EP3879032B1

EP3879032B1 - Positioning device for positioning a machining tool relative to a rail

Info

Publication number: EP3879032B1
Application number: EP20162476.4A
Authority: EP
Inventors: Robin Antoine
Original assignee: Vossloh Rail Maintenance GmbH
Current assignee: Vossloh Rail Maintenance GmbH
Priority date: 2020-03-11
Filing date: 2020-03-11
Publication date: 2024-04-17
Anticipated expiration: 2040-03-11
Also published as: EP3879032A1; CN113389098A; CN113389098B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung zum Positionieren eines an einem an einem Schienenfahrzeug festgelegten Gestell angeordneten, einen Wirkabschnitt zum Bearbeiten eines Schienenkopfes aufweisenden Bearbeitungswerkzeuges relativ zu einer im Gleis verlegten, von dem Schienenfahrzeug überfahrenen Schiene, wobei die Stelleinrichtung einen ersten Stellmechanismus zum Verändern einer quer zu einer Längsrichtung der im Gleis verlegten Schiene gesehenen Winkelposition des Wirkabschnitts des Bearbeitungswerkzeuges aufweist und zudem mit Vorteil einen zweiten Stellmechanismus zum Verändern eines Abstandes des Wirkabschnitts des Bearbeitungswerkzeugs zu dem Schienenkopf der im Gleis verlegten Schiene aufweisen kann.The present invention relates to an adjusting device for positioning a machining tool arranged on a frame fixed to a rail vehicle and having an active section for machining a rail head relative to a rail laid in the track and traveled over by the rail vehicle, wherein the adjusting device has a first adjusting mechanism for changing an angular position of the active section of the machining tool seen transversely to a longitudinal direction of the rail laid in the track and can also advantageously have a second adjusting mechanism for changing a distance of the active section of the machining tool to the rail head of the rail laid in the track.

Es ist bekannt, dass im Gleis verlegte Schienen für Unterhalts- und Instandhaltungszwecke einer Bearbeitung unterzogen werden. Insbesondere kann das Befahren mit massereichen Schienenfahrzeugen zu Verschleiß am Schienenkopf und zu einer Veränderung dessen Querprofils führen. Sie müssen insoweit in zeitlichen Abständen reprofiliert werden. Auch können sich durch über lange Zeiträume erfolgte Überfahrten der Schienen von Schienenfahrzeugen Mikrorisse in der Schienenoberfläche, insbesondere der Oberfläche des Schienenkopfs, bilden, die die Gefahr einer weiteren Rissbildung und eines möglichen Schienenbruchs nach sich ziehen.It is known that rails laid in the track are subjected to treatment for maintenance and repair purposes. In particular, driving over them with heavy rail vehicles can lead to wear on the rail head and to a change in its cross-section. They must therefore be reprofiled at regular intervals. Microcracks can also form in the rail surface, particularly the surface of the rail head, when rail vehicles drive over the rails over long periods of time. which entails the risk of further cracking and possible rail breakage.

Im Rahmen der Wartung, der Instandhaltung, aber auch von vorbeugenden Wartungsarbeiten von im Gleis verlegten Schienen werden daher verschiedene Verfahren eingesetzt. So gibt es gleisfahrbare Fräseinrichtungen, mit denen die im Gleis verlegten Schienen reprofiliert werden. Heutzutage werden im Gleis verlegten Schienen, insbesondere auf Hochgeschwindigkeitsstrecken, aber auch prophylaktisch geschliffen, um mit einem geringen Materialertrag Mikrorisse abzuschleifen bzw. der Bildung von Mikrorissen vorzubeugen. Dies geschieht seit vielen Jahren erfolgreich mit einem Verfahren, bei dem frei rotierende, nicht angetriebene und auf einer Rotationsachse gelagerte Schleifkörper, deren Rotationsachsen in einem von 90° verschiedenen Winkel schräg zu den Schienen gestellt sind, mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit (zum Beispiel Geschwindigkeiten von etwa 80 km/h) überfahren werden, wobei aufgrund der hohen Geschwindigkeit und der Reibwirkung ein ausreichendes Moment erzeugt wird, um die Schleifkörper in Rotation zu versetzen und damit eine Schleifwirkung auf der Oberfläche des Schienenkopfes zu erhalten. Ein solches Verfahren und eine Vorrichtung für dessen Durchführung sind z.B. in der EP 708 205 A1 und auch in er EP 1 460 176 A1 beschrieben.Various methods are therefore used for the maintenance, repair and preventive maintenance of rails laid in the track. There are, for example, track-mounted milling devices that can be used to re-profile the rails laid in the track. Nowadays, rails laid in the track, particularly on high-speed lines, are also ground prophylactically in order to grind down microcracks with a low material yield or to prevent the formation of microcracks. This has been done successfully for many years using a method in which freely rotating, non-driven grinding bodies mounted on a rotation axis, the rotation axes of which are set at an angle other than 90° to the rails, are driven over at a comparatively high speed (for example speeds of around 80 km/h), whereby due to the high speed and the friction effect, sufficient torque is generated to set the grinding bodies in rotation and thus achieve a grinding effect on the surface of the rail head. Such a method and a device for carrying it out are described, for example, in the EP 708 205 A1 and also in he EP 1 460 176 A1 described.

