DE3227343A1

DE3227343A1 - Fahrbare maschine zum abtragen von schienenfahrflaechenunregelmaessigkeiten, insbesondere schienenschleifmaschine

Info

Publication number: DE3227343A1
Application number: DE19823227343
Authority: DE
Inventors: Johann Ing. 3400 Klosterneuburg Hansmann; Josef Ing. 1010 Wien Theurer
Original assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Current assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Priority date: 1981-12-07
Filing date: 1982-07-22
Publication date: 1983-06-23
Also published as: GB2110966A; ATA525181A; AU8873382A; AU550648B2; GB2110966B; US4490947A; CA1197687A; AT374848B

Description

L. ί. I O *+ O

::: ü r'*o!::: rau &schnec

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. DR. MANFRED RAU DIPL.-PHYS. DR. HERBERT SCHNECK ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPAISCHEN PATEN

Nürnberg,. 21 .Ο7.1982

Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaf.t m.b.H., Johannesgasse 3, Wien I / Österreich

Fahrbare Maschine zum Abtragen von Schienenfahrflächenunregelmäßigkeiten, insbesondere Schienenschleifmaschine

D-B500 NÜRNBERG 91 POSTFACH 91 M 80 LANGE ZEHE 30 TELEFON 09 11 / 3 71 47 TELEX 06 I 23965 POSTSCHECK NBG. 1843 52

«It

• 5·

Die Erfindung betrifft eine gleisverfahrbare Maschine zum Abtragen von Unregelmäßigkeiten an der Schienenkopfoberfläche wenigstens einer Schiene eines verlegten Gleises, mit über einen Fahrantrieb durch die Maschinenvorfahrt gegebener, kontinuierlicher Arbeits-Vorschub bewegung - mit wenigstens einem, mit dem Maschinenrahmen gelenkig verbundenen, höhenverstellbaren und gegen die Schienenkopfoberflache anpreßbaren Werkzeugschlitten, der am Schienenkopf der Höhe und der Seite nach geführt ist und einen zu diesem verstellbaren Werkzeugträger zur Aufnahme eines mit seiner Stirnseite an die Schiene anpreß- und rotierbaren Bearbeitungswerkzeuges aufweist.

Es ist - gemäß DE-OS 28 öl 11ο- eine Schienenschleifmaschine zur Beseitigung von Überwalzungsgraten, Riffeln und anderen Unregelmäßigkeiten am Schienenkopf von verlegten Schienen eines Gleises bekannt, die mit sogenannten Rutschersteinen ausgestattet ist, welche gruppenweise an zwei in Maschinenlängsrichtung hintereinander angeordneten und an der jeweiligen Schiene über Spurkranzräder geführten Werkzeugschlitten befestigt sind. Diese Werkzeugschlitten werden hiebei von einer gemeinsamen Antriebseinrichtung in eine der Fahrbewegung der Maschine überlagerte, gegenläufige hin- und hergehende, zusätzliche Arbeitsbewegung in Gleislängsrichtung versetzt. Mit dieser kombinierten Arbeitsbewegung wird dabei die in einer Schleiffahrt erzielbare Schleifleistung auf ein Mehrfaches gesteigert. Eine derartige kombinierte Arbeitsbewegung ist aber auch gemäß dieser EE-CB 28 o1 11o der gleichen Anmelderin auch auf als rotierbare Schleifscheiben ausgebildete Bearbeitungswerkzeuge zur Erzielung einer höheren Leistung anwendbar. Eine Erzielung noch größerer Schleifleistungen ist aus wirtschaftlichen Gründen weiter erstrebenswert.

Es ist weiters - gemäß DE-OS 3o 15 23o - eine gleisverfahrbare Maschine zum Abtragen solcher Unregelmäßigkeiten am Schienenkopf einer verlegten Schiene bekannt, deren am Schienenkopf der Höhe und

• φ ·

der Seite nach nahezu spielfrei geführte Werkzeugschlitten je Schiene einen Werkzeugträger mit einem Werkzeughalter zur Aufnahme insbesondere eines spanabhebenden Hobel-Werkzeuges aufweist, wobei zur im wesentlichen spielfreien Führungsanlage Seiten-Führungsrollen Verwendung finden, die lediglich am nicht abgenutzten Bereich der Innen- und/oder Außenseite des Schienenkopfes zur Anlage kommen. Mit dieser Maschine der gleichen Anmelderin konnte erstmals eine sehr hohe und auch auf Dauer gleichbleibende Genauigkeit der Führungsanlage des Werkzeugschlittens mit dem Werkzeugträger - im Zuge der kontinuierlichen Vorfahrbewegung entlang der Schienenkop.foberflache - erreicht werden, wodurch ein echtes maßgerechtes Bearbeiten der Schienenfahrfläche eines verlegten Gleises mit wesentlich gesteigerter Leistung ermöglicht wird.

