DE8027231U1 - Vorrichtung zum anschweissen von schienenhaltebolzen an unterlag- oder rippenplatten - Google Patents
Vorrichtung zum anschweissen von schienenhaltebolzen an unterlag- oder rippenplattenInfo
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Description
Omark Industries, Inc., 2100 S. E. Milport Road,
Portland, Oregon 97222, USA
0M33G-2182 - Ve/Me
Vorrichtung zum Anschweißen von Schienenhaltebolzen an Unterlag- oder Rippenplatten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anschweißen von Schienenbaltebolzen
an Unterlag- oder Rippenplatten von verlegten Eisenbahnschienen.
Seit Jahren haben die Eisenbahnen üblicherweise hölzerne Querschwellen
verwendet, auf welchen unter den Schienen Unterlag- oder Rippenplatte» angeordnet sind. Bis Rippenplatten sind auf den
Eisenbahnschwellen durch übliche Schienennagel verankert. Zusätzlich ist die Schiene mit der Rippenplatte durch übliche
Schienennagel oder Bolzen verbunden.
Die kontinuierliche und wiederholte Seitenbelastung auf den Schienen
durch die Fahrzeuge, die auf den Schienen laufen und durch andere Faktoren vie Eis, das sich unter dem Schienenfuß bildet,
führen letztlich dazu, daß die Schienennägel nach oben aus der
Schwelle herausgearbeitet werden. Wenn dies geschieht, kann eine Bewegung zwischen der Schiene und der Rippenplatte auftreten.
Diese Bewegung hat selbstverständlich den Nachteil, daß die Schien·
umkippen kann und Entgleisungen verursacht werden. Zusätzlich können die losen Schienennägel nicht das Schienenkriechen, d.h.
eine Längsbewegung der Schiene gegenüber den Rippenplatten verhindern.
In der Vergangenheit wurde die Anwendung von verschiedenen Formen der Sicherung der Schiene auf der Rippenplatte versucht, wie mit
Gewinde versehene Ankerbolzen, die in die Schwelle verschraubt wurden und mit federnden Haltebügeln zusammen arbeiten, die
gegen den Schienenfuß anlagen. Darüberhinaus wurde die Anwendung anderer Vorrichtungen versucht, wie z.B. Schwellen aus Beton, in
welche Anker eingegossen wurden, oder Sicherungsvorrichtungen, velehe in ähnlicher Weise mit federnden !!altern zusammenarbeiten^
um den Schienenfuß in Verbindung mit der Rippenplatte zu halten. Im letzteren Fall ist ein Ersatz der gesamten Schwelle unter einer
existierenden Schiene teuer and daher nicht praktikabel.
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Der Anmelder der vorliegenden Patentanmeldung hat ein neues Halterungssystem
für Schienen entwickelt, welches federnde Klemmen oder Klammern aufweist. Bei diesem System wird ein mit einem
Kopf versehener üaltebolzen an der Rippenplatte auf jeder Seite der Schiene angeschweißt. Eine federbeaufscblagte Klammer wird
mit einem Teil mit dem Haltebolzen verbunden, so daß die Klammer auf dem Schienenfuß der Eisenbahnschiene aufliegt. Diese Anordnung
führt zur Beweglichkeit der Klammer oder zu einer Elastizität zwischen der Schiene und der Rippenplatte, um die vorangehend beschriebenen
Schwierigkeiten mit den Schienennägeln zu vermeiden. Einer der bedeutsamsten Vorteile dieses Systems besteht darin,
daß die Haltebolzen und Klammern als Erneuerungs- oder Wiederherstellungesystem
für existierende Schienenstränge verwendet werden können. Die Anordnung der Haltebolzen ist derart, daß
sie zwischen bereite vorhandenen Schienennägeln an vorhandene Rippenplatten angeschweißt werden können, ohne daß die Notwendigkeit
besteht, die Schienennagel zu entfernen oder die Rippenplatten und Schwellen zu ersetzen.
Vorrichtungen zum Anschweißen von mit größeren Köpfen versehenen Haltebolzen auf einer metallischen Grundlage, wie z.B.
