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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Schleifen, genauer auf das
Fertigpolieren von Bahnschienen durch Schleifen und/oder Nachprofilieren der
Bahnschienen, insbesondere in engen Kurven der Bahn.
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Für die Schienenprofilierung werden heute Maschinen mit gesteuerten
Schleifeinheiten wie die in den Patentschriften CH 606 616 oder 633 336 beschriebenen
verwendet, die insbesondere den Nachteil aufweisen, dass sie bei jeder Verstellung
des Neigungswinkels der Schleifscheibe eine Nachstellung der Schleifscheibe
bezüglich der zu schleifenden Schiene erfordern. Des weiteren haben die
Schleifeinheiten einen beschränkten Schwenkwinkelbereich.
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Aus der Patentschrift GB-A-1 151 010 ist des weiteren eine Nachprofiliervorrichtung
für den Kopf zumindest einer Schiene bekannt, die einen Träger mit zumindest
einer Schleifeinheit umfasst, die zumindest eine durch einen Motor in Drehbewegung
versetzte Schleifscheibe sowie Organe zur axialen Verschiebung dieser
Schleifscheibe aufweist, um sie gegen eine Mantellinie des Schienenkopfes zu drücken und
somit ihre Abnutzung auszugleichen.
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Ein Problem, das sich bei den Schienen-Nachprofiliermaschinen stellt, ist der
Wunsch, mit derselben Schleifscheibe die Innenkehle, die Lauffläche und die
Aussenkehle der Schiene schleifen zu können. Das ist insbesondere bei der
Vorbereitung der Schienen für ihre Verlegung unabdingbar. Bei vorhandenen
Maschinen kann dies nur mit langwierigen Einstellungen von Hand und mit sperrigen
Schleifeinheiten erfolgen, deren Axialbewegung parallel zur Drehachse der
Schleifscheibe gross sein muss, und schliesslich sind diese grossen Axialbewegungen der
Schleifgenauigkeit abträglich.
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Die Patentschrift EP 0 145 919 beschreibt eine Maschine, deren Schleifscheibe oder
Schleifscheiben sich um einen weiten Winkel von etwa 180º schwenken lassen, also
um einen viel weiteren Winkel als bei früheren Maschinen, wobei es dennoch
vermieden wird, dass die Schleifscheibe im Verlaufe ihrer Schwenkbewegung mit
Hindernissen zusammenstösst, denen sie auf ihrer Bahn begegnen könnte, wie zum
Beispiel die Laschen, Schwellenschrauben usw. Um eine gute Schleifqualität
sicherzustellen, wird darüberhinaus vermieden, dass durch eine Veränderung der
Neigung der Schleifscheibe eine beträchtliche Nachstellung ihrer axialen Stellung
parallel zu ihrer Drehachse erforderlich wird, um ihren Kontakt zur Schiene wieder
herzustellen.
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In all diesen Ausführungsformen sind die Schleifeinheiten an unter einem
Schienenfahrzeug aufgehängten Schlitten oder Fahrgestellen angebracht und ruhen durch
Führungsrollen auf einer der Schienen. Daher ist die Bezugsebene für das Schleifen
durch die Lauffläche der in Bearbeitung befindlichen Schiene und nicht durch die
Ebene des Schienenweges definiert. Bei starker Abnutzung der Schiene ist die
Laufflächenebene der Schiene so verändert, dass die Nachprofilierung der Schiene
gegen eine ungenaue Bezugsebene erfolgt. Da andererseits schwenkbare
Schleifeinheiten mit einem zwei Schleifscheiben in Drehbewegung versetzenden Motor
verwendet werden, muss wegen der Höhe dieser Einheiten unter dem Schienenfahrzeug ein
beträchtlicher Raum zur Verfügung stehen, und es wird schwierig, unter diesem
Fahrzeug noch Führungsschlitten unterzubringen.
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Die in der Patentschrift CH 675 440 beschriebene Nachprofiliervorrichtung gestattet
es, diesem Nachteil abzuhelfen, indem die Schleifeinheiten auf dem Fahrgestell eines
Schienenfahrzeugs angebracht sind, das eine Radachse mit zwei Rädern an einem
seiner Enden hat und an seinem anderen Ende beweglich um eine zur Längsachse
des Schienenweges parallelen Achse an einem starren Rahmen mit zwei Rädern
angeschlossen ist. Auf diese Weise wird das Fahrgestell vom Schienenweg geführt
und definiert so eine zur Ebene des Schienenweges parallele Bezugsebene.
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Alle vorstehend beschriebenen Vorrichtungen benutzen Schleifscheiben mit einer
ebenen Arbeitsfläche, die daher nach dem Schleifen auf dem Schienenkopf
Längsfacetten hinterlassen. Ausserdem verursachen Diamantschleifscheiben Schleifmarken
quer zur Schiene. Bei Schleifen mit grossem Kraftaufwand können diese Facetten
und Schleifmarken beträchtlich sein und die Bruchfestigkeit der Schiene negativ
beeinflussen.