Es ist auch - gemäß EP-OS 31 48o - eine. Schleifmaschine bekannt, deren Werkzeugschlitten mit über einen Kurbelantrieb angelenktem Werkzeugträger mit rotierbaren Schleifscheiben versehen sind, die ebenso wie die eingangs beschriebene Maschine gemäß DE-OS 28 o1 11 ο zur Erzielung einer größeren Schleifleistung eine im wesentlichen in Maschinenlängsrichtung verlaufende, hin- und hergehende Bewegung ausführen kann; offensichtlich aber nur bei Stillstand dieser fahrbaren Maschine, da auch keine Einrichtungen vorgesehen sind, die eine genaue Anlage der Schleifschlitten zur Führung an dem Schienenkopf gewährleisten. Die geoffenbarten. Spurkranzräder zum Verfahren, auf den Schienen eines Gleises dienen offensichtlich nur zur überstellfahrt dieser Einrichtung. Weiters sind die gemäß dieser Literaturstelle geoffenbarten Konstruktionen hinsichtlich der Anlage dieser rotierbaren Schleifscheiben mit ihrer Umfangsseite an der Schienenkopfoberfläche nur für geringe Abarbeitungen vorgesehen. Da die Berührungsfläche der an der Umfangsseite aufliegenden Schleifscheiben relativ klein.ist bzw. nur linienförmig, besteht der Nachteil, daß auch kleine, in Schienenlängsrichtung verlaufende Wellen der Fahrkante und der Fahrfläche der Schiene durch diese Schleifarbeit kopiert und nicht beseitigt werden. Die im wesentlichen quer zur Maschinenlängsrichtung verlaufende Bewegung der Schleifscheibe ist nur für eine tangentiale Einstell-Anlage an dem Schienenkopfprofil vorgesehen und für keinen echten Abschervorgang von über-

O ί. C- ι O *φ

* i.

walzungsgraten od.dgl. Es kann daher darüberhinaus nur ein sehr kleiner Bereich des Schienenkopfprofilumfanges bearbeitet werden, so daß insgesamt die mit dieser Maschine erzielbare Leistung und Genauigkeit nicht den wirtschaftlichen Erfordernissen entspricht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine gleisverfahrbare Maschine der eingangs beschriebenen Art zum Abtragen von Unregelmäßigkeiten an der Schienenkopfoberfläche zu schaffen, mit welcher eine rasche und insbesondere wirtschaftliche Abarbeitung von Oberwal zungsgraten durchführbar ist.

Die Erfindung besteht nun darin, daß bei der eingangs beschriebenen gleisverfahrbaren Maschine der mit dem rotierbaren Bearbeitungswerkzeug verbundene Werkzeugträger - zum raschen und groben Abtragen von Schienenkopf-Unregelmäßigkeiten - mit einer Antriebseinrichtung zur Erteilung einer zusätzlichen, der kontinuierlichen Arbeits-Vorschubbewegung überlagerten und quer zur Schienenlängsrichtung bis zum unteren Ende der kreisbogenförmigen Schienenfahrflache verlaufenden, hin- und hergehenden Quer-Bewegung versehen ist, deren Größe wenigstens ein Drittel des Umfanges der an die Schienenkopf-Seitenfläche angrenzenden kreisbogenförmigen Eckabrundungsfläche beträgt bzw. dem Winkel <</3 entsprechend bemessen ist.

Eine nach der Erfindung ausgebildete gleisverfahrbare Maschine ist einerseits relativ einfach im Aufbau und andererseits mit großem wirtschaftlichen Vorteil einsetzbar. Insbesondere ist es nunmehr mit einer derartigen Maschine möglich, auch relativ größere Unregelmäßigkeiten, insbesondere auch schon die sich in Maschinenlängsrichtung erstreckenden Oberwalzungsgrate am Schienenkopf, wesentlich rascher zu entfernen, ohne dafür eine Hobel-Maschine, die für noch größere Abtragungen vorgesehen ist, einsetzen zu müssen. Mit der vorliegenden Erfindung wird daher die Leistungsfähigkeit einer derartigen Maschine mit einem rotierbaren Bearbeitungswerkzeug, insbesondere einer Topfschleifscheibe, bezüglich der erziel baren Abtragtiefe und Arbeitsgeschwindigkeit bei relativ geringem konstruktiven Mehraufwand wesentlich gesteigert. Mit der im wesentlichen quer zur Maschinenlängsrichtung verlaufenden und der Arbeits-Vorschub-

