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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entgraten beim Widerstandsstumpfschweissen von
Schienen, mit einer längs der Schienensymmetrieebene trennbaren, als Zangenklemme mit zwei Greifern ausgebildeten Grundplatte, mit einem an der Grundplatte, im wesentlichen in der Schienensymmetrieebene angeordneten und mit den Greifern kinematisch verbundenen Spannzylinder, mit einem oberen Schneid- werkzeug, dessen Schneidkante der Gestalt des Schienenkopfes entspricht und mit zwei seitlichen, je mit einem Greifer gelenkig verbundenen Schneidwerkzeugen, deren Schneidkanten an die Seitenflächen der
Schiene sowie an den Schienenfuss angepasst sind.
Bekannt ist eine Vorrichtung zum Entgraten (US-PS Nr. 3, 451, 309), die drei an einem Tragwagen montierte Werkzeuge aufweist, von denen jedes mittels eines Einzelantriebes betätigbar ist. Obwohl mit solchen Vorrichtungen der Grat von sämtlichen Schienenflächen einschliesslich des Schienenfusses praktisch restlos entfernbar ist, sind sie mit Nachteilen behaftet. Die Verwendung von Einzelantrieben bedingt eine verwickelte Konstruktion und die Vorrichtung wird sperrig, so dass sie nicht nahe genug an der zum
Widerstandsstumpfschweissen der Schienen dienenden Schweissmaschine angeordnet werden kann, um den noch heissen verformbaren Grat abzutragen. Mit dieser Vorrichtung kann vielmehr nur der erstarrte Grat entfernt werden, was eine grössere Antriebsleistung für die Schneidwerkzeuge und eine wesentlich grössere
Beanspruchung der letzteren bedingt.
Um diesen Nachteilen zu entgehen, sind Entgratvorrichtungen des eingangs erwähnten Aufbaues vorgeschlagen worden (US-PS Nr. 3, 977, 846), bei denen das obere
Schneidwerkzeug aus zwei an der Grundplatte starr befestigten Hälften besteht, wogegen die oberen Teile der seitlichen Schneidwerkzeuge über ein Spannschloss gelenkig verbunden sind. Diese Entgratvorrichtung ist konstruktiv einfacher, da nur ein einziger Antrieb notwendig ist, und auch wenig sperrig, so dass sie mit der Schweissmaschine zusammengebaut werden und den noch heissen Grat abtragen kann. Sie ist vor allem dazu bestimmt und geeignet, den Grat von mit Zugabe hergestellten Stumpfschweissstellen abzunehmen, wobei jedoch die Auflagerfläche des Schienenfusses grundsätzlich unbearbeitet bleibt.
Hierin liegt ein Mangel, denn nicht selten kommt eine geschweisste Schienenstossstelle über eine Schwelle zu liegen und in diesen Fällen liegt gegen die Schwelle nicht die gesamte Auflagerfläche des Schienenfusses sondern lediglich der vorstehende Grat an, was durchaus unzulässig ist. Das zusätzliche und nachträgliche Entgraten der Unterseite des Schienenfusses bedeutet aber einen zusätzlichen Arbeitsaufwand und ist vor allem auf freier Strecke mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, weil die abzuschleifende Stelle nicht ohne weiteres zugänglich ist.
Ziel der Erfindung ist die Behebung dieses Mangels bzw. eine Ausgestaltung von Vorrichtungen zum Entgraten von widerstands- und stumpfgeschweissten Schienenstellen, die ein restloses und zufriedenstellendes Entgraten des Schienenfusses ermöglicht. Dieses Ziel ist mit einer Vorrichtung des eingangs umrissenen Aufbaues erreichbar, bei welcher erfindungsgemäss eine mit dem Spannzylinder kinematisch verbundene Spielausgleichseinrichtung für eine Verschiebung des oberen Schneidwerkzeuges und der seitlichen Schneidwerkzeuge parallel zur Symmetrieachse des Schienenquerschnittes bis zum Anschlagen gegen den Schienenfuss vorgesehen ist, wobei mit dieser Spielausgleichseinrichtung über eine Zugstange das obere Schneidwerkzeug verbunden ist,
an dieses die seitlichen Schneidwerkzeuge angelenkt und die letzteren gegenüber den Greifern begrenzt verschiebbar sind. Erfindungsgemässe Vorrichtungen sind konstruktiv einfach, mit einer Schweissmaschine ohne weiteres verbindbar und gestatten das vollständige Entfernen des Grates ohne zusätzliches Werkzeug.
