JPS6225073B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、布設された鉄道の軌道、特に軌道の
長手方向に順次布設されたレールの２つの当接す
る端部を溶接するための移動型溶接機械に関す
る。その構成は、左右のレールを加工するため機
械のシヤシー上に配置された火花突合せ溶接装置
と、関連する特に液圧作動式駆動装置と、液圧作
動の溶接ビード除去装置からなつている。

その高性能と、溶接部の優れた品質と、比較的
簡単な操作モードのために屡々実施において成功
を収めたこの型式の溶接機械の開発は弊出願人に
より既になされてきた。これらの溶接機械は、そ
の前端部を越えて突出する垂直方向に調節可能な
ブーム上に取付けられ、左手のレール又は右手の
レールの何れかに火花突合せ溶接装置の使用を可
能にするために機械の長手軸心を横断する方向に
枢動するように取付けられた溶接装置を備えてい
る。この機械は、それ自体の駆動モータを有し、
前記溶接装置、溶接ビード除去装置および他の補
助装置の運転のために必要とされる全ての動力源
および制御装置が設けられている。前記溶接装置
を支持するブームは、この溶接装置を閉鎖された
車体形態の車両の前部に収容して機械がある作業
地域から次の地域に移動する時破損や天候の影響
からこれを保護するために引込み可能である。こ
の機械は標準的な車両形態であるため、自らの動
力により又列車編成の一部として１つの作業地域
から次の地域に運転することができる。この機械
が使用状態にある時、特の複線の軌道の場合に軌
道上で作業するオペレータ達のチームを保護する
ため特殊な安全手段が講ぜられている。溶接装置
自体の装入および調節運転が軌道の付近に位置し
た１人のオペレータにより制御され観察されるこ
とが必要である許りでなく、例えば溶接ビード除
去装置の如き種々の補助装置も又手動により運転
位置に入れられねばならないため、何人かのオペ
レータが常に同時に機械の外側の軌道上で作業に
従事し、その結果特に暗闇又は天候により生じる
視界の悪い条件下で通過列車による負傷の危険は
完全に除去することができない。

本発明の目的は、構造が同程度に簡単で実用的
であり乍ら更に運転効率がよい前記の型式の自走
式溶接機械の提供にある。

本発明によれば、前記の目的は非常に簡単な手
段で達成され、火花突合せ溶接装置は溶接ビード
除去装置と共に機械の長手方向に相互に離間され
た下部構造間に配置され、特に作業方向に分布す
る機械のシヤシー端部における機械重量をレール
から軽減するために支持装置が設けられている。
従つて、本発明は、溶接装置および全ての関連す
る補助装置が完全に安全に運転できると同時に、
軌道上に人員を配する必要なしに機械自体から更
に便利に運転できるようにするため、公知の優れ
たこの溶接技術の利点を特に経済的に完全に利用
させ得る自走式の火花突合せ溶接機械を初めて提
供するものである。機械の２つの下部構造間に共
通に構成するこの漸新な方法のために、溶接装置
および溶接ビード除去装置は容易に観察ができ、
常に接近が自由であり、車両の内側からの危険な
く運転でき、又同時に機械が移動中であつても稼
動中であつても天候やその他の外部の影響に対し
て非常に保護されるのである。このことは、悪天
候下特に雨中で（但し、レールの温度が許容され
た公差範囲内にあることを前提とする）異なる電
位差におかれる溶接装置の部品間に矩絡が生じる
危険もなく溶接作業が同様に実施できるため、こ
れら装置の使用寿命が増加する許りでなく機械の
多用性をも増大することにより反映される。

機械に設けられた支持装置により、溶接される
べき接合部の前方におかれる特定のレールの前記
部分が前方の下部構造の軸心方向の荷重から軽減
させられ、その結果レールのこの部分はレールと
枕木間でレールの重量によつて生じる摩擦抵抗に
打勝つのみでレールの長手方向の軸心の方向に火
花突合せ溶接装置の対のダイスにより溶接作業中
レールに与えられる運動に自由に追従する。その
結果、従来周知の火花突合せ溶接装置も又その駆
動部の性能を改善する必要なしにこの新しい溶接
機械に使用することができる。