•I?-

bewegung überlagerten, zusätzlichen Arbeitsbewegung wird somit ein leistungsfähigerer großflächiger Angriff an den sich in Maschinenlängsrichtung erstreckenden Überwalzungsgraten erreicht, wodurch diese erfindungsgemäß nunmehr im wesentlichen von der einen Seite zur anderen Seite hin in Querrichtung abgetragen werden. Dabei kommt es durch die relativ langen und insbesondere rasch aufeinanderfolgenden zusätzlichen Quer-Bewegungen und mit der in Maschinenlängsrichtung verlaufenden Arbeits-Vorschubbewegung des Bearbeitungswerkzeuges im Rahmen einer einzigen Arbeitsdurchfahrt zu einem kontinuierlichen, raschen, etwa zick-zack-fdrmigen überstreichen der Schienenkopf-Oberflächenbereiche, welches insbesondere in überraschender Weise auch lediglich mit einem rotierbaren Bearbeitungswerkzeug wesentlich größere Abtragtiefen ermöglicht als ein übliches, nur in Maschinenlängsrichtung beweg- und rotierbares Topfschleifscheiben-Werkzeug. Durch die Erfindung wird somit eine wesentliche Steigerung des effektiven Arbeitsweges und somit auch der Leistung erzielt. Darüberhinaus ist auch für die zweckmäßig anzuschließenden Feinschleifarbeiten mittels Rutschersteinen oder Topfschleifscheiben zum Abtragen der danach lediglich nur mehr in kleineren Unebenheiten vorhandenen Unregelmäßigkeiten eine wesentliche Kürzung dieser Feinschleifarbeiten erreichbar, so daß sich insgesamt eine noch weitere wirtschaftliche Verbesserung mit der Erfindung bei der Bearbeitung derartiger Schienenkopfoberflachen von verlegten Schienen erzielen läßt und sich der Einsatz langer, relativ unwirtschaftlicher Schleifzüge zum Abtragen von Unregelmäßigkeiten an der Schienenkopfoberflache erübrigt.

Ein weiteres, besonders vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der mit der Antriebseinrichtung zur Erteilung dieser zusätzlichen hin- und hergehenden Quer-Bewegung verbundene Werkzeugträger - mit dem insbesondere als rotierbare Topf-Schleifscheibe ausgebildeten Bearbeitungswerkzeug - entlang einer gekrümmten Führungsbahn verschiebbar gelagert ist, deren Krümmung insbesondere entsprechend dem Soll-Profil des Schienenkopfes, vorzugsweise der Schienenkopf-Eckabrundungsflache, ausgebildet ist. Mit dieser ebenso relativ einfach herstellbaren Konstruktion ist nicht nur eine Steigerung der Leistung und Wirtschaftlichkeit erreichbar, sondern

. 9.

auch eine wesentliche Steigerung der Genauigkeit erzielbar. Durch die Krümmung der Führungsbahn entsprechend dem Soll-Profil des Schienenkopfes ist mit der kontinuierlich hin- und hergehenden Quer-Bewegung des Bearbeitungswerkzeuges während der Arbeits-Vorschubbewegung eine weitgehend restlose Abtragung auch relativ grösserer öberwalzungsgrate durchführbar, die bisher nur durch oftmaliges Hin- und Herfahren von Schleifmaschinen oder Schleifzügen abgearbeitet werden konnten.

Nach einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung ist der Werkzeugträger mit einem weiteren, vorzugsweise als Hydraulik-Exzenter ausgebildeten Antrieb zur Erteilung von zusätzlichen, der Quer-Bewegung überlagerten Vibrationsbewegungen mit relativ kleiner Amplitude, verbunden. Mit dieser Ausführung wird praktisch eine dreifache Oberlagerung von Arbeitsbewegungen geschaffen - die Arbeits-Vorschubbewegung, die Quer-Bewegung und eine weitere zusätzliche Vibrations-Bewegung. Mit dieser Ausbildung werden die Leistung und die Wirtschaftlichkeit noch weiter gesteigert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß mit einer derartigen Ausführung, insbesondere bei Ausbildung als Hydraulik-Exzenter, nur an einzelnen Stellen, je nach Vorhandensein gröberer Oberwalzungsgrate, durch wahlweises Zu- bzw. Abschalten eine Bearbeitung mit oder ohne zusätzliche Vibrations-Bewegung durchführbar ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht darin, daß dem Werkzeugschlitten mit nur einem - zum raschen und groben Abtragen der Schienenkopf-Unregelmäßigkeiten - im wesentlichen quer zur Maschinenlängsrichtung hin- und herbewegbaren Bearbeitungswerkzeug pro Schiene ein weiterer, mit der Maschine verbundener Werkzeugschlitten mit einer, zusätzlich zur kontinuierlichen Arbeits-Vorschubbewegung in Maschinenlängsrichtung hin- und herbewegbaren Schleifwerkzeug-Anordnung, insbesondere Rutschersteinen zum Feinschleifen und gegebenenfalls Glätten des Schienenkopfprofiles in Arbeitsrichtung der Maschine nachgeordnet und bzw. oder ein weiterer Werkzeugschlitten zum Abhobeln besonders großer Unregelmäßigkeiten in Arbeitsrichtung der Maschine vorgeordnet ist. Mit einer derartigen erfindungsgemäß kombinierten Ausbildung ist im Rahmen