Die Spielausgleichseinrichtung der erfindungsgemässen Vorrichtung kann einen Stössel, der mit der Kolbenstange des Spannzylinders zusammenwirkt und einen Hebel aufweisen, der beiderseits der feststehenden Pendelachse zwei Arme hat, von denen der eine mit dem Stössel und der andere-mit der Zugstange verbunden ist.
Der zweite Hebelarm kann mit einem Schlitz am Ende ausgeführt sein, die Zugstange ist abgefedert, durch diesen Schlitz geführt und bezüglich der feststehenden Führungen der Grundplatte gleitbar.
Dabei ist es zweckmässig, mit der Kolbenstange des Spannzylinders einen den Stössel am Endabschnitt des Kolbenhubes berührenden Anschlag fest zu verbinden. Das gestattet, zum Vorspannen der Schneidwerkzeuge einen Zylinder mit nichteinstellbarem Kolbenhub zu benutzen.
Vorteilhaft kann die Kolbenstange des Spannzylinders mit dem Stössel fest und der letztere mit dem ersten Hebelarm gelenkig verbunden sein.
Bei Spannzylindern mit einstellbarem Kolbenhub kann die Zugstange an ihrem einen Ende mit dem
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zweiten Hebelarm gelenkig und an ihrem zweiten Ende mit dem oberen Schneidwerkzeug ebenfalls gelenkig verbunden sein.
An jedem seitlichen Schneidwerkzeug der Vorrichtung kann eine zur Symmetrieachse der beim Schliessen der Schneidwerkzeuge von deren Schneidkanten gebildeten Linie parallele Nut oder ein Langloch vorgesehen und an jedem Greifer ein in eine Nut oder ein Langloch vorspringender Achszapfen befestigt sein.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand beispielsweiser Ausführungsformen und der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung in einem Schnitt nach Linie I-I der Fig. 7, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 11-11 der Fig. 1, Fig. 3 das obere Schneidwerkzeug und die seitlichen Schneidwerkzeuge im offenen bzw. geschlossenen Zustand, Fig. 4 eine schematisierte Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Spielausgleichseinrichtung, Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Spielausgleichseinrichtung für Spannzylinder mit nicht einstellbarem Kolbenhub, Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer Spieleinstelleinrichtung für Spannzylinder mit einstellbarem Kolbenhub und Fig. 7 eine erfindungsgemässe Vorrichtung, die mit einer Schweissmaschine zusammengebaut ist.
Die Grundplatte --1-- (Fig. 1) der Vorrichtung zum Entgraten beim Widerstandsstumpfschweissen hat die Form einer Zangenklemme, die zwei Greifer-2 und 3--enthält, die um eine gemeinsame feststehende Achse --4-- gegeneinander drehbar angeordnet sind, die jeden Greifer in zwei Teile : den oberen und den unteren teilt. Die unteren Teile der Greifer--2 und 3--enden in Backen--5 und 6--zum Umfassen der Schiene. Die gemeinsame feststehende Achse --4-- ist hohl ausgeführt und liegt in der Symmetrieebene der Zangenklemme, die mit der Symmetrieebene der in den Backen--5 und 6-- eingespannten Schiene zusammenfällt.
An der Achse --4-- ist ein Spannzylinder --7-- drehbar angeordnet, dem ein Gehäuse--8-- (Fig. 2),
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Beschreibung klar werden wird. Der Anschlag --14-- ist innerhalb eines von Nuten --15-- festgelegten Bereiches in der Höhe einstellbar und mit Schrauben befestigt, deren Köpfe --16-- in den Nuten liegen.