本発明は、特に、機械内の蔵置場所と軌道上の
作業場所間の溶接装置の移動のためこれ迄必要と
された装置はもはや不要となり従つて非常に簡素
化されるため機械の全体構造を簡素化するもので
ある。更に、溶接装置が機械の２つの下部構造間
に収容されるため、特に機械の移動中は、前部駆
動区画内の空間および視界が著しく改善される。

本発明は又運転上の観点から非常に有利であ
る。このように、溶接装置はもはや引出したり引
込めたりする必要がなく、単に溶接すべき接合部
に下ろして特定のレールと係合するだけでよいた
め、機械を移動モードから溶接作業モードに、或
いはその逆に切換えるための時間が非常に短くて
すむ。溶接装置および車両内で相互に密に隣接す
る全ての関連する補助装置の操作的に便利な構成
によつて更に多くの時間が節約される。このよう
に、機械の作業効率が向上し、このため必要な軌
道確保時間が短縮される。全ての装置の作業的に
便利な配置のため、必要に応じて機械に注意を払
う責任のあるオペレータの数を減らすことができ
る。

本発明の１つの望ましい実施態様においては、
機械の軸心又は下部構造の１つ又はシヤシーに結
合された支持装置は、軌道の枕木又は道床の砂利
上に静置させるよう設計された液圧作動シリン
ダ・ピストン組立体の形態を有する。機械の液圧
駆動装置の存在と関連する支持装置のこの構造的
に非常に簡単な構成は、容易に前方の下部構造を
持上げることを可能にし、その結果火花突合せ溶
接法による溶接部に必要な接合部の前方にくる特
定のレールの部位の長手方向への移動が迅速に行
われる。吊上げ運動は通常垂直方向であり、機械
のシヤシーは単に前方の下部構造のフランジでは
なく車輪の溶接面のみがレールの頂面から離脱さ
せられる程度に持上げられるだけでよいため、溶
接作業が終つて機械を軌道上に再び戻す時機械が
脱線する危険は十分に避けられる。

本発明の別の特質によれば、支持装置は、軌道
の略々中間の枕木上に静置するように設計され前
方の下部構造の付近で機械に枢着される液圧作動
シリンダ・ピストン組立体の形態であることが望
ましい。この構造の特色とする処は、その構造が
特に簡単であること、および軌道の２本のレール
間の支持装置の要する空間が少くてすむ構成とな
ることである。

本発明の別の有利な実施態様においては、支持
装置は、左右のレールの両側の枕木および道床の
砂利上に静置するよう２又状になりその各々が液
圧作動シリンダ・ピストン組立体により機械の下
部構造又はシヤシーに対して枢着される２つの支
柱を有する。これも又、接合部の溶接が２本のレ
ールの一方のみに行われるべき場合前方の下部構
造を片側で持上げることを可能にする。このよう
な片側持上げ操作は、車軸のばねに存在する遊び
により、又機械のシヤシーの弾性変形によつて可
能となる。

本発明の別の実施態様においては、液圧作動の
剪断装置の形態の溶接ビート除去装置は、機械の
シヤシー上で溶接装置の後方又は前方に軌道の長
手方向に支持可能に配置された少くとも１個の液
圧作動シリンダ・ピストン組立体により操作可能
である。この構成のため、この溶接ビード除去装
置は、機械の下部構造間に配置された火花突合せ
溶接装置と直接関連する溶接装置の一体の部分と
なる。従つて、この溶接ビード除去装置は、もは
やその作業位置に手作業で移動されてレールに緊
締される必要がなく、その代り直接レールと係合
するように液圧作動シリンダ・ピストン組立体に
よつて単一操作により溶接部上に案内することが
できる。機械の制動された下部構造は、レールの
長手方向における剪断作用に対する反作用力を吸
収するための橋堡を形成する。溶接ビード除去装
置をレール上に移動したり据付けたりする際の肉
体的労力からオペレータが解放されることは別に
して、前記の構成によつて溶接作業が完了して溶
接部位から溶接位置が撤去された直後で溶接ビー
ドがまだ赤熱状態にある間に溶接ビード除去装置
をこの溶接ビード上に案内することが初めて可能
になつた。従つて、溶接ビード除去装置をレール
に設定する際の時間的遅れにおいて許される最低
限度以下に溶接区域の温度がもはや下がることは
ないが、さもなければ剪断作業中反作用力は非常
に大きくなつて溶接ビード除去装置の切削刃部は
過大な応力を受けることになる。

