JP2017531748A - 溶接ユニット - Google Patents

Abstract

軌道の２本のレール（３）を溶接するための溶接ユニット（１）は、ユニットガイド（４）に沿ってアプセットシリンダ（５）によりレール長手方向で互いに対して移動可能な２つのレールクランプユニット（２）を有している。レールクランプユニット（２）は、対になって１つの圧着平面（９）内で移動可能な、レール腹部（３０）に当て付けるために設けられたそれぞれ１つの接触面（６）を有するクランプジョー（７）をそれぞれ備えている。クランプジョー（７）は、それぞれレバー旋回軸線（８）を中心として圧着平面内で旋回可能なクランプレバー（１０）として形成されている。レール腹部（３０）に当て付けるために設けられた接触面（６）は、レバー旋回軸線（８）から離間した第１のレバー端部（１１）に配置されている。各レールクランプユニット（２）の両接触面（６）はそれぞれ、両レバー旋回軸線（８）よりも、対峙するレールクランプユニット（２）に対して近傍に位置決めされている。

Description

本発明は、軌道の２本のレールを溶接するための溶接ユニットであって、ユニットガイドに沿ってアプセットシリンダによりレール長手方向で互いに対して移動可能な２つのレールクランプユニットを備え、レールクランプユニットは、対となって１つの圧着平面内で移動可能な、レール腹部に当て付けるために設けられたそれぞれ１つの接触面を有するクランプジョーをそれぞれ備えている、溶接ユニットに関する。

このような溶接ユニットは、国際公開第２０１００６３３６２号明細書から公知である。各レールクランプユニットには、圧着平面内でレール長手方向に対して垂直に線形移動可能な２つのクランプ駆動装置が、レール腹部へとクランプジョーを圧着するために設けられている。

欧州特許出願公開第０５９７２１５号明細書またはスイス国特許発明第７０３８５４号明細書によれば、同様に溶接ユニットが公知である。これらの溶接ユニットでは、クランプジョーが、偏心シャフトの回転によりレール腹部に対して圧着される。

本発明の課題は、冒頭で述べた形式の溶接ユニットを改良して、レールクランプユニットの簡略化された構造的な構成を有する溶接ユニットを提供することにある。

この課題は、本発明によれば、冒頭で述べた形式の溶接ユニットにおいて、独立請求項の特徴部に記載の特徴により解決される。

このように構造的に簡単に形成可能なクランプレバーにより、極めて高い引っ張り力が問題なしに負荷に耐える自己緊締作用を達成可能である。これにより、大きく寸法設計されるべきクランプシリンダは不要である。このようなクランプシリンダは、特に溶接ユニット全体の寸法を大きくする。これにより生じた溶接ユニットのサイズの減少は、空間的に狭い軌道区分における問題のない使用を可能にし、さらに全体質量を比較的小さくする。

本発明の別の利点は、従属請求項および図面の説明から明らかになる。

以下、図面に示した実施の形態に基づき本発明を詳しく説明する。

旋回可能なクランプレバーを有する溶接ユニットの、構造的に著しく簡略化された実施の形態を概略的に示す上から見た平面図である。 別の実施の形態の部分的な側面図である。 別の実施の形態の、図２の矢印ＩＩＩの方向から見た図である。 クランプレバーを３つの異なる位置で示す詳細図である。 レールクランプユニットの側面図である。 レールクランプユニットの、レール長手方向で見た図である。

図１に原理的な基本形態で図示された本発明に係る溶接ユニット１は、フラッシュ溶接により２本のレール３を結合するための、レール長手方向で互いに対して移動可能な２つのレールクランプユニット２から成っている。両レールクランプユニット２の上述の移動運動は、ユニットガイド４に沿って、液圧式に負荷可能なアプセットシリンダ５により行われる。ユニットガイド４は、レール長手方向に対して平行に延びるガイド軸線３１を有している。