Rippenplatten, sind seit geraumer Zeit bekannt. Bei den bekannten Vorrichtungen handelt es sich entweder um eine stationäre
Maschine, die feat in einer Anlage angeordnet ist, oder um
eine tragbare Handachweißpiatole,Im Arbeitsbereich des Anechweißena
von Haltebolzen an Rippenplatten von Schienen müssen aber spezielle aus diesem Arbeitsbereich kommende Schwierigkeiten
in Betracht gezogen werden. Zunächst müssen vier solcher Haltebolzen an jeder der beiden Rippenplatten einer
Schienenacbwelle angeschweißt werden. Die tatsächliche Anzahl von Ilaltebolzen, die daher für einen vorgegebenen Abschnitt
einer Schienenstrecke verschweißt werden müssen, ist sehr groß und die Notwendigkeit für eine Vorrichtung zur Führung
der Haltebolzen und zu ihrer automatischen Verschweißung ist evident. Zusätzlich müssen die Versorgungsgeräte, wie ein
Schweißgenerator und Steuereinrichtungen geeignet sein, entlang eines konventionellen Schienenstranges bewegt zu werden.
Eine erste Lösung könnte darin bestehen, eine Vorrichtung zur Anschweißung der Haltebolzen auf einem Eisenbahnfahrzeug anzuordnen
und entlang der Schienen zu bewegen und zwei Haltebolzen auf jeder Seite jeder Schiene einer vorhandenen Schienenschwelle
gleichzeitig oder im wesentlichen gleichzeitig anzuschweißen und dann das Fahrzeug zur nächsten Schiene usw.
su bewegen. Gleichwohl bestehen aufgrund der physikalischen Einflußgrößen eines Eisenbahnsystems viele praktische Schwierigkeiten,
die bei einer solchen Lösung berücksichtigt werden müssen.
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Eine solche Einflußgröße besteht darin, daß die Schienenschwellen •ehr oft nicht absolut senkrecht zu den Schienen liegen. Das Auerichten
der Schweißpistolen zum Anschweißen eines Satzes von mit Köpfen versehenen Haltebolzen an einer Rippenplatte führt nicht
notwendigerweise zum Ausrichten des anderen Paares der Schweiß-» pistolenanordnung in einem genauen Längsverhältnis zur Rippenplatte
unter der gegenüberliegenden Schiene. In ähnlicher Weiee
rufen Variationen in den Abmessungen, die durch Verschleiß und Versetzung der Rippenplatten bewirkt werden, Abweichungen in der
Lage der Schienenanordnungen gegenüber der Schveißlage hervor.
Eine weiter noch in Betracht zu ziehende Schwierigkeit besteht in Hindernissen, welche entlang des Schienenstranges auftreten. Ein·
Form eines Hindernisses, die Störungen gegenüber den Schweißpistolenanordnungen
bewirken kann, ist die Verwendung von Stoßlaschen oder Kupplungen, die für die Verbindungen der Schienen
verwendet werden. Andere Formen von Hindernissen, welche Schwierigkeiten verursachen, bestehen aus Schienennägeln, die sich
nach oben aus der Schwelle so weit herausgearbeitet haben, daß sie «in Hindernis bilden.
Eine weitere Einflußgröße, die Schwierigkeiten beim Schweißen an
Ort und Stelle hervorrufen kann, besteht in dem vertikalen Abstand zwischen einem vorgegebenen Eisenbahnfahrzeug und einer
Schiene, da das Eisenbahnfahrzeug sich entlang des Schienenetranges
bewegt. Ausschläge oder Ablenkungen auf den Schienen auf losen Schwellen, Verschleiß der Schienen und ähnliches rufen
•inen vertikal variierenden Abstand zwischen einer Schweißpistole
und der Schiene hervor, der kompensiert werden muß.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, welche automatisch die Haltebolzen an die Unterlag- oder Itippenplatten aufeinanderfolgender
Schwellen eines bereite verlegten Gleises anschweißt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Vorrichtung an einem angetriebenen und auf den Schienen verfahrbaren Eisenbahnfahrzeug angeordnet ist und aus zwei jeweils einer
Schiene zugeordneten Schlitten besteht, die mittels eines Antriebes längs und quer zur Schiene innerhalb bestimmter Endetellungen
bewegbar sind, wobei jeder Schlitten wenigstens ein« auf die Rippenplatte richtbare Schweißpistole und eine Lagebestimmungs-
und Steueranordnung zur Erfassung der Relativlage der Rippenplatte in Bezug auf die Schweißpistole und zur
Steuerung des Schlittenantriebee trägt, um die Schweißpistole auf die Rippenplatte auszurichten.
