SE467500B - Raels och saett att tillverka densamma - Google Patents

Description

467 500 2 för att med erforderlig noggrannhet lägga in de från räls- vagnen mottagna arbetsstyckena i bearbetningsmaskinen. Denna begränsning medför även totalt sett en dålig flexibilitet eftersom hela verkstadslokalen från början måste planeras för ett specifikt system och inte utan stora ansträngningar och kostnader kan kompletteras efterhand med valfria konstruk- tionslösningar vartefter driften automatiseras eller verksam- heten utökas.

Det grundläggande syftet med föreliggande uppfinning är såle- des att åstadkomma en räls eller rälsbana av inledningsvis angivet slag, med hjälp av vilken de ovan diskuterade bris- terna och begränsningarna hos känd räls av detta slag kan elimineras.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen med hjälp av en räls av det slag som anges i det bifogade patentkravet 1, varvid de beroende underkraven 2-5 anger fördelaktiga utföringsformer av den i kravet l angivna rälsen. Patentkravet 6 anger ett sätt att tillverka den enligt uppfinningen åstadkomna rälsen, varÄ vid de beroende underkraven 7-l0 anger fördelaktiga utförings- former av det i kravet 6 angivna sättet.

Uppfinningen och dess principer beskrivs närmare nedan i anslutning till en på de bifogade ritningarna, i exemplifie- rande syfte, illustrerad utföringsform därav. På ritningarna visar: Fig.l. en perspektivvy snett ovanifrån av en sektion av rälsen enligt uppfinningen, fig. 2 en planvy ovanifrån av en rälssektion enligt fig. 1 och delar av därtill anslutande sektioner, fig. 3 en sidovy av en i rälssektionen enligt fig. 1 och 2 ingående skena, 467 500 3 fig. 4 en sidovy av en i rälsen enligt uppfinningen ingående sliper, fig. 5 en planvy ovanifrån av slipern enligt fig. 4, fig. 6a och 6b delsidovyer av ett ändområde av slipern enligt fig. 4 med tillhörande rälsskena i löst utlagt respek- tive fastmonterat tillstånd, och fig. 7 en schematisk illustration av rälsen enligt uppfin- ningen utlagd i en verkstadslokal.

Rälsen eller rälsbanan enligt uppfinningen är sammansatt av separata sektioner 1, såsom visas i fig. 1 och 2, vilka var- dera på konventionellt sätt består av två rälsskenor 2 som är förbundna med och hålls på ett förutbestämd avstånd från varandra med hjälp av ett antal slipers 3.

Grundläggande för uppnående av den enligt uppfinningen efter- strävade noggrannheten är att rälsskenorna till skillnad från vid konventionell räls består av slipade axlar vilka uppvisar en mycket stor måttnoggrannhet, dvs de är helt raka och upp- visar över hela längden exakt samma tvärsnittsprofil. Visser- ligen är det inte helt avgörande för uppfinningen att utnyttja axlar med cylindrisk tvärsnittsyta utan slipade stångämnen med annan avrundad tvärsnittsprofil är även tänkbara att använda inom ramen för uppfinningen om de kan tillverkas med samma noggrannhet. Slipade axlar med cylindriskt tvärsnitt utnyttjas emellertid i första hand, främst av kostnadsskäl, genom att de förenklar både tillverkningen och monteringen.

De bägge rälsskenor 2 som ingår i respektive rälssektion l kapas till exakt samma längd och förses med diagonalt genom- gående hål 4 fördelade i grupper eller uppsättningar utmed skenornas 2 längd, vid platserna för de slipers 3 som skall förbinda skenorna 2. Vid den visade utföringsformen är hålen 4 anordnade i uppsättningar om två för varje ände av respektive sliper 3, med undantag för att endast ett hål 4 är anordnat 467 500 4 vid respektive ände av skenorna, dvs såsom framgår av fig.2 kommer en sliper 3 att vara anordnad i skarven mellan intill- liggande sektioner l, med de två fästhålen vid respektive ände därav anordnade vid respektive ände av de angränsande räls- skenorna 2. Naturligtvis är inte uppfinningen begränsad till just detta utförande, utan omfattar även sådana variationer som olika avstånd mellan slipersen och olika antal hål 4 för respektive ände av varje sliper. Det är inte heller nödvändigt att anordna en sliper 3 just vid skarven mellan två sektioner, även om detta utförande är att föredraga. Ett annat förenklat utförande är att varje sektion l vid bägge ändarna avslutas med en sliper 3.