Gerade bei derartigen Schleifverfahren und -vorrichtungen, aber auch bei sonstigen Schienenbearbeitungsverfahren, ist es wichtig, eine genaue Zustellung der Bearbeitungswerkzeuge an die während der Überfahrt bearbeitete Schiene zu erhalten. Dabei gibt es zwei grundsätzliche Zustellrichtungen. Zum einen kann ein Abstand zwischen einer Bearbeitungsfläche des Bearbeitungswerkzeugs und dem Schienenkopf eingestellt werden, einerseits, um durch Absenken des Bearbeitungswerkzeugs auf die Schiene den Schleifprozess zu starten, bzw. durch Anheben wieder zu beenden, andererseits, um die Bearbeitungswerkzeuge mit definiertem, für den Schleifprozess vorteilhaften Anpressdruck auf die Schiene zu pressen und den fortlaufenden Verschleiß der Bearbeitungswerkzeuge durch Nachsetzen zu kompensieren. Zum anderen ist die Einstellung eines in einer senkrecht zu der Schienenlängsrichtung liegenden Ebene gelegenen Schwenkwinkels relevant, unter dem das Bearbeitungswerkzeug an den Schienenkopf herangeführt wird. Dieser Schwenkwinkel bestimmt, welcher Abschnitt des Schienenkopfes bearbeitet wird (zum Beispiel die Fahrkante oder die Fahrfläche). Durch geeignete Wahl der so entstehenden Schleifspuren kann eine Profilgestaltung vorgenommen werden.Especially with such grinding processes and devices, but also with other rail processing processes, it is important to achieve an accurate feed of the processing tools to the rail being processed during the passage. There are two basic feed directions. On the one hand, a distance between a processing surface of the processing tool and the rail head can be set, on the one hand to start the grinding process by lowering the processing tool onto the rail, or to end it again by lifting it, and on the other hand to press the processing tools onto the rail with a defined contact pressure that is advantageous for the grinding process and to compensate for the ongoing wear of the processing tools by repositioning them. On the other hand, the setting of a plane lying perpendicular to the longitudinal direction of the rail is The pivot angle at which the machining tool is brought to the rail head is relevant. This pivot angle determines which section of the rail head is machined (for example the running edge or the running surface). A profile can be designed by selecting the grinding tracks that are created in this way.

So weisen also bekannte Bearbeitungsvorrichtungen, mit denen im Gleis verlegten Schienen während einer Überfahrt bearbeitet werden können, typischerweise Stelleinrichtungen auf, die zwei Stellmechanismen haben, nämlich einen für die Zustellung, d. h. die Einstellung des Abstandes des Bearbeitungswerkzeugs von der Schiene, und einen für die Einstellung der Winkelposition, unter der das Bearbeitungswerkzeug an dem Schienenkopf angreift. Problematisch hierbei ist, dass eine Zustellbewegung eine Linearbewegung ist, bei der in einem ersten und heutzutage auch vielfach gebrauchten Lösungsansatz Linearführungen verwendet werden, zum Beispiel Gleitführungen. Das Problem derartiger Linearführungen besteht darin, das hierfür benötigte Lager schwer abzudichten und gerade in einem wie bei einer materialabtragenden Bearbeitung von Schienen entstehenden Umfeld mit hoher Staub- und Schmutzpartikelbelastung störanfällig sind. Linearlager, wie z.B. Gleitlager, sind dabei auch empfindlich gegenüber Querkräften und müssen entsprechend stabil ausgelegt werden, bzw. sind empfindlich gegenüber Ausschlagen oder auch einem Verkanten und dadurch bedingten Blockieren der Lager. Über eine Drehbewegung mit kleinen Drehwinkeln und Verwendung von günstigen, gut abzudichtenden und robusten Drehlagern kann mit entsprechenden Getrieben eine linearisierte Hubbewegung realisiert werden, allerdings führt die Kreisbewegung unweigerlich zu Querbewegungen senkrecht zur Hubbewegung, die umso großer ist, je größer der Drehwinkel, bzw. der Hubweg gewählt wird.Known processing devices with which rails laid in the track can be processed during a crossing typically have adjusting devices that have two adjusting mechanisms, namely one for the feed, i.e. setting the distance of the processing tool from the rail, and one for setting the angular position at which the processing tool engages the rail head. The problem here is that a feed movement is a linear movement, for which linear guides, for example sliding guides, are used in a first and nowadays widely used solution. The problem with such linear guides is that the bearing required for this is difficult to seal and they are prone to failure, especially in an environment with high levels of dust and dirt particles, such as when machining rails to remove material. Linear bearings, such as sliding bearings, are also sensitive to transverse forces and must be designed to be correspondingly stable, or are sensitive to deflection or tilting and the resulting blocking of the bearings. A linearized stroke movement can be realized with appropriate gears by means of a rotary movement with small angles of rotation and the use of inexpensive, well-sealed and robust rotary bearings. However, the circular movement inevitably leads to transverse movements perpendicular to the stroke movement, which are greater the larger the angle of rotation or the stroke distance is selected.