各レールクランプユニット２は、対になって移動可能なクランプジョー７を備えている。これらのクランプジョー７は、レール３のレール腹部３０に当て付けるために設けられたそれぞれ１つの接触面６を有している。これらのクランプジョー７は、それぞれレバー旋回軸線８を中心として、このレバー旋回軸線８に対して垂直な圧着面９（図２を参照）内で旋回可能なクランプレバー１０として形成されている。

レール腹部３０に当て付けるために設けられた接触面６は、レバー旋回軸線８から離間した第１のレバー端部１１に配置されている。各レールクランプユニット２の両接触面６はそれぞれ、両レバー旋回軸線８よりも、対峙するレールクランプユニット２に対して近傍に位置決めされている。

各クランプレバー１０は、レールクランプユニット２上に位置固定されたクランプ駆動装置１２により、圧着平面９内で、開放された位置（図１の上側のレールクランプユニット２を参照）からクランプ位置（下側のレールクランプユニット２を参照）へと旋回可能である。このクランプ位置では、レール腹部３０への接触面６の圧着により、摩擦力による結合（Kraftschlussverbindung）が生じる。

レールクランプユニット２の、両アプセットシリンダ５により引き起こされた互いに対する運動の結果、上述した力による結合は、自己緊締効果の枠内で自動的にさらに高められる。給電による溶接が終了するや否や、（ここでは重要ではない溶接ビードの切除後に）両方のレールクランプユニット２の離間運動がレール長手方向で行われる。この場合にクランプレバー１０の緊締作用は、必然的に続く僅かな旋回運動により自動的に解消される。次いで、クランプ駆動装置１２に負荷を加えることにより、さらなる開放が行われ、これにより最終的に溶接ユニット１を溶接されたレール３から持ち上げることができる。

別の図２〜図６は、本発明の有利な実施の形態を示している。図１と機能的に同一の部分は、同一の符号で示されている。

図２において判るように、アプセットシリンダ５により互いに対して移動可能な両レールクランプユニット２の間には、溶接ビードを切除するための切除装置１３が設けられている。

図１に示した形態とは異なって、図３および図４に示すように、第１のレバー端部１１は、接触面６を備えたクランプボディ１４として形成されている。このクランプボディ１４は、クランプレバー１０の隣接している区分に対して相対的に、圧着平面９内で僅かに可動である。このために、半割された円板として形成されているクランプボディ１４が、その半円形の滑り面３３を介して回転可能にクランプレバー１０内に支承されている。電力供給部を介して、溶接に必要となる電力が供給される。

特に図４に関連して判るように、クランプボディ１４とレバー旋回軸線８との間には、レールクランプユニット２に対して相対的な、かつ圧着平面９内でのクランプレバー１０の移動のために、レバー偏心体１５が配置されている。このレバー偏心体１５は、圧着平面９に対して垂直に延びる偏心体軸線１６を有している。さらに、レバー旋回軸線８は、レールクランプユニット２に配置されたレバー滑り軌道１７（図２および図３を参照）内で、圧着平面９に対して平行に、かつレールクランプユニット２に対して相対的に移動可能に形成されている。

特に図５において判るように、それぞれ１つのレールクランプユニット２に対応配置された両クランプレバー１０のレバー偏心体１５は、偏心体軸線１６を含むピン３２を貫いてレバーキャリッジ１８に取り付けられている。このレバーキャリッジ１８は、キャリッジ駆動装置１９によって、圧着平面９に対して平行にかつレール長手方向でレールクランプユニット２に対して相対的に移動可能である。各レバー偏心体１５は、レバーキャリッジ１８に取り付けられた偏心体駆動装置２０（図６を参照）により、偏心体軸線１６を中心として回転可能である。この回転運動は、たとえばピン３２と偏心体駆動装置２０との間のウォーム伝動装置（詳細に図示せず）により実施することができる。

