SE534317C2 - Metod och maskin för bearbetning av skarvar i järnvägsräls - Google Patents

Abstract

SAM MAN DRAG Föreliggande uppfinning avser en metod och en maskin för bearbetning av skarvar ijärnvägsräls (1), varvid bearbetningen utföres som en numeriskt styrd process, med enmaskin som omfattar en på en järnvägsräl (1) förflyttbar ram (2), vilken ram uppbär enverktygsnållarbalk (8) med organ (4), som anligger mot rälen och fastställer ettreferensplan, vilken balk uppbär ett höj~ och sänkbart bearbetningsdon (11), och vilkenbalk är vridbar kring en axel (13) som sträcker sig väsentligen i rälens längsriktningöver åtminstone den övre delen av rälen, och att ramens (2) förflyttning längs rälen (1),bearbetningsdonets (11) höjning och sänkning, vridning kring rälen samtloearbetningsrörelse, åstadkommas genom elektriskt drivna axlar under inverkan av en numerisk process. (Fig. 2)

Description

25 30 534 317 Kortfattad beskrivning av ritningarna uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare med hänvisning till ett inte begränsande utföringsexempel, som illustreras ide bifogade ritnings- figurerna.

Fig. 1 visar i perspektiv snett uppifrån och från en kortsida en maskin enligt uppfinningen placerad pà ett avsnitt av en järnvägsräl.

Fig. 2 är en perspektivvy snett uppifrån och från motsatt kortsida av maskinen enligt Fig. 1.

Fig. 3 är en perspektivvy sedd snett från den i Fig. 1 visade kortsidan, varvid delar av maskinen har utelämnats för att öka förståelsen, samtidigt som en verktygsbärande del av maskinen vinklats omkring rälens längssträckning.

Fig. 4 är en perspektivvy motsvarande Fig. 1 men med en del av maskinen utelâmnad för att öka förståelsen, och Fig. 5 en ändvy av maskinen enligt uppfinningen placerad på en räl och med den verktygsbärande delen i samma vinklade läge som i Fig. 3.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Maskinen visas i Fig. 1 i perspektiv placerad på ett parti av en räl 1 och den omfattar en vagn som bildas av en yttre ram 2, och två rälsfästen 3, som griper om rälen på två, på avstånd från varandra i rälens längdriktning, belägna positioner. Varje rälfäste består av en stödrulle 7 på ovansidan av rälen och två V-formade hjul 5 som griper runt hörnet mellan sidan och undersidan av löpbanan pâ rälen. Den ena stödrullen 7 är driven medan den andra är en mätrulle. 10 15 20 25 30 35 534 3'l? Den yttre ramen 2 är försedd med en drivmotor eller åkmotor 6, vilken via den drivna stödrullen 7 kan driva vagnen fram och tillbaka pà rälen. lnne i den yttre ramen finns anordnat en verktygshàllarbalk 8, som är inställbar i vinkelled i förhållande till den yttre ramen 2. Verktygshållarbalken 8 uppbär två i närheten av balkens främre och bakre ändar anordnade referensrullar 4, som vilar mot rälens yta och bildar ett gemensamt vridbart referensplan, som alltid ligger an mot rälen, Vid den i Fig. 1 visade närmaste änden av maskinen finns anordnat en väsentligen halvcirkelformad skyddsplåt 9. l denna vy kan man också se en vertikalt anordnad drivmotor 10 för ett bearbetningsverktyg 11, som t.ex. kan vara ett slipverktyg eller ett fräsverktyg, med vilket ojämnheter i rälsskarven kan arbetas bort.

I Fig. 2 visas maskinen enligt uppfinningen i perspektiv från motsatt sida jämfört med Fig. 1 och här ser man att det längs den delcirkelformade konturen av skyddsplàten 9 finns en kuggbana 12. l den yttre ramen 2 sitter en fast vridaxel 13 kring vilken två vipparmar är svängbart anordnade.

Vridaxeln 13 ligger parallellt med rälen 1 och strax ovanför slitbanan på rälen.

Vipparmarna och därmed hela verktygshállarbalken 8 kan vridas kring vridaxeln 13 med hjälp av en drivning, som innefattar en drivmotor 14.

Verktygshàllarbalkens 8 huvuddelar är ett verktyg 11, tex. en slipskål, ett slipband eller ett fräsdon samt drivmotorn 10 och referensrullarna 4.

