KR20150133146A - 레일 헤드를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 및 이와 같은 장치에서 절삭 플레이트를 교체하기 위한 방법 - Google Patents

레일 헤드를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 및 이와 같은 장치에서 절삭 플레이트를 교체하기 위한 방법 Download PDF

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KR20150133146A
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milling
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프랑크 메페르트
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슈베어바우 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은, 베딩 (3) 에 배치된 트랙 레일 (4) 의 레일 헤드 (2) 를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 (1) 에 관한 것으로서, 이 장치는 회전 구동되는 밀링 커터 헤드 (5) 를 구비하고, 이 밀링 커터 헤드는 밀링 커터 헤드 구동부 (7) 를 지지하는 섀시 (6) 내에 지지되어 있으며, 이 경우 밀링 커터 헤드 (5) 는 레일 헤드 (2) 를 밀링 절삭하기 위한 복수의 절삭 플레이트로 이루어진 하나 이상의 절삭 날을 구비한다. 본 발명에 따라, 밀링 커터 헤드 (5) 는 디스크 모양의 공구 캐리어 (14) 를 구비하고, 이 공구 캐리어는 주변에 배치되어 있는, 절삭 플레이트 (31) 가 장착된 카세트 (16) 를 구비하며, 이 카세트는 공구 캐리어 (14) 에 해체 가능하게 연결된 복수의 캐리어 세그먼트 (15) 에 배치되어 있으며, 이 경우 공구 캐리어 (14) 는 밀링 커터 헤드 구동부 (7) 에 연결되어 있고/연결되어 있거나, 주변에 배치되어 있고 절삭 플레이트가 장착된 그리고 절삭 날의 개수 및/또는 절삭 날들 서로에 대한 간격 및/또는 개별 절삭 플레이트의 레이크각 및/또는 개별 절삭 플레이트의 작용각에 있어서 서로 상이한 2개 이상의 카세트 (16) 에 배치되어 있다.

Description

레일 헤드를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 및 이와 같은 장치에서 절삭 플레이트를 교체하기 위한 방법{MOVABLE DEVICE FOR MILLING RAIL HEADS AND METHOD FOR REPLACING CUTTING PLATES IN SUCH A DEVICE}
본 발명은, 베딩 (bedding) 에 배치된 트랙 레일의 레일 헤드를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치에 관한 것으로서, 이 장치는 회전 구동되는 밀링 커터 헤드 (milling cutter head) 를 구비하고, 이 밀링 커터 헤드는 밀링 커터 헤드 구동부를 지지하는 섀시 (chassis) 내에 지지되어 있으며, 이 경우 밀링 커터 헤드는 레일 헤드를 밀링 절삭하기 위한 복수의 절삭 플레이트로 이루어진 하나 이상의 절삭 날을 구비하며, 이 경우 각각의 절삭 플레이트는 트랙 레일의 답면 (running surface) 에 궤도를 형성하고, 각각의 절삭 날은 개별 레일 헤드의 밀링 절삭될 부분 원호 (arc) 또는 궤도의 개수와 일치하는 개수의 절삭 플레이트를 포함한다.
본 발명은 또한, 복수의 절삭 플레이트로 이루어진 하나 이상의 절삭 날을 포함하여 회전 구동되는 밀링 커터 헤드를 구비하는, 베딩에 배치된 트랙 레일의 레일 헤드를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치에서, 절삭 플레이트를 교체하기 위한 방법과도 관련이 있다.
레일 헤드의 프로파일은, 상이한 반경을 갖는 거의 원형의 부분 원호들로 이루어지며, 이 경우 각각의 부분 원호는 트랙 레일의 답면에 궤도를 형성한다. 밀링 커터 헤드 또는 각각의 절삭 날은, 밀링 절삭될 개별 레일 헤드의 부분 원호 또는 궤도만큼 많은 절삭 플레이트를 포함한다.
"밀링 절삭"이라는 용어는, 밀링 절삭 공구를 이용해서 예를 들어 금속과 같은 재료를 절삭 가공하는 것을 일컫는다. 이때, 절삭 가공을 위해서 반드시 필요한 절삭 동작은, 고정 지지 된 가공품에 대하여 절삭 공구가 회전함으로써 발생 된다.
레일 헤드를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치는 간행물 DE 10 2006 008 093 A1호에 기술되어 있다. 이와 같은 장치에서, 베딩에 배치된 트랙 레일의 절삭 헤드는 회전 구동되는 밀링 커터 헤드에 의해서 가공된다. 밀링 커터 헤드는, 트랙 레일 상에서 이동할 수 있는 장치의 섀시 내에 지지되어 있고, 복수의 절삭 플레이트를 포함한다. 이들 절삭 플레이트는 밀링 커터 헤드에 개별적으로 해체 가능하게 고정되어 있다.
상기와 같은 선행 기술로부터 출발하는 본 발명의 과제는, 베딩에 배치된 트랙의 레일에서 레일 헤드를 밀링 절삭하기 위한 동류의 장치 및 이와 같은 장치에서 절삭 플레이트를 교체하기 위한 방법을 제시하는 것으로서, 이 경우에는 절삭 플레이트를 교체하기 위한 시간 비용이 최소로 되고/최소로 되거나 절삭 플레이트의 사용 기간이 최대로 되고/최대로 되거나 고품질의 밀링 절삭 패턴을 유지하면서 트랙 가공이 이루어진다.
상기 과제는, 청구항 1에 기재된 장치에 의해서뿐만 아니라 청구항 11에 기재된 방법에 의해서도 해결된다. 본 발명의 추가의 실시 예는 종속 청구항들로부터 얻을 수 있다.
더 상세하게 말하자면, 본 발명에 따라, 베딩에 배치된 트랙 레일의 레일 헤드를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치가 제공되어 있으며, 이 장치는 회전 구동되는 밀링 커터 헤드를 구비하고, 이 밀링 커터 헤드는 밀링 커터 헤드 구동부를 지지하는 섀시 내에 지지되어 있으며, 이 장치에서 밀링 커터 헤드는 디스크 모양의 공구 캐리어 (die carrier) 를 구비하고, 이 공구 캐리어는 주변에 배치되어 있는 그리고 절삭 플레이트가 장착된 카세트 (cassette) 를 구비하며, 이들 카세트는 공구 캐리어에 해체 가능하게 연결된 복수의 캐리어 세그먼트에 배치되어 있으며, 이 경우 공구 캐리어는 밀링 커터 헤드 구동부에 연결되어 있다. 이와 같이 밀링 커터 헤드를 공구 캐리어로 세분함으로써는, - 이 공구 캐리어는 자신의 둘레에 임의로 교환할 수 있는 복수의 캐리어 세그먼트를 수용하고, 이들 캐리어 세그먼트에는 재차 각각 복수의 카세트가 고정되어 있으며, 이때 각각의 카세트에는 복수의 절삭 플레이트가 배치되어 있음 - 밀링 커터 헤드에서 절삭 플레이트를 교체하기 위한 시간 비용을 최소화하는 것이 가능해진다. 선행 기술에 따른 레일 가공용 밀링 절삭 장치에서 통상적인 바와 같이, 밀링 커터 헤드가 일체로 형성된 경우에는, 절삭 플레이트가 마모되었을 때에 개별 절삭 플레이트를 밀링 커터 헤드로부터 해체해야만 하며, 새로운 절삭 플레이트를 밀링 커터 헤드에서 조정하고 고정해야만 한다. 이와 같은 복잡한 절삭 플레이트 교체 과정을 베딩에서, 다시 말해 차단된 트랙 내에서 실시할 필요가 없도록 하기 위하여, 일반적으로는 전체 밀링 커터 헤드가 교환된다. 이때, 밀링 커터 헤드의 교체는, 가공을 위해 차단된 트랙 내부로 삽입되기 전에 실행된다.
밀링 커터 헤드를 본 발명에 따라 세분화 (segmentation) 하는 것은 또한, 2미터 이상의 직경 및/또는 250킬로그램을 초과하는 질량을 갖는 밀링 커터 헤드를 구현하는 것을 가능케 하는데, 그 이유는 절삭 플레이트들이 하나의 캐리어 세그먼트 및/또는 하나의 카세트에 그룹으로 고정되어 있기 때문에, 절삭 플레이트를 교체할 때에 이들 절삭 플레이트가 신속하게 교환될 수 있기 때문이다. 이때, 카세트가 배치되어 있는 개별 캐리어 세그먼트는 크기 및 질량에 있어서, 전체 밀링 커터 헤드보다 4배만큼 더 작게 치수 설계되어 있으며, 이로써 이들 개별 캐리어 세그먼트는 간단히 수동으로 그리고/또는 자동으로 취급될 수 있다.