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Weiterhin sind Schleifvorrichtungen wie die in den Patentschriften DE-26 12 174
(vgl. den Oberbegriff im Anspruch 1) und DE-26 12 173 beschriebenen bekannt, in
denen die Schleifeinheiten schwenkbar auf einem Rahmen angebracht sind, der
selbst so montiert ist, dass er sich senkrecht gegen einen auf dem Schienenweg
rollenden Wagen verschieben kann. Dieser Wagen kann seitlich ausgezogen werden
und hat Organe, die ihn so spreizen, dass seine Spurkranzräder immer gegen die
Innenseite der Schiene gedrückt werden, um diesen Wagen den Schienenweg
entlang zu führen. Im Gegensatz zur vorangehenden hat diese Vorrichtung
Profilschleifscheiben, die eine relativ grosse Länge des Schienenkopfprofils und nicht
nur eine schmale, geradlinige Facette dieses Profils nachprofilieren. Diese
Vorrichtungen sind jedoch unbefriedigend, weil speziell in Kurven die Führung der
Schleifscheiben bezüglich der Schiene ungenügend genau ist und sowohl den Bruch
der Schleifscheibe wie auch eine unsachgemässe und sehr ungenaue
Nachprofilierung der Schiene hervorrufen kann, da der Wagen sehr lang ist, um mehrere
Schleifeinheiten tragen zu können.
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Zudem muss in überhöhten Kurven die Auflagekraft der Rollen an der
Aussenschiene genügend gross sein, um einerseits die Gegenkraft der Schleifscheiben
und andererseits die Teilkraft des Wageneigengewichts auszugleichen.
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Für die Innenschiene ist die Auflagekraft entgegengesetzt gleich derjenigen, die
auf die Aussenschiene ausgeübt wird, vermehrt um die Teilkraft des
entsprechenden Wagengewichts, daher ist diese Auflagekraft sehr hoch.
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Wegen des relativ grossen Abstands der Wagenräder (zwei Meter oder mehr) ist in
einer Kurve die Auslenkung des Auflagepunkts der zunächst der Mitte
angeordneten Schleifscheibe von der Verbindungslinie der Radberührungspunkte
bedeutsam (etwa 5 mm bei einem Krümmungsradius von 100 m), und an der Innenschiene
der Kurve ist es diese Schleifscheibe, die die gesamte oben erwähnte Auflagekraft
aufnehmen muss, so dass gewöhnlich ein Bruch der Schleifscheibe oder
Schleifscheiben erfolgt.
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In engen Kurven mit Radien von 100 bis 250 m werden die Schienen je nach dem
Netz und dem Rollmaterial mit einer Spurerweiterung von 15 bis 35 mm verlegt.
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Beim Schleifen von Schienen in diesen Kurven mit Schleifeinheiten, die auf
schienengeführten Wagen montiert sind, ist die Schleifscheibenachse um einen Weg
versetzt, der die Summe aus der Auslenkung zwischen den Transportrollen des
Wagens und der Spurerweiterung des Schienenweges darstellt. Diese bedeutsame
Verschiebung der Schleifscheibenachse ruft eine Absenkung der Unterkante der
Schleifscheibe hervor, die für eine um 45º geneigte Schleifscheibe bis zu 50 mm
und mehr betragen kann. Das ist unannehmbar, weil sich insbesondere die
Schienenbefestigungen und die Schleifscheibe gegenseitig beeinflussen, was zu
Schleifscheibenbruch führt.
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Die in der Patentschrift DE-26 12 174 beschriebene Vorrichtung, die
verhältnismässig einfach ist, gestattet es, die Spurerweiterung des Schienenweges in engen
Kurven auszugleichen, nicht jedoch die Auslenkung des Wagens, die genügt, um zu
Schleifscheibenbruch zu führen, wie wir es vorstehend gesehen haben.
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In der Schrift EP-A-0 344 390 ist noch ein Wagen vorgeschlagen worden, der eine
Transportrolle zwischen den Schleifeinheiten aufweist, um deren Ausrichtung und
daher deren Lage bezüglich der Schiene ändern zu können. Es muss bemerkt
werden, dass die beschriebene Vorrichtung nur mit Stirnschleifscheiben benutzt
werden kann, die andere Nachteile mit sich bringen.
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In den in den beiden Schriften DE-26 12 174 und EP-A-0 344 390 beschriebenen
Vorrichtungen müssen darüber hinaus die quer ausziehbaren Wagen auf die
Spurkränze der Räder eine sehr hohe Spreizkraft ausüben, um bei Überhöhungen die
Teilkräfte des Wagengewichts insgesamt sowie auch diejenigen des Gewichts der
Schleifeinheiten und die Auflagekräfte des Schleifen s ausgleichen zu können. Wegen
dieser hohen Spreizkraft sind Wagenentgleisungen häufig, besonders dann, wenn
die Schienen durch Kantenabschrägung abgenutzt sind.
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Die vorliegende Erfindung hat eine Vorrichtung zur Bahnschienen-Nachprofilierung
zum Ziel, in der die Führung der Schleifeinheiten bezüglich der Schiene sehr genau
ist, wobei einfache Mittel benutzt werden und darüber hinaus jede
Entgleisungsgefahr des Wagens beseitigt ist. Die vorliegende Erfindung umgeht
selbstverständlich
alle vorstehend angeführten Nachteile und liefert eine tadellose
Nachprofilierung.