Ett väsentligt kännetecken för uppfinningen, vilket gör det möjligt att uppnå den höga noggrannheten, är att hålen 4 borras med samma noggrannhet och framförallt på identisk plats i de två skenorna 2 i respektive sektion 1. Utmärkande för sättet enligt uppfinningen är följaktligen att hålen 4 i de två skenor 2 som ingår i samma sektion l anordnas bredvid varandra i en fixtur och borras samtidigt i en och samma maskin. Härigenom uppnår man att de till exakt samma längd kapade skenorna 2 kan förses med identiskt placerade fästhål 4. Genom att hålen 4 i sig borras med en sådan noggrannhet och till en sådan tvärsnittsdimension att skaften till de bultar 5 som förbinder skenorna 2 med slipersen 3 i princip sitter med en sugpassning i hålen 4 kan man utan vidare uppnå en nog- grannhet för rälsen enligt uppfinningen av cirka 0,1 mm, dvs med avseende på lägesavvikelsen för en på rälsen uppburen växlare eller motsvarande, vid dess iläggning av en fixtur i en verktygsmaskin.

Beträffande fästhålens 4 placering i skenorna 2 skall det klargöras att det är av största betydelse för noggrannheten för den färdiga rälsen att fästhålen 4 såsom nämnts har iden- tisk placering i de till exakt samma längd kapade, till samma sektion hörande skenorna 2, att det inbördes avståndet mellan fästhålen 4 i respektive uppsättning är exakt och lika för de olika uppsättningarna och att de ensamma fästhålen vid varje (l 4e7 soo 5 ände av skenorna 2 är borrade på ett exakt avstånd från mot- svarande skenände, som, vid den visade utföringsformen med två fästhål 4 i varje uppsättning, motsvarar halva det inbördes avståndet mellan hålen i uppsättningarna. Däremot är avståndet mellan respektive uppsättningar av fästhål 4 av underordnad betydelse, dvs under förutsättning att uppsättningarna har identisk plats på de två skenorna 2 kan avståndet mellan de enskilda uppsättningarna variera utan att försämra noggrann- heten för själva rälsen.

Såsom visas i fig. 3 anordnas lämpligen en försänkning 4a vid den övre änden av hålen 4 för mottagning av bultens 5 skalle, även om detta inte är absolut nödvändigt då den av den slipade axeln bildade skenan 2 gör det möjligt att på icke närmare visat sätt uppbära en vagn eller växlare på rälsen medelst hjul som stödjer på skenornas 2 sidor och inte ovanpå skenan.

Detta är framförallt av fördel eftersom man inte riskerar att noggrannheten försämras genom smuts som kan samla sig på skenans ovansida.

I fig. 4 och 5 visas ett exempel på en sliper 3 som utnyttjas för att förbinda skenorna 2. Såsom framgår har slipern 3 på konventionellt sätt en i planvy ovanifrån sett rektangulär form - även om just den visade ytterformen på slipern inte är avgörande för uppfinningen - och har varje sliper 3 i anslut- ning till respektive kortsida därav försetts med ett tvär- gående, urfräst spår 6. I syfte att sänka kostnaderna är slipern 3 tillverkad av ett råämne av valsat järn vilket kapats till önskad längd. Det valsade råämnet har i sig ingen större måttnoggrannhet, men den för rälsbanan erforderliga noggrannheten uppnås genom att det kapade råämnet bearbetas i en styrd bearbetningsmaskin. Genom fräsningen av spåren 6 i den styrda bearbetningsmaskinen kan man således uppnå en nog- grannhet åtminstone motsvarande den för den slipade axeln vad beträffar spårens 6 parallellitet, centrumavståndet mellan de två spåren 6 i varje sliper 3 såväl som spårens bredd B och djup D. Detsamma gäller de två gängade hål 7 som är borrade i spårens 6 botten och som är avsedda att mottaga fästbultarna 5 467 500 6 med hjälp av vilka skenorna 2 och slipersen 3 förbinds med varandra. Centrumavståndet mellan fästhålen 7 såväl som deras placering i spåret 6 är följaktligen mycket exakt och uppvisar närmare bestämt samma noggrannhet som den som gäller för fäst- hålen 4 i skenorna 2.