트랙 레일의 밀링 절삭이 트랙 차단 또는 구간 차단과 결부되어 있어서 일반적으로 밤에 실시되기 때문에, 특히 레일 가공 동안에 절삭 플레이트가 마모되는 경우에는, 절삭 플레이트의 교체를 신속하게 그리고 간단하게 할 수 있어야만 한다. 선행 기술에서는, 이와 같은 경우를 위해 새로운 절삭 플레이트가 장착된 밀링 커터 헤드를 준비하고, 마모된 절삭 플레이트를 구비하는 밀링 커터 헤드와 교환하는 것이 통상적이다. 그러나 완전한 밀링 커터 헤드는 무겁고 다루기가 힘들기 때문에, 밀링 커터 헤드는 다만 낮은 전진 이동 속도만을 가능케 하는 작은 직경으로만 제조된다. 공지된 밀링 커터 헤드 교체 방식에서는, 밀링 커터 헤드가 구동 샤프트로부터 인출되어야만 한다. 이와 같은 동작을 위해서는, 이웃하는 트랙까지도 차단되어야만 하는 경우가 빈번하다.
본 발명에 의해서는, 마모 정도에 따라 복수의 절삭 플레이트를 신속하고도 간단하게 교체하는 것이 가능한데, 그 이유는 밀링 커터 헤드에서 단지 소수의 캐리어 세그먼트만 교환되고, 전체 그룹의 절삭 플레이트가 이들 개별 캐리어 세그먼트와 교체되기 때문이다. 캐리어 세그먼트의 크기가 전체 밀링 커터 헤드에 비해 작기 때문에, 교환은 또한 현장에서도, 다시 말해 차단된 트랙에서도, 트랙 가공을 잠시 동안만 중단하고서 이루어질 수 있다. 캐리어 세그먼트의 교체를 위해서 어느 누구도 장치를 떠날 필요가 없다. 따라서, 본 발명은, 트랙 내에서의 작업 또는 이웃하는 트랙의 차단 없이도, 가공될 트랙 상에 놓여 있는 장치에서 절삭 플레이트의 교체를 실행하는 것을 가능케 한다.
본 발명에 따른 장치는, 이동용 섀시를 이용해서, 특히 가공될 트랙 레일 상에 제공되어 있다. 이 장치의 전진 이동 방향은 확정되어 있지 않다. 이 장치의 전진 이동 방향 및 밀링 커터 헤드의 회전 방향은, 밀링 커터 헤드가 동일한 주행 방향으로 작업을 할지 아니면 반대 주행 방향으로 작업을 할지를 결정한다. 전진 이동 방향으로 설정된 밀링 커터 헤드는 동일한 주행 방향으로 이동되는 것이 바람직하다고 입증되었다. 캐리어 디스크로서도 명명되는 밀링 커터 헤드의 공구 캐리어는 샤프트 및/또는 휠 플랜지 (wheel flange) 에 지지되어 있다.
또한, 본 발명에 따라, 밀링 커터 헤드의 공구 캐리어 주변에, 절삭 플레이트가 장착된 그리고 절삭 날의 개수 및/또는 절삭 날들 서로에 대한 간격 및/또는 개별 절삭 플레이트의 레이크각 (cutting angle) 및/또는 개별 절삭 플레이트의 작용각 (attack angle) 에 있어서 서로 상이한 2개 이상의 카세트가 배치되어 있는 것이 제안되었다. 특히 양호하게 작용을 하는 차동 피치 (differential pitch) 에 도달하기 위하여, 밀링 커터 헤드에는 다만 상호 구별되는 카세트들만 배치되어 있다. 복수의 동일한 카세트가 밀링 커터 헤드에 배치되어 있다면, 이웃하는 동일한 카세트들 간의 모든 회전 각이 서로 상이한 것이 바람직하다. 차동 피치는 본 발명에 따라 설정될 수 있는데, 그 이유는 개별 카세트가 밀링 커터 헤드에 해체 가능하게 연결되어 있고, 이로써 이미 단 하나의 카세트를 이 카세트와 구별되는 카세트와 교환함으로써 신속하고도 간단하게 다른 차동 피치에 도달하기 때문이다. 모든 카세트를 또한 상호 간에도 임의로 교체할 수 있다는 가능성으로 인해 - 이 경우에는 특히 각각의 카세트가 밀링 커터 헤드의 각각의 장소에서 위치 설정될 수 있음 -, 차동 피치는 작업 조건 및 환경 조건에 가변적으로 적응될 수 있다. 밀링 커터 헤드의 바람직한 일 개선 예는, 전술된 특징들 중에 한 가지 이상의 특징에 의해서 제공되었다.
유리한 것은, 하나의 캐리어 세그먼트에 커터 캐리어로도 명명되는 복수의 카세트가 배치되어 있다는 것이다. 또한, 카세트에도 복수의 절삭 플레이트가 배치되어 있다. 세분화는, 캐리어 세그먼트의 교환에 의해서, 더 큰 그룹의 절삭 플레이트의 신속하고도 간단한 교체를 가능케 한다. 각각의 캐리어 세그먼트에 복수의 카세트가 배치되어 있고, 이들 카세트에 각각 복수의 절삭 플레이트가 고정되어 있는 추가의 세분은, 더 작은 그룹의 절삭 플레이트의 교환을 용이하게 한다. 본 발명에 따른 세분에서는, 특히 장치의 작업 공간 내에서 각각의 개별적인 절삭 플레이트가 정렬되고 조정될 필요가 없다. 카세트에서 이루어지는 절삭 플레이트의 보수 관리 및 교체 작업은 장치로부터 멀리 떨어진 곳에서, 예를 들면 이와 같은 작업을 위해 설계된 작업장 내에서, 장치의 작동을 제한하지 않는 방식으로 전체 카세트 세트를 교환함으로써 이루어질 수 있다.
일 캐리어 세그먼트의 카세트들 중에서 단지 소수의 카세트만을 일정하게, 특히 교대로 교환함으로써, 밀링 커터 헤드의 절삭 플레이트의 균일한 마모 및 지속적으로 고품질의 밀링 패턴에 도달한다.
각각의 개별 카세트가 각각의 캐리어 세그먼트에 그리고 각각의 위치에서 일 세그먼트에서 보편적으로 (universally) 고정되도록, 캐리어 세그먼트 및 카세트가 설계되어 있다는 사실이 유리한 것으로 입증되었다. 이로써, 한 편으로는 교환이 용이하게 이루어지는데, 그 이유는 카세트를 특정 위치에 정확하게 할당하는 것에 주의를 기울일 필요가 없기 때문이다. 이로써, 다른 한 편으로는, 개별 캐리어 세그먼트 및 그와 더불어 전체 밀링 커터 헤드를 각각의 사용 상황에 따라 개별적으로 간단하고도 신속하게 장착할 수 있는 가능성이 열린다.
이 목적을 위해서는, 각각의 캐리어 세그먼트에 동일한 개수의 카세트가 해체 가능하게 고정되어 있는 것이 바람직한 것으로 입증되었으며, 이 경우 일 캐리어 세그먼트에는 바람직하게 5개 내지 8개의 카세트가 배치되어 있다. 더 나아가, 캐리어 세그먼트 및 공구 캐리어는, 각각의 캐리어 세그먼트가 일 캐리어 세그먼트를 수용하기 위해 공구 캐리어에 제공된 각각의 위치에 고정될 수 있도록 보편적으로 구현되어 있다.
이때, 특히 실용적인 점은, 공구 캐리어가 다각형의 횡단면 형상을 갖는다는 것인데, 더 상세하게 말하자면 공구 캐리어 둘레의 외부 윤곽이 균일한 다각형에 상응한다는 것이다. 이때, 공구 캐리어의 둘레는 복수의, 특히 6개 이상의, 바람직하게는 8개 내지 12개의 지지면으로 이루어진다. 각각의 지지면은 구조적으로 동일한 캐리어 세그먼트들 중에 일 캐리어 세그먼트를 수용하기 위해 제공되어 있다. 공구 캐리어에서 캐리어 세그먼트를 임의로 교환할 수 있는 가능성에 의해서는, 공구 캐리어에서 캐리어 세그먼트를 준비하는 작업 그리고 캐리어 세그먼트를 조립하는 작업이 용이해진다.
지지면은 공구 캐리어의 방사 방향 외부 면에 할선면 (secant surface) 으로서 형성되어 있다. 지지면은 바람직하게 회전 축에 대해 최소의 간격을 두고 있는 점에서 반경에 대해 수직으로 방향 설정되어 있다.
캐리어 세그먼트의 교체 동안에 취급을 하는 경우에는, 모든 크기의 밀링 커터 헤드에서 항상 짝수 개의 캐리어 세그먼트가 제공되는 것이 특히 실용적인 것으로 입증되었다. 본 발명에는, 상이한 피치의 공구 캐리어 및 상응하는 개수의 캐리어 세그먼트가 제공된 실시 예들이 포함되어 있다.
예를 들어 직경이 200 내지 600밀리미터인 소형 밀링 커터 헤드의 경우에는, 3개 내지 5개의 캐리어 세그먼트 개수가 유리한 것으로 입증되었다. 평균 직경이 500 내지 1,200밀리미터인 밀링 커터 헤드의 경우에는, 4개 내지 8개의 캐리어 세그먼트 개수가 유리한 것으로 입증되었다. 직경이 1,000 내지 2,500밀리미터인 대형 밀링 커터 헤드의 경우에는, 7개 이상의 캐리어 세그먼트가 제공될 수 있다. 바람직하게는, 직경이 1,400 내지 1,600밀리미터인 밀링 커터 헤드의 사용이 제안되었다.