Die Winkeleinstellung kann zwar über günstigere, robuste und gut abzudichtende Drehgelenke erfolgen, dabei erfolgt bei den bekannten Lösungen eine Drehung allerdings nur um einen Schwenkpunkt, der außerhalb der zu bearbeitenden Schiene liegt. Eine derartige Lösung ist beispielsweise aus der DE 660 420 C bekannt, die ein Schienenfahrzeug samt Stelleinrichtung für ein Bearbeitungswerkzeug zum Bearbeiten eines Schienenkopfs offenbart, bei der ein Verschwenken des neuen Bearbeitungswerkzeuges auf dem Schienenkopf erfolgt. Für eine ideale Formgebung des balligen Schienenprofils sollte der Schwenkpunkt, um den die Winkeleinstellung erfolgt, allerdings innerhalb des Schienenkopfs gelegen sein. Hierzu gibt es bei bestehenden Systemen noch keine Lösung.The angle adjustment can be carried out using cheaper, robust and well-sealed swivel joints, but the known solutions only rotate around a pivot point that lies outside the rail to be machined. One such solution is known, for example, from the DE 660 420 C known, which includes a rail vehicle including a control device for a A machining tool for machining a rail head has been disclosed, in which the new machining tool is pivoted on the rail head. However, for an ideal shape of the crowned rail profile, the pivot point around which the angle adjustment takes place should be located within the rail head. There is still no solution for this in existing systems.

Hiervon ausgehend ist es nun Aufgabe der Erfindung, eine Stelleinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass diese unter Verzicht auf Linear- oder Kulissenführungen insbesondere die Einstellung der Winkelposition um einen virtuellen Schwenkpunkt ermöglicht, der nicht durch ein Drehgelenk abgebildet ist. Vorzugsweise soll dieser virtuelle Schwenkpunkt bei einer Überfahrt über die zu bearbeitende Schiene innerhalb des Schienenkopfes positioniert werden können. In einem weiteren Aspekt der Erfindung soll zudem mit Vorteil eine Stelleinrichtung derart weitergebildet werden, dass sie einen Stellmechanismus zum Verändern eines Abstandes des Wirkabschnitts des Bearbeitungswerkzeugs zu dem Schienenkopf aufweist, der ebenfalls ohne Linearführungen und Kulissenführungen auskommt.Based on this, it is now the object of the invention to further develop an adjusting device of the type mentioned at the beginning in such a way that, without the need for linear or sliding guides, it enables the angular position to be adjusted around a virtual pivot point that is not represented by a swivel joint. This virtual pivot point should preferably be able to be positioned within the rail head when traveling over the rail to be machined. In a further aspect of the invention, an adjusting device should also advantageously be further developed in such a way that it has an adjusting mechanism for changing a distance between the effective section of the machining tool and the rail head, which also does not require linear guides and sliding guides.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe zunächst gelöst durch eine Stelleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen einer solchen Stelleinrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 bezeichnet. In einem weiteren, im Anspruch 11 festgehaltenen Aspekt wird mit der Erfindung ferner ein in einem Schienenfahrzeug angeordnetes Schleifaggregat für die Schleifbearbeitung von im Gleis verlegten Schienen während einer Überfahrt mit mehreren mit einer Rotationsachse unter einem von 90° verschiedenen Winkel quer zu einer Längsrichtung der überfahrenen Schiene in dem Schleifaggregats angeordneten, um die Rotationsachse jeweils frei und nicht angetrieben rotierbaren Schleifkörperreihe angegeben, das sich dadurch auszeichnet, dass das Schleifaggregat eine wie mit dieser Erfindung angegebene Stelleinrichtung aufweist.According to the invention, this object is initially achieved by an actuating device with the features of claim 1. Advantageous further developments of such an actuating device are specified in the dependent claims 2 to 10. In a further aspect, set out in claim 11, the invention further provides a grinding unit arranged in a rail vehicle for grinding rails laid in the track during a passage with several rows of grinding bodies arranged in the grinding unit with an axis of rotation at an angle other than 90° transversely to a longitudinal direction of the rail being passed over, each row of grinding bodies freely and non-drivenly rotatable about the axis of rotation, which is characterized in that the grinding unit has an actuating device as specified by this invention.