De två tvärgående spåren 6 i slipern 3 är avsedda att mottaga den nedersta delen av respektive skena 2 hos sektionen 1 däri, och för åstadkommande av en stabilisering av skenan 2 i respektive spår 6 uppvisar spåren vassa hörn 6a, 6b vid deras övre sidokanter samt är förhållandet mellan spårens 6 djup D och bredd B avpassat så efter skenornas 2 diameter att skenor- na, när dessa är löst utplacerade i spåren, vilar mot de skarpa hörnen 6a, 6b men inte är i kontakt med spårets 6 botten 6c. Detta utförande innebär att när fästbultarna 5 dras åt kommer de skarpa hörnen 6a, 6b att deformeras - beroende på materialval kan de skarpa hörnen eventuellt även tryckas in något i den slipade axeln 2 - tills skenan kommer till anligg- ning mot spårets 6 botten 6c, varigenom ett stabilt stöd för skenan 2 i spåret 6 erhålles. Detta utförande ger även en möjlighet till att genom deformeringen ta upp inexaktheter i spåren i det fall dessa skulle formas med en mindre noggrann- het. Såsom framgår av det ovanstående är det väsentligt för uppnående av ovan beskrivna verkan nödvändigt att kunna bestämma ett exakt förhållande mellan spårets djup D och bredd B. Genom att slipern 3 är tillverkad av ett råämne med mindre god måttnoggrannhet är det av den anledningen nödvändigt att fräsa en referensyta 6d i anslutning till spåret 6, varvid spårets 6 djup D bestäms med utgångspunkt från denna referens- yta 6d.

Av i synnerhet fig. 4 framgår även att slipern 3 är försedd med en avfasning 8 vid respektive kortsida därav, och avsikten med denna avfasning 8 är att denna skall ge plats för ett på ritningarna icke visat stödhjul hos den vagn eller motsvarande som skall löpa på rälsbanan. Detta stödhjul kommer från sidan att gripa under skenan 2 och löpa snett på dess undersida, och kommer därigenom att stabilisera vagnen på rälsbanan, dvs det 41 467 500 7 kommer att förhindra att vagnen tippar upp åt någon sida om den belastas ojämnt.

Den ovan beskrivna stabiliseringen av skenan 2 i sliperns 3 spår 6 illustreras med hänvisning till fig. 6a och 6b där fig. 6a visar skenan 2 löst utlagd i spåret 6, dvs vilande på spårets skarpa hörn 6a, 6b, på ett avstånd från spårets botten 6c. Detta är följaktligen utgångsläget vid montering av skenorna vid slipersen, varvid skenorna utplacerats i spåren och fästbultarna 5 förts genom hålen 4 och dragits fast för hand i fästhålen 7. Efter denna första åtdragning för hand av fästskruvarna uppriktas skenorna i spåren varefter fästbultar- na 5 dras åt fullt så att de skarpa hörnen 6a, 6b deformeras - och eventuellt delvis tränger in i skenan 2 - tills skenan kommer till anliggning mot spårets botten, såsom visas i fig. eb.

Av fig. 4 och 5 framgår vidare att slipern 3 uppvisar fyra stycken gängade hål 9 anordnade två straxt innanför varje spår 6 i slipern 3 och åtskilda i sliperns tvärriktning. Dessa gängade hål 9 är avsedda för mottagning av ställskruvar med hjälp av vilka varje sliper 3 injusteras till ett helt plant läge, oberoende av ojämnheter i underlaget, med hjälp av ett maskinvattenpass eller motsvarande. Vidare uppvisar varje sliper 3 ett antal, i den visade utföringsformen fyra, hål 10 anordnade på lämpliga platser i slipern 3 och avsedda för mottagning av expanderbultar med hjälp av vilka slipersen 3, och således hela rälsbanan, fixeras i underlaget, såsom ett verkstadsgolv eller motsvarande, efter injusteringen med hjälp av ställskruvarna. Slutligen är två hål 17 anordnade huvud- sakligen mitt på slipern och åtskilda i dess längdriktning.

Dessa hål 17 är avsedda för fastsättning av ett icke visat positionsstopp för en på rälsen gående vagn eller motsvarande.

Genom de beskrivna åtgärderna och utformningarna erhåller man nu enligt uppfinningen en precisionsräls vilken kan utföras med så obetydliga avvikelser att den utan vidare kan utnyttjas för förflyttning av en arbetsstycksväxlare därpå, vilken 467 500 8 direkt lägger in ett arbetsstycke i en verktygsmaskin. Nedan ges ett praktiskt exempel på ett utförande avsett för en dylik användning.