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Die vorliegende Erfindung hat eine Vorrichtung für das Schleifen der
Schienenkopfoberfläche von zumindest einer Schiene eines Schienenweges zum Gegenstand,
der einen starren Rahmen aufweist, der mit dem Fahrgestell eines
Schienenfahrzeugs durch Huborgane für Leerfahrt des Fahrzeugs verbunden ist, wobei dieser
Rahmen entlang der Schiene geführt wird und die Vorrichtung zumindest eine
Schleifeinheit umfasst, die durch einen Aufbau aus zumindest einer Schleifscheibe
gebildet wird, die durch einen Motor in Drehbewegung versetzt wird, wobei jeder
eine Schleifeinheit darstellende Aufbau linear verschiebbar so auf einen
entsprechenden Träger montiert ist, dass er die Schleifscheibe an die Oberfläche der
Schiene heranführt oder sie von dieser wegführt und die Achse jeder
Schleifscheibe in der Vorrichtung in einer senkrecht zur Längsachse der Schiene
verlaufenden Ebene angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass jeder Träger
unabhängig mit Organen für geradlinige Bewegung auf den Rahmen montiert ist, so
dass sich dieser Träger relativ zum Rahmen in einer Richtung quer zur Schiene
bewegen kann; und dass jeder Träger zumindest eine Stützrolle und Stützorgane
aufweist, die diesen Träger mit dem Rahmen verbinden und diese Stützrolle in
unmittelbarer Nachbarschaft der entsprechenden Schleifeinheit gegen eine der
Flanken der Schiene drücken.
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Die beigefügte Zeichnung veranschaulicht schematisch und beispielhaft
verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemässen Schienenschleifvorrichtung.
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Figur 1 veranschaulicht schematisch die Positionierung einer Profilschleifscheibe
bezüglich der Schiene.
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Figur 2 veranschaulicht schematisch die Positionierung zweier Profilschleifscheiben
bezüglich der Schiene.
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Figur 3 ist eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der
erfindungsgemässen Vorrichtung.
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Figur 4 ist eine Aufsicht der in Figur 3 veranschaulichten Vorrichtung.
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Figur 5 ist eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung.
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Figur 6 ist eine Abwandlung einer Führungsrolle der Vorrichtung.
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Figur 7 ist eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung.
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Figur 8 ist eine Aufsicht der in Figur 7 veranschaulichten Vorrichtung.
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Figur 9 ist eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform der Vorrichtung.
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Figur 10 ist eine Querschnittszeichnung der in der Figur 9 veranschaulichten
Vorrichtung.
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Figur 11 ist eine Aufsicht einer der in Figuren 9 und 10 veranschaulichten
Vorrichtungen.
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Figur 12 ist eine Seitenansicht der wie in Figuren 3 und 4 veranschaulichten
Vorrichtung, die unter einem Schienenfahrzeug angebracht ist.
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Figuren 13 und 14 veranschaulichen eine Einzelheit einer Schleifeinheit, die mit
einem Werkzeug für das Nachschleifen der Profilschleifscheibe versehen ist.
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Figuren 15 und 16 veranschaulichen eine Abwandlung der Nachprofiliervorrichtung.
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Um die hier vorgestellten Probleme bei der Führung der Schleifscheiben lösen zu
können und gleichzeitig die Facetten an nachprofilierten Schienen sowie die
Schleifmarken quer zur Schiene zu beseitigen, hat die Inhaberin gefunden, dass
an der Schiene ein Endbearbeitungs- oder Polierschritt mit einer speziellen
Poliereinheit ausgeführt werden müsste, deren Schleifscheibe eine
Profilschleifscheibe ist, die also mit einem erheblichen Teil, somit auch einem gekrümmten Teil
der Schienenkopfoberfläche in Berührung steht. Ebenfalls ist erforderlich, dass
diese Profilschleifscheibe eine konstante Dezentrierung aufweist, so dass die
Senkrechte auf den die Achse der Schleifscheibe mit jedem ihrer Berührungspunkte
mit der Schiene verbindenen Radius parallel zur Schienenachse ist. Auf diese Weise
werden die Facetten und die querverlaufenden Schleifmarken beseitigt, und durch
die konstante Dezentrierung, d.h. eine genaue Positionierung der Schleifscheibe
bezüglich der Schiene, aber nicht mehr bezüglich des Schienenweges, kann jede
Beschädigung der Profilschleifscheibe vermieden und eine bisher unerreichte
Genauigkeit der Nachprofilierung des Schienenkopfes sichergestellt werden.
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Figur 1 veranschaulicht schematisch dieses Konzept. Man sieht die Schiene 1 mit
ihrem Querschnitt 1a, der den Umriss P des Kopfes 2 der Schiene 1 definiert. Man
sieht ebenfalls die Profilschleifscheibe 3, deren schleifende Arbeitsfläche in der
Form dem zu polierenden Abschnitt des Umrisses Pentspricht. Diese Schleifscheibe
3 ist bezüglich der Schiene 1 so positioniert, dass sie bezüglich der Längsebene
der Schiene dezentriert ist und die Achse 4 der Schleifscheibe sich nicht mit der
Schiene 1 kreuzt. Die Achse 4 der Schleifscheibe 3 liegt in einer zur Längsebene
der Schiene 1 senkrechten Ebene T, so dass die Verbindungslinie zwischen dem
Kopf 2 der Schiene 1 und der Schleifscheibe 3 in dieser zur Längsachse der
Schiene 1 senkrechten Ebene T liegt. Es versteht sich, dass eine sehr genaue
Führung der Profilschleifscheibe 3 bezüglich der Schiene 1 erforderlich ist, um eine
solche Positionierung der Schleifscheibe bezüglich der Schiene 1 sicherzustellen.