Eine erfindungsgemäße Stelleinrichtung zum Positionieren eines an einem an einem Schienenfahrzeug festgelegten Gestell angeordneten, einen Wirkabschnitt zum Bearbeiten eines Schienenkopfes aufweisenden Bearbeitungswerkzeugs relativ zu einer im Gleis verlegten, von dem Schienenfahrzeug überfahrenen Schiene hat, wie im Stand der Technik bereits üblich, zunächst einmal einen ersten Stellmechanismus zum Verändern einer quer zu einer Längsrichtung der im Gleis verlegten Schiene gesehenen Winkelposition des Wirkabschnitts des Bearbeitungswerkzeugs. Sie kann zudem auch einen zweiten Stellmechanismus zum Verändern eines Abstandes des Wirkabschnitts des Bearbeitungswerkzeugs zu dem Schienenkopf der im Gleis verlegten Schiene aufweisen.An adjusting device according to the invention for positioning a machining tool arranged on a frame fixed to a rail vehicle and having an active section for machining a rail head relative to a rail laid in the track over which the rail vehicle travels, has, as is already common in the prior art, first of all a first adjusting mechanism for changing an angular position of the effective section of the processing tool as seen transversely to a longitudinal direction of the rail laid in the track. It can also have a second adjusting mechanism for changing a distance of the effective section of the processing tool from the rail head of the rail laid in the track.

Das Besondere an der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung ist zunächst die Ausgestaltung des ersten Stellmechanismus. Erfindungsgemäß weist dieser ein erstes Koppelgetriebe und einen ersten Aktuator zum Bewegen des ersten Koppelgetriebes auf.The special feature of the actuating device according to the invention is first of all the design of the first actuating mechanism. According to the invention, this has a first coupling gear and a first actuator for moving the first coupling gear.

Das erste Koppelgetriebe weist ausschließlich Getriebeglieder in Form von Schwingen und Koppeln auf, die über verdrehbare Drehgelenke mit zu einander parallele Drehachsen verbunden sind. Weiterhin ermöglicht der erste Stellmechanismus ein Verschwenken des mit diesem verbundenen Bearbeitungswerkzeuges um einen, insbesondere im Betrieb in dem Schienenkopf liegenden, virtuellen Schwenkpunkt unter Betätigung lediglich des einen ersten Aktuators.The first coupling gear has only gear elements in the form of rockers and couplings, which are connected to axes of rotation parallel to one another via rotatable swivel joints. Furthermore, the first actuating mechanism enables the machining tool connected to it to be pivoted about a virtual pivot point, which is located in the rail head in particular during operation, by actuating only the first actuator.

Diese Maßnahme führt dazu, dass mit dem erfindungsgemäßen Koppelgetriebe für den ersten Stellmechanismus keine Linearführungen oder Kulissenführungen eingesetzt werden, und hat den Vorteil, dass die verwendeten Drehgelenke wartungsarm und robust ausführbar sind, insbesondere in der bei der Bearbeitung der Schienen vorherrschenden hochgradig schmutz- und partikelbelasteten Umgebung mit sehr abrasiven Medien, und dass die Drehgelenke durch ein gewisses Winkelspiel, welches diese aufweisen, auch bei hohen auftretenden Kräften nicht zum Verkannten neigen und den Stellmechanismus blockieren.This measure means that no linear guides or slotted guides are used with the coupling gear according to the invention for the first adjusting mechanism, and has the advantage that the swivel joints used are low-maintenance and robust, especially in the highly dirty and particle-laden environment with very abrasive media that prevails when processing the rails, and that the swivel joints do not tend to jam even when high forces occur and block the adjusting mechanism due to a certain angular play that they have.

Das erste Koppelgetriebe enthält erfindungsgemäß wenigstens zwei Schwingen, nämlich eine erste, an einem ersten relativ zu dem Gestell positionsfesten Lagerpunkt verschwenkbar angelagerte Schwinge und weiterhin eine zweite, an einem zweiten relativ zu dem Gestell ortsfesten Lagerpunkt verschwenkbar angelagerte Schwinge. Die Drehachsen der beiden Schwingen sind dabei parallel zueinander.According to the invention, the first coupling mechanism contains at least two rockers, namely a first rocker pivotably mounted on a first bearing point that is fixed in position relative to the frame, and a second rocker pivotably mounted on a second bearing point that is fixed in position relative to the frame. The axes of rotation of the two rockers are parallel to one another.

Wenn die vorstehend bezeichneten Lagerpunkte hier als "relativ zu dem Gestell positionsfest" beschrieben sind, so zielt dies auf eine Positionsfestigkeit in einem normalen Betriebszustand des ersten Koppelgetriebes ab und schließt insbesondere nicht aus, dass die Lagerpunkte durch Verstellen des Gestells oder auch durch eine Einzelverstellung der Lagerpunkte relativ zu dem Gestell verschoben bzw. in ihrer Position verlagert werden können, z.B. um das erste Koppelgetriebe zu verschieben oder auszurichten oder auch um eine gezielte Verstimmung des Getriebes zu erhalten.If the above-mentioned bearing points are described here as "positionally fixed relative to the frame", this is aimed at a positional stability in a normal operating state of the first coupling gear and in particular does not exclude the possibility that the bearing points can be moved or shifted in their position by adjusting the frame or by individually adjusting the bearing points relative to the frame, e.g. in order to move or align the first coupling gear or also to achieve a targeted detuning of the gear.