本発明の１つの特に実用的な変更態様において
は、液圧駆動部を介して運転可能な液圧作動剪断
装置および火花突合せ溶接装置は共に１つの構造
体を形成し、液圧作動剪断装置は溶接装置と一体
化されている。実際の溶接装置の関連する剪断装
置とのこの組合せは、更に簡単で特に必要空間が
少くてすむ構造を提供し、これは又機械の運転モ
ードを非常に簡素化するが、これは火花突合せ溶
接装置がレールと係合させられる時、剪断装置が
同時に成形の中程中溶接部に対するその適正作業
位置におかれるためである。

本発明の望ましい実施態様については以下に添
付図面に関して説明する。

第１図に示される火花突合せ溶接機械は、レー
ル４，５および枕木６からなる軌道７に沿つて２
個の下部車台２，３により移動するよう構成され
ている。前方（作業方向８に関して）の車台２は
駆動されない単軸型の車台である。後方の車台３
は二軸ボギーで、点線で示されたそれ自身の駆動
部９を有する。

両端部でバフ型の連結器１０を装備した標準的
な鉄道車両の形態の機械１は、その中央部１１で
上方向に折曲されかつ２つの運転室１４を有する
閉鎖された車体の形態の機械ハウジング１３を支
持するシヤシー１２を有する。機械ハウジング１
３の後方の長い部分は、機械１の駆動モータ１５
と、該モータと作用的に接続され液圧作動或いは
空圧作動の圧力形成装置と共に少くとも１個の溶
接電力発生装置を有する動力供給装置１６を収容
している。従つて、機械重量の殆んどは後方の車
台３上にある。後部の車台３は二軸であり、前部
の車台２は単軸型であるため、機械の全ての車輪
対１７は略々同じ軸荷重を有する。

車台３の前方および各レール４，５の上方には
液圧作動のシリンダ・ピストン装置１８が、機械
の長手方向軸心の横断方向に延在する枢動ピン１
９の周囲で機械シヤシー１２に対して枢着されて
いる。このシリンダ・ピストン装置１８の自由ピ
ストン端部は索引用フツク２０の形態である。以
下に説明するように、この索引フツク２０は、他
端部で特定のレール４，５に固定されるための鋼
ケーブル２１、チエーン又は索引ロツドの一端部
を引かけるために使用される。

溶接機械１には支持装置２２が設けられ、これ
は、第１図に示した実施態様においては、前部車
台２の直後に配置され、ピストンの自由端部に固
定された支柱２４を有して機械１の横断方向中心
でシヤシー１２から下垂する垂直方向のシリン
ダ・ピストン装置２３の形態を有する。この支柱
２４の長さは、機械１が作業を行うため停止する
際に機械が枕木又は砂利床上に堅固に静置するこ
とを確保するため２本の隣接する枕木６間の間隔
よりも大きくなつている。第１図および第４図に
おいては支柱２４は機械が移動中に取るべき上方
の静止位置を実線で示され、又その降下された支
持位置を点線で示されている。この支持装置２２
は、車輪対１７が２本のレール４，５から点線で
示される如く持上げられる程度に前部車台２の付
近で機械１を持上げることを可能にする。