. /to-

nur einer einzigen Arbeitsdurchfahrt ein wesentlich rascheres und leistungsfähigeres Abarbeiten derartiger Unregelmäßigkeiten am Schienenkopf erzielbar als es bisher mit einer üblichen Schleifmaschine oder auch in Verbindung mit einer Hobel-Maschine in Kombination möglich war, insbesondere für solche gröbere Unregelmäßigkeiten, für die ein Einsatz einer Hobel-Maschine wirtschaftlich noch nicht zweckmäßig ist. Durch das vorgeordnete und ständigen kontinuierlichen Quer-Bewegungen unterworfene Bearbeitungswerkzeug wird auch der Einsatz der nachfolgenden Schleifwerkzeug-Anordnung lediglich auf das Abtragen kleinerer Rest-Unebenheiten beschränkt. Bei sehr großen Unregelmäßigkeiten kann aber zweckmäßig auch ein Hobel-Schlitten oder eine eigene Hobelmaschine sowohl zur Schonung der roti.erbaren Bearbeitungswerkzeuge, aber auch für die Schaffung einer besseren Oberflächenqualität des Schienenkopfes in Kombination mit der erfindungsgemäßen Ausführung vorgesehen werden, so daß praktisch eine dreistufige Abarbeitung durchführbar ist - und zwar Abhobeln, grobes Vorschleifen und Feinschleifen. Mit der Erfindung werden somit viele wahlweise neue Möglichkeiten hinsichtlich des Einsatzes der einzelnen Werkzeugschlitten mit den bekannten und neuen, in der besonderen Art bewegbaren Bearbeitungswerkzeugen für ein rasches und qualitativ hochwertiges Arbeitsergebnis geschaffen.

Im Rahmen der Erfindung ist eine weitere Ausführung möglich, welche durch die Kombination mit einer in Arbeitsrichtung unmittelbar nachfolgenden, selbstverfahrbaren Schleifmaschine mit Rutschersteinen oder Topfschleifscheiben zum Feinschleifen der Schienenkopfoberflache und bzw. oder mit einer vorgeordneten selbstverfahrbaren Hobel-Maschine zum groben Abtragen besonders großer Schienenkopf-Unregelmäßigkeiten gekennzeichnet ist. Die als selbstverfahrbare und praktisch zum Grobschleifen dienende Maschine, die entweder mit Rutschersteinen oder Topfschleifscheiben bejstückbar ist, kann dabei e-findungsgemäß mit einer selbstverfahrbaren Schleifmaschine und, bzw. oder auch mit einer selbstverfahrbaren Hobel-Maschine zur Erzielung einer dementsprechend größeren Wirtschaftlichkeit für einen kombinierten Einsatz vorgesehen werden. Dies hat den Vorteil, daß auch bereits bestehende Schleif- oder Hobel-

ο 9 9'7 ^ L 'ί

Maschinen mit der erfindungsgemäß ausgebildeten, gleisverfahrbaren Maschine für einen gemeinsamen Einsatz Verwendung finden können.

Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß der Werkzeugträger in einer mit dem Werkzeugschlitten verbundenen Kulissenführung im wesentlichen quer zur Maschinenlängsrichtung verschiebbar gelagert ist, wobei der Werkzeugschlitten über an der Schienenkopfoberseite abroll bare Höhen-Führungsrollen und im unabgenützten Bereich der Schienenkopfflanke abrollbare Seiten-Führungsrollen zur genauen und spielfreien Führung entlang der verlegten Schienen ausgebildet ist. Diese vorteilhafte, robuste Art der Lagerung des Werkzeugträgers ermöglicht in besonders einfacher Weise die ständige Relativverschiebung des Werkzeugträgers gegenüber dem Werkzeugschlitten während der Arbeits-Vorschubbewegung im wesentlichen quer zur Maschinenlängsrichtung. Dabei ist trotz der durch die kontinuierlich rasch hin- und hergehende Quer-Bewegung des Werkzeugträgers - insbesondere bei Richtungsumkehr - bedingten großen Krafteinwirkungen ständig eine sichere Lagerung gewährleistet, durch die das Bearbeitungswerkzeug über die gesamte Schienenlänge immer im gewünschten Abstand zum Schienenkopf führbar ist. Mit der exakten Höhen- und Seitenführung des Werkzeugschlittens über die erfindungsgemäß angeordneten Rollen ist trotz des ständigen Ortswechsels durch den kontinuierlichen Arbeitsvorschub eine weitgehend gleichbleibende genaue Anlage des Werkzeugschlittens an die verlegte Schiene gewährleistet.

Schließlich besteht ein weiteres Merkmal der Erfindung darin, daß die Antriebseinrichtung zur Erteilung der in rascher Folge hin- und hergehenden Quer-Bewegung des Bearbeitungswerkzeuges aus einem mit dem Werkzeugschlitten verbundenen Kurbelantrieb und einer mit diesem und dem verschiebbar gelagerten Werkzeugträger verbundenen Kurbelstange gebildet und der Werkzeugträger zur spielfreien Lagerung mit in der Führungsbahn der Kulissenführung in Spurführungsrillen abroll baren Führungsrollen verbunden ist. Damit ist insbesondere für eine rasche hin- und hergehende Bewegung eine einfache sowie robuste Antriebseinrichtung zur Erzwingung von jeweils gleichmäßig hin- und hergehenden Quer-Bewegungen des Werkzeugträgers mit dem

w ar rf

Bearbeitungswerkzeug geschaffen. Durch die vorteilhafte Rollenlagerung ist eine reibungsarme und robusten Einwirkungen standhaltende, genaue Führung des Werkzeugträgers nach der gekrümmten Kulissen-Führungsbahn gewährleistet.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand mehrerer, in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen: .