Weiterhin ist eine erste Koppel Bestandteil des ersten Koppelgetriebes, die an einem ersten, an der ersten Schwinge angeordneten Anlagerpunkt und an einem zweiten, an der zweiten Schwinge angeordneten Anlagerpunkt angelagert und dabei jeweils relativ zu der zugehörigen Schwinge verschwenkbar ist, wobei die Drehachsen durch die Anlagepunkte parallel zu den Drehachsen durch die Lagerpunkte sind. Die Anordnung aus erster und zweiter Schwinge und der diese verbindenden Koppel kann erfindungsgemäß so gewählt sein, dass ein aus den jeweiligen geradlinigen Verbindungslinien ausgehend von dem erstem Lagerpunkt über den ersten Anlagerpunkt, den zweiten Anlagerpunkt, den zweiten Lagerpunkt und zurück zum ersten Lagerpunkt gebildeter Polygonzug ein erstes Parallelogramm ergibt. Es sind dann also der Abstand der Lagerpunkte der beiden Schwingen und die Länge der Koppel gleich, und es ist außerdem die Längen von Anlagerpunkt zu Lagerpunkt an beiden Schwingen gleich.Furthermore, a first coupling is part of the first coupling gear, which is mounted on a first support point arranged on the first rocker arm and on a second support point arranged on the second rocker arm and can be pivoted relative to the associated rocker arm, the axes of rotation through the support points being parallel to the axes of rotation through the bearing points. The arrangement of the first and second rockers and the coupling connecting them can be selected according to the invention such that a polygonal line formed from the respective straight connecting lines starting from the first bearing point via the first support point, the second support point, the second bearing point and back to the first bearing point results in a first parallelogram. The distance between the bearing points of the two rockers and the length of the coupling are then the same, and the lengths from support point to bearing point on both rockers are also the same.

Weiterhin ist bei dem erfindungsgemäßen Stellmechanismus an der ersten Koppel ein von einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Anlagerpunkt und dem zweiten Anlagerpunkt beabstandet angeordneter dritter Anlagerpunkt ausgebildet, und es ist an diesem dritten Anlagerpunkt eine dritte Schwinge verschwenkbar angelagert. Dabei kann die Lage des dritten Anlagepunkts so gewählt sein, dass ein Projektionspunkt des dritten Anlagerpunkts auf eine den ersten Anlagepunkt und den zweiten Anlagerpunkt verbindenden Gerade zwischen diesen Anlagepunkten liegt, aber auch so, dass diese Projektion außerhalb des zwischen den beiden Anlagerpunkten gelegenen Bereichs liegt. Es ist ferner eine zweite Koppel Bestandteil des ersten Koppelgetriebes, die an einem vierten, an der dritten Schwinge angeordneten Anlagerpunkt an der dritten Schwinge verschwenkbar angelagert ist, wiederum mit einer Drehachse parallel zu den zuvor genannten Drehachsen. Diese dritte Schwinge ist weiterhin mit an einem fünften, an der ersten Schwinge angeordneten Anlagerpunkt an der ersten Schwinge verschwenkbar angelagert, erneut um eine Drehachse, die parallel zu den anderen genannten Drehachsen verläuft. Dabei kann die erste Schwinge so gestaltet sein, dass der erste Anlagerpunkt einen Abstand zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Lagerpunkt und dem fünften Anlagerpunkt aufweist. Es kann aber auch der erste Anlagerpunkt auf einer geraden Verbindungslinie zwischen dem ersten Lagerpunkt und dem fünften Anlagerpunkt liegen; es können also die drei Punkte erster Lagerpunkt, erster Anlagerpunkt und fünfter Anlagerpunkt auf einer gemeinsamen, geraden Verbindungslinie liegen.Furthermore, in the actuating mechanism according to the invention, a third attachment point is formed on the first coupling, arranged at a distance from a connecting line between the first attachment point and the second attachment point, and a third rocker is pivotably mounted on this third attachment point. The position of the third attachment point can be selected so that a projection point of the third attachment point on a straight line connecting the first attachment point and the second attachment point lies between these attachment points, but also so that this projection lies outside the area located between the two attachment points. A second coupling is also part of the first coupling gear, which is attached to a fourth, on the third Swing arm is pivotably mounted on the third swing arm at a support point arranged on the first swing arm, again with a rotation axis parallel to the previously mentioned rotation axes. This third swing arm is further pivotably mounted on the first swing arm at a fifth support point arranged on the first swing arm, again about a rotation axis that runs parallel to the other mentioned rotation axes. The first swing arm can be designed such that the first support point is a distance from a connecting line between the first bearing point and the fifth support point. However, the first support point can also lie on a straight connecting line between the first bearing point and the fifth support point; in other words, the three points first bearing point, first support point and fifth support point can lie on a common, straight connecting line.