機械のシヤシー１２の上方向に折曲した中央部
分１１は、ドア２６を経て機械の内部から接近可
能な機械の実際の作業区域２５を形成する。この
作業区域２５の床面は、垂直方向の調節作用駆動
部２７によつて昇降するように構成された作業用
プラツトフオーム２８により形成される。火花突
合せ溶接装置２９の他に、この作業区域２５は、
液圧作動の溶接ビード除去装置３０と、レール切
断装置３１と、任意に必要な二次的作業を行うた
めの他の補助装置を備えている。駆動部を内蔵す
る２対の溶接ダイス３２からなる火花突合せ溶接
装置２９は、その中間に液圧作動シリンダ・ピス
トン装置３３を用いてガイド３４から揺動自在に
懸架されている。ガイド３４は、機械の長手方向
軸心を横断する方向に延在する水平なガイド・バ
ー３５に沿つて機械の片側から他の側に移動する
ように取付けられている。原理的にはこのガイ
ド・バー３５自体は、溶接装置２９が溶接される
べきレールの接続部３６に対して容易に位置決め
を行えるために機械の長手方向に移動するように
取付けることも可能である。第４図の左半部にお
いては、火花突合せ溶接装置２９は左方のレール
４上でその上方の静止位置に実線で示されてい
る。第４図の右半部では、この溶接装置２９は、
溶接ダイス対３２が右方のレール５と係合するそ
の作業位置に点線で示されている。明瞭にするた
めに第１図のみに示されるレール切断装置３１
は、これも又シリンダ・ピストン装置３７により
その中心１１において機械のシヤシー１２から揺
動自在に懸架されている。切断装置３１はそれが
なければ枕木６の付近にレールの接続部３６が配
置されるような場合にも、後続のレールに対して
既に溶接されたレール４又は５をレールの接続部
３６が２本の隣接する枕木６間にくる程度迄短く
することができる。

溶接ビード除去装置３０は、機械の長手方向軸
心の横断方向に延在する水平のあり継きガイド４
０に沿つて機械の片側から他の側に変位可能なク
ロス・スライド・クランク３９に対して機械の長
手方向に延在する２個の液圧作動シリンダ・ピス
トン装置３８により構成される１対のガイド・ロ
ツドにより接続される。溶接ビード除去装置３０
には、特定レールの頂部を少くとも囲繞し溶接の
後２個のシリンダ・ピストン装置３８に圧力媒体
を供給することにより１操作で溶接ビード４２を
切離すことができるカツター・ヘツド４１が備え
られている。

第１図および第４図に示される溶接機械１は下
記の如く作用する。

機械１は、その駆動部９の動力作用下で溶接さ
れるべきレール接続部３６迄矢印８の方向に駆動
され、前部車台２が接合部に達する前に停止され
る。ワイヤ２１は特定レール４，５と関連する液
圧作動シリンダ・ピストン装置１８の索引フツク
２０に固定され、このワイヤの他端部は適当なク
ランプによつて特定のレールの先端部に取付けら
れる。この時圧力媒体がシリンダ・ピストン装置
１８に導入され、その結果、レールの緊締を解除
することにより予め弛緩されたレールの先端部
は、既に溶接されたレールの端部から約１cmの予
め定められた間隔に近付けられる。次いで機械１
はレール接合部３６が火花突合せ溶接装置２９の
下方にくる迄作業方向８に前進する。この時支持
装置２２の支柱２４が降下され、前述の如く機械
は車台２が２本のレール４，５から離れる迄持上
げられる。火花突合せ溶接装置２９はシリンダ・
ピストン装置３３により下方のレール４（又は
５、第４図の点線で示す通り）に下ろされ、溶接
されるレール接合部３６は２対の溶接ダイス３２
間で溶接される。溶接されるレール端部は堅固に
把握されて溶接ダイス３２により相互に整合され
る。この時、例えば6Vの予め定められた溶接電
圧が溶接ダイス３２に加えられ、レール接合部の
溶接が公知の方法で実施される。溶接作業の最後
の段階で、溶接ダイス対３２がレールの長手軸線
方向にかなりの作用力下で相互に近づくよう移動
され、レールの端部は１本のレールを形成するよ
う溶接される。余分な溶接材が溶接ビード４２の
形でレール接合部３６の周囲に堆積し、レールは
約２乃至３cmだけ短くなる。問題のレールの先端
部は支持装置２２によつて前部車台２の軸荷重を
受けないため、溶接作業の最終工程においてレー
ルの長手方向運動は自由に生じ、２対の溶接ダイ
ス３２の相対的運動を生じる溶接装置２９の運動
はレールの重量によつて生じる摩擦力に応じて決
定する必要があるのみである。