본 발명에 따라, 절삭 플레이트를 교체하기 위하여, 절삭 플레이트의 확정된 마모 기준에 도달한 경우에 복수의 절삭 플레이트를 일 그룹으로서 동시에 교환하는 방법도 제안되었다. 이 방법에 의해서는, 장치가 가공될 트랙 레일 상에 놓여 있는 경우에도 이 장치의 밀링 커터 헤드의 절삭 플레이트를 적은 비용으로 신속하게 교체하는 것이 가능하다. 통상적인 마모 기준들은 예를 들어 개별 절삭 플레이트 및/또는 절삭 플레이트 그룹 및/또는 밀링 커터 헤드의 실제 마모 정도, 작동 기간, 가공 구간이다. 선행 기술과 달리, 절삭 플레이트의 예방 차원의 교환은 필요치 않다. 하나 또는 복수의 마모 기준이 발생하는 경우에 비로소 절삭 플레이트가 교체되며, 이 경우에는 단지 마모 기준이 충족된 절삭 플레이트가 배치되어 있는 밀링 커터 헤드에 있는 바로 그 캐리어 세그먼트 및/또는 카세트만 교환된다.
바람직하게, 이 방법을 적용하기 위한 장치는 전술된 특징들 중에 한 가지 이상의 특징에 의해서 그리고/또는 청구항 1 내지 청구항 10 중에 적어도 한 항의 특징들에 의해서 특징지어진다.
복수의 절삭 플레이트를 하나의 그룹으로서 동시에 교환하는 과정은 바람직하게, 하나 또는 복수의 캐리어 세그먼트가, 밀링 커터 헤드의 디스크 모양 공구 캐리어에 의해서 연속으로, 준비되어 있는 다른 캐리어 세그먼트와 교환됨으로써 이루어진다. 각각의 캐리어 세그먼트에는 다양한 카세트가 배치되어 있으며, 이들 카세트 중에 하나 이상의 카세트에는 주변에 배치된 절삭 플레이트 중에 복수의 절삭 플레이트가 장착되어 있다. 캐리어 세그먼트의 교환을 위해서는, 먼저 공구 캐리어에 고정된 캐리어 세그먼트가 공구 캐리어로부터 해체되고, 그 다음에 밀링 커터 헤드에 있는 자신의 위치로부터 분리된다. 그 다음에 이어서, 상기 위치에서 준비되어 있는 다른 캐리어 세그먼트가 공구 캐리어에 배치되고, 마지막으로 공구 캐리어에 연결된다. 일 캐리어 세그먼트를 교체하는 동안에는 밀링 커터 헤드의 회전이 차단된다. 복수의 또는 모든 캐리어 세그먼트를 교환할 때에는, 일 캐리어 세그먼트를 교환한 후에, 교환을 위해 제공된 바로 다음 캐리어 세그먼트가 인출을 위해서 유리한 위치에 도달할 때까지, 밀링 커터 헤드가 회전된다. 이로써, 일 밀링 커터 헤드의 복수의 캐리어 세그먼트는 연속으로 교환된다. 이와 같은 캐리어 세그먼트의 순차적인 교환에도 불구하고, 본 발명은 복수의 절삭 플레이트의 신속한 교체를 가능케 한다. 따라서, 작업이 매우 짧게 중단될 때에 절삭 플레이트의 교체가 가능해진다.
보유하고 있는 캐리어 세그먼트들이 매거진으로부터 인출되고, 밀링 커터 헤드로부터 제거된 캐리어 세그먼트들이 일 매거진 내에 저장된다. 이 경우에는 바람직하게 동일한 매거진이 사용되며, 이와 같은 사실은 장치 내에서 공간 수요를 줄여준다. 유리하다고 입증된 사실은, 매거진이, 밀링 커터 헤드에 캐리어 세그먼트를 위한 지지면이 제공된 것보다 하나 이상의 수용부를 더 많이 갖는다는 것이다. 그럼으로써, 밀링 커터 헤드로부터 제거된 캐리어 세그먼트를 위해서 항상 비어 있는 수용부를 제공하는 것이 가능해지며, 이 비어 있는 수용부에는, 예를 들어 새로운 절삭 플레이트를 구비하는 다른 캐리어 세그먼트가 매거진으로부터 인출되기 전에, 상기 밀링 커터 헤드로부터 제거된 캐리어 세그먼트가 저장될 수 있다.
바람직한 것은, 본 발명에 따른 장치가 섀시에 의해 지지되는 작업용 부스 (booth) 를 구비한다는 것이며, 이 작업용 부스는 주행 방향에 대해 평행하게 방향 설정된 부스 벽에 의해서 제한되어 있다. 이 작업용 부스는 2개의 공간, 즉 셋업 (set up) 공간 및 밀링 절삭 공간으로 이루어진다. 이들 2개의 공간 사이에는 하나의 폐쇄 가능한 개구가 제공되어 있다. 이 폐쇄 가능한 개구는, 상이한 오물 구역을 만드는 것 그리고 특히 밀링 커터 헤드의 작동 중에 밀링 절삭 공간을 셋업 공간으로부터 음향적으로도 분리시키는 것을 가능케 한다. 밀링 절삭 공간 내부에는 밀링 커터 헤드, 밀링 커터 헤드 구동부 및 조절 수단이 배치되어 있다. 개구의 개방은, 누군가 이 목적을 위해 장치를 떠날 필요 없이, 캐리어 세그먼트의 교환을 가능케 한다. 따라서, 본 발명은, 트랙 내에서의 작업 또는 이웃하는 트랙의 차단 없이도, 가공될 트랙 상에 놓여 있는 장치에서 절삭 플레이트의 교체를 실행하는 것을 가능케 한다.
개구는 단순한 롤링 게이트 (rolling gate) 또는 커튼으로서 구현될 수 있다. 그러나 개구를 수문의 형태로 형성하는 것도 가능하다. 폐쇄 가능한 개구의 실질적인 목적은, 밀링 절삭 공간에서 생성되고 먼지 및 절삭 찌꺼기로 이루어진 오물을 작업장으로서 제공된 셋업 공간으로부터 이격시키는 것이다.
부스 벽에 의해 보호된 작업용 부스 내에서 동작들이 수행될 수 있기 때문에, 심지어는, 작업이 중단될 때에 이웃하는 트랙들이 계속해서 조절 속도로 이동될 수 있는 것도 가능하다. 더 나아가, 작업용 부스는 날씨로부터의 보호 및 수많은 인간 환경 공학적인 장점들을 제공해주는데, 예를 들어 셋업 공간에는 가려지지 않는 충분한 작업장 조명이 설치될 수 있다. 그에 상응하게 셋업 공간이 보기 (bogie) 및/또는 밀링 절삭 공간으로부터 진동 분리된 경우에는, 밀링 커터 헤드의 이송 주행 및/또는 작동 동안에도 셋업 공간에서 작업이 이루어질 수 있다.
특히 실용적이라고 입증된 사실은, 작업용 부스 내에 호이스트 장치 (hoisting device) 가 배치되어 있다는 것이며, 이 호이스트 장치는 캐리어 세그먼트를 운송하기 위한 세그먼트 그리퍼 (gripper) 를 포함한다. 간단한 일 실시 예에서는, 세그먼트 그리퍼가 밀링 커터 헤드의 회전 평면 내에서 주행 방향에 대해 평행하게 그리고 수직으로 병진 운동 방식으로 이동할 수 있다. 본 실시 예의 일 개선 예에 따르면, 세그먼트 그리퍼는 하나의 축을 중심으로는, 특히 밀링 커터 헤드의 회전 평면에 대해 평행하게 방향 설정된 축을 중심으로는 회전 운동 방식으로 이동할 수 있고, 주행 방향에 대해 평행한 그리고 수직인 방향으로는 병진 운동 방식으로 이동할 수 있다. 주행 방향에 대해 수직으로 이동하는 동작은 바람직하게 밀링 커터 헤드의 회전 축에 대해 방사 방향으로 방향 설정되어 있다. 호이스트 장치에 의해서는, 개별 캐리어 세그먼트가 밀링 커터 헤드로부터 매거진으로 그리고 그 반대 방향으로 이동될 수 있다. 이때, 호이스트 장치는 캐리어 세그먼트를 수동으로 교환할 때에 인력을 엔진으로 지원하기 위해서 이용될 수 있거나, 캐리어 세그먼트의 전자동 교체를 위해서 설치될 수 있다. 추가로, 호이스트 장치에는, 세그먼트 그리퍼를 밀링 커터 헤드의 회전 축에 대해 평행하게 이동시킬 수 있는 가능성이 부여될 수 있다.