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Im Gegensatz zu allen bestehenden Schleifvorrichtungen, deren Schleifscheiben
durch einen auf dem Schienenweg rollenden Wagen oder Fahrzeug geführt werden,
muss man hier die Schleifscheibe oder ihren Träger direkt auf der zu
bearbeitenden Schiene führen, um die erforderliche genaue Führung zu erreichen,
vorzugsweise mit der Schieneninnenflanke, da diese durch die Schienenabnutzung am
wenigsten verformt ist und dort keine Hindernisse nahe der Schiene existieren.
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Figur 2 zeigt das Prinzip dieser Führung durch eine Rolle 5, die sich um eine mit
dem Träger 7 der Schleifscheibe fest verbundene Achse 6 dreht. Figur 2
veranschaulicht ausserdem schematisch die Verwendung von zwei Profilschleifscheiben
3, 3a, deren jede einen Abschnitt (A-B; C-D) des Umrisses P des Kopfes 2 der
Schiene 1 bearbeitet, wobei sich übrigens diese Abschnitte über eine bestimmte
Länge (C-B) überschneiden. Die Schleifscheiben 3, 3a werden somit über die Rolle
5 direkt von der Schiene geführt, wobei diese Rolle übrigens in Längsrichtung der
Schiene in unmittelbarer Nachbarschaft der Schleifscheiben angeordnet ist und es
theoretisch optimal wäre, sie in die die Schleifscheibenachse enhaltende Ebene zu
legen.
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Man sieht, dass bei Benutzung zweier sich überlappender Schleifscheiben diese so
geformt sind, dass sie an Punkten A und C des Umrisses nicht mehr mit der
Schiene in Berührung stehen, um jede Längsriefelung der Schiene zu vermeiden. An
Punkten A1 und C1 sind diese Schleifscheiben tangential zum Profil P des
Schienenkopfes. Bei Punkt B des Umrisses wird eine möglicherweise durch den Rand
der Schleifscheibe 3 erzeugte Längsriefelung automatisch durch die andere
Schleifscheibe 3a entfernt, die bei Punkt B zum Profil der Schiene 1 tangential ist.
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Alle veranschaulichten Ausführungsformen der Poliervorrichtung oder Vorrichtung
für die Nachprofilier-Endbearbeitung von Schienenköpfen bei Schienenwegen haben
einen Rahmen 10, der mechanisch mit dem Fahrgestell eines Schienenfahrzeuges
durch Huborgane für Leerfahrt verbunden ist, die in dieser Ausführungsform nicht
veranschaulicht sind.
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Dieser Rahmen 10 kann entweder direkt mit dem Fahrgestell des Schienenfahrzeuges
verbunden sein, oder er kann mit diesem Fahrzeug über einen Wagen verbunden
sein, der dazu bestimmt ist, von dem Schienenfahrzeug gezogen auf dem
Schienenweg entlang zu rollen, wobei dieser Wagen insgesamt durch die benannten
Huborgane angehoben wird, also zusammen mit dem Rahmen 10.
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In dem Falle, wo dieser Rahmen direkt mit dem Schienenfahrzeug verbunden ist,
also ohne einen dazwischen angeordneten Wagen, sind Mittel vorgesehen, um die
gesenkte Arbeitslage des Rahmens bezüglich der Schiene zu definieren. Diese
Organe können entweder auf dem Rahmen 10 schwenkbare Rollen ohne Spurkranz
sein, die dazu bestimmt sind, auf der Schienenoberfläche zu rollen, oder aber eine
Anschlagschiene, die die Senkrecht-Abwärtsverschiebung des Rahmens 10 bezüglich
des Fahrgestells nach unten hin begrenzt.
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Somit ist die Poliervorrichtung immer mit einem Schienenfahrzeug verbunden,
entweder direkt durch Huborgane oder indirekt, indem sie fest an einen auf dem
Schienenweg rollenden Wagen angeschlossen ist, der von dem Schienenfahrzeug
gezogen und mit diesem gleichfalls durch Huborgane für Leerfahrt des
Schienenfahrzeugs verbunden ist.
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In der Mehrheit der Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung, die
im folgenden als Beispiele beschrieben werden sollen, ist weder das
Schienenfahrzeug noch der eventuelle Wagen veranschaulicht, nur der Rahmen 10 wird
vorgestellt, der, wie weiter oben bemerkt worden ist, dem Schienenweg entlang
entweder durch das Schienenfahrzeug geführt wird, dem er angehört, oder durch
den auf dem Schienenweg rollenden Wagen, mit dem er fest verbunden ist.
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Eine solche Führung ist, wie in der Einführung gezeigt wurde, nicht genau genug,
um die heute verlangte Qualität der Schienen-Nachprofilierung sicherzustellen,
während es die vorliegende Erfindung aber gestattet, diesem Problem in
zufriedenstellender Art und Weise zu begegnen.