Fig.l eine Seitenansicht einer nach der Erfindung ausgebildeten gleisverfahrbaren Maschine mit einem jeweils jeder Schiene zugeordneten Werkzeugschlitten zum Abtragen von Unregelmäßigkeiten an den Schienenkopfoberflachen eines verlegten Gleises,

Fig.2 einen Schnitt durch den der hinteren Schiene zugeordneten Werkzeugschlitten im vergrößerten Maßstab, gemäß der Linie II-II in Fig.l,

Fig.3 eine Draufsicht auf diesen Werkzeugschlitten nach Fig.l,

Fig.4 einen stark vergrößerten Schienenkopf-Querschnitt nach Fig.2 mit schematisch dargestelltem Bewegungsablauf des Bearbeitungswerkzeuges,

Fig.5 eine schematisch dargestellte Draufsicht einer anderen Ausführungsform eines Bearbeitungswerkzeuges samt Werkzeugträger, mit Hydraulik-Exzenter für zusätzliche Vibrations-Bewegungen,

Fig.6 eine stark schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Maschine in Kombination mit einer in Arbeitsrichtung dahinter angeschlossenen Schleifmaschine und

Fig.7 eine stark schematische Seitenansicht einer Maschine nach der Erfindung in Kombination mit einem weiteren, mit Rutschersteinen bestückten Werkzeugschlitten.

Die in Fig.l dargestellte gleisverfahrbare Maschine 1 besteht aus einem Maschinenrahmen 2, welcher mittels zweier voneinander distan-

I * * · · ft ft ·

• ar · ...

zierter Fahrwerke auf dem aus den Schienen 3 und Querschwellen 4 bestehenden verlegten Gleis verfahrbar ist. Die Maschine 1 ist mit einem eigenen Fahrantrieb 5 ausgestattet. Ein Pfeil 6 bezeichnet die Richtung der Arbeits-Vorschubbewegung, in der die Maschine gerade arbeitet. Zwischen den beiden Fahrwerken ist jeweils für jede der beiden Schienen 3 ein über im wesentlichen vertikal verlaufende hydraulische Zylinder-Kolben-Antriebe 7 mit dem Maschinenrahmen 2 höhenverstellbar verbundener Werkzeugschlitten 8 vorgesehen. Dieser ist über zwei an der Schienenkopfobersei te abrollbare Höhen-Führungsrollen 9 und über zwei an den unabgenützten Bereich der Schienenkopf Seitenfläche anlegbare Seiten-Führungsrollen Io für eine spielfreie Führung entlang der Schiene 3 verfahrbar. Für die Mitnahme der beiden Werkzeugschlitten 8 für die Arbeits-Vorschubbewegung sind diese jeweils über eine im wesentlichen in Gleislängsrichtung verlaufende Zug-Druckstange 11 mit dem Maschinenrahmen 2 gelenkig verbunden.

In jedem dieser kastenartig und in Bezug zur Gleismitte spiegelsymmetrisch ausgebildeten Werkzeugschlitten 8 sind etwa mittig zwei voneinander distanzierte, im wesentlichen quer zur Maschinenlängsrichtung verlaufende und als Querversteifungen dienende Kulissenführungen 12 vorgesehen. In diesen ist ein mit einem - als drehbare Topfschleifscheibe ausgebildeten - Bearbeitungswerkzeug 13 verbundener Werkzeugträger 14 verschiebbar gelagert, der zur Erteilung einer hin- und hergehenden, quer zur Schienenlängsrichtung verlaufenden Quer-Bewegung mit einer am Werkzeugschlitten 8 befestigten Antriebseinrichtung 15 verbunden ist. Diese im Bereich des Schienenkopfes im wesentlichen von oben nach unten verlaufende und mit der Arbeits-Vorschubbewegung kombinierte Quer-Bewegung ist durch einen voll gezeichneten Pfeil 16 dargestellt, wobei mit einem weiteren, strichliert gezeichneten Pfeil 17 die umgekehrt von unten nach oben verlaufende Quer-Bewegung des Werkzeugträgers 14 und des Bearbeitungswerkzeuges 13 gekennzeichnet ist.

Zur Fernsteuerung der Antriebseinrichtung 15 und des im Werkzeugträger 14 angeordneten Rotationsantriebes sowie der hydraulischen Zylinder-Kolben-Antriebe 7 über entsprechende Steuerleitungen ist

eine zentrale Steuereinrichtung 18 vorgesehen. Mit dieser sind die an der Maschine 1 bei überstell fahrten von den Schienen 3 abgehobenen beiden Werkzeugschlitten 8 nach Erreichen des zu bearbeitenden Schienenabschnittes wieder auf die Schienen 3 äbsenkbar und zur spielfreien Führungsanlage der Höhen- und Seiten-Führungsrollen 9, Io über die Zylinder-Kolben-Antriebe 7 in vertikaler Richtung zur Gleisebene hin belastbar. Nach Inbetriebnahme des das Bearbeitungswerkzeug 13 in Drehung versetzenden Rotationsantriebes und der den Werkzeugträger 14 in eine hin- und hergehende Quer-Bewegung versetzenden Antriebseinrichtung 15 kann der Fahrantrieb 5 fur eine kontinuierliche (non-stop) Arbeits-Vorschubbewegung der Maschine in der durch den Pfeil 6 dargestellten Richtung betätigt werden. Die Drehzahl des Bearbeitungswerkzeuges 13 als auch die Zeitfolge der hin- und hergehenden Quer-Bewegungen des Werkzeugträgers 14 können zweckmäßig stufenlos regelbar sein.