개별 캐리어 세그먼트는 잠금 장치 (locking device) 를 통해서 공구 캐리어에 연결되어 있다. 이 잠금 장치는 공구 없이 작동되도록 제공되었으며, 수동으로 또는 자동화 방식으로 작동을 개시할 수 있다. 잠금 장치는 바람직하게 하나 이상의 수동적인 부분 및 하나 이상의 능동적인 부분으로 이루어진다. 이때, 각각의 캐리어 세그먼트에는 하나 이상의 수동적인 부분이 설치되어 있다. 공구 캐리어의 각각의 지지면에는 그리고/또는 매거진의 각각의 수용부에는 또한 잠금 장치의 하나 이상의 능동적인 부분이 제공되어 있다. 잠금 장치와 호이스트 장치를 공동으로 사용하는 것은 캐리어 세그먼트의 자동화된 교환을 가능케 한다.
잠금 장치가 공구 없이 작동될 수 있는 가능성에 의해서는, 절삭 플레이트의 교환이 용이해지고, 장치는 더욱 신속하게 재차 사용 준비를 갖추게 된다. 일 캐리어 세그먼트가 공구 캐리어에 접하자마자, 고정 장치가 작동되고, 이로써 캐리어 세그먼트가 공구 캐리어에 고정된다.
공구 캐리어에 대한 지지면 및/또는 캐리어 세그먼트는, 일 캐리어 세그먼트를 공구 캐리어에 연결시키는 작업 또는 공구 캐리어로부터 분리시키는 작업이 잠금 장치의 개방 상태에서 하나의 축을 따라 진행되는 한 가지 이상의 병진 운동에 의해서 이루어지도록 구현되었으며, 이때 상기 축은 밀링 커터 헤드의 회전 축에 대해 방사 방향으로 그리고/또는 축 방향으로 방향 설정되어 있다. 캐리어 세그먼트 및 공구 캐리어는, 캐리어 세그먼트가 교환시에 상호 독립적으로 취급될 수 있도록 구현되었다. 따라서, 밀링 커터 헤드의 소수의 캐리어 세그먼트만 교환하는 것도 가능하다. 지지 디스크로서도 명명되는 공구 캐리어는 공구 세그먼트를 수용하기 위하여 복수의 지지면을 갖는다. 각각의 캐리어 세그먼트는 일 지지면에 상응하게 구현된 하나 이상의 고정면을 갖는다. 이로써, 캐리어 세그먼트는 개별적으로 공구 캐리어에 고정될 수 있거나 공구 캐리어로부터 해체될 수 있다.
본 발명의 일 개선 예에 따라, 캐리어 세그먼트가 공구 캐리어로부터 인출된 경우에 또는 카세트가 공구 캐리어로부터 인출된 경우에, 예를 들어 밀링 커터 헤드의 작동 동안 그리고/또는 장치의 이동 동안, 캐리어 세그먼트에 배치된 카세트의 교환 작업 및/또는 카세트에 개별적으로 고정된 절삭 플레이트의 교환 작업을 실시하는 것이 제안되었다. 이 목적을 위하여, 캐리어 세그먼트는 장치의 작업용 부스의 셋업 공간 내에서 가공된다. 이 경우에는, 곧바로 소수의 절삭 플레이트가 교환되거나, 먼저 절삭 플레이트를 지지하는 카세트가 캐리어 세그먼트로부터 인출되고 다른 카세트로 대체된다. 바람직하게 인출된 카세트에서 소수의 절삭 플레이트 또는 모든 절삭 플레이트를 교체하는 작업도 마찬가지로 작업장으로서 설계된 셋업 공간에서 이루어질 수 있다. 카세트에서 개별 절삭 플레이트를 복잡하게 해체하고 조립하는 작업을 특별히 이 목적을 위해 설계된 장소로 옮김으로써 그리고 절삭 플레이트가 장착된 한 세트 이상의 추가 카세트를 보유하고 있음으로써, 장치는 중단 없이 작동을 재개할 수 있고, 모든 절삭 플레이트의 개별적인 가공을 기다릴 필요도 없어진다.
본 발명에 따른 방법에서는 또한, 장치 내부에서 밀링 커터 헤드로부터 인출된 일 캐리어 세그먼트에서 하나의, 복수의 또는 모든 카세트가 교체되는 것도 바람직하다. 이와 같은 방식의 교체는 심지어 밀링 커터 헤드의 작동 동안에도 그리고/또는 장치의 이동 동안에도 실시될 수 있다. 실용적이라고 입증된 사실은, 커터 캐리어에서의 절삭 플레이트의 교체 작업이 셋업 공간 내에서 또는 장치로부터 멀리 떨어진 곳에서, 예를 들면 특별히 설치된 작업장 내에서 실시된다는 것이다.
캐리어 세그먼트에서의 카세트 교체 작업은, 작업용 부스의 셋업 공간 내에서 바람직하게는 일 작업대에서 실시된다. 이 작업대에는 복수의 수용부가 설치되어 있다. 하나의 밀링 커터 헤드에 할당된 수용부 전체가 매거진으로도 명명된다. 수용부가 구획일 수 있음으로써, 결과적으로 매거진은는 일종의 세팅 박스로서 구현되어 있다. 개별 수용부는 잠금 장치의 능동적인 부분으로 구현될 수 있다.
실용적이라고 입증된 사실은, 수용부들이 밀링 커터 헤드의 회전 평면에 대해 평행하게 방향 설정된 축 내에 연속으로 배치되어 있고/배치되어 있거나, 매거진이 보수 관리 위치와 밀링 커터 헤드의 회전 평면에 놓여 있는 교체 위치 사이에서 이동할 수 있게 지지되어 있다는 것이다. 매거진의 이동은 회전 축에 대해 평행하게, 다시 말하자면 밀링 커터 헤드의 회전 평면에 대해 수직으로 이루어진다. 그럼으로써, 캐리어 세그먼트의 교체를 위해서 호이스트 장치의 세그먼트 그리퍼는 다만 밀링 커터 헤드의 회전 평면에서만 이동하면 되고, 이로써 교체 동작은 더욱 간단하고도 쉽게 실시될 수 있다. 더 나아가, 매거진이 보수 관리 위치에 고정되어 있는 경우에는 부스 벽과 작업대 (work bench) 사이에서 이동 공간이 비게 되며, 이 이동 공간에는 절삭 플레이트 및/또는 카세트를 교체하기 위해 사람이 체류할 수 있다. 매거진 내에는 제2 세트의 캐리어 세그먼트가 저장되는데, 다시 말해 캐리어 세그먼트를 교체하기 전에는 새로운 절삭 플레이트를 보유하는 한 세트의 캐리어 세그먼트가 저장되고, 캐리어 세그먼트를 교체한 후에는 사용된 절삭 플레이트를 보유하는 한 세트의 캐리어 세그먼트가 저장된다.
매거진을 이동시키는 방식의 대안으로서 또는 보완책으로서, 세그먼트 그리퍼 또는 전체 호이스트 장치는 회전 축에 대해 평행하게, 더 상세하게 말하자면 밀링 커터 헤드의 회전 평면에 대해 수직인 방향으로 병진 운동 방식으로 이동할 수 있도록 구현되어 있다.
밀링 커터 헤드 및 밀링 커터 헤드 구동부는 조절 수단에 공동으로 지지되어 있다. 이 밀링 커터 헤드 및 이 밀링 커터 헤드 구동부는 트랙 레일에 대해 수직으로 방향 설정된 평면에서 공동으로 조절될 수 있다. 이와 같은 방식의 조절은 특히, 밀링 커터 헤드가 트랙 레일과 맞물려 있는 작업 위치와, 장치를 사용 장소로 이송하거나 또는 사용 장소로부터 멀어지는 방향으로 이송하기 위해 또는 전철기 (railroad switch) 와 같은 특수한 트랙 조립물을 넘어갈 때에 취하게 되는 이송 위치 사이에서 밀링 커터 헤드를 이동시키기 위하여 이용된다.
특별한 일 실시 예에 따르면, 밀링 절삭 공간에는 특히 상호 독립적으로 구동되고 조절될 수 있는 2개의 밀링 커터 헤드가 배치되어 있으며, 이 경우 각각의 밀링 커터 헤드는 하나의 트랙 레일에 할당되어 있다. 이때에는, 2개의 밀링 커터 헤드를 회전 평면들 사이에서 조절할 수 있는 단 하나의 호이스트 장치가 작업용 부스 내에 제공될 수 있거나, 또는 2개의 밀링 커터 헤드 중에 각각 하나의 밀링 커터 헤드에 할당된 2개의 호이스트 장치가 작업용 부스 내에 배치될 수 있다.
공구 캐리어의 지지면 및 캐리어 세그먼트의 고정면은 각각 편평하게 형성되어 있다. 특별한 일 실시 예에서는, 편평도 (flatness) 가 잠금 장치의 부분들에 의해서 그리고/또는 선택적인 파워 수용부에 의해서 국부적으로 중단되어 있다. 특히 실용적이라고 입증된 사실은, 상호 할당된 지지면 및 고정면이 윤곽과 평행하게 구현되어 있다는 것이다. 그럼으로써, 공구 캐리어로부터 캐리어 세그먼트를 제거하는 작업 또는 공간 기하학과 관련된 간단한 동작으로 캐리어 세그먼트를 공구 캐리어에 접근시키는 작업과 같은 캐리어 세그먼트의 피팅 (fitting) 정확한 조립 및 해체가 가능하다. 특히, 캐리어 세그먼트 및 공구 캐리어는, 캐리어 세그먼트가 공구 캐리어의 회전 축에 대해 방사 방향으로 그리고/또는 축 방향으로 방향 설정된 상태에서 공구 캐리어에 연결되거나 공구 캐리어로부터 분리되도록 구현되었다.