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Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß die Schweißpistolen automatisch
eingestellt werden können* um Abweichungen in der Längsanordnung der Rippenplatten kompensieren zu können. Es sind hieran
zwei Schlittenanordnungen vorgesehen, von denen jeder Schien· des Gleises ein Schlitten zugeordnet ist. An jedem Schlitten können
zwei Schweißpietolen vorgesehen Bein, deren Träger sich in einem Winkel abwärts zur Rippenplatte erstrecken, auf welcher di·
mit Köpfen versehenen Haltebolzen angeschweißt werden sollen. Jede Schlittenaaordnung weist einen Schlittenantrieb auf, der die
Schlittenanordnung und die damit verbundenen Schweißpistolenanordnungen in beiden Richtungen sowohl längs zur Rippenplatte
als auch quer dazu bewegt, um die Schweißpistolen genau auf die
Rippenplatte einstellen zu können.
In vorteilhafter Weise weist hierzu die Lagebestimmungs- und
Steueranordnung einen Rippenplattensensor zum Anhalten des Fahrzeuges in einer bestimmten Stellung des Rippenplattensensors
gegenüber einer Rippenplatte nach deren Erfassung auf. Ferner weist jede Lagebestimmungs- und Steueranordnung einen Schienenstegsensor
auf, welcher seine Lage in Bezug auf die Schiene feststellt und den Schlittenantrieb steuert, um die Schweißpistole
quer zur Rippenplatte in eine genaue Schweißlage zu bewegen.
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Vorteilheft ist es, wenn der Rippenplattensensor den Schlittenantrieb
so steuert, daß dieser die Schweißpistole längs der Rippenplatte in eine genaue Schweißlage bewegt. Zweckmäßigerweiee
trägt jeder Schlitten zwei Schweißpistolen für das Anschweißen je eines Haltebolzens auf jeder Seite der Schiene.
Die Lagebestimmungs- und Steueranordnung kann bewegliche Sensortragarme
für den Rippenplattensensor und den Schienenstegsensor zur Bewegung beider Sensoren zwischen einer ersten Lage neben
der Rippenplatte und der Schiene und einer zweiten Lage oberhalb davon haben.
Der Rippenplattensensor ist also an einer Seite der Schiene angeordnet,
während der Schienenstegsensor an der gegenüberliegenden Seite der Schiene liegt.
Wenn das Fahrzeug sich von einer Querschwelle zur nächsten bewegt,
wird einer der Rippenplattensensoren als Lehrensensor ausgewählt und erfaßt die Annäherung der nächsten Rippenplatte und stoppt
das Fahrzeug in genauer Ausrichtung der Schweißpistolenanordnung mit der Rippenplatte. Danach tritt der andere Rippenplattenaensor
in Tätigkeit, um über die Steuerung der Schweißpistolenanordnung, den gegenüberliegenden Schlitten länge in einer Richtung
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zu bewegen, in welcher die durch diese Anordnung getragenen Schweißpistolen in eine genaue Längsschweißposition für die
gegenüberliegende Rippenplatte gebracht werden. Darauf treten die beiden Sensoren in Tätigkeit, um über die Steuereinrichtung
der Schweißpistole die Schweißpistole quer gegenüber den beiden Rippenplatten zu verschieben.
Nach der Erfassung und Ausrichtung der Schweißpistolen gegenüber den beiden Rippenplatten werden die Sensoren aus ihrer Lage
herausbewegt und die Schweißpistolenanordnung in eine Lage bewegt, in welcher die Haltebolzen mit der Rippenplatte verschweißt
werden. Danach werden die Schweißpistolenanordnungen zurückgezogen und der Prozeß wiederholt.
Ein Hindernissensor ist unterhalb des Fahrzeuges in der Nähe des
inneren Steges beider Schienen angeordnet, um Hindernisse zu erfassen. Der Hindernissensor ist in Fahrtrichtung vor den Schweißpistolen
und den Lagebestimmungs- und Steueranordnungen angeordnet.
Bei der Erfassung eines Hindernisses tritt der Hindernissensor in Tätigkeit und stoppt über Steuermittel das Fahrzeug,
bevor eine Beschädigung der Schweißpistolenanordnungen und der Lagebestimmung·- und Steueranordnungen auftreten kann.
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Zweckmäßigerweise hat jede Schweißpistole eine Spannvorrichtung für
die Haltebolzen sowie Lichtbogenschutzmittel und ein erstes Hydraulikaggregat zur Bewegung der Spannvorrichtung zwischen einer angehobenen
Lage und einer Schweißlage, in welcher sich der Haltebolzen in Eontakt mit der Rippenplatte befindet.