図２、図３および図６において判るように、両レールクランプユニット２の外側に、それぞれ１つのレール位置固定トング２１が配置されている。レール位置固定トング２１は、対応するレール３をトング状に掴み、かつレール頭部２３をレール頭部キャリッジ２４に対して圧着するためのトング駆動装置２２を備えている。レール位置固定トング２１に結合されたレール頭部キャリッジ２４自体は、レバーキャリッジ１８に結合されており、レール長手方向に対して垂直（または鉛直方向のレール対称平面２５に対して垂直、図６を参照）に延びる圧着方向２６で、レバーキャリッジ１８に対して相対的に、かつ圧着平面９に対して平行に移動可能である。レール頭部キャリッジ２４は、レール頭部２３のレール頭部側面２８に当て付けるための、圧着方向２６で互いに離間した２つのストッパ条片２７を有している。

特に図３および図６から判るように、各クランプレバー１０は、ユニットガイド４として働くタイロッド３４を貫通案内させるための開口２９を有している。これにより、クランプレバー１０は、阻止されずにレールクランプユニット２に対して相対的に運動することができる。

以下に、本発明に係る溶接ユニット１の機能形式を詳しく説明する。

溶接工程の開始時に、溶接ユニット１は、レール３の溶接すべき両レール端部上へと降ろされる。このとき、クランプレバー１０は、各レール頭部２３が問題なく通ることが可能であるほど広く開放されている（図４の左側位置を参照）。このことは、両方のレール位置固定トング２１にも当てはまる。

トング駆動装置２２に負荷を加えることでレール位置固定トング２１が閉じられ（図６を参照）、これにより、レール頭部２３は自動的にレール頭部キャリッジ２４へと圧着されて、鉛直方向で正確にセンタリングされる。

続いて、キャリッジ駆動装置１９により両方のレバーキャリッジ１８がレール長手方向（またはガイド軸線３１に対して平行）で互いに離間するように運動させられることによって、各レールクランプユニット２の両方のクランプレバー１０のクランプボディ１４は、レール腹部３０に対して圧着させられる。これにより、レール腹部３０とクランプボディ１４の接触面６との間で力接続または一次応力が生じる（図４の右側位置を参照）。

溶接すべき両レール３が、レール横方向に関して正確にセンタリングされていない場合のために、レールクランプユニット２の両偏心体駆動装置２０に負荷を加えながら、緊締されたレール３の横方向の移動を実施することができる（図４を参照）。緊締作用を維持するために、両方の対になって対峙しているクランプレバー１０の正確に同期された横方向移動が行われなければならないことは自明である。上述の一次応力が常に制限されずに維持される、クランプレバー１０の横方向移動によって、レバー滑り軌道１７内でのレバー旋回軸線８の、補償するような滑り運動も生じる。これに並行して、第２のレール３の横方向のセンタリングのための別のレールクランプユニット２のクランプレバー１０を、相応する偏心体駆動装置２０により運動させることも当然ながら可能である。

レール長手方向に対して横方向で進行する、正確に実施可能なこのセンタリング運動によって、レール頭部キャリッジ２４は自動的に、レバーキャリッジ１８に対して相対的に移動しながら一緒に運動する。これにより、両方のレール端部の正確な鉛直方向のセンタリングを制限なしに維持することができる。レール頭部キャリッジ２４に結合されたレール位置固定トング２１は、同様にレール頭部キャリッジ２４に対して作用する圧着力を維持しながら自動的に一緒に運動させられる。これにより、レール３が鉛直方向でも水平方向でも互いに対して正確にセンタリング可能であることが保証される。

次いで、アプセットシリンダ５によって両方のレールクランプユニット２が一緒に緊締されたレール３と共に互いに対して移動させられる。このとき、進行する移動運動と共に自動的に増大する自己緊締作用が生じる。この自己緊締作用により、対になって位置決めされたクランプレバー１０は増強されてレール腹部３０に圧着される。ここで、給電しながらフラッシュ溶接が実施され、最終的に溶接ビードが切除装置１３により切除される。

溶接が行われた後に、両レールクランプユニット２は、アプセットシリンダ５により互いに離間するように運動させられる。この場合、レバー旋回軸線８を中心として自動的に僅かに運動するクランプレバー１０の緊締力の迅速な減少が自動的に生じる。次いで、キャリッジ駆動装置１９および偏心体駆動装置２０に負荷が加えられ、最終的に、これにより生じるクランプレバー１０の互いに対する最大の離間によって、溶接されたレール３からの溶接ユニット１の問題のない上昇が可能になる。しかしその前に、両レール位置固定トング２１も開放されなければならない。