캐리어 세그먼트를 공구 캐리어에 해체 가능하게 연결하기 위하여, 밀링 커터 헤드는 잠금 장치를 구비한다. 이 잠금 장치에 의해서는, 캐리어 세그먼트들을 서로에 대해 상대적으로 그리고 공구 캐리어에서 정렬하는 것, 조정하는 것 그리고 캐리어 세그먼트를 공구 캐리어에 해체 가능하게 연결하는 것도 가능하다. 이때, 잠금 장치는 공구 없이 작동되도록 제공되었다. 바람직한 일 실시 예에 따라, 잠금 장치는 회전 축에 대해 방사 방향으로 작용을 한다. 이 잠금 장치에 의해서는, 캐리어 세그먼트가 다이 캐스터에서 이 다이 캐스터에 대해 상대적으로 모든 공간 방향으로 정렬된다. 잠금 장치는 특히 회전 축에 대해 방사 방향으로 그리고 접선 방향으로 작용하는 힘을 흡수하고, 이 힘을 캐리어 세그먼트로부터 공구 캐리어로 전달한다. 유리하다고 입증된 사실은, 잠금 장치가 특히 회전 대칭으로 구현된 저널 (journal) 과 부시 (bush) 의 쌍으로 이루어진다는 것이다. 다른 일 실시 예에서는, 잠금 장치가 그루브 (groove) 와 스프링의 쌍으로 이루어진다. 캐리어 세그먼트의 크기에 따라, 2개 내지 4개의, 바람직하게는 3개의 잠금 장치가 제공되어 있다.
유리한 점은, 저널 및/또는 스프링이 언더커트 (undercut) 를 구비하고, 이 언더커트에 부시 및/또는 그루브의 인장 장치가 작용을 한다는 것이다. 이 인장 장치는 캐리어 세그먼트를 공구 캐리어의 중앙에 배치하기 위하여 그리고 공구 캐리어에 고정하기 위하여 이용된다. 그와 달리, 인장 장치는 저널 및/또는 스프링의 구성 부품일 수도 있고, 언더커트는 그루브 및/또는 부시 내에 형성될 수도 있다. 저널 및 부시를 구비하는 이와 같은 고정 장치는, 하나의 부품 내에서 그리고 하나의 작업 단계에서 그리고 공구의 수동적인 취급 없이, 공구 세그먼트가 캐리어 디스크에 고정, 지지 및 정렬될 수 있게끔 해준다. 고정 장치는 바람직하게 압력 작용에 의해 공급되는 유체에 의해서 전환될 수 있도록 구현되어 있다.
전기식으로 그리고/또는 유압식으로 그리고/또는 압축 공기식으로 동작을 하는 인장 장치에 의해서는, 해체 및 고정이 자동화된 상태에서 그리고/또는 공구 없이 이루어질 수 있다. 공구 세그먼트의 전자동 교체도, 구동 제어 가능한 인장 장치를 포함하는 잠금 장치에 의해서 가능하다.
방사 방향 힘, 접선 방향 힘 및/또는 축 방향 힘을 흡수하기 위한 보강부를 구비하는 밀링 커터 헤드의 일 실시 예는 지지면 및 고정면에 힘 수용부를 구비한다. 이 힘 수용부는 정렬 핀 (aligning pin) 의 형태로 그리고/또는 그루브와 스프링의 쌍으로서 구현되어 있다. 힘 수용부도 캐리어 세그먼트를 공구 캐리어에서 정렬하기에 그리고 고정하기에 적합하다. 또한, 힘 수용부는 방사 방향으로 작용을 하는 특별한 언더커트를 구비할 수 있다.
바람직하다고 입증된 사실은, 밀링 커터 헤드에서 개별 절삭 플레이트의 배열 상태가 상이하게 형성되어 있다는 것이다. 이 경우에는, 하나 이상의 캐리어 세그먼트에, 절삭 날의 개수 및/또는 절삭 날들 서로에 대한 간격 및/또는 개별 절삭 플레이트의 레이크각 및/또는 개별 절삭 플레이트의 작용각에 있어서 서로 상이한 2개 이상의 카세트가 배치되어 있는 것이 제안되었다. 절삭 플레이트가 밀링 커터 헤드의 둘레를 따라 불균일하게 분포되어 있음으로써, 밀링 커터 헤드의 진동이 감소 될 수 있고, 진동에 의해 현미경 사진에서 나타나는 웨이브 패턴이 줄어들 수 있다. 절삭 플레이트들이 개별적으로 그리고 불규칙적인 배열 상태로 교대로 배치됨으로써, 밀링 커터 헤드 내에서의 진동이 줄어들고, 전진 이동 속도가 높은 경우에도 우수한 가공 품질에 도달하게 된다.
절삭 플레이트의 개별적인 배열 상태가 주변 환경 조건, 가공될 재료의 특성, 날씨 조건, 레일 헤드 프로파일의 형태, 강철의 종류, 전진 이동 속도, 침식 깊이 (erosion depth) 또는 회전 속도에 따라 선택된, 가변적이면서도 작업 중단시에 설정될 수 있는 이와 같은 차동 피치는, 상이하게 형성된 카세트를 하나의 캐리어 세그먼트에서 또는 밀링 커터 헤드의 둘레에 걸쳐 개별적으로 통합함으로써, 특히 용이하게 성취될 수 있다.
하나의 절삭 날은 레일 헤드 윤곽을 위해 8개 내지 9개의 절삭 플레이트를 포함하며, 이들 절삭 플레이트는 서로 어긋난 상태에서 복수의 열로, 바람직하게 2열로 원주 방향으로 연이어 배치되어 있다.
또 다른 유리한 점은, 장치가 조절 수단을 포함하며, 이 조절 수단은 높이 및/또는 측면에 따라 밀링 커터 헤드의 위치를 설정하기에 적합하다는 것이다. 측면에 따라 조절하는 것은, 밀링 커터 헤드를 자체 회전 축에 대해 평행하게 이동시키는 것에 상응한다. 높이에 따라 조절하는 것은, 트랙 레일에 대한 밀링 커터 휠의 간격, 특히 수직 방향으로의 간격과 관련이 있다. 높이에 따라 조절하는 것은, 밀링 커터 헤드의 회전 축이 병진 운동 방식으로 그리고/또는 회전 운동 방식으로 이동함으로써 성취될 수 있다.
본 발명은 다양한 실시 예들을 허용한다. 본 발명의 기본 원리를 더욱 명확하게 설명하기 위하여, 다양한 실시 예들 중에 몇몇 실시 예가 도면에 도시되어 있고, 이하에서 상세하게 기술된다.
도 1에서 베딩에 배치된 트랙 레일의 레일 헤드를 밀링 절삭하기 위한 장치의 제1 실시 예를 개략적인 측면도로 보여주고;
도 2에서 베딩에 배치된 트랙 레일의 레일 헤드를 밀링 절삭하기 위한 장치의 제1 실시 예를 개략적인 평면도로 보여주며;
도 3에서 도 1 및 도 2에 도시된 장치의 작업대의 개략도를 보여주고;
도 4에서 도 1 및 도 2에 도시된 장치의 밀링 커터 헤드의 확대된 개략도를 보여주며;
도 5에서 장치의 카세트의 개략도를 보여주고;
도 6에서 카세트의 제1 변형예를 개략적인 측면도로 보여주며;
도 7에서 카세트의 제2 변형예를 개략적인 측면도로 보여주고;
도 8에서 카세트의 제3 변형예를 개략적인 측면도로 보여주며;
도 9에서 카세트의 제4 변형예를 개략적인 측면도로 보여주고;
도 10에서 카세트의 제5 변형예를 개략적인 단면도로 보여주며;
도 11에서 카세트의 제6 변형예를 개략적인 단면도로 보여주고;
도 12에서 카세트의 제7 변형예를 개략적인 평면도로 보여주며;
도 13에서 카세트의 제8 변형예를 개략적인 측면도로 보여주고;
도 14에서 장치의 제2 실시 예에 따른 일 단면을 개략적인 단면도로 보여주며;
도 15에서 장치의 제3 실시 예에 따른 일 단면을 개략적인 단면도로 보여주고;
도 16에서 장치의 제4 실시 예에 따른 일 단면을 개략적인 단면도로 보여주며;
도 17에서 장치의 제5 실시 예에 따른 일 단면을 개략적인 단면도로 보여준다.