An den Greifern-2 und 3-- sind zwei seitliche Schneidwerkzeuge --17 und 18-- (Fig. l, 3) angeordnet, die an den Stellen --19 und 20-- mit dem oberen Schneidwerkzeug --21-- durch gelenkige Verbindungen verbunden sind, die als erste Gelenkverbindungen bezeichnet werden sollen. Die Schneidkante des oberen Schneidwerkzeuges --21-- ist so gestaltet, dass sie in der Form mit dem oberen Teil des Schienenkopfes übereinstimmt. Die Schneidkante der seitlichen Schneidwerkzeuge --17 und 18-entsprechen in der Form den seitlichen Schienenflächen und den Schienenfuss.
Die seitlichen Schneidwerkzeuge --17 und 18-- sind an den Greifern-2 und 3-- mittels Achszapfen - 22 und 23-- (zweiten Gelenkverbindung) angelenkt und diese Zapfen sind an den Greifern--2 und 3-starr befestigt sowie längs in den Schneidwerkzeugen ausgebildeter Langlöcher oder Nuten --24 bzw. 25-bewegbar angeordnet. Die Nuten oder Langlöcher --24, 25-- sind zu der Symmetrieachse des von den Schneidkanten des oberen Schneidwerkzeuges --21-- sowie der beiden seitlichen Schneidwerkzeuge --17,
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der Achszapfen --22, 23--.
Die Vorrichtung enthält eine Spielausgleichseinrichtung --26-- (Fig.1) die eine Verschiebung der Schiene längs ihrer Symmetrieebene bis zum Anschlag der Schneidkanten gegen den Schienenfuss bewirkt.
Die Spielausgleichseinrichtung --26-- enthält eine mit dem oberen Schneidwerkzeug --21-- verbundene Zugstange --27-- (Fig.1, 2,4), einen mit der Zugstange --27-- zusammenwirkenden Hebel --28-- (Fig.2, 4) und einen mit dem Hebel --28-- und mit dem Anschlag Traverse --11-- zusammenwirkenden Stössel-29-.
Im bevorzugten in den Fig. l, 2,4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zugstange-27- mehrteilig ausgeführt, sie enthält einen Stab --30-- (Fig. 1, 2), ein zu dem Stab senkrecht stehendes Querstück --31-- und zwei mit dem Querstück --31-- fest verbundene, an dem oberen Schneidwerkzeug --21-- mit Schrauben --33- befestigte Holme --32-- (Fig.1). Das Querstück --31--, die Holme --32-- und das obere Schneidwerkzeug --21-- bilden einen die feststehende Achse --4-- umfassenden und an dieser mit den Holmen in den Berührungspunkten M und N anliegenden Rahmen.
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Die feststehende Achse --4-- dient somit als eine Führung für die Zugstange --27-- bei ihrer Längsbewegung. Diese konstruktive Ausführung gestattet ausserdem das Drehen der Zugstange --27-- um die Achse --4-- bei Drehung des Spannzylinders --7-- um diese Achse.
Der Hebel-28- (Fig. 2) hat eine feststehende Pendelachse, die in Bohrungen des mit dem Gehäuse - des Spannzylinders fest verbundenen Ständers --35-- angeordnet ist. Der erste Arm --36-- des
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den Stab-30-- der Zugstange-27-- auf.
Auf den durch diesen Schlitz --38-- hindurchgeführten Stab --30-- ist eine Druckfeder --39-- (Fig. 1, 2,3) aufgesetzt, die zwischen einer Scheibe --40-- und einer auf das Gewindeende des Stabes --30- aufgeschraubte Mutter angeordnet und von oben spannbar ist.
Der Stössel --29-- der Spielausgleichseinrichtung besteht aus zwei gleichen parallelen Bolzen --42-- (Fig. 1), die Bohrungen des Deckels des Gehäuses --8-- des Spannzylinders --7-- gleitbar durchsetzen. Die Bolzen --42-- sind derart angeordnet, dass ihre oberen Enden über den Deckel um eine Länge vorstehen, die kleiner als die Hublänge des Kolbens --9-- ist, wodurch ein Zusammenwirken zwischen dem Anschlag --14-- und dem Stössel --29-- am Endabschnitt des Hubes des Kolbens --9-- ermöglicht wird. Die
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des Stössels --29-- stützen- ab.