Drivmotorn 10 är företrädesvis en elmotor. Referensrullarna 4 sitter fast i verktygshållarbalken 8 och bildar ett plan som ligger an mot rälytan. Balkens tvâ referensrullar 4 trycks mot rälen 1 med en kraft utövad av fjädrar, sà att referensplanet ligger an mot slitbanan på rälen 1. Verktygets 11 avstånd till rälytan är detsamma som till referensplanet och kan justeras med stor precision och är oberoende av vilken vinkel kring vridaxeln som verktygshällarbalken har.

Verktygets drivmotor 10 - och därmed verktyget 11 - är höj- och sänkbar med hjälp av ett i verktygshàllarbalken 8 anordnat ställdon 15. 10 15 20 25 30 35 534 31? Fig. 3 visarl en sidovy snett från sidan maskinen enligt uppfinningen där för överskàdlighets skull den främre skyddsplåten har utelämnats. Här framgår hur kuggbanan 12 samverkar med ett drivhjul 16, som drivs av en företrädes- vis elektrisk drivmotor 14. Av denna vy framgår hur hela verktygshàllarbalken 8 har vridits omkring 80° kring vridaxeln 13l medursriktningen för att verktyget idenna position skall kunna bearbeta den yta på rälen 1, som ligger mellan undersidan av dess slltbana och dess sidoyta.

Naturligtvis kan verktygshållarbalken 8 också vridas mellan ff. 0 och ca 90°, så att motsvarande motstående yta av rälen kan bearbetas. Eftersom verktygshållarbalken 8 under sin vridning hela tiden beskriver en båge motsvarande rälens profil kring axeln 13 kommer verktyget 11 hela tiden att befinns sig på samma avstånd fràn referensplanet, som bildas av de båda referensrullarna 4 (se Fig. 2). Genom ställdonet 15 kan verktyget 11 förflyttas mot och från bearbetningsytan, så som kommer att förklaras närmare i det följande.

Maskinen är ansluten till en dator 18 som i en numerisk process övervakar och styr de olika motorerna 6, 10 och 14 samt ställdonet 15. Denna dator 18 visas schematiskti Fig. 1 placerad utanför den yttre ramen 2 och ärförsedd med ledare som står i förbindelse med motorer och ställdon.

Fig. 4 är en perspektivvy huvudsakligen motsvarande Fig. 1 men med skyddsplàten utelämnad och med verktygshållarbalken 8 i sitt neutralläge, dvs. det läge i vilket verktyget 11 är i position för bearbetning av rälens slltbana. Här framgår också hur de V-formade hjulen 5 i rälsfästena 3 år roterbart anordnade på vinkelarmar 17, som är svängbart lagrade i den yttre ramen 2, för att möjliggöra enkel ansättning av rälsfästena mot rälen 1. läget för dessa vinkelarmar 17 i förhållande till rälen 1 kan vara justerbart med skruvar eller liknande. När maskinen placeras pà rälen är hjulen 5 utsvängda, så att hjulen 5 och rullen 7 lätt kan gränsla rälen. När rullarna 7 vilar mot rälens översida förs de V-formade hjulen 5 in mot rälen med hjälp av skruvar eller liknande så att hjulen 5 låser mot rälen. Verktygshållarbalkens referens- rullar 4 trycks ner mot rälen med hjälp av ej närmare visade fjädrande don. 10 15 20 25 30 35 534 31? I Fig. 5 visas en ändvy av maskinen enligt uppfinningen monterad på en räl 1 med en referensrulle 4 under anliggning mot rälens slityta och två V-formade hjul 5 i ingrepp med rälens sidoyta och underdelen av rälens slitbana.

Arbetsgången för maskinen är följande. 1. Maskinen placeras på rälen 1 över skarven, så att skarven ligger på sidan av bearbetningsdonet. 2. Rälfästena 3 aktiveras och södrullarna 7 och V-hjulen 5 spänns kring rälen 1 så att maskinen är förankrad till rälen. 3. Maskinen tillföres information om på vilken sida om verktyget 11 skarven ligger. 4. Maskinen får staitsignal från en operatör. 5. Maskinen börjar att genom motorn 10 rotera verktyget 11 långsamt och med làg kraft och sänker det mot rälen. När verktyget kommer i kontakt med rälen känns detta via motorn 10. Detta läge är sedan referensposition för verktygets läge relativt det av referensrullarna 4 bildade referensplanet. 6. Verktyget går sedan upp några mm från referensplanet. 7. Åkmotorn 6 kör den yttre ramen och därmed verktygshàllarbalken 8 och verktyget 11 utefter rälens längdsträckning tills verktyget träffar på skarven.