Vorteilhaft ist es hierbei, wenn Steueranordnungen für die Schveißpistolen
vorgesehen sind, um das erste Hydraulikaggregat an einer Stelle festzulegen, in welcher es zur Bildung einer ersten Ausgangsebene
einen bestimmten Druck auf den Haltebolzen ausübt.
Hierbei kann jede Schweißpistole ein zweites Hydraulikaggregat aufweisen,
welches die Spannvorrichtung und die Lichtbogenschutzmittel oder deren Halterungen trägt,und das um eine zweite Grundebene
herum zwischen einer angehobenen und einer abgesenkten Lage, beweglich
ist, um den Haltebolzen anzuheben und abzusenken. Die Lichtbogenschutzmittel können auch aus den Lichtbogen abdeckenden
Zusatzwerkatoffen bestehen, die über Halterungen der Schweißstell*
zugeführt werden. Andere Abdeckungen sind möglich. Die Lichtbogenschutzmittel
oder deren Halterungen sind federbeaufschlagt, um
gegenüber der Spanavorriehtung bewegbar zu sein und um damit dem
Kontakt des Haltebolzens mit der Bippenplatt· zu ermöglichen·
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungebeispiele·
in der Zeichnung näher erläutert.
Fig· 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Teil
eines Eisenbahnfahrzeuges, welches mit der erfindungsgemäßen
Anordnung ausgerüstet ist.
tenanordnuns mit Schweißpistolen und Lagebestimmungs·
und Steuereinrichtungen.
Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung die Lagebestimmungs-
und Steuereinrichtung im einzelnen.
Fig. k zeigt in perspektivischer Darstellung eine der
Schweißpistolen.
Fig. 5 zeigt in Ansicht einen Teil der Lagebestimmungsund
Steuereinrichtung nach den Fig. 1 und 3·
Schweißpistolen in ihrer Schweißlage gegenüber ■ einer Rippenplatte.
Fig. 7 zeigt in Ansicht den unteren Abschnitt eines Hindernissensorβ.
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Gemäß Fig. 1 wird ein Eisenbahnfahrzeug 10 mit Achsen 11, von denen
in Fig. 1 eine gezeigt ist, mittels eines nicht gezeigten Antriebes entlang von Schienen 12 mit einer bestimmten Geschwindigkeit verfahren.
Der Antrieb ermöglicht zwei Geschwindigkeiten, und zwar •ine erste, mit welcher das Eisenbahnfahrzeug entlang der Schien·
mit einer hohen Geschwindigkeit von etwa 27 km/h bewegt wird, während ein· zweite geringe Geschwindigkeit von etwa 6l cm/min während
des nachstehend beschriebenen SchweiOvorgangee angewendet
wird.
Das Fahrzeug weist, wie strichpunktiert angedeutet, Versorgungsgeräte, wie einen Schweißgenerator, Hydraulikpumpen, einen Spannungsgenerator
und andere entsprechende Steuer- und Antriebseinrichtungen auf, die für den Schweißvorgang notwendig sind aber
keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden.
Das Fahrzeug 10 enthält außerdem an seinem rückwärtigen Abschnitt zwei Schlitten 13* wobei zwei Schweißpistolen 14 von jedem der
Schlitten 13 gehaltert werden, die sich nach unten in ihre Schweißlage gegen Unterlag- oder Rippenplatten 15 bewegen können,
welch« auf Querschwellen 16 angeordnet sind (vgl. auch Fig. 6).
Jeder Schlitten 13 weist außerdem eine Lagebestimmungs- und
Steueranordnung 17 auf, die sich vom Schlitten 13 nach unten \
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in den Bereich der Rippenplatte 15 und des Steges der Schienen 12 erstreckt, um, vie nachstehend beschrieben, die Schweißpistole
genau auszurichten·
Das Fahrzeug weist ferner eine Steuerkoneole 18 und einen Sits 19 für die Bedienungsperson auf, von welchem aus das Fahrzeug und die
Schweißpistolen sowie die Schienenhaltebolzen und Liehtbogenschutzmittel
bedient werden können.
Ein Hindernissensor 20 ist auf der Innenseite des Schienenstegea
jeder Schiene angeordnet und erstreckt sich dort abwarte, wobei er
am Fahrzeug in Fahrtrichtung vor den Schweißpistolen und der LagebeStimmungβ-
und Steueranordnung gehaltert ist. Dieser Sensor dient der Feststellung von Hinderniesen und kann das Fahrzeug anhalten,
ehe die Schweißpistolen oder die Lagebestimmungs- und Steuereinrichtung
beschädigt werden.