Erfindungsgemäß ist dabei der Aufbau des ersten Koppelgetriebes dann weiterhin so gestaltet, dass ein aus den jeweiligen geradlinigen Verbindungslinien ausgehend von dem erstem Anlagerpunkt über den dritten Anlagerpunkt, den vierten Anlagerpunkt, den fünften Anlagerpunkt und zurück zum ersten Anlagerpunkt gebildeter Streckenzug ein zweites Parallelogramm ergibt.According to the invention, the structure of the first coupling gear is then further designed such that a line formed from the respective straight connecting lines starting from the first attachment point via the third attachment point, the fourth attachment point, the fifth attachment point and back to the first attachment point results in a second parallelogram.

In der wie oben dargelegten Ausgestaltung ist ein Koppelgetriebe gebildet, das mehrere Parallelogramme aufgespannt. So ist ein erstes, vorstehend bereits beschriebenes Parallelogramm gebildet durch den Linienverlauf ausgehend von dem erstem Lagerpunkt über den ersten Anlagerpunkt, den zweiten Anlagerpunkt, den zweiten Lagerpunkt und zurück zum ersten Lagerpunkt. Ein zweites, ebenfalls bereits vorstehend erwähntes Parallelogramm ist gebildet durch den Linienverlauf ausgehend von dem erstem Anlagerpunkt über den dritten Anlagerpunkt, den vierten Anlagerpunkt, den fünften Anlagerpunkt und zurück zum ersten Anlagerpunkt.In the embodiment described above, a coupling mechanism is formed which spans several parallelograms. A first parallelogram, already described above, is formed by the line course starting from the first bearing point via the first attachment point, the second attachment point, the second bearing point and back to the first bearing point. A second parallelogram, also already mentioned above, is formed by the line course starting from the first attachment point via the third attachment point, the fourth attachment point, the fifth attachment point and back to the first attachment point.

Diese generelle Konstruktion führt nun dazu, dass der dritte Anlagerpunkt und der vierte Anlagerpunkt bei einer Verstellung des Koppelgetriebes um einen virtuellen Schwenkpunkt verschwenkt werden, der an einem Schnittpunkt zwischen einer zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Lagerpunkt und dem ersten Anlagerpunkt parallelen und durch den dritten Anlagerpunkt verlaufenden Linie und einer zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Anlagerpunkt und dem dritten Anlagerpunkt parallelen und durch den ersten Lagerpunkt verlaufenden Linie liegt. Dieser Schnittpunkt - also der Schwenkpunkt - bildet dabei seinerseits wiederum einen Eckpunkt eines dritten Parallelogramms, das durch den Streckenzug der aneinandergereihten geraden Verbindungslinien von erstem Lagerpunkt über ersten Anlagerpunkt, dritten Anlagerpunkt, den Schnittpunkt und zurück zum ersten Lagerpunkt gebildet ist.. Dieser Schnittpunkt fällt dann zudem mit einem Schnittpunkt zwischen einer zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Lagerpunkt und dem fünften Anlagerpunkt parallelen und durch den vierten Anlagerpunkt verlaufenden Linie und der zu der Verbindungslinie zwischen dem ersten Anlagerpunkt und dem dritten Anlagerpunkt parallelen und durch den ersten Lagerpunkt verlaufenden Linie zusammen, der also auch den Schwenkpunkt bestimmt. Er bildet insoweit auch einen Eckpunkt eines vierten Parallelgramms, das durch den Streckenzug der aneinandergereihten geraden Verbindungslinien von erstem Lagerpunkt über fünften Anlagerpunkt, vierten Anlagerpunkt, den Schnittpunkt und zurück zum ersten Lagerpunkt gebildet ist.This general design means that the third attachment point and the fourth attachment point are pivoted around a virtual pivot point when the coupling gear is adjusted, which is located at an intersection point between a line parallel to a connecting line between the first bearing point and the first attachment point and passing through the third attachment point and a line parallel to a connecting line between the first attachment point and the third attachment point and passing through the first bearing point. This intersection point - i.e. the pivot point - in turn forms in turn a corner point of a third parallelogram, which is formed by the line of the straight connecting lines from the first bearing point via the first attachment point, the third attachment point, the intersection point and back to the first bearing point. This intersection point then coincides with an intersection point between a line parallel to a connecting line between the first bearing point and the fifth attachment point and running through the fourth attachment point and the line parallel to the connecting line between the first attachment point and the third attachment point and running through the first bearing point, which therefore also determines the pivot point. In this respect it also forms a corner point of a fourth parallelogram, which is formed by the line of the straight connecting lines from the first bearing point via the fifth attachment point, the fourth attachment point, the intersection point and back to the first bearing point.

Es ist also mit anderen Worten mit einem wie vorstehend beschriebenen ersten Stellmechanismus möglich, eine Verschwenkung der dritten Schwinge um einen virtuellen Schwenkpunkt (virtuellen Drehpunkt) zu erhalten, der durch den vorstehend beschriebenen Schnittpunkt, den Eckpunkt des dritten und vierten Parallelogramms, bestimmt ist.In other words, with a first actuating mechanism as described above, it is possible to obtain a pivoting of the third rocker arm about a virtual pivot point (virtual pivot point) which is determined by the intersection point described above, the corner point of the third and fourth parallelogram.