Der in Fig.2 im Schnitt dargestellte Werkzeugschlitten 8 liegt über die Höhen-Führungsrolle 9 und die vertikale Druckbelastung durch den Zylinder-Kolben-Antrieb 7 spielfrei auf der Schienenkopfoberseite auf. Durch die im unabgenützten Bereich an die innere SchienenkopfSeitenfläche anpreßbaren Seiten-Führungsrollen Io und durch einen mit dem auf der gegenüberliegenden Schiene einsetzbaren Werkzeugschlitten verbundene, horizontale Druckstange 19, die mit einem hydraulisch betätigbaren Spreizantrieb verbunden ist, wird eine spielfreie seitliche Führung des Bearbeitungswerkzeuges 13 entlang der verlegten Schiene 3 erzielt. Der Werkzeugträger 14' ist über Führungsrollen 2o entlang einer gekrümmten Füh-, rungsbahn 21 der als durchgehende Verbindungsplatte ausgebildeten Kulissenführung 12 zum Werkzeugschlitten 8 verschiebbar gelagert. Dabei dient ein mit dem Werkzeugträger 14 verbundener und durch die Führungsbahn 21 durchgehender Zapfen als Anlenkstelle einer Kurbelstange 22, die mit einem als Exzenterscheibe ausgebildeten Kurbelantrieb 23 verbunden ist. Durch die Rotation des Kurbelantriebes 23 in der durch einen Pfeil dargestellten Richtung wird der Werkzeugträger 14 mitsamt dem an der Schienenfahrflache des Schienenkopfes aufliegenden Bearbeitungswerkzeug 13 in die durch den Pfeil 16 bezeichnete Richtung nach unten bewegt (strichlierte

Position des Werkzeugträgers 14). Nach halber Drehung des Kurbelantriebes 23 erfolgt eine Rück-Quer-Bewegung in Richtung des Pfeiles 17.

In der in Fig.3 dargestellten Draufsicht ist deutlich die kastenartige Ausbildung des über die Höhen- und Seiten-Führungsrollen 9, To spielfrei am Schienenkopf geführten Werkzeugschlittens 8 ersichtlich. Wie mit strichlierten Linien angedeutet, kann der Werkzeugschlitten 8 auch mit weiteren, an den äußeren Schienenkopf-Seitenflächen anlegbaren Seiten-Führungsrollen versehen sein. Der Werkzeugträger 14 ist zur größeren Belastbarkeit in beiden Kulissenführungen 12 verschiebbar gelagert. In Richtung der Arbeits-Vorschubbewegung der Maschine T gemäß Pfeil 6 sind noch vor dem Bearbeitungswerkzeug 13 deutlich die im äußeren Schienenfahrflächen-Bereich der Schiene 3 in Form von Überwalzungsgraten abstehenden Schienenkopf-Unregelmäßigkeiten 24 ersichtlich. Mit 25 ist eine im wesentlichen zick-zack-förmig verlaufende Bewegungslinie bezeichnet, die sich einerseits aus der kontinuierlichen Arbeits-Vorschubbewegung der Maschine 1 in Schienenlängsrichtung nach Pfeil 6 und andererseits durch die aus der hin- und hergehenden Quer-Bewegung des Bearbeitungswerkzeuges 13 nach den Pfeilen 16,17 gemäß Fig.2 zusammensetzt. Mit 26 ist der durch das hin- und herbewegbare Bearbeitungswerkzeug 13 bereits bearbeitete, von den Unregelmäßigkeiten 24 befreite Schienenfahrflächen-Bereich gekennzeichnet.

Der in Fig.4 in vergrößertem Maßstab dargestellte Schienenkopf 27 der Schiene 3 weicht durch eine Schienenkopf-Unregelmäßigkeit 24 in Form eines Oberwalzungsgrates von einem strichpunktiert gezeichneten Soll-Profil 28 ab. Dieses bildet die Schienenfahrfläche und setzt sich aus einer inneren und einer äußeren Schienenkopf-Seitenfläche 29, einem Fahrspiegel 3o und einer jeweils dazwischen liegenden inneren und äußeren kreisbogenfdrmigen Schienenkopf-Eckabrundungsfläche 31 zusammen. Diese ist in einem durch die Punkte 32 und 33 begrenzten Kreisbogenbereich genau entsprechend einem Kreis 34 mit einem Ausrundungshalbmesser 35 gekrümmt ausgebildet. Der Punkt 36 zeigt den Übergang des Fahrspiegels 3o zur äußeren Schienenkopf-Eckabrundungsflache 31 an.