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Die erste, in Figuren 3 und 4 veranschaulichte Ausführungsform umfasst zumindest
eine Poliereinheit, hier zwei, deren jede durch einen Aufbau aus zumindest einer
Diamant-Profilschleifscheibe 11 gebildet wird, die durch einen Motor 12 in
Drehbewegung versetzt wird. Diese Poliereinheiten 11, 12 sind geradlinig verschiebbar
so auf einem Träger 13 montiert, dass die Schleifscheibe 11 an die Oberfläche der
Schiene 1 oder deren Kopf 2, dessen Oberfläche poliert werden soll, herangeführt
oder von dieser weggeführt werden kann.
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Die arbeitende Partie A der Vorderfläche der Diamant-Profilschleifscheibe 11 hat
eine Gestalt, die genau derjenigen entspricht, die man dem Teilstück des Umrisses
P des Kopfes der Schiene 1 erteilen möchte, mit dem sie in Berührung steht.
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In diesem Beispiel bestehen die Organe, die es gestatten, die Poliereinheit 11, 12
linear in Richtung auf die Schiene 1 zu verschieben, aus zwei doppeltwirkenden
Winden, deren Zylinder 14 fest mit dem Motor 12 verbunden sind, während die
(nicht veranschaulichten) Kolben fest mit Schäften 15 verbunden sind, die starr an
der Längsseiten des Trägers 13 befestigt sind.
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Der Träger 13 ist mit dem Rahmen 10 über vier Pleuel 16 verbunden, die mit einem
ihrer Enden beweglich an dem Träger 13 und mit dem anderen Ende am Rahmen 10
entlang von Achsen angebracht sind, die sich parallel zur Längsachse des Trägers
13 erstrecken, also im wesentlichen parallel zur Längsachse der Schiene 1, 2.
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Der durch den Rahmen 10, den Träger 13 und die Pleuel 16 zusammengesetzte
Aufbau bildet ein deformierbares Parallelogramm, das es dem Träger 13 gestattet, sich
sowohl in einer Querrichtung wie auch senkrecht zur Längsachse der Schiene zu
verschieben. Dieses deformierbare Parallelogramm stellt Mittel zur geradlinigen
Bewegung dar, die es dem Träger 13 gestatten, sich relativ zum Rahmen 10 in einer
Richtung quer zur Schiene zu bewegen, also in einer Richtung, die ungefähr
senkrecht zur Längsachse dieser Schiene 1, 2 liegt.
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Der Träger 13 hat zumindest eine Stützrolle, hier zwei Stützrollen 17, die sich lose
um senkrechte Achsen, also senkrecht zur Schlittenebene, drehen. Jede dieser
Stützrollen ist einer Polieranordnung 11, 12 zugeordnet und in unmittelbarer
Nachbarschaft der Achse der entsprechenden Schleifscheibe 11 angeordnet.
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In dem veranschaulichten Beispiel sind diese Rollen 17 dazu bestimmt, mit der
Innenflanke des Kopfes 2 der Schiene 1 in Berührung zu treten, und können sich
daher nicht immer in der gleichen, zur Längsachse der Schiene senkrechten Ebene
wie die Drehachse der entsprechenden Schleifscheibe 11 befinden, was die optimale
Lage wäre, um die beste Führung dieser Schleifscheibe zu erreichen. Dies könnte
realisiert werden, wenn der Winkel genügend gross ist, oder aber in einer
Ausführungsform, in der die Rollen 17 mit der Aussenflanke des Schienenkopfes 2 in
Berührung zu kommen hätten. Eine solche Lösung ist jedoch nicht immer möglich,
wenn an der Aussenseite der Schiene Hindernisse vorhanden sind.
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Der Träger 13 ist ferner mit dem Rahmen 10 durch zwei Schubwinden 18 verbunden,
deren Zylinder beweglich auf senkrechten Stangen sitzt, die einen Teil des Rahmens
10 darstellen, während der den Kolben tragende Schaft beweglich mit dem Träger
13 verbunden ist. Diese Winden 18 gestatten es, die Rollen 17 mit einer
vorbestimmten
Kraft gegen die Flanke des Kopfes 2 der Schiene 1 gedrückt zu halten.
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Somit wird die Führung des Trägers und daher der Poliereinheiten in äusserst
genauer Art und Weise und unabhängig von seitlichen Hin- und Herbewegungen des
Fahrzeugs oder des Wagens und daher des Rahmens 10 verwirklicht. Diese Führung
ist auch vom Gewicht eventueller Wagen und des Rahmens 10 unabhängig. Ferner
sind die Auflagepunkte dieser Führung in unmittelbarer Nachbarschaft zur Achse
der Schleifscheiben 11 gelegen, so dass die Führungsgenauigkeit sowohl auf
geradlinigen Teilstücken des Schienenweges wie auch in Kurven oder Gegenkurven
dieses Schienenweges wirksam ist. Die Entfernung zwischen den beiden Stützrollen
17 ist tatsächlich sehr gering im Verhältnis zum Krümmungsradius einer Kurve des
Schienenweges, so dass selbst in Kurven die Stellung der Schleifscheiben 11
bezüglich der Schiene 1, 2 immer (auf einige Zehntel Millimeter) genau sichergestellt
ist.