Dieser virtuelle Schwenkpunkt kann nun durch eine entsprechende Positionierung der beiden Lagerpunkte und eine entsprechende Auslegung der jeweiligen Lage der Lagerpunkte und Anlagerpunkte, mithin also auch der jeweiligen Entfernungen zwischen diesen Punkten im Raum gezielt platziert werden. Dies kann insbesondere so erfolgen, dass der virtuelle Schwenkpunkt beim Einsatz der Stelleinrichtung in einem Schienenfahrzeug innerhalb des Schienenkopfs einer überfahrenen und mit dem Bearbeitungswerkzeug, das mit der Stelleinrichtung verstellt werden kann, zu bearbeitenden Schiene liegt. Es sind aber auch andere Platzierungen des virtuellen Schwenkpunktes denkbar und können in der praktischen Anwendung von Nutzen sein, insbesondere auch in anderen Bereichen des überfahrenen Gleises und des zugehörigen Raumes, in denen ein realer Drehpunkt, also ein Maschinenteil, nicht platziert werden kann, z.B. aufgrund einer ansonsten begangenen sog. Lichtraumverletzung, also eines Eindringens in einen für Gleiseinbauten oder aus Sicherheitsgründen gesperrten Abschnittes des zum Gleis gehörigen Raumprofils. Auch ist eine Platzierung des virtuellen Drehpunkts außerhalb, z.B. knapp außerhalb, also oberflächennah, des Schienenkopfes möglich und denkbar.This virtual pivot point can now be placed in a targeted manner by appropriately positioning the two bearing points and appropriately designing the respective position of the bearing points and attachment points, and thus also the respective distances between these points in space. This can be done in particular in such a way that the virtual pivot point, when the adjusting device is used in a rail vehicle, is located within the rail head of a rail that is being driven over and is to be machined with the processing tool that can be adjusted with the adjusting device. However, other placements of the virtual pivot point are also conceivable and can be useful in practical application, in particular in other areas of the track being driven over and the associated space in which a real pivot point, i.e. a machine part, cannot be placed, e.g. due to a so-called clearance violation that would otherwise have been committed, i.e. an intrusion into a Track installations or a section of the spatial profile belonging to the track that is closed for safety reasons. It is also possible and conceivable to place the virtual pivot point outside, e.g. just outside, i.e. close to the surface, of the rail head.

Auf diese Weise wird nicht nur eine besonders robuste und allein durch Drehgelenke realisierte Winkeleinstellung erhalten, sondern es kann durch die Platzierung des virtuellen Schwenk- bzw. Drehpunktes auch eine Schwenkbewegung des Werkzeugs, genauer eines Wirkabschnittes desselben um einen innerhalb des Schienenkopfes gelegenen Drehpunkt erhalten werden, was, wie vorstehend ausgeführt, für eine Bearbeitung des Schienenkopfes und den Erhalt eines möglichst idealen Profils von großem Vorteil ist.In this way, not only is a particularly robust angle adjustment achieved solely by means of swivel joints, but the placement of the virtual swivel or pivot point also allows a swivel movement of the tool, or more precisely of an effective section of the tool, around a pivot point located within the rail head, which, as stated above, is of great advantage for machining the rail head and obtaining the most ideal profile possible.

Der erste Aktuator kann dabei grundsätzlich an ganz unterschiedlichen Positionen angeordnet werden. Er wird in der Praxis dort zwischen zwei Gliedern des ersten Koppelgetriebes oder zwischen dem Gestell und einem Glied des ersten Koppelgetriebes angeordnet werden, wo ausreichend Bauraum zur Verfügung steht und wo die Hebelverhältnisse sich möglichst günstig gestalten, mit dem Aktuator ein wirksames Moment in das erste Koppelgetriebe einzubringen.The first actuator can basically be arranged in a variety of positions. In practice, it will be arranged between two links of the first coupling gear or between the frame and a link of the first coupling gear, where there is sufficient installation space and where the leverage ratios are as favorable as possible to introduce an effective torque into the first coupling gear with the actuator.

