CH679500A5 - - Google Patents

Description

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CH 679 500 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Schienenschleifmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.

Seit der Venwendung von stählernen Schienen als wichtigstes Element der Fahrbahn für spurgeführte Schienenfahrzeuge treten Fehler an der Fahrfläche der Schiene - genauer ausgedrückt an der Schienenkopfoberfläche - auf, die neben den nicht periodischen Fehlem (z.B. Übergratungen, Schleuderstellen, Abblätterungen) als sog. periodische Fahrflächenfehler (wie Riffeln, kurze Schlupfwellen, lange Weifen) bekannt sind.

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem Problem, Fahrflächenfehler, die bei Neuschienen schon vor Inbetriebnahme vorhanden sein können, insbesondere aber die im Betrieb auftretenden periodischen Fahrflächenfehler durch Schleifen im Gleis zu beseitigen. Dabei soll mittels einer Schienenschleifmaschine die Fahrfläche der Schiene und die Seitenflächen des Schienenkopfes (Fahrkante und äussere Kante), d.h. das mit der Lauffläche des Rades in Berührung kommende Schienenkopfprofil derart bearbeitet werden, dass unabhängig von der Grösse und Form des vorhandenen Fehlers eine in Schienenlängsrichtung ebene Fahrfläche und Fahrkante hergestellt wird (Rektifizierung) und auch das Querprofil des Schienenkopfes wieder an sein Ur-sprungsprofii herangeführt wird (Reprofilierung). Das setzt natürlich die genaue Kenntnis der Art, Grösse und Lage des Fehlers und des Zustandes des Schienenkopf-Querprofils voraus, die durch Messungen festgestellt und mit Erhaltungs- bzw. Funktionsgrenzmassen verglichen werden müssen.

Beim Schienenschleifen wird entsprechend der Eigenbewegung der Schleifkörper, die die generelle Schleiffahrt der Schienenschleifmaschine in Schienenlängsrichtung überlagert, zwischen dem rotierenden Verfahren mittels rotierender Schleifscheiben, dem Verfahren mittels starr in der Schleifmaschine gehaltenen Schleifsteinen und dem oszillierenden Verfahren mittels in Schienenlängsrichtung hin- und her bewegten Schleifsteinen unterschieden. Bei allen Verfahren ist es möglich, neben der Rektifizierung eine gezielte Reprofilierung des Schienenkopf-Querprofils dadurch zu erreichen, dass die Lage der Schleifkörper relativ zum Schienenkopf während des Schleifvorganges verändert wird, z.B. indem das Schleifaggregat mit den rotierenden, starren oder oszillierenden Schleifkörpern auf einer schwenkbaren Wiege montiert ist, die ein Verschwenken der Schleifkörper gegenüber der Vertikalachse der Schiene von z.B. 15-30° nach aussen (äussere Kante des Schienenkopfprofils) bis 90° nach innen (innere Fahrkante des Schienenkopfprofils) ermöglicht.

Obgleich die gezielte Reprofilierung mit allen genannten Schleifverfahren durchführbar ist, hat sie sich in der Praxis wegen ihres geräteseitigen und steuerungstechnischen Aufwandes nur bei Verwendung von rotierenden Schleifscheiben durchgesetzt, die mit der zur Rotationsachse senkrechten Stirnfläche der Schleifscheibe den Schienenkopf berühren. Denn nur bei dieser Berührungsart zwischen Schienenkopf und rotierender Schleifscheibe wird vermieden, dass die Schleiffläche des Schleifkörpers ungleichmässig abnutzt, da grundsätzlich die gesamte Schleiffläche, d.h. die gesamte senkrecht zur Rotationsachse stehende Stirnfläche der rotierenden Schleifscheibe auf dem Schienenkopf arbeitet.

Daraus resultiert aber zwangsläufig die Gefahr, dass durch die quer zur Schienenlängsrichtung auf dem Schienenkopf arbeitende Schleifscheibe in der Schienenkopfoberfläche Schleifspuren quer zur Schienenlängsrichtung angelegt werden, die sich riffelfördernd auswirken können, und zwar hinsichtlich der höchst unerwünschten Querriffein, die im Vergleich zu den parallel zur Fahrkante der Schiene auftretenden Längsriffeln wesentlich negativere Auswirkungen auf die Laufruhe und Wirtschaftlichkeit des Schiene/Rad-Systems haben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Schienenschleifmaschinen des Typs, bei denen die Schleifkörper ausschliesslich in Schienenlängsrichtung, d.h. parallel zur Fahrkante der Schiene auf dem Schienenkopf arbeiten, so weiterzuentwickeln, dass sie in der Praxis nicht nur in bekannter Weise zur Rektifizierung der Fahrfläche und Kanten des Schienenkopfes, sondern mit vertretbarem Aufwand auch zur gezielten Reprofilierung des Schie-nenkopf-Querprofils eingesetzt werden können. Dabei soll in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung auch gewährleistet sein, dass die Gefahr von riffelfördernden Schleifspuren in der Schienenkopfoberfläche ohne wesentlichen Mehraufwand vermieden werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schienenschleifmaschine mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1.

Die Verwendung von Schleifsteinen mit quer zur Schienenlängsrichtung aneinander gereihten Schleifzonen, die relativ zueinander unterschiedliche Härten aufweisen, die von Zone zu Zone gegeneinander abgegrenzt oder kontinuierlich ineinander übergehen können, hat den Vorteil, dass trotz des einfach und kostengünstig durchzuführenden Schleifverfahrens, bei dem die Schleifsteine in Schienenlängsrichtung auf der Schienenkopfoberfläche arbeiten, eine Reprofilierung des Schienenkopf-Querprofils erreicht werden kann, ohne dass zu diesem Zweck das Schleifaggregat gegenüber der Vertikalachse der Schiene verschwenkt werden muss.