Fig. 2 zeigt die Einzelheiten des Schlittens 13. Dieser weist einen Kastenrahmen 21 auf, an welchem die beiden Schweißpistolen
14 befestigt sind. Der Kastenrahmea 21 wird durch eine nicht dargestellte Hydraulikanordnung entlang von zwei Füh- ■
rungβstangen 22 bewegt.
Der gesamte Kastenrahmen einschließlich der daran montierten Anordnungen ist in schwalbenechwanzförmigen Führungeblocks 23
beweglich, die an Seitenschienen 24 auf jeder Seite dee Kastenrahmens
21 montiert sind. Ein Schlittenantrieb 25, der eine Hydraulikanordnung sein kann, ist an dem Kaetenrahmen 21 befestigt
und bewegt auf Kommando den Kastenrahmen 2J und die daran befestigten Schweißpistolen in Längsrichtung in Bezug
auf die Schiene und die Rippenplatte.
Aufgrund dieser Konstruktion kann der Schlitten 13 beide Schweißpistolen
quer und längs zur Rippenplatte entsprechend dem jeweiligen Steuerdruck der verschiedenen Hydraulikanordnungen bewegen.
Eine Lagebestimmung«- und Steueranordnung 17 ist an jedem Schlitten
13 befestigt und erstreckt sich abwärts in den Bereich der Bippenplatte und des Schienensteges, wie dies in den Figuren 2,
und 5 dargestellt ist. Gemäß Fig. 3 hat die Lagebestimmungs- und Steueranordnung 17 zwei Sensorträgerarme 26. Die Sensorträgerarme 26 sind mit einer Hydraulikanordnung 28 über eine Scherenanordnung
27 verbunden. Die durch die Hydraulikanordnung 28 betätigte Scherenanordnung 27 läßt die Sensorträgerarme 26 aufwärt·
aus dem Veg oder abwärts in ihre Betriebslage schwingen, wie die« in Fig. 5 gezeigt ist.
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Die Sensorträgeraxsue 26 weisen einen Rippenplattensensor 29 an
•inem Arm und einen Schienenetegeeneor 30 an dem gegenüberliegenden
Arm auf. Bei dem Rippenplattenseneor und dem Schienenategaeneor
handelt es eich um elektromagnetische Vorrichtungen,
velcht die Nähe der Rippenplatt· zum Rippenplattensensor und de· Steg«· zum Stegsensor feststellen und vie nachstehend beschrieben
arbeiten.
Fig. k zeigt eine Schweißpistole 14 im einzelnen. Diese weist
ein erstes Hydraulikaggregat mit einem Hydraulikzylinder 31
und einer zugeordneten Kolbenstange 32 auf. Das erste Hydraulikaggregat hat außerdem einen Führungsstab 3k und zugeordnete Führungen
35* die in einem Trägerblock 36 enden, der aufwärts und
abwärts durch das Hydraulikaggregat bewegbar ist.
Ein zweites Hydraulikaggregat 33 ist auf dem Trägerblock 36 befestigt. Dieses hat eine Mittenetellung zwischen den beiden
Endstellungen seines Hubes, die normalerweise auch die Ausgangs·»
stellung ist. Der Hub des Kolbens aufwärts und abwärts von dieser Grundebene aus vollzieht sich in bestimmten Grenzen zwischen
den angehobenen und abgesenkten Lagen, um das Anheben und Absenken eines zu verschweißenden Haltebolzens, wie nachstehend
beschrieben, zu steuern.
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Eine Spannvorrichtung 37 für den Haltebolzen ist gemäß Fig. k an
den unteren Ende des zweiten Hydraulikaggregates 33 vorgesehen. Zusätzlich ist ein nicht dargestellter Lichtbogenschutz am unteren
Ende des zweiten Hydraulikaggregates 33 vorgesehen und gegenüber der Spannvorrichtung 37 durch Federn so gehaltert, daß er
sich relativ zum zweiten Hydraulikaggregat und der Spannvorrichtung 37 bewegen kann, so daß der Haltebolzen in der Spannvorrichtung
austreten und die Schiene berühren kann, mit welcher er während des Schweißvorganges für den nachstehend beschriebenen Zweck
verschweißt wird.
Fig. 7 zeigt den Hindernissensor 20, welcher von einer langen
Tragstange 38 gehaltert wird, die an dem Fahrzeug befestigt ist.
Der Hindernissensor 20 kann außerdem von Hand aufwärts bewegbar sein, um ihn aus dem Bereich der Eisenbahnschienen zu bringen.