Claims (10)

1. 軌道の２本のレール（３）を溶接するための溶接ユニット（１）であって、ユニットガイド（４）に沿ってアプセットシリンダ（５）によりレール長手方向で互いに対して移動可能な２つのレールクランプユニット（２）を備え、該レールクランプユニット（２）は、対になって１つの圧着平面（９）内で移動可能な、レール腹部（３０）に当て付けるために設けられたそれぞれ１つの接触面（６）を有するクランプジョー（７）をそれぞれ備えている、溶接ユニット（１）において、
   ａ）前記クランプジョー（７）が、それぞれレバー旋回軸線（８）を中心として前記圧着平面（９）内で旋回可能なクランプレバー（１０）として形成されており、
   ｂ）前記レール腹部（３０）に当て付けるために設けられた前記接触面（６）が、前記レバー旋回軸線（８）から離間した第１のレバー端部（１１）に配置されており、
   ｃ）各レールクランプユニット（２）の前記両接触面（６）がそれぞれ、前記両レバー旋回軸線（８）よりも、対峙するレールクランプユニット（２）に対して近傍に位置決めされている
   ことを特徴とする、溶接ユニット（１）。
2. 前記第１のレバー端部（１１）が、前記接触面（６）を有するクランプボディ（１４）として形成されており、該クランプボディ（１４）は、前記クランプレバー（１０）の隣接している区分に対して相対的に、前記圧着平面（９）内で可動である、請求項１記載の溶接ユニット。
3. 前記クランプボディ（１４）と前記レバー旋回軸線（８）との間に、前記圧着平面（９）内で前記レールクランプユニット（２）に対して相対的に前記クランプレバー（１０）を移動するための、前記圧着平面（９）に対して垂直に延びる偏心体軸線（１６）を備えたレバー偏心体（１５）が配置されている、請求項２記載の溶接ユニット。
4. 前記レバー旋回軸線（８）が、前記レールクランプユニット（２）に配置されたレバー滑り軌道（１７）内で前記圧着平面（９）に対して平行に、前記レールクランプユニット（２）に対して相対的に移動可能に形成されている、請求項３記載の溶接ユニット。
5. それぞれ１つのレールクランプユニット（２）に対応配置された前記両クランプレバー（１０）の前記レバー偏心体（１５）が、前記偏心体軸線（１６）を含むピン（３２）を貫いてレバーキャリッジ（１８）に取り付けられており、該レバーキャリッジ（１８）が、キャリッジ駆動装置（１９）により前記圧着平面（９）に対して平行に、かつレール長手方向で前記レールクランプユニット（２）に対して相対的に移動可能である、請求項３記載の溶接ユニット。
6. 各レバー偏心体（１５）が、前記レバーキャリッジ（１８）に取り付けられた偏心体駆動装置（２０）により前記偏心体軸線（１６）を中心として回転可能である、請求項３記載の溶接ユニット。
7. 前記レバーキャリッジ（１８）が、前記レール（３）を掴むために形成されたレール位置固定トング（２１）に結合されている、請求項５記載の溶接ユニット。
8. 前記レバーキャリッジ（１８）内に、レール頭部（２３）に当て付けるために設けられたレール頭部キャリッジ（２４）が配置されており、該レール頭部キャリッジ（２４）は、前記圧着平面（９）に対して平行に、前記レール長手方向に対して垂直に延びる圧着方向（２６）で前記レバーキャリッジ（１８）に対して相対的に移動可能である、請求項５記載の溶接ユニット。
9. 前記レール頭部キャリッジ（２４）は、前記レール頭部側面（２８）に当て付けるための、前記圧着方向（２６）で互いに離間した２つのストッパ条片（２７）を有している、請求項８記載の溶接ユニット。
10. 各クランプレバー（１０）が、ユニットガイド（４）として働くタイロッド（３４）を貫通案内させるための開口（２９）を有している、請求項１記載の溶接ユニット。

Images