Fig. 5 und 6 zeigen Getriebepläne zweier anderer Ausführungsbeispiele der Spielausgleichseinrichtung - -26--, bei denen die der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 funktionell entsprechende Glieder mit denselben, jedoch einfach oder zweifach gestrichenen Bezugszeichen versehen sind.
Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform der Spielausgleichseinrichtung --26-- unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen durch eine feste Verbindung des Stössels --29'-- mit der Traverse - und durch seine gelenkige Verbindung mit dem ersten Arm --36'-- des Hebels --28'-- im Punkt 43.
Die Nichtübereinstimmung zwischen der tatsächlichen Hublänge des Kolbens --9-- und der für das Verschieben der seitlichen Schneidwerkzeuge --17 und 18-- bis zum Anschlag gegen den Schienenfuss ausreichenden Grösse wird in diesem Fall nur durch die Druckfeder --39-- kompensiert.
Das in Fig. 6 gezeigte Ausführungsbeispiel der Spielausgleichseinrichtung --26-- ist für Vorrichtungen bestimmt, bei welchen der Hub des Kolbens --9-- des Spannzylinders einstellbar ist.
Die Einstellung des Hubes des Kolbens --9-- erfolgt mit beliebigen bekannten Mitteln, beispielsweise mit einem (in den Zeichnungen nicht gezeigten) einstellbaren Anschlag, der am Spannzylinder --7-angeordnet ist und mit der Traverse --11-- zusammenwirkt. In diesem Fall ist die Zugstange --27"-- als Gelenkstück ausgebildet, dessen eines Ende mit dem oberen Schneidwerkzeug --21-- mittels einer Gelenkachse --44-- und dessen zweiten Ende mit dem entsprechend ausgeführten zweiten Arm --37"-- des Hebels --28"-- mittels einer Gelenkachse --45-- verbunden ist.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Entgraten kann so wie sie vorstehend beschrieben wurde, entweder als unabhängiges, für sich benutzbares Gerät ausgebildet sein, vorzugsweise jedoch mit einer Widerstandsschweissmaschine zusammengebaut sein, die mit Zangen ausgerüstet ist.
Im letzten, in Fig. 7 veranschaulichten Fall bildet die Grundplatte --1-- (Fig. 1) der Vorrichtung einen beweglichen Teil der Maschine, deren stationäre Grundplatte --46-- eine Zangenklemme bildet, die der Zangenklemme der Vorrichtungsgrundplatte ähnlich ist, und die mit der letzteren um eine gemeinsame feststehende Achse --4-- drehbar ist.
Mit der Grundplatte --1-- sind Zylinder --47-- für einen Stauchantrieb (Fig. l, 7) befestigt und die Kolbenstangen dieser Zylinder sind mit der stationären Grundplatte --46-- fest verbunden.
Die als Bestandteil der Schweissmaschine ausgebildete erfindungsgemässe Vorrichtung funktioniert folgendermassen.
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Zu diesem Zweck wird in den oberen Raum des Spannzylinders --7-- Betriebsflüssigkeit eingeführt.
Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens --9-- (Fig. 2), der Kolbenstange --10-- und der daran befestigten Traverse --11-- drehen sich die Gelenkstücke-12 und 13-- bezüglich der mit der Traverse gemeinsamen gelenkigen Achsen abwärts, wobei sie danach streben, eine horizontale Lage einzunehmen und die oberen
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Darauf wird das von der Zangenklemme der Grundplatte-l-eingespannte Ende der Schiene-49- von den Backen --5 und 6-- (Fig. 1) infolge des Druckabfalles im Spannzylinder --7-- befreit. Dabei werden sowohl die Backen --5 und 6-- als auch die seitlichen Schneidwerkzeuge --17 und 18-- von der Schiene --49-- nur um einen Abstand entfernt, der ihr Gleiten längs der Schiene --49-- möglich macht.