도 1 및 도 2는 베딩 (3) 에 배치된 트랙 레일 (4) 의 레일 헤드 (2) 를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 (1) 의 제1 실시 예를 보여주며, 이 장치는 상호 독립적으로 회전 (19) 구동되는 2개의 밀링 커터 헤드 (5) 를 구비한다. 장치 (1) 는 트랙 레일 (4) 위로 주행하기 위한 섀시 (6) 를 포함한다. 섀시 (6) 는 각각의 밀링 커터 헤드 (5) 를 위해 밀링 커터 헤드 구동부 (7) 및 작업대 (8) 를 포함한다. 또한, 섀시 (6) 는 각각의 밀링 커터 헤드 (5) 를 위해, 높이 (10) 및/또는 측면 (11) 에 따라 밀링 커터 헤드 (5) 의 위치를 설정하기 위한 조절 수단 (9) 을 구비한다. 또한, 밀링 커터 헤드 (5) 의 개별 회전 축 (12) 및 회전 평면 (13) 도 지시되어 있다. 밀링 커터 헤드 (5) 는 공구 캐리어 (14) 를 포함하며, 이 공구 캐리어의 둘레에 걸쳐서 복수의 캐리어 세그먼트 (15) 가 분배 배치되어 있다. 각각의 캐리어 세그먼트 (15) 에는 복수의 카세트 (16) 가 배치되어 있다. 카세트 (16) 는 도 4 내지 도 9 및 도 12에 도시된, 밀링 커터 헤드 (5) 의 하나 이상의 절삭 날 (17) 을 구비한다. 도면에 도시된 실시 예에서, 공구 캐리어 (14) 는 캐리어 세그먼트 (15) 를 위한 지지면 (18) 을 갖는다.
장치 (1) 는 섀시 (6) 에 의해 지지되는 작업용 부스 (20) 를 구비하고, 이 작업용 부스는 주행 방향 (21) 에 대해 평행하게 방향 설정된 부스 벽 (22) 에 의해서 제한되어 있다. 작업용 부스 (20) 는 셋업 공간 (41) 및 밀링 절삭 공간 (42) 을 포함한다. 셋업 공간 (41) 및 밀링 절삭 공간 (42) 은 조절 가능한 분리 벽 (43) 에 의해서 상호 분리될 수 있다. 분리 벽 (43) 은 예를 들어 롤링 게이트로서 또는 주름 커튼으로서 구현되어 있다. 밀링 커터 헤드 (5) 는 작업용 부스 (20) 로부터 적어도 부분적으로 접근할 수 있고, 부스 벽 (22) 내부에 위치 설정되어 있다. 밀링 커터 헤드 (5) 외에, 밀링 절삭 공간 (42) 에는 밀링 커터 헤드 구동부 (7) 및 조절 수단 (8) 이 배치되어 있다. 각각의 밀링 커터 헤드 (5) 는 자신의 밀링 커터 헤드 구동부 (7) 와 함께 조절 수단 (9) 에 지지되어 있고, 트랙 레일 (4) 에 대해 수직으로 방향 설정된 평면에서 작업 위치와 이송 위치 사이에서 조절될 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 밀링 커터 헤드 (5) 가 이송 위치에서 도시되어 있다.
작업용 부스 (20) 내에는 또한 호이스트 장치 (23) 가 배치되어 있다. 호이스트 장치 (23) 는 세그먼트 그리퍼 (24) 를 구비하며, 이 세그먼트 그리퍼는 밀링 커터 헤드 (5) 의 회전 평면 (13) 에서 병진 운동 방식으로 그리고 주행 방향 (21) 에 대해 평행하게 이동 (25) 할 수 있고, 주행 방향 (21) 에 대해 수직으로 이동 (26) 할 수 있다. 또한, 세그먼트 그리퍼 (24) 는 주행 방향 (21) 에 대해 수직으로 회전 운동 방식으로 이동 (27) 할 수도 있다.
도면에 도시된 장치 (1) 의 실시 예에서는, 레일 (4) 을 가공하기 위하여, 다만 주행 방향 (21) 으로서 지시된 전진 이동 방향만 제시되어 있다. 회전 방향으로도 언급되는 밀링 커터 헤드 (5) 의 회전 (19) 은, 밀링 커터 헤드 (5) 가 동일한 주행 방향으로 동작을 하도록 주행 방향 (21) 을 기준으로 설정되어 있다.
도 1 내지 도 3은, 작업용 부스 (20) 의 셋업 공간 (41) 에 제공된 작업대 (8) 를 보여준다. 이 작업대는 2개의 매거진 (28) 을 구비하며, 이들 각각의 매거진은 캐리어 세그먼트 (15) 를 위한 복수의 수용부 (29) 를 구비한다. 매거진 (28) 은 (위에 도시된) 보수 관리 위치와 밀링 커터 헤드 (5) 의 회전 평면 (13) 에 놓여 있는 (아래에 도시된) 교체 위치 사이에서 이동 (31) 할 수 있게 지지되어 있다. 작업대 (8) 아래에는 받침대 (pedestal) 가 제공되어 있으며, 이 받침대 내에는 장치 (1) 의 공구 및 작동 장치들을 위한 공간이 있다.
도 4는, 도 1 및 도 2에서 이미 기술된 밀링 커터 헤드 (5) 를 확대도로 보여준다. 공구 캐리어 (14) 는 다각형의 횡단면을 가지며, 구조적으로 동일한 상응하는 개수의 캐리어 세그먼트 (15) 를 수용하기 위해 10개의 지지면 (18) 을 갖는다. 캐리어 세그먼트 (15) 는 공구 캐리어 (14) 에 공구 없이 해체할 수 있도록 고정되어 있으며, 이 경우 각각의 개별 캐리어 세그먼트 (15) 는 다른 캐리어 세그먼트 (15) 와 상관없이 공구 캐리어 (14) 로부터 해체될 수 있다. 각각의 캐리어 세그먼트 (15) 는 복수의 카세트 (16) 를 구비한다. 카세트 (16) 는 캐리어 세그먼트 (15) 에 해체 가능하게 고정되어 있다. 각각의 카세트 (16) 는 재차 하나 이상의 절삭 날 (17) 을 구비한다. 하나의 절삭 날 (17) 은 도 5에 도시된 복수의 절삭 플레이트 (31) 로 이루어진다. 절삭 플레이트 (31) 는 카세트 (16) 에 해체 가능하게 고정되어 있다. 레일 헤드 (2) 의 프로파일은 상이한 반경을 갖는 거의 원형의 부분 원호들로 이루어지며, 이 경우 각각의 부분 원호는 트랙 레일 (4) 의 답면에 궤도를 형성한다. 밀링 커터 헤드 (5) 또는 각각의 절삭 날 (17) 은, 밀링 절삭될 개별 레일 헤드 (2) 의 부분 원호 또는 궤도만큼 많은 절삭 플레이트 (31) 를 구비하며, 이 경우 각각의 궤도에는 일 절삭 날 (17) 의 일 절삭 플레이트 (31) 가 할당되어 있다.
도 5는, 9개의 절삭 플레이트 (31) 를 포함하는 절삭 날 (17) 을 구비하는 카세트 (16) 를 보여준다. 절삭 플레이트 (31) 는 바람직하게 2열로 연이어서 그리고 교대로 서로 어긋난 상태로 배치되어 있다. 화살표 (44) 는, 밀링 커터 헤드 (5) 가 회전 (19) 하는 동안에 이 밀링 커터 헤드 (5) 에 배치된 카세트 (16) 의 움직임을 지시한다.
도 6 내지 도 13은 카세트 (16) 의 형상의 상이한 변형예들을 보여준다. 카세트 (16) 는, 한 편으로는 카세트 (16) 내에 배치된 절삭 날 (17) 의 개수 및 절삭 날 (17) 서로에 대한 간격 (32) 에 있어서 상호 구별된다. 다른 한 편으로, 카세트 (16) 에서는 개별 절삭 플레이트 (31) 의 레이크각 (33) 및 개별 절삭 플레이트 (31) 의 작용각 (35) 이 서로 상이하게 구현되어 있다.
도 6은, 카세트 (16) 의 외부 반경에 걸쳐서 균일한 피치로 분포되어 있는 3개의 절삭 날 (17) 을 갖는 카세트 (16) 의 측면도를 보여준다. 이때, 절삭 날 (17) 들의 간격 (32) 은 동일하고, 바로 다음에 놓인 카세트 (16) 에지에 대한 일 외부 절삭 날 (17) 의 간격의 2배에 상응한다.
도 7은, 카세트 (16) 의 외부 반경에 걸쳐서 불균일한 피치로 분포되어 있는 3개의 절삭 날 (17) 을 갖는 카세트 (16) 의 측면도를 보여준다. 이때에는, 절삭 날 (17) 들의 간격 (32) 도 상이할 뿐만 아니라, 바로 다음에 놓인 카세트 (16) 에지에 대한 외부 절삭 날 (17) 들의 간격도 상이하다.
도 8은 균일한 피치를 갖는 카세트 (16) 의 측면도를 재차 보여준다. 하지만, 이 카세트 (16) 에는 단 2개의 절삭 날 (17) 만 배치되어 있다.
도 9는 불균일한 피치 및 2개의 절삭 날 (17) 을 갖는 카세트 (16) 의 측면도를 다시 보여준다.
도 10 및 도 11은 각각 하나의 절삭 플레이트 (31) 를 구비하는 카세트 (16) 의 단면도를 보여준다. 절삭 플레이트 (31) 는 상이한 레이크각 (33) 을 갖는다.