Das um eine Drehachse 37 drehbare Bearbeitungswerkzeug 13 ist in der untersten Stellung dargestellt, in der ein großer Teil des Oberwalzungsgrates erfaß- und abtragbar ist. Sollte ein Überwal zungsgrat bis in den oberen Bereich der SchienenkopfSeitenfläche 29 reichen, ist dieser durch das in der untersten Stellung Über die gesamte Schienenkopfhöhe reichende Bearbeitungswerkzeug ebenfalls abtragbar. Die Drehachse 37 schließt mit einer durch den Punkt 33 und den Mittelpunkt des Kreises 34 hindurchgehenden, strichpunktiert gezeichneten Linie einen Winkel <& ein, der etwa'75° beträgt. Dieser Winkel öC umfaßt somit die gesamte kreisbogenförmige Schienenkopf-Eckabrundungsflache 31. Mit <£/$ ist der Winkel bezeichnet, der von der Drehachse 37 und einer durch den Mittelpunkt des Kreises 34 durchgehenden strichpunktierten Linie eingeschlossen wird und das untere Drittel der kreisbogenförmigen Schienenkopf-Eckabrundungsfläche umfaßt. Die kleinste Quer-Bewegung des Bearbeitungswerkzeuges 13 zur Bearbeitung des unteren Drittels der Eckabrundungsflache 31 entspricht dieser Größe des Winkels eC/3 . Die Pfeile 17 bzw. 16 zeigen gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen größeren - zwischen eC und dC/3 liegenden Wert - der Querbewegung. Die zur Führung des Bearbeitungswerkzeuges 13 ausgebildete, in Fig.2 dargestellte Führungsbahn 21 der Kulissenführung 12 ist entsprechend dem Soll-Profil der Schienenkopf-Eckabrundungsfla'che 31 gekrümmt ausgebildet. Mit der erfindungsgemäßen Ausführung sind beispielsweise Überwal zungsgra.te bis zu einer Größe von etwa o,5 mm in einem Arbeitsgang abtragbar. Bei wesentlich größeren Werten wird zweckmäßig eine eigene Hobel-Maschine eingesetzt.

Fig.5 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform eines Werkzeugträgers in Form eines als Hydraulik-Exzenter ausgebildeten Antriebes 38 mit einem an einer Rotationsachse 39 exzentrisch befestigten Schleifscheiben-Bearbeitungswerkzeug 4o. Diesem wird zusätzlich zu der durch den Exzenter bewirkten Vibrationsbewegung die hin- und hergehende Quer-Bewegung sowie durch die in Richtung eines Pfeiles 41 erfolgende Arbeits-vorschubbewegung der Maschine eine zusätzliche Längsbewegung erteilt. Mit einer Bewegungslinie 42 sind diese drei genannten Arbeitsbewegungen überlagert dargestellt. Mit 43 ist der bereits bearbeitete Bereich der Eckabrundungsfläche des Schienenkopfes bezeichnet.

Fig.6 zeigt eine mit einem, je Schiene zugeordneten, Werkzeugschlitten 44 für eine hin- und hergehende Quer-Bewegung des Bearbeitungswerkzeuges ausgestattete Maschine 45 mit einem eigenen Fahrantrieb 46. An diese ist in der durch einen Pfeil 47 angedeuteten Arbeits-Vorschubbewegung dahinter eine Schleifmaschine 48 mit einem Fahrantrieb 49 angeschlossen. Zwischen den Fahrwerken dieser Schleifmaschine 48 sind zwei über einen Kurbelantrieb zusätzlich zur kontinuierlichen Arbeits-Vorschubbewegung in Maschinenlängsrichtung hin- und herbewegbare Schleifwerkzeug-Anordnungen 5o vorgesehen.