Gleichwohl nimmt die Trägerstange 33 in der normalen Arbeitsposition eine solche Lage ein, daß der Hindernissensor 20 sich
neben den inneren Steg der Schiene befindet. Der Hindernissensor weist eine Kontaktplatte 39 auf, die über einen Arm 40 mit dem
Hindernissensor 20 verbunden ist. Bei einem Hindernis, das von der Kontaktplatte 39 erfaßt wird, wie beispielsweise ein aus
der Bipptnplatt· nach oben hervorstehender Schienennagel oder
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•in vorstehender Verbindungsbolzen für eine Stoßlasche 41, vird
der Hindernieeeneor eingeschaltet« um ein Signal zu geben, welches
daa Vorhandensein eines Hindernisses anzeigt. Dieses Signal vird, vie nachstehend beschrieben, dafür benutzt, das Eisenbahnfahrzeug
xu stoppen, bis die Schveißpistolen und die Lagebestim-■ungs-
und Steueranordnung von Hand zurückgezogen und an dem Hinternis vorbeibewegt sind«
Beim Arbeitsablauf vird das Fahrzeug und die damit verbundene Ausrüstung entlang der Schienenetrecke mit hoher Geschwindigkeit
zu dem Punkt bevegt, an welchem die Schweißung beginnen soll. Dabei steuert die Bedienungsperson dae Fahrzeug vom
Sitz 19 aus über die Konsole 18. Das Fahrzeug wird dann auf die niedrige Geschwindigkeit geschaltet und bevegt sich entlang
der Schiene mit etva 6l cm/min.
Zu diesem Zeitpunkt vird der Hindernissensor 20 in seine Arbeitsposition
abgesenkt, vie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Die Schveißpistolen
14 befinden sich ebenso vie die Lagebestimmungs- und
Steueranordnung in ihren zurückgezogenen Lagen, vie dies in Fig. 1 dargestellt und in Fig. 5 strichpunktiert viedergegeben
ist.
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Rippenplattensensor 29 und der Schienenstegsensor 30 in ihre Ar
beitslage, vie dies in Fig. 5 mit ausgezogenen Linien wiedergegeben ist. Die Steuerung der Schweißpistolen ist so programmiert,
daß nun der Kastenrahmen 21 des Schlittens 13 in seine äußerste rechte Lage verschoben wird, in welcher der Rippenplattensensor
29 dem Schienensteg am nächsten ist. Damit ist sichergestellt, daß der Rippenplattensensor 29 sich oberhalb der
äußeren Kante der Rippenplatte befindet. In dieser Anfangslage wird außerdem der Schienenstegsensor 30 am weitesten vom Schienensteg
bei Beginn des Arbeitszyklus abgehalten.
Einer der beiden Schlitten 13 und die damit verbundene Lagebestimmungs-
und Steueranordnung 17 wird als Lehre ausgewählt. Es sei angenommen, daß im vorliegenden Fall die links in Fig.
wiedergegebene Schlittenanordnung 13 die Lehre sein soll. Dies· wird auf die Mitte ihrer Längsbewegung eingestellt und in dieser
Lage fixiert. Die andere Schlittenanordnung wird dann so programmiert, daß sie ihren Kastenrahmen 21 zu einer rückwärtigen
Lage über eine Strecke von etwa 15 cm bewegt. Diese Zurücksetzung ist im Hinblick auf die ungünstigsten Bedingungen
für «ine Schienenschwelle berechnet, die sich außerhalb der senkrechten Ausrichtung mit den Schienen und den Rippenplatten
befindet. Demgemäß wird der Rippenplattensensor 29 für den
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auf der rechten Seite angeordneten Schlitten stets hinter dem auf der linken Seite angeordneten Sensor um einen Betrag zurückbleiben,
der in Bezug auf die größte Versetzung der Schwelle in Rückwärtsrichtung berechnet ist.
Wenn sich das Eisenbahnfahrzeug vorwärts bewegt, erfaßt der
Rippenplattensensor 29 des linken Schlittens 13 die Vorderkante der Rippenplatte. Venn dies geschieht, wird ein Mikroprozessor,
der dsn Arbeitsablauf steuert, so programmiert, daß das Eisenbahnfahrzeug sich in einem vorbestimmten Abstand
nach vorn bewegt, worauf es an einem Punkt gestoppt wird, an welchem die Schweißpistolen des linken Schlittens
in der Längsmitte der Rippenplatte liegen. Eine solche Lage ist in Fig. 1 wiedergegeben.