도 12는 2개의 절삭 플레이트 (31) 를 포함하는 하나의 절삭 날 (17) 을 갖는 카세트 (16) 의 평면도를 보여준다. 절삭 플레이트 (31) 는 상이한 작용각을 갖는다.
도 13은, 절삭 날 (17) 이 배치되어 있지 않고, 절삭 플레이트 (31) 도 배치되어 있지 않은 카세트 (16) 의 측면도를 보여준다.
도 14 내지 도 17은, 장치 (1) 의 추가 실시 예에 따른 밀링 커터 헤드 (5) 의 일 단면을 단면도로 보여준다. 각각의 절삭 플레이트 (31) 는, 나사 연결부로서 구현된 그리고 더 이상 도면에 도시되어 있지 않은 연결 수단에 의해, 일 카세트 (16) 에 개별적으로 해체 가능하게 고정되어 있다. 개별 절삭 플레이트 (31) 의 조립 및 해체를 위해서는, 연결 수단과 상호 작용하는 공구를 이용할 필요가 있다. 일 캐리어 세그먼트 (15) 에 해체 가능하게 고정된 복수의 카세트 (16) 는 공동의 또는 개별적인, 도면에 도시되어 있지 않은 추가 연결 수단에 의해서 그리고/또는 공동의 또는 개별적인, 도면에 도시되어 있지 않은 고정 장치에 의해서 캐리어 세그먼트 (15) 에 연결되어 있다. 구조적으로 동일한 각각의 캐리어 세그먼트 (15) 는 개별 밀링 커터 헤드 (5) 의 다른 캐리어 세그먼트와 상관없이, 공구 캐리어 (14) 에 해체 가능하게 고정되어 있다. 공구 캐리어 (14) 와 캐리어 세그먼트 (15) 를 연결하기 위하여 잠금 장치 (36) 가 제공되어 있다. 잠금 장치 (36) 는 2개의 부분으로 이루어진다: 하나의 능동적인 부분 및 하나의 수동적인 부분. 수동적인 부분은 바람직하게 회전 대칭의 맨드릴 (37) (mandrel) 로서 구현되어 있다. 능동적인 부분은 바람직하게 맨드릴 (37) 을 수용하는 부시 (38) 로서 구현되어 있다. 잠금 장치 (36) 는, 캐리어 세그먼트 (15) 와 공구 캐리어 (14) 서로 간의 해체 가능한 고정 및 조정을 위해서 이용된다. 잠금 장치 (36) 는 압력 작용에 의해 공급되는 유체에 의해서 전환될 수 있도록 구현되어 있으며, 이로써 공구 없이 작동될 수 있다. 공구 캐리어 (14) 는 예를 들어 8개의 캐리어 세그먼트 (15) 중에 각각 하나의 캐리어 세그먼트를 수용하기 위하여 하나 이상의 지지면 (18) 을 갖는다. 각각의 캐리어 세그먼트 (15) 는, 일 지지면 (18) 에 할당되어 있는 하나 이상의 고정면 (39) 을 갖는다. 상호 할당된 지지면 (18) 및 고정면 (39) 은 각각 편평하게 그리고 평행 평면상에 (plane-parallel) 구현되어 있다.
도 14는, 장치 (1) 의 제2 실시 예에 따른 밀링 커터 헤드 (5) 의 일 단면을 단면도로 보여준다. 본 실시 예에서, 공구 캐리어 (14) 는 자신의 둘레에 걸쳐서 분포된 8개의 지지면 (18) 을 구비하는데, 더 상세하게 말하자면 8개의 캐리어 세그먼트 (15) 각각에 대해 하나의 지지면이 제공된다. 지지면 (18) 은 공구 캐리어 (14) 의 방사 방향 외부면이다. 지지면 (18) 과 회전 축 (12) 의 간격이 최소인 지점에서는, 각각의 지지면 (18) 이 밀링 커터 헤드 (5) 의 반경 (34) 에 대해 수직으로 방향 설정되어 있다. 잠금 장치 (36) 의 맨드릴 (37) 은 캐리어 세그먼트 (15) 에 배치되어 있고, 이 캐리어 세그먼트 (15) 의 고정면 (39) 에 대하여 융기되어 있다. 잠금 장치 (36) 의 부시 (38) 는 공구 캐리어 (14) 내에서 지지면 (18) 아래에 매립된 상태로 배치되어 있다. 맨드릴 (37) 및 부시 (38) 의 중심 종축 및/또는 대칭 축은 지지면 (18) 에 대해 수직으로 또는 고정면 (39) 에 대해 수직으로 방향 설정되어 있다. 맨드릴 (37) 은 언더커트를 구비하며, 이 언더커트는 고정 및 해체를 목적으로 부시 (38) 의 개폐 가능한 협착부와 상호 작용한다. 잠금 장치 (36) 를 개폐하기 위하여, 부시 (38) 의 협착부는 장치 (1) 의 유체 순환계에 연결되어 있거나 이 유체 순환계에 연결될 수 있다.
도 15는, 장치 (1) 의 제3 실시 예에 따른 밀링 커터 헤드 (5) 의 일 단면을 단면도로 보여준다. 본 실시 예는 도 14에 도시된 실시 예와 매우 유사하다. 차이점은, 부시 (38) 가 캐리어 세그먼트 (15) 내에서 고정면 (39) 및 맨드릴 (37) 아래에서 공구 캐리어 (14) 에 대한 지지면 (18) 에 대하여 융기된 상태로 배치되어 있다는 것이다. 잠금 장치 (36) 를 개폐하기 위하여, 부시 (38) 는 유체 순환계에, 예를 들면 장치 (1) 의 유체 순환계에 연결되어야만 한다. 이 목적을 위하여, 캐리어 세그먼트 (15) 가 연결 요소 (40) 를 구비한다.
도 16은, 장치 (1) 의 제4 실시 예에 따른 밀링 커터 헤드 (5) 의 일 단면을 단면도로 보여준다. 본 실시 예는 도 14에 도시된 제2 실시 예와 거의 일치한다. 그 차이점은, 본 제4 실시 예에서는 평행 평면상에 그리고 편평하게 구현된 지지면 (18) 및 고정면 (39) 이 밀링 커터 헤드 (5) 의 회전 축 (12) 에 대해 수직인 평면에 대하여 기울어져 있다는 것이다. 그럼으로써, 교체시에 캐리어 세그먼트 (15) 의 취급이 용이해진다. 경사각은 바람직하게 30 내지 60도이다.
도 17은, 장치 (1) 의 제5 실시 예에 따른 밀링 커터 헤드 (5) 의 일 단면을 단면도로 보여준다. 본 실시 예는 도 14에 도시된 제2 실시 예와 거의 일치한다. 그 차이점은, 본 제5 실시 예에서는 공구 캐리어 (14) 가 각각의 캐리어 세그먼트 (15) 를 위해 복수의, 특히 3개의 지지면 (18) 을 갖는다는 것이다. 일 캐리어 세그먼트 (15) 에 할당된 2개 이상의 지지면 (18) 은, 밀링 커터 헤드 (5) 의 회전 축 (12) 에 대해 수직인 평면에 대하여 상이한 경사각을 갖는다. 고정면 (39) 은 개별 지지면 (18) 에 대해 평행 평면상에 구현되어 있다.