Durch einen zusätzlichen Hub der Zylinder --47-- für den Stauchantrieb wird die Grundplatte --1-- gegenüber der zusammengeschweissten Schiene in Richtung gegen die stationäre Grundplatte-46-
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Schienenfuss praktisch vollständig ab.
Nach dem Entgraten wird in den unteren Raum des Spannzylinders --7-- (Fig. 2) das Betriebsmittel zugeführt ; der Kolben --9-- mit der Kolbenstange --10-- und der Traverse --11-- bewegen sich aufwärts, der Stössel wird unter Einwirkung der Feder-39- (Fig. 2, 4) bzw. durch sein Mitnehmen von der mit ihm verbundenen Traverse-11- (Fig. 5 und 6) aufwärts verstellt, der Hebel-28- (Fig. 4) oder-28' bzw. 28"-- (Fig.
5 und 6) dreht sich und verstellt die Zugstange --27-- mit dem oberen Schneidwerkzeug - und den seitlichen Schneidwerkzeugen --17 und 18-- abwärts. Unter Einwirkung der Gelenkstücke - 12 und 13-- nähern sich die oberen Enden der Greifer --2 und 3--, ihre unteren Enden entfernen sich und spreizen die seitlichen Schneidwerkzeuge --17 und 18-- auseinander (Fig. 3, strichpunktierte Linien), so dass die zusammengeschweisste Schiene vollständig befreit wird.
Der Gratrest an den seitlichen Oberflächen und der oberen Oberfläche der Schiene kann mit einer Weiterbearbeitung entfernt werden. Der Schienenfuss bedarf hingegen keiner zusätzlichen Bearbeitung.
Bei der von einer Schweissmaschine unabhängigen Benutzung der Vorrichtung zum Entgraten wird in der Vorrichtung ein Einzelspannantrieb angeordnet, und das Verstellen der geschweissten Schiene bezüglich der Schneidwerkzeuge erfolgt mit einem gesonderten Antrieb.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Entgraten ermöglicht ein restloses Entgraten des Schienenfusses und verringert den Arbeits- und Zeitaufwand, denn ein zusätzlicher Arbeitsgang zum Entgraten des Schienenfusses kann entfallen. Bei der Benutzung der beschriebenen Vorrichtung mit einer Schweissmaschine sind die Kosten für ihre Herstellung minimal (in der Tat beschränken sie sich praktisch auf die Kosten der Schneidwerkzeuge und der Spielausgleichseinrichtung) und die Ausführung des Arbeitsganges für Entgraten erfordert einen minimalen Leistungsverbrauch, weil entgratet werden kann, ehe der Grat erkaltet und seine volle mechanische Festigkeit erreicht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Entgraten beim Widerstandsstumpfschweissen von Schienen, mit einer längs der Schienensymmetrieebene trennbaren, als Zangenklemme mit zwei Greifern ausgebildeten Grundplatte, mit einem an der Grundplatte im wesentlichen in der Schienensymmetrieebene angeordneten und mit den Greifern kinematisch verbundenen Spannzylinder, mit einem oberen Schneidwerkzeug, dessen Schneidkante der Gestalt des Schienenkopfes entspricht und mit zwei seitlichen, je mit einem Greifer gelenkig verbundenen Schneidwerkzeugen, deren Schneidkanten an die Seitenflächen der Schiene sowie an den Schienenfuss angepasst sind, gekennzeichnet durch eine mit einem Spannzylinder (7) kinematisch verbundene Spielausgleichseinrichtung (26) für eine Verschiebung des oberen Schneidwerkzeuges (21)
und der seitlichen Schneidwerkzeuge (17,18) parallel zur Symmetrieachse des Schienenquerschnittes bis zum Anschlagen gegen den Schienenfuss, wobei mit dieser Spielausgleichseinrichtung (26) über eine Zugstange (27 ; 27") das obere Schneidwerkzeug (21) verbunden ist, an dieses die seitlichen Schneidwerkzeuge (17, 18) angelenkt und die letzteren gegenüber den Greifern (2,3) begrenzt verschiebbar sind.
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