Die Reprofilierung wird durch die Schleifzonen der Schleifsteine erreicht, deren Härte z.B. ausgehend von der Fahrflächenmitte der Schiene zu beiden Seiten in Richtung der Seitenfläche des Schienenkopfes zunimmt. Dabei kann die innere Fahrkante des Schienenkopfes durch eine Schleifzone übergriffen sein, die mit der grössten Härte ausgestattet ist.

Entsprechend den gewählten Härten der Schleifzonen wird das Querprofil des Schienenkopfes geschliffen und wieder an das Ursprungsprofil herangeführt. Kennt man durch vorangegangene Messungen den Ist-Zustand des zu schleifenden Profils und dessen Abweichung von dem Ursprungsprofil, dann ist es problemlos und auf einfa-

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che Weise möglich, durch Auswahl von Schleifsteinen mit der jeweils richtigen Härtekombination der Schleifzonen und Einbau derselben in die Schleifaggregate der Schienenschleifmaschine eine gezielte Reprofilierung des Schienenkopf-Querprofils zu I erreichen.

Bei einer speziellen und besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, -j dass den Schleifzonen der vorlaufenden Schleif steine eines Schleifaggregates Schleifzonen der nachlaufenden Schleifsteine folgen, die mit einer relativ zur vorlaufenden Schleifzone geänderten Breite und Härte ausgestattet sind.

Hierdurch wird erreicht, dass beim Schleifen der Schienenkopfoberfläche jede möglichen riffelfördernden Schleifspuren von vorneherein mit grosser Sicherheit vermieden sind.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in der Seitenansicht ein Schleifaggregat,

Fig. 2 ein Schaubild zur Verdeutlichung der Schleifzonen eines Schleifsteins.

Das dargestellte Schleifaggregat 3 ist üblicherweise Bestandteil einer Schienenschleifmaschine, die mit mehreren solcher oder ähnlich aufgebauter Aggregate ausgerüstet sein kann.

Das Schleifaggregat läuft auf zwei Laufrollen und wird beim Arbeiten durch zwei Hydraulikzylinder 5 auf die Schiene gedrückt. Zwischen den Laufrollen liegt ein Horizontalbalken 6, an dem die Schleifsteine 7 in vertikalen Führungen mit Druck beaufschlagt werden.

Das dargestellte Aggregat ist mit unabhängiger hydraulischer Einzelsteinsteuerung ausgerüstet, kann aber auch als «Lineal» mit gemeinsamer Nachstellung arbeiten.

Die Schleifsteine führen auf dem Schienenkopf in Schienenlängsrichtung oszillierende Bewegungen aus, die die normale Schleiffahrt der Schienenschleifmaschine auf der Schiene überlagern.

Das Auswechseln verbrauchter Schleifsteine in den Schleifaggregaten ist relativ einfach. Zu diesem Zweck ist pro Schleifstein nur das Lösen bzw. Anziehen einer Klemmschraube erforderlich.

Fig. 2 zeigt als Schaubiid den Querschnitt in Richtung II-II (siehe Fig. 1) durch einen nach der Lehre der Erfindung ausgebildeten Schleifstein.

Verdeutlicht ist der Aufbau eines Schleifsteins 7 aus mehreren Schleifzonen 8-14, die quer zur Schienenlängsrichtung aneinander gereiht sind, wobei sich jede Schleifzone in Schienenlängsrichtung erstreckt.

Jede Schleifzone besitzt im Vergleich zu ihrer benachbarten Schieifzone eine andere Härte des Schleifmaterials. In dem Schaubild gemäss Fig. 2 ist dies mit Bezug auf den Materialabtrag am Schienenkopf (= Abriebwert Q) kenntlich gemacht. Die Schleifzonen sind in ihrer Härte bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel so eingestellt, dass der Materialabtrag in der Mitte des Schienenkopfpro-fils null ist (Q = 0) und zu den Kanten des Schienen-kopfprofils hin zunimmt (Q = 3). Die Fahrkante des

Schienenkopfprofils ist in der Darstellung gemäss Fig. 2 mit F.K. bezeichnet.

Durch die Wahl unterschiedlicher Härten der Schleifzonen bzw. des Materialabtrages am Schie-

5 nenkopf wird auf einfache Weise eine gezielte Reprofilierung des Schienenkopf-Querprofils erreicht. Dabei ist es problemlos möglich, durch Bereithaltung von Schleifsteinen mit unterschiedlichen Schleifzonen-Kombinationen, die wahlweise in die

10 Schleifaggregate einzusetzen sind, sich auf die jeweiligen Ist-Zustände der zu schleifenden Schienenköpfe optimal einzustellen.

Claims (2)

Patentansprüche 15

1. Schienenschleifmaschine mit in Schienenlängsrichtung auf der Schienenkopfoberfläche arbeitenden Schleifsteinen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schleifstein (7) quer zur Schienen-

20 längsrichtung aneinandergereihte Schleifzonen (8-14) mit unterschiedlichen Härten aufweist.

2. Schienenschleifmaschine nach Anspruch 1, mit pro Schiene mindestens zwei in Schienenlängsrichtung hintereinander angeordneten Schleifsteinen,

25 dadurch gekennzeichnet, dass den Schieifzonen (8-14) des vorlaufenden Schleifsteines jeweils Schleifzonen des nachlaufenden Schleifsteines mit einer relativ zur vorlaufenden Schleifzone geänderten Breite und Härte folgen.

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