För skenorna utnyttjas en slipade axel av stål SIS l6501ned en diameter 70 h l0, vilken kapas i sektioner om 6 meter med en noggrannhet av i0,l mm. I de två skenor som samborras för varje sektion borras de yttre, ensamma fästhålen på ett av- stånd (med avseende på deras centrum) av 50 mm från respektive ände av skenorna och med en noggrannhet av 10,05 mm. I skenorna borras vidare nio uppsättningar om vardera två fäst- hål, varvid centrumavståndet mellan fästhålen i respektive uppsättning är 100 mm med en noggrannhet av i0,05 mm. Avstån- det mellan respektive uppsättningar, mätt från centrum på de yttersta hålen i respektive uppsättning, är 500 mm, varvid noggrannheten i föreliggande fall är i0,05 mm även om detta mått, såsom nämnts ovan, inte är kritiskt för hela rälsens noggrannhet.Hålen 4i.skenorna borras, för uppnående av den nämnda sugpassningen, till en diameter av 16,1 mm för fäst- bultar Ml6.

I detta fall utnyttjas slipers tillverkade av ett råämne med 200 mm bredd av valsat järn, exempelvis SIS l312, vilket kapats till en längd av 1789 mm. Spåren 6 vid respektive kort- sida av slipern 3 fräses exakt parallella och med ett avstånd från centrum till centrum av 1709 mm och med en noggrannhet av i0,05 mun Själva spåren 6 fräses med en bredd av 30 mm och ett djup av 4 mm, mätt från referensytan 6d, bägge med en nog- grannhet av i0,05 mnn Referensytan 6d är i detta fall fräst med ett djup av l num men detta mått är av underordnad betydelse, då huvudsaken endast är att åstadkomma en yta från vilken spårets 6 djup kan bestämmas exakt. I de urfrästa spåren 6 borras fästhålen 7 med ett centrumavstånd av 100 mm och med en noggrannhet av 10,05 mm. För fullständighetens skull kan även nämnas att avfasningen 8 i detta exempel bildar 45° vinkel med spårets botten och att råämnet av vilket slipern 3 är tillverkad har en tjocklek av 30 mm. 9 467 500 Med det ovan beskrivna utförandet uppnår man en total nog- grannhet för rälsen bättre än 0,1 mm, dvs en största avvikelse av 0,1 mm kan uppnås för en på rälsen framförd växlare, med avseende på dess iläggning av en fixtur i en verktygsmaskin.

På fig. 7 visas slutligen ett exempel på en användning av rälsen enligt uppfinningen i en verkstadslokal. Rälsen 16 är i detta fall utlagd utmed ett lager ll som kan vara ett fixtur- ställage eller dylikt. På rälsen löper en åkvagn 12 vilken i sin tur uppbär en växlare 13 vilken betjänar en eller flera verktygsmaskiner, företrädesvis fleroperationsmaskiner 14, 15.

Med den enligt uppfinningen åstadkomna noggrannheten för rälsen eller rälsbanan l6 kan följaktligen den på åkvagnen 12 uppburna växlaren 13 styrt förflyttas utmed rälsen för att från fixturställaget 11 hämta fixturer 16 som efter förnyad styrd förflyttning efter rälsen direkt läggs in i önskad fler- operationsmaskin.l4, l5.Genom den enligt uppfinningen upp- nådda noggrannheten är det följaktligen möjligt att undvara en separat, fast växlare vid varje bearbetningsmaskin. Detta med- för i sin tur att systemet är mycket flexibelt. Dessutom kan åkvagnen med sådan noggrannhet för rälsen utan problem köras med förhållandevis hög hastighet. Även om uppfinningen beskrivits häri med särskild hänvisning till en föredragen utföringsform därav skall uppfinningen inte vara begränsad till just detta utförande, utan omfattar upp- finningen även sådana modifieringar och variationer därav som är uppenbara för fackmän inom området. Uppfinningen skall följaktligen endast begränsas av de bifogade patentkraven.

Claims (10)

467 500 10 PATENTKRAV

1. l. Räls uppbyggd av sektioner (l) bestående av par av parallel- la skenor (2) förbundna medelst slipers (3), k ä n n e t e c k - n a d av att paret av skenor i varje sektion (1) utgöres av två till noggrant längdmått kapade, slipade axlar (2) som utmed sin längd är försedda med identiska uppsättningar av samborrade, dvs. samtidigt i en och samma maskin borrade, och följaktligen på exakt samma plats i respektive skena (2) anordnade, hål (4) för fästbultar (5) medelst vilka skenorna är förbundna med slipersen (3), av att slipersen (3) i anslutning till kortsidorna därav uppvisar tvärgående, inbördes parallella spår (6) avsedda att mottaga den nedersta delen av respektive skena (2) hos sektionen (1) däri och i vars botten är upptagna gängade fästhål (7) anordnade på ett avstånd från varandra som är identiskt med avståndet mellan hålen (4) i respektive uppsättning i skenorna (2).