1: 장치
2: 레일 헤드
3: 베딩
4: 트랙 레일
5: 밀링 커터 헤드
6: 섀시
7: 밀링 커터 헤드 구동부
9: 조절 수단
10: 높이
11: 측면
13: 밀링 커터 헤드의 회전 평면
14: 공구 캐리어
15: 캐리어 세그먼트
16: 카세트
17: 절삭 날
18: 지지면
20: 작업용 부스
21: 주행 방향
22: 부스 벽
23: 호이스트 장치
24: 세그먼트 그리퍼
25, 26: 병진 운동 방식의 이동
27: 회전 운동 방식의 이동
28: 매거진
29: 수용부
31: 절삭 플레이트
32: 절삭 날들 서로 간의 간격
33: 개별 절삭 플레이트의 레이크각
35: 개별 절삭 플레이트의 작용각
36: 잠금 장치
39: 고정면
41: 셋업 공간
42: 밀링 절삭 공간

Claims (15)

  1. 회전 구동되는 밀링 커터 헤드 (5) 를 구비하고, 상기 밀링 커터 헤드 (5) 가 밀링 커터 헤드 구동부 (7) 를 지지하는 섀시 (6) 내에 지지되어 있으며, 상기 밀링 커터 헤드 (5) 가 레일 헤드 (2) 를 밀링 절삭하기 위한 복수의 절삭 플레이트 (31) 로 이루어진 하나 이상의 절삭 날 (17) 을 구비하는, 베딩 (3) 에 배치된 트랙 레일 (4) 의 레일 헤드 (2) 를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 (1) 에 있어서,
    상기 밀링 커터 헤드 (5) 는 디스크 모양의 공구 캐리어 (14) 를 구비하고, 상기 공구 캐리어 (14) 는 밀링 커터 헤드 구동부 (7) 에 연결되어 있으며,
    ● 상기 공구 캐리어 (14) 는 주변에 배치되어 있는, 절삭 플레이트 (31) 가 장착된 카세트 (16) 를 구비하며, 상기 카세트 (16) 는 상기 공구 캐리어 (14) 에 해체 가능하게 연결된 복수의 캐리어 세그먼트 (15) 에 배치되어 있으며,
    그리고/또는
    ● 상기 공구 캐리어 (14) 주변에는, 두개 이상의 절삭 플레이트 (31) 가 장착된 그리고
    ○ 상기 절삭 날 (17) 의 개수 및/또는
    ○ 상기 절삭 날 (17) 들 서로에 대한 간격 (32) 및/또는
    ○ 상기 개별 절삭 플레이트 (31) 의 레이크각 (33) 및/또는
    ○ 상기 개별 절삭 플레이트 (31) 의 작용각 (35) 에 대해 서로 상이한 카세트 (16) 가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 레일 헤드 (2) 를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 (1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치 (1) 는 상기 섀시 (6) 에 의해 지지되는 작업용 부스 (20) 를 구비하고, 상기 작업용 부스 (20) 는 주행 방향 (21) 에 대해 평행하게 방향 설정된 부스 벽 (22) 에 의해 제한되어 있으며, 상기 부스 벽 (22) 들 사이에 밀링 커터 헤드 (5) , 밀링 커터 헤드 구동부 (7) 및 조절 수단 (9) 이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 레일 헤드 (2) 를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 (1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 밀링 커터 헤드 (5) 및 상기 밀링 커터 헤드 구동부 (7) 는 상기 조절 수단 (9) 에 공동으로 지지되어 있고, 상기 트랙 레일 (4) 에 대해 수직으로 방향 설정된 평면에서 공동으로 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는, 레일 헤드 (2) 를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 (1).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
    상기 작업용 부스 (20) 내에 세그먼트 그리퍼 (24) 를 포함하는 호이스트 장치 (23) 가 배치되어 있으며, 상기 세그먼트 그리퍼 (24) 는 상기 밀링 커터 헤드 (5) 의 회전 평면 (13) 내에서 주행 방향 (21) 에 대해 평행하게 그리고 수직으로 병진 운동 방식으로 이동 (25, 26) 할 수 있거나, 특히 상기 밀링 커터 헤드 (5) 의 회전 평면 (13) 과 상관없이 주행 방향 (21) 에 대해 수직으로 방향 설정된 축을 중심으로 회전 운동 방식으로 이동 (27) 할 수 있으며, 주행 방향 (21) 에 대해 평행하게 그리고 수직으로 병진 운동 방식으로 이동 (25, 26) 할 수 있는 것을 특징으로 하는, 레일 헤드 (2) 를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 (1).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
    상기 작업용 부스 (20) 내에, 특히 상기 작업용 부스 (20) 의 셋업 공간 (41) 내에 복수의 수용부 (29) 를 포함하는 매거진 (28) 을 갖춘 작업대 (8) 가 배치되어 있으며, 바람직하게 상기 매거진 (28) 은 보수 관리 위치와 상기 밀링 커터 헤드 (5) 의 회전 평면 (13) 에 놓여 있는 교체 위치 사이에서 이동 (30) 할 수 있게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는, 레일 헤드 (2) 를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 (1).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
    상기 작업용 부스 (20) 내에, 특히 상기 작업용 부스 (20) 의 밀링 절삭 공간 (42) 내에 복수의 밀링 커터 헤드 (5) 및 상기 밀링 커터 헤드 (5) 의 회전 평면 (13) 들 사이에서 조절될 수 있는 단 하나의 호이스트 장치 (23) 가 배치되어 있거나, 상기 작업용 부스 (20) 내에, 특히 상기 작업용 부스 (20) 의 밀링 절삭 공간 (42) 내에 복수의 밀링 커터 헤드 (5) 및 각각의 밀링 커터 헤드 (5) 를 위한 호이스트 장치 (23) 가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 레일 헤드 (2) 를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 (1).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구 캐리어 (14) 는 다각형의 횡단면을 가지며, 구조적으로 동일한 상응하는 개수의 캐리어 세그먼트 (15) 를 수용하기 위해 복수의, 특히 6개 이상의, 바람직하게는 8개 내지 12개의 지지면 (18) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 레일 헤드 (2) 를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 (1).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐리어 세그먼트 (15) 및 상기 카세트 (16) 는, 각각의 개별 카세트 (16) 가 각각의 캐리어 세그먼트 (15) 에 그리고 각각의 위치에서 일 세그먼트 (15) 에 보편적으로 고정되도록 설계되어 있고/설계되어 있거나 각각의 캐리어 세그먼트 (15) 에 동일한 개수의 카세트 (16) 가 해체 가능하게 고정되어 있으며, 일 캐리어 세그먼트 (15) 에는 바람직하게 5개 내지 8개의 카세트 (16) 가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 레일 헤드 (2) 를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 (1).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 캐리어 세그먼트 (15) 에, 상기 절삭 날 (17) 의 개수 및/또는 상기 절삭 날 (17) 들 서로에 대한 간격 (32) 및/또는 상기 개별 절삭 플레이트 (31) 의 레이크각 (33) 및/또는 상기 개별 절삭 플레이트 (31) 의 작용각 (35) 에 있어서 서로 상이한 2개 이상의 카세트 (16) 가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 레일 헤드 (2) 를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 (1).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀링 커터 헤드 (5) 및/또는 상기 밀링 커터 헤드 구동부 (7) 는 높이 (10) 및/또는 측면 (11) 에 따라 상기 밀링 커터 헤드 (5) 의 위치를 설정하기 위한 조절 수단 (9) 과 상호 작용하는 것을 특징으로 하는, 레일 헤드 (2) 를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 (1).
  11. 회전 구동되고, 복수의 절삭 플레이트 (31) 로 이루어진 하나 이상의 절삭 날 (17) 을 포함하는 밀링 커터 헤드 (5) 를 구비하는, 베딩 (3) 에 배치된 트랙 레일 (4) 의 레일 헤드 (2) 를 밀링 절삭하기 위한 이동 가능한 장치 (1) 에서, 절삭 플레이트 (31) 를 교체하기 위한 방법에 있어서,
    상기 밀링 커터 헤드 (5) 에서 상기 절삭 플레이트 (31) 의 확정된 마모 기준에 도달한 경우에는, 특히 주변에 배치된 복수의 절삭 플레이트 (31) 가 장착된 다양한 카세트 (16) 를 구비하는 복수의 캐리어 세그먼트 (15) 중에 일 캐리어 세그먼트를 밀링 커터 헤드 (5) 의 디스크 모양 공구 캐리어 (14) 로부터 해체하고, 그 다음에 상기 밀링 커터 헤드 (5) 로부터 제거하며, 마지막으로 준비되어 있는 다른 캐리어 세그먼트 (15) 를 공구 캐리어 (14) 에 배치하고 상기 공구 캐리어 (14) 에 연결함으로써, 복수의 절삭 플레이트를 일 그룹으로서 동시에 교환하는 것을 특징으로 하는, 절삭 플레이트 (31) 를 교체하기 위한 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    잠금 장치 (36) 를 자동으로 그리고/또는 수동으로 작동시킴으로써, 상기 캐리어 세그먼트 (15) 를 바람직하게 개별적으로 상기 공구 캐리어 (14) 에 고정하거나 상기 공구 캐리어 (14) 로부터 해체하는 것을 특징으로 하는, 절삭 플레이트 (31) 를 교체하기 위한 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    일 밀링 커터 헤드 (5) 의 하나의, 복수의 또는 모든 캐리어 세그먼트를 교체하는 작업을 상기 장치 (1) 의 작업용 부스 (20) 내에서 실시하고/실시하거나 상기 카세트 (16) 를 교체하는 작업을 밀링 커터 헤드 (5) 로부터 멀리 떨어진 곳에서, 바람직하게는 장치 (1) 내에 배치된 일 작업대 (8) 에서 실시하는 것을 특징으로 하는, 절삭 플레이트 (31) 를 교체하기 위한 방법.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치 (1) 내부에서, 특히 상기 작업용 부스 (20) 의 셋업 공간 (41) 에서, 밀링 커터 헤드 (5) 로부터 인출된 일 캐리어 세그먼트 (15) 에서, 복수의 또는 모든 카세트 (16) 를 교체하고/교체하거나 상기 절삭 플레이트 (31) 의 교체 작업을 상기 카세트 (16) 에서 실시하는 것을 특징으로 하는, 절삭 플레이트 (31) 를 교체하기 위한 방법.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐리어 세그먼트 (15) 를 상기 공구 캐리어 (14) 로부터 해체한 후에, 회전 축 (12) 에 대해 방사 방향으로 그리고/또는 축 방향으로 방향 설정된 방향으로, 특히 호이스트 장치 (23) 를 이용해서 상기 공구 캐리어 (14) 로부터 빼내는 것을 특징으로 하는, 절삭 플레이트 (31) 를 교체하기 위한 방법.

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