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Dank dieser genauen Führungsvorrichtung ist es möglich,
Diamant-Profilschleifscheiben für das fortlaufende Polieren von Schienen zu benutzen und daher mit
einem Endbearbeitungsgang die Schleiffacetten zu beseitigen und gleichermassen
die Schleifmarken quer zur Schiene zu beseitigen, indem Schleifscheiben eingesetzt
werden, deren Drehachse sich in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der
Schiene befindet, sowie jede Beschädigung der Schleifscheiben dank der genauen
Führung dieser Schleifscheiben zu vermeiden, die direkt in Bezug auf die Schiene
und unabhängig von den Querbewegungen des sie tragenden Fahrzeuges oder
Wagens erfolgt, und zwar mit verminderter Kraftanwendung, unabhängig vom Gewicht
eventueller Wagen und des Rahmens 10.
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Es ist offensichtlich, dass ein zweiter Träger 13 vorgesehen werden kann, der
Poliereinheiten trägt, die mit der anderen Bahnschiene zusammenwirken. Dieser
zweite Träger wird dann in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben auf
den Rahmen 10 montiert, und zwar symmetrisch bezüglich der Längsachse der Bahn,
also bezüglich der Längsachse dieses Rahmens 10.
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Figur 5 veranschaulicht eine Abwandlung der Poliereinheit, in welcher die
Baugruppe oder die Baugruppen, die von einem Motor 12 und einer
Diamant-Profilschleifscheibe 11
gebildet werden, eine Achse besitzen, die ebenfalls in einer zur
Längsachse des Trägers 13 und damit der Schiene 1, 2 senkrechten Ebene gelegen,
aber gegen eine vertikale Richtung senkrecht zur Bahnebene in einem Winkel
(siehe Figur 1) geneigt ist. Eine solche Anordnung der Baugruppe "Motor 12 -
Schleifscheibe 11" ist besonders vorteilhaft für das Polieren der gesamten
Schienenlauffläche oder sogar eines Teiles der äusseren Hohlkehle der Schiene.
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Die in Figur 6 veranschaulichte Abwandlung zeigt eine andere Ausführungsform der
auf dem Träger 13 schwenkbaren Stützrolle. In dieser Ausführungsform hat die
Rolle die Gestalt einer abgeschrägten Scheibe 19, die fest mit einer Achse 20
verbunden und durch Kugellager 21 auf dem Träger 13 schwenkbar ist. Diese
Anordnung der Stützrolle oder Stützrollen ist besonders interessant, weil man mit
ihr einen geringen Raumbedarf auf der Innenseite der Schiene erzielen kann.
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In den vorstehenden Ausführungsformen umfasst die Poliervorrichtung einen
Rahmen und zwei auf einen Träger montierte Poliereinheiten, wobei der Träger wegen
seiner Verbindung zum Rahmen in der Gestalt eines deformierbaren Parallelogramms
eine geringfügige Höhenänderung bzw. eine Versetzung in der Senkrechten erfährt,
wenn er quer zur Schiene verschoben wird. Diese Höhenänderungen sind gering
und können leicht durch die Winden 14 kompensiert werden.
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In bestimmten Fällen ist es jedoch wünschenswert, dass die Querbewegung des
Trägers relativ zum Rahmen streng geradlinig erfolgt. Eine solche Ausführungsform
ist in den Figuren 7 und 8 beispielhaft veranschaulicht.
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In dieser Ausführungsform ist der Rahmen 10 mit dünnen Tragplatten 22 versehen,
die sich nach unten hin erstrecken und deren unteres Ende mit zwei kalibrierten
Bohrungen versehen ist. Für jeden Träger 13 ist der Rahmen mit zumindest zwei
dünnen Tragplatten 22 versehen, die zu beiden Seiten des Trägers angeordnet
sind.
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In dieser Ausführungsform ist der Träger 13 für eine Poliereinheit mit einer
einzigen Baugruppe "Schleifscheibe 11 - Motor 12" vorgesehen, die ebenfalls über
Winden 14 auf den Träger montiert ist.
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Dieser Träger 13 hat hier die allgemeine Gestalt eines quadratischen Rahmens mit
zwei Querverstrebungen, an denen die Schäfte der Winden 14 befestigt sind. Dieser
Träger 13 hat auch zwei Stützrollen 17, die dazu bestimmt sind, mit der Innenflanke
des Schienenkopfes 2 in Berührung zu kommen.
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Der Träger 13 ist beidseitig mit zwei Schäften oder Gleitführungen 23 bzw. 24
versehen, die sich senkrecht zur Schienenlängsachse erstrecken und ohne Spiel
in den kalibrierten Bohrungen der dünnen Tragplatten 22 gleiten. Somit kann der
Träger 13 geradlinig quer zur Schiene bezüglich des Rahmens 10 verschoben
werden.
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Die Enden der beiden Schäfte 24 sind miteinander durch eine Platte 25 verbunden,
mit der der Schaft der Winde 18 beweglich verbunden ist, so dass die Rollen 17
gegen die Innenflanke des Schienenkopfes 2 gedrückt werden können.