2. Räls enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att slipersen (3) vid dess ovansida, i anslutning till spåren (6) uppvisar en fräst referensyta (6d), av att spåren (6) vid sina övre sidokanter uppvisar skarpa hörn (6a, 6b) och av att spåren (6) uppvisar ett sådant förhållande mellan dess bredd (B) och dess djup (D), mätt från referensytan (6d), att skenorna (2) före åtdragning av fästbultarna (5) endast vilar på de skarpa hörnen (6a, 6b) och ej mot spårets botten (6c).

3. Räls enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att slipersen (3) är tillverkad av ett råämne av valsat järn.

4. Räls enligt något eller några av föregående krav, k ä n- n e t e c k n a d av att hålen (4) i skenorna (2) bildar en sugpassning med fästbultarnas (5) skaft.

5. Räls enligt något eller några av föregående krav, k ä n- n e t e c k n a d av att skenorna har cirkelformigt tvär- qi 467 500 ll snitt, av att skenornas längdmått har en noggrannhet av i 0,1 mm och av att centrumavståndet mellan hålen (4) i skenornas (2) uppsättningar har en noggranhet av-i 0,05 mm, av att avståndet mellan spåren (6) i respektive sliper (3) uppvisar'en.noggrannhet av r 0,1 mm och av att centrumavståndet: mellan de gängade fästhålen (7) i slipersen (3) har en noggrannhet av r 0,05 mm.

6. Sätt att tillverka en räls uppbyggd av sektioner (l) bestående av par av parallella skenor (2) förbundna medelst slipers (3), k ä n n e t e c k n a t av att såsom skenor utnyttjas slipade axlar (2) vilka kapas till noggrant längdmått och som utmed sin längd förses med identiska uppsättningar av hål (4) för fästbultar (5) med vilka skenorna (2) förbinds med slipersen (3), varvid de identiska uppsättningarna av hål (4) i paret av skenor för varje sektion samborras, dvs. borras samtidigt i en och samma maskin, varigenom hålen (4) borras på identisk plats i de två skenor (2) som ingår i respektive sektion, av att i anslutning till respektive kortsida av slipersen (3) utfräses tvärgående, inbördes parallella spår (6) avsedda att mottaga den nedersta delen av respektive skena (2) hos sektionen (1) däri och av att gängade fästhål (7) för fästbultarna (5) upptages i spårens (6) botten, varvid fästhålen (7) anordnas på ett avstånd från varandra som exakt motsvarar avståndet mellan hålen (4) i respektive uppsättning i skenorna (2).

7. Sätt enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att en referensyta (6d) fräses vid slipersens (3) ovansida, i anslutning till respektive spår (6), av att spåren (6) formas med skarpa hörn (6a, 6b) vid deras övre sidokanter och av att spåren (6) formas med ett sådant förhållande mellan deras bredd (B) och deras djup (D), mätt från referensytan (6d), att skenorna (2) före åtdragning av fästbultarna (5) endast vilar på de skarpa hörnen (6a, 6b) och inte mot spårens (6) botten (6c).

8. Sätt enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a t av att slipersen (3) tillverkas av ett råämne av valsat järn. 467 500 12

9. Sätt enligt något eller några av kraven 6 till 8, k ä n- n e t e c k n a t av att hålen (4) i skenorna (2) borras till en sådan diameter att en sugpassning åstadkommas mellan dessa och skaftet på fästbultarna (5).

10. Sätt enligt något eller några av kraven 6 till 9, k ä n- n e t e c k n a t av' att skenorna (2) kapas med en noggrannhet av i 0,1 mm, av att hålen (4) i skenorna borras med en noggrann- het av 0,05 mm med avseende på deras inbördes placering i respek- tive uppsättning, av att spåren (6) i respektive sliper (3) fräses med en noggrannhet av 0,1 mm med avseende på deras inbör- des avstånd och av att fästhålen (7) i slipersen (3) borras med en noggrannhet av 0,05 mm med avseende på deras centrumavstånd.