Zu diesem Zeitpunkt stellt der Mikroprozessor die Lage des
Rippenplattonsensors 29 der rechten Schlittenanordnung fest.
Unter diesen vorher festgelegten Bedingungen hat der Rippenplattensensor
der rechten Seite noch nicht die Vorderkante der sugehörigen Rippenplatte erfaßt. Der Mikroprozessor bewegt
sodann, beaufschlagt durch die Steueranordnung der Schweißpistole, die Schlittenanordnung 13 in einer Längsrichtung,
um die Schweißpistole gegen die Rippenplatte zu bewegen, bis der Rippenplattensensor 29 die Rippenplatte erfaßt.
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Venn dies geschieht, bevegi der Mikroprozessor die Schlittenanordntusg
in Längsrichtung um eine bestimmte Strecke nach vorn, um die Schweißpistolen in Bezug auf die Bippenplatt· in Längerichtung
genau zu zentrieren.
Vie zuvor ausgeführt, besteht die ungünstigste zu berücksichtigende
Bedingung bei Eisenbahnschwellen darin, daß diese etwa 10 cm vorwärts oder rückwärts aus ihrer Senkrechten zu den
Schienen versetzt sind. Venn die Rückwärtsversetzung etwa 15 cm
beträgt, ist die ungünstigste Bedingung für eine Eisenbahnschwelle in Rückwärtsrichtung berücksichtigt. Die Schlittenanordnung
hat aber eine Bewegung in Längsrichtung von wenig« ■tens etwa 20 cm. Damit kann die ungünstigste Vorwärtsversetzung
von etwa 10 cm durch die Schlittenanordnung, die sich durch, die senkrechte Lage hindurch um etwa 10 cm außerhalb der senkrechten
Ausrichtung bewegen kann, kompensiert werden.
Die nächste Stufe im Lagebestimmungsprozeß besteht darin, daß beide
Schlittenanordnungen unter der Steuerung des Mikroprozessors nach links bewegt werden, um den Schienenstegsensor 30 an den Schien«msteg
heranzubringen, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Venn der Schienenstegsensor 30 sich in der Nähe des Schienensteges befindet,
wird ein Signal ausgelöst, welches unter der Steuerung
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des Mikroprozessor» die weitere Bewegung der Schlittenanordnung nach
links stoppt. In diesem Punkt sind die Spannvorrichtungen und Haltebolzen der Schweißpistole genau in Längs- und Querrichtung der
Schiene für ein genaues Schweißen ausgerichtet.
Venn die genaue Lage in Längs- und Querrichtung erreicht ist, schwingt
die Lagebestimmungs- und Steueranordnung 17 und ihre damit verbundenen Sensorträgerarme und Sensoren aus dem Weg aufwärts, wie dies
in Fig. 5 strichpunktiert dargestellt ist* Sodann bewegen die durch die ersten Hydraulikaggregate betätigten Schweißpistolenanordnungen
die zweiten Hydraulikaggregate und die damit verbundenen Spannvorrichtungen und Haltebolzen abwärts bis der Kontakt mit der Rippenplatte
15» wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, hergestellt ist. Der federnde Lichtbogenschutz erlaubt es dem Haltebolzen, in vollen Kontakt mit der Rippenplatte zu kommen.
Jede Schweißpistole wird beaufschlagt, bis ein bestimmter Druck in dem Schweißpistolen-Hydraulikzylinder erzeugt ist. Dieser
Druck wird unabhängig für jede Schweißpistole erfaßt und wenn er erreicht ist, wird die erste Hydraulikanordnung an der erreichten
Stelle fixiert, um eine erste Auegangsebene zu bilden. Auf diese Weise werden Abweichungen in der Höhe der Rippenplatte
Ton Schwelle zu Schwelle kompensiert.
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Der Mikroprozessor steuert dann die Betätigung der Schweißpistole,
um den Schveißstrom jeder der Schweißpistolenanordnungen zuzuführen.
Die« kann gleichseitig oder aufeinanderfolgend in Abhängigkeit von der Größe der Schveißstromquelle geschehen. Nach einer
bestimmten Zeit, die im Verhältnis zum Beginn der Auslösung des
Schveißstromes steht, wird das zweite Hydraulikaggregat betätigt,
um die damit verbundene Spannvorrichtung und den Haltebolzen aufwärts in eine bestimmte Lage von der zweiten Ausgangsebene aus zu
heben, die durch die normale Kolbenlage des zweiten Hydraulikaggregates, wie oben beschrieben, bestimmt ist. Wenn dies geschieht,
wird ein Lichtbogen gezogen, der ein Schmelzen in einem normalen bekannten Lichtbogenschweißverfahren hervorruft.