溶接作業の完了と同時に、火花溶接装置２９が
レールから解放されて迅速に引上げられ、その後
機械１は未だ赤熱状態の溶接ビード４２が溶接ビ
ード除去装置３０の作業範囲内に入る程度に作業
方向８に向けて前送される。その直後に、溶接ビ
ード４２は圧力媒体を２つのシリンダ・ピストン
装置３８に導入することにより切離される。接合
部を反対のレール上に形成する場合、火花突合せ
溶接装置２９はその静止位置に引上げられた後、
ガイド・バー３５に沿つて機械の反対側に移動
し、ここで反対側のレールに対し前述の場合と同
じ方法で溶接作業が行われる。溶接が完了すると
支持装置２２が引込められ、その後機械１は次の
溶接個所に前進する。

第２図および第３図は支持装置４３の別の実施
態様を示し、この場合別個のシリンダ・ピストン
装置４４がレール４，５に各々組合わされ、機械
の長手方向軸心を横断する方向に延在する水平の
枢動ピン４５により機械のシヤシー１２に結合さ
れる。略々二又状の支柱４７が垂直下方に向けら
れたピストン４６の下端部に固定され、この支柱
はレールの長手方向に延在しレールの左右の枕木
又は砂利床上に静置するための２個の支持板４８
を有する。これらの支持板４８の長さは、２枚の
隣接する枕木６の平均間隔よりも若干長くなつて
いる。第３図に示す如く、軌道７の各レール４，
５と個々に関連する支持装置４３は相互に独立的
に操作することができる。第３図の左方部分はレ
ール５と関連する上方の静止位置における支持装
置４３を示し、第３図の右部分はレール４と関連
するその降下した作業位置の支持装置４３を示し
ている。従つて、溶接機械１は、例えば１つの溶
接作業が２本のレールの一方のみにおいて実施さ
れる場合に前部車台の付近において片側だけ引上
げられることができる。

第５図は１つの変更例を示すが、この場合火花
突合せ装置２９はそれ自体に溶接機械１の全体構
造を更に簡単にする液圧作動の剪断装置４９が設
けられている。この剪断装置４９のカツター・ヘ
ツド５０は２対の溶接ダイス３２間に離間され、
レールの垂直面に対して面対称関係に配置され軌
道の長手方向に延在する枢着ピン５１の周囲に回
転自在にそれぞれ取付けられた２個の切断用ジヨ
ー５２を有し、その切断用刃部は共に溶接される
べきレールの輪郭と対応する輪郭を有する。枢動
する切断用ジヨー５２の上端部は、レールの軸心
の横断方向に延在する水平のシリンダ・ピストン
装置５３により相互に作用的に枢着されている。
剪断装置４９は、溶接の完了と同時に即時その作
用位置へ移動される。このため、圧力媒体はシリ
ンダ・ピストン装置５３に導入されて切断用ジヨ
ー５２がレールの両側に接触するように近付けら
れる。この時カツター・ヘツド５０を支持する溶
接ダイスの対３２（第５図の右側）の緊締力が解
除される。溶接ダイスの他の対３２（第５図の左
側）は、レールと係合する強制的にロツクする係
合状態を維持する。この時圧力媒体が溶接装置２
９の液圧作用による長手方向の調節駆動部に導入
され（その内のピストン・ロツド５４のみを第５
図に示す）、カツター・ヘツド５０を支持する溶
接ダイス対３２がレールと係合する溶接ダイスの
他の対３２に向つて移動される。その結果、カツ
ター・ヘツド５０の切断用ジヨー５２は溶接ビー
ド４２と接触関係になり、一動作でレールの全周
の輪郭にわたり溶接ビードを剪断する。第５図に
示された溶接装置２９の構造においては、機械１
は溶接作業の完了と同時に移動させる必要がな
く、溶接ビード４２は溶接直後即ち溶接ビードが
末だ柔かい間に剪断装置４９によつて除去するこ
とができる。