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In der in Figuren 9 und 10 veranschaulichten Ausführungsform hat die
Poliervorrichtung einen Träger wie den mit Bezug auf Figuren 3 und 4 beschriebenen, der
mit dem Rahmen 10 durch Pleuel 16 und Winden 18 verbunden ist und Stützrollen
17 hat, die mit der Innenflanke des Schienenkopfes 2 in Berührung kommen.
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In dieser Ausführungsform hat die Poliereinheit zwei Baugruppen "Schleifscheibe
11 - Motor 12", die starr durch untere Bügel 27 miteinander verbunden sind. Der
Schlitten 13 weist darüber hinaus obere Bügel 26 auf, die mit den Bügeln 27 dieses
Schlittens fest verbunden sind. Diese Poliereinheit ist mit Führungsrollen 28
versehen, die mit Führungselementen 29 des Trägers 13 zusammenwirken und eine
Verschiebung der Poliereinheit in Richtung auf die Schiene relativ zum Träger 13
gestatten. Diese Verschiebung der Schleifscheiben in Richtung auf die Schiene
wird durch eine zentrale Winde gesteuert, deren Kolben fest mit einem oberen
Schaft 31 verbunden ist, dessen Ende gleitend zwischen den oberen Bügeln 26
montiert ist, während der untere Schaft 32 dieser zentralen Winde beweglich mit
den unteren Bügeln 27 verbunden ist. Sperrvorrichtungen 33, 34 gestatten es, das
obere Ende des Schafts 31 relativ zu den Bügeln 26 zu arretieren. Im Betrieb sind
die Sperrvorrichtungen 33, 34 entsperrt, so dass sich die Auflagekräfte der beiden
Schleifscheiben 11 an der Schiene automatisch ausgleichen, wenn die beiden
Baugruppen der Poliereinheit gleichzeitig durch die zentrale Winde 30 gegen die
Schiene bewegt werden.
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Es ist offensichtlich, dass zwei Stützrollen des mit Bezug auf Figur 6 beschriebenen
Typs in dieser Ausführungsform der Poliereinheit mit einer doppelten Baugruppe
"Schleifscheibe 11 - Motor 12" benutzt werden können.
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In einer Ausführungsform könnten die beiden Schleifscheiben 11 durch einen
einzigen Motor 12 über eine entsprechende kinematische Verbindung, ein Getriebe,
Treibriemen usw. in Drehbewegung versetzt werden.
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Die beiden Figuren 11 und 12 veranschaulichen eine Ausführungsform, in der der
Rahmen 10 der Poliervorrichtung über Huborgane direkt auf ein Schienenfahrzeug
V montiert ist, wobei diese Huborgane hier aus einer doppeltwirkenden Winde
bestehen, deren Zylinder 40 mit dem Fahrzeug V fest verbunden ist, während der
ihren Kolben tragende Schaft 41 fest mit dem Rahmen 10 verbunden ist.
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Der Rahmen 10 kann also in der Senkrechten relativ zum Fahrzeug V bewegt
werden und wird in diesen Bewegungen durch die Führungselemente 42 geführt, die
mit dem Fahrzeug V fest verbunden sind und in zu diesem Zweck vorgesehenen
Durchführungen des Rahmens 10 gleiten. Die Bewegung des Rahmens 10 bezüglich
des Fahrzeugs V wird sowohl nach oben wie nach unten hin begrenzt, indem der
Rahmen 10 mit Teilen des Fahrzeugs V in Berührung kommt, die einen oberen
Anschlag 43 bzw. unteren Anschlag 44 darstellen.
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In diesem Beispiel trägt jeder Rahmen 10 zwei Schlitten 13 pro Schienenstrang, und
jeder Schlitten 13 trägt eine Poliereinheit mit zwei Baugruppen "Schleifscheibe 11
- Motor 12". Diese Schlitten 13 und ihre Poliereinheiten sind von der mit Bezug auf
Figuren 9 und 10 beschriebenen Art.
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In bestimmten Fällen, wenn die Poliergenauigkeit besonders hoch sein muss, kann
man den Schlitten 13 mit einem Werkzeug für das Profilnachschleifen der
Schleifscheibe 11 ausrüsten. Figur 13 veranschaulicht schematisch ein solches
Nachschleifwerkzeug
für die Schleifscheibe 11. Auf dem Schlitten 13 ist eine doppeltwirkende
Winde 45 angebracht, deren durch den Kolben betätigter Schaft 46 mit einem
Anschlagstück 48 ausgerüstet ist und an seinem Ende ein Nachschleifwerkzeug 47
trägt, das drehbar oder nicht drehbar ist und dessen Schnittfläche 49 der
gewünschten Gestalt des arbeitenden Teilstücks A der Vorderseite der
Diamantschleifscheibe 11 entspricht. Zum Nachschleifen der Schleifscheibe 11 genügt es, das
Nachschleifwerkzeug 47 mit Hilfe der Winde 45, 46 an die Schleifscheibe
heranzubringen, während diese an der Schiene arbeitet.
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Figur 14 veranschaulicht eine Abwandlung dieses Nachschleifwerkzeugs der
Schleifscheibe, bei der das Werkzeug 47 starr auf dem Schlitten 13 angebracht ist. In
diesem Falle wird die Schleifscheibe zum Nachschleifen mit den Winden 14 für die
Vorwärtsbewegung der Poliereinheit in Richtung auf das Werkzeug 47 bewegt, wenn
sie nicht arbeitet.