Fig.7 zeigt eine mit einem - je Schiene zugeordneten - Werkzeugschlitten 51 für eine hin-und hergehende Quer-Bewegung des Bearbeitungswerkzeuges ausgestattete Maschine 52 mit einem eigenen Fahrantrieb 53. In der durch einen Pfeil 54 angedeuteten Arbeits-Vorschubbewegung der Maschine 52 hinter dem Werkzeugschlitten 51 ist ein - je Schiene zugeordneter - weiterer Werkzeugschlitten 55 mit einer zusätzlichen, in Maschinen!ängsrichtung hin- und herbewegbaren Schleifwerkzeug-Anordnung angeordnet.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche, von den dargestellten und beschriebenen Ausführungen abweichende erfindungsgemäße Ausbildungen, insbesondere in konstruktiver Hinsicht, möglich, beispielsweise kann als Bearbeitungswerkzeug eine rotierbare Schleifscheibe mit deren Umfangsseite als Arbeitsfläche oder auch ein Fräswerkzeug eingesetzt werden. Ebenso ist auch eine hin- und hergehende Quer-Bewegung des Bearbeitungswerkzeuges über dem gesamten Schienenkopf zur gleichzeitigen Bearbeitung der inneren und äußeren Schienenkopf-Eckabrundungsflächen mit Vorteil möglich.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Gleisverfahrbare Maschine zum Abtragen von Unregelma'ssigkeiten an der Schienenkopfoberfläche wenigstens einer Schiene eines verlegten Gleises, mit über einen Fahrantrieb durch die Maschinenvorfahrt gegebener, kontinuierlicher Arbeits-Vorschubbewegung - mit wenigstens einem, mit dem Maschinenrahmen gelenkig verbundenen, höhenverstellbaren und gegen die Schi enenkopfoberfla'ehe anpreßbaren Werkzeugschlitten, der am Schienenkopf der Höhe und der Seite nach geführt ist und einen zu diesem verstellbaren Werkzeugträger zur Aufnahme eines mit seiner Stirnseite an die Schiene anpreß- und rotierbaren Bearbeitungswerkzeuges aufweist, dadurch gekennzeichnet ,daß der mit dem rotierbaren Bearbeitungswerkzeug (13) verbundene Werkzeugträger (14) zum raschen und groben Abtragen von Schienenkopf-Unregelmäßigkeiten - mit einer Antriebseinrichtung (15) zur Erteilung einer zusätzlichen, der kontinuierlichen Arbeits-Vorschubbewegung überlagerten und quer zur Schienenlängsrichtung bis zum unteren Ende der kreisbogenförmigen Schienenfahrflache verlaufenden, hin- und hergehenden Quer-Bewegung versehen ist, deren Größe wenigstens ein Drittel des Umfanges der an die Schienenkopf-Seitenfläche (29) angrenzenden kreisbogenförmigen Eckabrundungsfläche (31) beträgt bzw. dem Winkel c(/3 entsprechend bemessen ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Antriebseinrichtung (15) zur Erteilung dieser zusätzlichen hin- und hergehenden Quer-Bewegung verbundene Werkzeugträger - mit dem insbesondere als rotierbare Topf-Schleifscheibe ausgebildeten Bearbeitungswerkzeug (13) - entlang einer gekrümmten Führungsbahn (21) verschiebbar gelagert ist, deren Krümmung insbesondere entsprechend dem Soll-Profil des Schienenkopfe:: (27), vorzugsweise der Schienenkopf-Eckabrundungsfläche (31), ausgebildet ist.

3. Maschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger mit einem weiteren, Vorzugs-

• # v" til·"" · · ·

weise als Hydraulik-Exzenter ausgebildeten Antrieb (38) zur Erteilung von zusätzlichen, der Quer-Bewegung überlagerten Vibrationsbewegungen mit relativ kleiner Amplitude, verbunden ist.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Werkzeugschlitten (51) mit nur einem - zum raschen und groben Abtragen der Schienenkopf-Unregelmäßigkeiten im wesentlichen quer zur Maschinehlängsrichtung hin- und herbewegbaren Bearbeitungswerkzeug pro Schiene ein weiterer, mit der Maschine (52) verbundener Werkzeugschlitten (55) mit einer, zusätzlich zur kontinuierlichen Arbeits-Vorschubbewegung in Maschinenlängsrichtung hin- und herbewegbaren Schleifwerkzeug-Anordnung, insbesondere Rutschersteinen zum Feinschleifen und gegebenenfalls Glätten des Schienenkopfprofiles in Arbeitsrichtung der Maschine nachgeordnet und bzw. oder ein weiterer Werkzeugschlitten zum Abhobeln besonders großer Unregelmäßigkeiten in Arbeitsrichtung der Maschine vorgeordnet ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Kombination mit einer in Arbeitsrichtung unmittelbar nachfolgenden, selbstverfahrbaren Schleifmaschine (48) mit Rutschersteinen oder Topfschleifscheiben zum Feinschleifen der Schienenkopfoberflache und bzw. oder mit einer vorgeordneten selbstverfahrbaren Hobel-Maschine zum groben Abtragen besonders großer Schienenkopf-Unregelmäßigkeiten.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (14) in einer mit dem Werkzeugschlitten (8) verbundenen Kulissenführung (12) im wesentlichen quer zur Maschinenlängsrichtung verschiebbar gelagert ist, wobei der Werkzeugschlitten über an der Schienenkopfoberseite abroll bare Höhen-Führungsrollen (9) und.im unabgenützten Bereich der Schienenkopf-Seitenfläche abrollbare Seiten-Führungsrollen (lo) zur genauen und spielfreien Führung entlang der verlegten Schienen ausgebildet ist.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (15) zur Erteilung der

:- ut-

in rascher Folge hin- und hergehenden Quer-Bewegung des Bearbeitungswerkzeuges (13) aus einem mit dem Werkzeugschlitten (8) verbundenen Kurbelantrieb (23) und einer mit diesem und dem verschiebbar gelagerten Werkzeugträger (14) verbundenen Kurbelstange (22) gebildet und der Werkzeugträger (14) zur spielfreien Lagerung mit in der Führungsbahn (21) der Kulissenführung (12) in Spurführungsrillen abroll baren Führungsronen (2o) verbunden ist.