Nach einer bestimmten Zeit während des Schweißzyklus wird j-edes
zweite Hydraulikaggregat in entgegengesetzter Richtung beaufschlagt, um seinen Kolben in eine bestimmte Lage unterhalb der
zweiten Aasgangsebene zu bewegen und damit ein Absenken des
des Schweißprozesses gebildet wurde. Nach einer bestimmten Zeit
I^ des Absenkzustandes wird der Schweißstrom abgeschaltet und der
Haltebolzen wird in das geschmolzene Bad eingetaucht und erstarrt dort, um den Schweißprozeß abzuschließen.
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Ton den Rippenplatte und den derauf verschweißten Haltebolzen
zurückgezogen. Danach beginnt unter der Steuerung dee Mikroprozessor·
daa Fahrzeug langsam zur nächsten Schwelle zn fahren. Während dieses Intervalle lädt die Bedienungsperson von Hand
die Schweißpistolen mit Haltebolzen und Lichtbogenschutzmitteln·
Der die Anordnung steuernde Mikroprozessor senkt nach einer bestimmten Zeit die Trägerarme und Sensoren der Lagebestimmungsund
Steueranordnung an einem Punkt in der Mitte zwischen den Querschwellen und. an einem Punkt, wo die Lagebestimmunge- und
Steueranordnung frei von gerade verschweißten Haltebolzen ist, ab. Danach setzt das Fahrzeug seinen Weg zur nächsten Rippenplatt· fort, bei welcher der Vorgang nach Erfassen der Vorderkante
der linken Rippenplatte wiederholt wird.
Wenn zu irgendeinem Zeitpunkt der Hindernissensor 20 ein Hindernis
entlang der Schiene erfaßt, wird der automatische Prozeß unterbrochen und das Fahrzeug gestoppt* Zu diesem Zeitpunkt
kann die Bedienungsperson durch Augenschein die Art des Hindernisses feststellen und von Hand die Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges
steuern und falls nötig, die Lagebestimmungs- und Steueranordnung soweit zurückziehen, wie dies zur Umgehung des Hindernisses
notwendig ist. Anschließend kann sum automatischen Arbeiteablauf lurückgekehrt werden.
Claims (10)
1. Vorrichtung zum Anschweißen von Schienenhaitebolzen an Unterlag-
oder Rippenplatten von verlegten Eisenhahnschienen,, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung an einem angetriebenen und auf den Schienen verfahrbaren Eisenbahnfahrzeug (lO)
angeordnet ist und aus zvei Schlitten (13) besteht, die mittels eines Antriebes (25) längs und quer innerhalb bestimmter Endstellungen
bewegbar sind, wobei jeder Schlitten wenigstens eine Schweißpistole (14) und eine Lagebestimmungs- und
Steueranordnung (17) zur Steuerung des Schlittenantriebes (25) trägt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede
Lagebeatimmunge- und Steueranordnung (l7) einen Rippenplattensensor
(29) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede
Lagebestimmungs- und Steueranordnung (17) einen Schienenstegsensor
(30) aufweist.
h. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder
Schlitten (13) zwei Schweißpiatolen (14) trägt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Lagebestimmungs- und Steueranordnung (17) bewegliche Sensortragarme
(26) für den Rippenplattensensor (29) und den Schienenstegsensor (30) zur Bewegung beider Sensoren (29,30)
hat.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hindernissensor (20) vorgesehen ist, der am Fahrzeug (lO) in
Fahrtrichtung vor den Schlitten (30) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede
Schweißpistole (l4) eine Spannvorrichtung (37) für die Haltebolzen
sowie Lichtbogenschutzmittel und ein erstes Hydraulikaggregat (31,32) zur Bewegung der Spannvorrichtung (37)
zwischen einer angehobenen Lage und einer Schweißlage aufweist·
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine
Steueranordnung für die Schweißpistole (lh) vorgesehen ist zur Festlegung des ersten Hydraulikaggregates (31,32).
9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede
Schweißpistole (14) ferner ein zweites Hydraulikaggregat (33) aufweist, welches die Spannvorrichtung (37) und die Lichtbogenschutzmittel
trägt, und das um eine zweite Grundebene herum zwischen einer angehobenen und einer abgesenkten Lage
beweglich ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Liehtbogenschutzmittel federbeaufschlagt und gegenüber der
Spannvorrichtung (37) bewegbar sind.
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