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Zahlreiche Abwandlungen der beschriebenen Poliervorrichtung können in Betracht
gezogen werden, und es ist insbesondere möglich, durch Veränderung der
Achsenneigung der Baugruppe "Schleifscheibe 11 - Motor 12", aber ohne dass diese Achse
aus einer zur Schienenlängsachse senkrechten Ebene heraustritt, alle Partien des
Schienenkopfes 2 zu polieren, also sowohl die Lauffläche wie die beiden Hohlkehlen
innen und aussen.
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Für eine optimale Führung insbesondere in Kurven wird eine Rolle pro
Schleifscheibe benötigt, die soweit möglich in die zur Schiene senkrechten Ebene, die die
Schleifscheibenachse enthält, gelegt wird. Der Platzbedarf der Teile erlaubt eine
solche Gestaltung im allgemeinen nicht. Deshalb umfasst die verwirklichte Lösung
eine Rolle pro Schleifscheibe, die so nahe wie möglich zu der benannten Ebene
plaziert wird.
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Eine einzige Rolle je zwei Schleifscheiben ist ebenfalls vorstellbar, wobei diese
Rolle dann zwischen den beiden Schleifscheiben einer Baugruppe mit zwei
Poliereinheiten angeordnet ist. Die Bewegung der Andrückwinden muss dann
synchronisiert werden, um eine Verschiebung des Schlittens 13 parallel zur Achse des
Rahmens 10 sicherzustellen. In bestimmten Schienennetzen, die keine Hindernisse
in unmittelbarer Nachbarschaft zur Schiene ausserhalb des Schienenweges
aufweisen, ist es angebracht, die Führungsrolle in der zur Schiene senkrechten Ebene,
die die Schleifscheibenachse enthält, anzuordnen.
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Die Verschiebung der Schleifscheibe entlang ihrer Achse ist die beste Lösung, um
ihre Abnutzung zu kompensieren, weil dann die Stellung der Schleifscheibe relativ
zur Schiene unverändert bleibt. Gleichwohl ist eine Verschiebung in einer anderen
Richtung vorstellbar. Im Falle einer Gruppe von zwei Schleifscheiben mit
verschiedenen Neigungswinkeln ist es zum Beispiel günstig, wenn die Verschiebung in einer
Richtung erfolgt, die zwischen den beiden Neigungswinkeln liegt.
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In den im vorstehenden beschriebenen Ausführungsformen ist die Vorrichtung
vorzugsweise zum Feinschliff bzw. zum Polieren der Schiene bestimmt, wobei alle
Schleifmarken und Facetten entfernt werden. Daher werden in den beschriebenen
Vorrichtungen Profilschleifscheiben benutzt, deren Achse nicht die
Schienenlängsachse schneidet.
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Dank des Prinzips der vorliegenden Schleifvorrichtung ist es aber möglich, die
Führung von Schleifeinheiten mit Diamantschleifscheiben mit ebenen Schleifflächen
oder mit Stirnschleifscheiben zum intensiven Schleifen von Schienen radikal zu
verbessern.
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Figuren 15 und 16 veranschaulichen eine solche Anwendung der
erfindungsgemässen Vorrichtung, die der in Figuren 3 und 4 veranschaulichten ähnelt, aber eine
Diamantschleifscheibe mit ebener Vorderseite pro Nachprofiliereinheit aufweist und
in der die Schleifeinheiten ausserdem um eine zur Schienenlängsachse parallelen
Achse verschiebbar sind.
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In dieser Ausführungsform besteht jede Schleifeinheit aus einem Motor 50, dessen
Achse eine Diamantschleifscheibe 51 in Drehbewegung versetzt. Diese
Diamantschleifscheibe 51 hat eine ebene vordere Arbeitsfläche und kann daher starke
Belastungen aushalten, somit wenn nötig ein intensives Schleifen des Kopfes 2 der
Schiene 1 ausüben.
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Die beiden Schleifeinheiten 50, 51 sind über Winden 53 auf einem Träger 52
angebracht, wobei es die Winden gestatten, diese Einheiten geradlinig relativ zum
Träger 52 und parallel zur Achse des Motors 50, also senkrecht zur
Schienenlängsachse zu verschieben. Der Träger 52 besteht aus Längsträgern 52a und Endplatten
52b, wobei letztere auf Zapfen 54, die fest mit einem Schlitten 55 verbunden sind,
schwenkbar sind. Doppeltwirkende Winden 56 verbinden den Träger 52 mit dem
Schlitten 55 und gestatten es, den Träger 52 im richtigen Winkel zum Schlitten 55
einzustellen und zu positionieren, somit die Längspartie des Schienenkopfes 2 zu
bestimmen, auf welcher die Schleifscheibe 51 zu arbeiten hat.
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Der Schlitten 55 ist, wie in den anderen Ausführungsformen, mit dem Rahmen 10
durch Pleuel 16 verbunden, während es eine Winde 18 gestattet, die Rollen 17 des
Schlittens 55 gegen die Innenflanke der Schiene zu drücken.