Detta känns av genom verktygets drivmotor 10. Verktyget höjs sedan i steg tills det går fritt från skarven. 8. Maskinen upprepar sedan inmätningen av skarven från andra hållet.

Därigenom får man information både om läge, höjd och bredd på skarven. 9. Bearbetningen börjar genom att vagnen åker fram och tillbaka över skarven samtidigt som verktygshållarbalken 8 vrids i sidled så att alla delar av rälen, som skall bearbetas nås av verktyget. 10. När verktyget 11 kommit så långt ner under bearbetningen att det börjar närma sig det uppmätta värdet för referensplanet görs en ny referensmätning för att konstatera hur mycket verktyget slitits under bearbetningen. 11. Det nya referensvärdet används för slutbearbetning med önskad precision. 12. Bearbetningen är klar och maskinen kan avlägsnas från rälen. 534 31? Uppfinningen är inte begränsad till de i de bifogade ritningarna illustrerade och i anslutning därtill beskrivna utförandena utan modifikationer och varianter kan tänkas inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 534 31? PATENTKRAV

1. Metod för bearbetning av skarvar ijärnvägsräls, vid vilken användes en maskin som uppbär ett bearbetningsdon (11), kännelecknad därav, a) att maskinen placeras pà rälen (1) över skarven som skall bearbetas, b) att maskinen läses vridfast till rälen, c) att maskinen omfattar ett styrdon (18), som informeras om på vilken sida av bearbetningsdonet (11) skarven befinner sig innan maskinen startas, d) att bearbetningsdonet (11) av den numeriska stymingen bringas att rotera långsamt med låg kraft och att sänkas ner mot rälen (1), tills bearbetningsdonet kontaktar rälen, vilket avkännes genom variation i åtminstone endera av varvtal och moment hos bearbetningsdonets motor (10), e) att detta läge sedan användes som referens för bearbetningsdonets läge i förhållande till ett referensplan, f) att bearbetningsdonet höjes frän referensplanet, g) att maskinen förflyttas i rälens längsriktning tills bearbetningsdonet (11) träffar pá skarven, vilket avkännes av förändring av moment och/eller van/tal hos motom (10) till bearbetningsdonet, h) att bearbetningsdonet (11) därefter stegvis höjs till dess motor (10) avkänner att bearbetningsdonet gär fritt från skarven, i) att samma procedur som i punkt d) till punkt h) upprepas frän motsatt riktning, sà att man erhåller såväl läge, som höjd och bredd hos skarven, j) att slipningen startas genom att maskinen förflyttas fram och tillbaka över skarven, samtidigt som bearbetningsdonet (11) vrids omkring en axel (13), som sträcker sig i rälens längsriktning över åtminstone övre delen av rälen, så att alla delar som skall bearbetas näs av bearbetningsverktyget (11).

2. Metod enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att bearbetningsdonet (11) när bearbetningen närmar sig det mätt, som fastställts beträffande skarvens höjd enligt punkt i) bibringas en ny rörelse enligt punkt d) för att fastställa bearbetningsdonets slitage i förhållande till referensplanet under den sedan den tidigare mätningen utförda bearbetningen, och ett nytt referensvärde beräknas med hänsyn till sådant slitage, varefter slutbearbetning sker enligt punkt j). 10 15 534 317

3. Maskin för genomförande av metoden enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att den omfattar en pà en jâmvägsräl (1) förflyttbar ram (2), vilken ram uppbär en verktygshàllarbalk (8) med organ (4), som anligger mot ràlen och fastställer ett referensplan, och som uppbär ett höj- och sänkbart bearbetningsdon (11), vilken balk är vridbar kring en axel (13) som sträcker sig väsentligen i rälens längsriktning över åtminstone den övre delen av rålen, och att ramens (2) förflyttning längs rälen (1), bearbetningsdonets (11) höjning och sänkning, vridning kring rälen samt bearbetningsrörelse, àstadkommes genom elektriskt drivna axlar under inverkan av en numerisk process.

4. Maskin enligt patentkrav 3, kánnetecknad därav, att ramen (2) innefattar organ (3; 5, 7) för vridfast låsning av ramen i förhållande till rälen (1).

5. Maskin enligt patentkrav 3 eller 4, kännetecknad därav, att bearbetningsdonet (11) är endera av ett slipdon och ett fräsdon.