わせの直前に、また上記砥石車のかみ合わせの直前に、上記レールは、レールのガイド表面に対する方向に向けられた側面のガイドに対して押しつけられることを特徴とする請求項14〜16のいずれか1項に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記砥石車のかみ合わせの直後に、上記レールは、レールの走行表面に向かう方向に向けられたガイドに対して押しつけられることを特徴とする請求項14〜17のいずれか1項に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記砥石車のかみ合わせの直後に、上記レールは、レールのガイド表面に対して向けられている側面のガイドに対して押しつけられることを特徴とする請求項14〜18のいずれか1項に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- ミル処理クズおよび研磨クズは、発生するとすぐに吸い取られることを特徴とする請求項5〜19のいずれか1項に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記研磨処理は、カット−ダウン方式によって実行されることを特徴とする請求項5〜20のいずれか1項に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記レールとミルカッターおよび砥石車との間の相関する縦方向の動きは、既に設置されたレールに沿って、ミルカッターおよび砥石車を縦方向に動かすことによって実行されることを特徴とする請求項5〜12のいずれか1項に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記ミルカッターおよび砥石車は、かみ合わせの位置までレールに対して動かされ、上記移動は、研磨の深さを調節するためのシステムとは独立して、レールの走行表面に対して押しつけられるガイド手段によってその都度制限されることを特徴とする請求項22に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 上記ミルカッターおよび砥石車は、レールのガイド表面に対する方向において、移動可能であり、上記移動は、レールのガイド表面に対する方向に向けられたガイド手段によって、その都度制限されることを特徴とする請求項22または23に記載のレールの走行表面をリプロファイリングする方法。
- 少なくとも、レール、特に、鉄道線路のレールの走行表面をミル処理するための、好ましくは、レール頭部のクロスプロファイルの凸部をミル処理するためのレール−プロファイルミルカッターであって、請求項1〜24のいずれか1項に記載の方法を実行するためのものであり、サンドイッチミルカッターとして、上記ミルカッターは、複数のホイールを備えており、1組の上記ホイールは、表面に回転板が設けられていることを特徴とするレール−プロファイルミルカッター。
- 上記ミルカッターは、5つ以上のホイールを、好ましくは、9つのホイールを備えていることを特徴とする請求項25に記載のレール−プロファイルミルカッター。
- 上記隣接するホイールの回転板は、ホイール上に配置されており、さらに、表面的にオフセットされるように配置されていることを特徴とする請求項25または26に記載のレール−プロファイルミルカッター。
- 上記回転板は、4つの部分からなる回転板から形成されていることを特徴とする請求項25〜27のいずれか1項に記載のレール−プロファイルミルカッター。
- 上記回転板は、上記ホイールから外部に向かって、半径方向に突出している突出部に、好ましくは、スクリュー接続手段によって、固定されていることを特徴とする請求項25〜28のいずれか1項に記載のレール−プロファイルミルカッター。
- 上記回転板の刃先は、これらが固定されている上記ホイールのプロファイルを越えていることを特徴とする請求項25〜29のいずれか1項に記載のレール−プロファイルミルカッター。
- 請求項1〜24のいずれか1項に記載の方法を実行するための装置であって、
上記レールとミルカッターおよび随意的に設けられる砥石車との間における相関のある運動を生み出すための手段と、
上記ミルカッターのための駆動手段、および上記砥石車が設けられている場合は、砥石車のための駆動手段と、
請求項25〜30のいずれか1項に記載のミルカッターと、およびその後の研磨処理の場合に備えて、
上記レールの長手方向に垂直な平面から外れた方向に、上記砥石車の軸のポジショニングがなされていることを特徴とする装置。 - 上記レールの長手方向に垂直な平面から砥石車が外れている角度αは、1°〜20°の範囲であることを特徴とする請求項31に記載の装置。
- 上記角度αは、5°〜12°の範囲内であり、好ましくは、約8°であることを特徴とする請求項32に記載の装置。
- 上記砥石車の軸のポジショニングは、異なる偏差に調節するために、上記レールの長手方向に垂直な平面から移動可能であることを特徴とする請求項31〜33のいずれか1項に記載の装置。
- 上記砥石車の軸のポジショニングは、上記砥石車の軸とレールに対称な平面とのなす角度βが90°、または70°と90°との間の範囲内であるように形成されていることを特徴とする請求項31〜34のいずれか1項に記載の装置。
- 磨耗に依存して、レールに向かう方向において砥石車を再調整するための手段が備えられており、上記手段は、好ましくは、上記砥石車の直径を測定するための測定システムを有していることを特徴とする請求項31〜35のいずれか1項に記載の装置。
- レールの走行表面およびその長手方向のプロファイルを有する砥石は、上記レールと同様に、上記砥石車に対して上記角度αとβと同じ角度を形成することを特徴とする請求項31〜36のいずれか1項に記載の装置。
- レールを移動させるための手段は、レールの縦軸の方向に、上記ミルカッターと、随意的に設けられる砥石車とを通り過ぎることを特徴とする請求項31〜37のいずれか1項に記載の装置。
- 上記手段は、レールの走行表面に対する方向に向けられたガイドと、上記ガイドに対してレールを押しつけるためのプレス装置とを備えていることを特徴とする請求項38に記載の装置。
- 上記ガイドは、振動を減衰させるものであることを特徴とする請求項39に記載の装置。
- さらに、上記レールのための側面のガイドが設けられており、上記側面のガイドは、レールのガイド表面に対する方向に向けられており、さらに同様に、上記側面のガイドに対してレールを押しつけるためのプレス装置も設けられていることを特徴とする請求項39または40に記載の装置。
- 上記ミルカッターと随意的に設けられる砥石車とは、既に設置されたレールに沿って移動可能な移動手段を備えていることを特徴とする請求項31〜37のいずれか1項に記載の装置。
- 上記移動手段は、ほぼ垂直に、かつほぼ水平に、また走行表面およびガイド表面にてレールとかみ合っている、上記ミルカッターおよび随意的に設けられる砥石車のかみ合わせを制限するガイドを備えていることを特徴とする請求項42に記載の装置。
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