本発明は、決して例示の実施態様に限定される
ものではなく、他の多くの変更例が可能である。
例えば、作業が２つの作業方向においてそれぞれ
実施できるように機械の両端部に支持装置を設け
てもよい。しかし、本発明により構成される溶接
機械は、迅速に作業の準備ができる点で特に傑出
しており、更にその優れた効率、および簡単な溶
接作業モード、および２つの車台２，３の間に配
置された補助装置により特異なものとなつてい
る。作業区画２５に機械の内側から接近可能であ
ることによつて、機械から離れることなく全ての
溶接作業および二次的作業が実施可能であり、従
つて接近する列車による人員の傷害の危険がなく
なるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による移動型の溶接機械の側面
図、第２図は本発明による溶接機械の別の実施態
様の部分側面図、第３図は第２図の矢視に関す
る前面図、第４図は第１図の線−に関する溶
接機械ね断面図、および第５図は本発明による溶
接機械の別の実施態様を示す拡大図である。 １……機械、２，３……台車、４，５……レー
ル、６……枕木、７……軌道、８……作業方向、
１２……シヤシー、２２，４３……支持装置、２
３，３８，４４……シリンダ・ピストン装置、２
９……火花突合せ溶接装置、３０，４９……溶接
ビード除去装置、４３……支持装置、４７……支
柱、５０……カツター・ヘツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軌道の長手方向に順次おかれた鉄道のレール
   の２つの当接端部を溶接するため、左側又は右側
   のレールに加工を行うため機械のシヤシー上に配
   置された火花突合せ溶接装置と、関連する液圧駆
   動装置と、液圧作動の溶接ビード除去装置を有す
   る移動式溶接機械において、前記火花突合せ溶接
   装置は、溶接ビード除去装置と共に、前記機械の
   長手方向に相互に離間された車台間に配置され、
   作業方向に延在する機械のシヤシーの端部におい
   て機械の重量をレールから軽減するための支持装
   置が設けられることを特徴とする溶接機械。 ２ 車軸又は車台の１つ又は機械のシヤシーに結
   合された支持装置は、軌道の枕木又は砂利床上に
   静置するよう構成された液圧作動のシリンダ・ピ
   ストン組立体形態であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の溶接機械。 ３ 前記支持装置は、軌道の略々中間の枕木上に
   静置するよう構成され、前部車台の付近で機械に
   枢着される液圧作動シリンダ・ピストン組立体形
   態であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の溶接機械。 ４ 前記支持装置は、左側又は右側のレールの両
   側の枕木又は砂利床上に静置するため二又形状を
   有しかつその各々が液圧作動シリンダ・ピストン
   組立体により機械の車台又はシヤシーに枢着され
   る２つの支柱を有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載の溶接装置。 ５ 液圧作動の剪断装置の形態の溶接ビード除去
   装置が、軌道の長手方向の溶接機器の後方又はそ
   の前方で機械のシヤシー上に支持可能に配置され
   た少くとも１個の液圧作動シリンダ・ピストン組
   立体により操作可能であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項乃至第４項の何れかに記載の溶
   接機械。 ６ 液圧作動により操作可能な前記液圧作動剪断
   装置および火花突合せ溶接装置は共に１つの構造
   体を形成し、液圧作動剪断装置は溶接装置内部に
   一体化されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項乃至第４項の何れかに記載の溶接機械。