In der wie vorstehend beschriebenen Ausgestaltung kann eine Verbindungslinie zwischen dem dritten Anlagerpunkt und dem vierte Anlagerpunkt grundsätzlich in ganz unterschiedlicher Orientierung realisiert werden, insbesondere in einer Orientierung, die nicht parallel ist zu einer von den Anlagerpunkten jeweils in Richtung des virtuellen Schwenkpunktes weisenden Verbindungslinie, insbesondere nicht entlang dieser verläuft. Um die Verbindungslinie zwischen dem dritten Anlagerpunkt und dem vierten Anlagerpunkt in einer Richtung auf den virtuellen Schwenkpunkt zu laufend auszurichten, kann mit Vorteil der erste Anlagerpunkt auf einer den ersten Lagerpunkt mit dem fünften Anlagerpunkt geradlinig verbindenden Verbindungslinie liegen. Durch diese Maßnahme wird die Verbindungslinie zwischen dritten Anlagerpunkt und viertem Anlagerpunkt und damit eine Längsorientierung dritten Schwinge in Flucht zu dem virtuellen Drehpunkt ausgerichtet.In the embodiment described above, a connecting line between the third attachment point and the fourth attachment point can basically be realized in a very different orientation, in particular in an orientation that is not parallel to a connecting line pointing from the attachment points in the direction of the virtual pivot point, in particular does not run along this. In order to align the connecting line between the third attachment point and the fourth attachment point in a direction running towards the virtual pivot point, the first attachment point can advantageously lie on a connecting line that connects the first bearing point with the fifth attachment point in a straight line. By this measure, the connecting line between the third attachment point and the fourth attachment point and thus a longitudinal orientation of the third rocker arm is aligned with the virtual pivot point.

Grundsätzlich können die beiden Lagerpunkte fest mit einem Rahmen oder Chassis des Schienenfahrzeuges, bei dem es sich auch um ein Bearbeitungsaggregat handeln kann, verbunden sein. Für eine weitere Einstellmöglichkeiten kann aber auch vorgesehen sein, dass die Lagerpunkte auf einer mit dem Schienenfahrzeug lösbar verbindbaren und um einen zwischen den Lagerpunkten gelegenen Befestigungspunkt verschwenkbaren Stellwippe angeordnet sind. So kann durch ein Verkippen dieser Stellwippe um den Befestigungspunkt die Positionierung der Lagerpunkte im Verhältnis zu dem Schienenfahrzeug justiert werden, für eine weitere Einstellung der Lage des virtuellen Drehpunktes und um damit einen weiteren Freiheitsgrad in der Einstellung des Bearbeitungswerkzeuges in seiner relativen Lage zu der zu bearbeitenden Schiene zu erhalten.In principle, the two bearing points can be firmly connected to a frame or chassis of the rail vehicle, which can also be a processing unit. For further adjustment options, however, it can also be provided that the bearing points are arranged on an adjusting rocker that can be detachably connected to the rail vehicle and pivoted about a fastening point located between the bearing points. By tilting this adjusting rocker about the fastening point, the positioning of the bearing points in relation to the rail vehicle can be adjusted for further adjustment of the position of the virtual pivot point and thus to obtain a further degree of freedom in the adjustment of the processing tool in its relative position to the rail to be processed.

In einem weiteren vorteilhaften Aspekte Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Stelleinrichtung einen zweiten Stellmechanismus zum Verändern eines Abstandes des Wirkabschnitts des Bearbeitungswerkzeugs zu dem Schienenkopf der im Gleis verlegten Schiene aufweist.In a further advantageous aspect of the invention, it is proposed that the adjusting device has a second adjusting mechanism for changing a distance of the effective section of the processing tool to the rail head of the rail laid in the track.

Ein solcher zweiter Stellmechanismus kann grundsätzlich auf sehr unterschiedliche Arten realisiert werden. Er kann z.B. zwei synchronisierte und parallel geführte Längenverstellmittel zum gleichzeitigen Verstellen der Längen der ersten und der zweiten Schwinge enthalten.Such a second adjustment mechanism can basically be implemented in very different ways. For example, it can contain two synchronized and parallel length adjustment devices for simultaneously adjusting the lengths of the first and second rocker arms.

Der zweite Stellmechanismus kann erfindungsgemäß aber auch eine besondere Gestaltung aufweisen. In einer solchen besonderen Gestaltung kann der zweite Stellmechanismus ein zweites Koppelgetriebe aufweisen, das ebenfalls ausschließlich über um zueinander parallele Drehachsen verdrehbare Drehgelenke miteinander verbundene Getriebeglieder in Form von Schwingen und Koppeln aufweist. Auch der zweite Stellmechanismus ist bei einer solchen Ausgestaltungsvariante lediglich mit Drehgelenken versehen, die, wie vorstehend bereits erwähnt, robust und wartungsarm sind und zugleich aufgrund eines gewissen Spiels auch bei hohen auftretenden Kräften nicht zu einem Verklemmen oder Verkeilen neigen. Ein Gestellelement des zweiten Koppelgetriebes ist bei dieser vorgeschlagenen Variante an der dritten Schwinge des ersten Koppelgetriebes festgelegt, und ein das zweite Koppelgetriebe bewegender zweiter Aktuator ist vorgesehen.According to the invention, the second actuating mechanism can also have a special design. In such a special design, the second actuating mechanism can have a second coupling gear, which also has gear members in the form of rockers and couplings that are connected to one another exclusively via rotary joints that can be rotated about axes of rotation that are parallel to one another. In such a design variant, the second actuating mechanism is also only provided with rotary joints, which, as already mentioned above, are robust and low-maintenance and, at the same time, do not tend to jam or wedge due to a certain amount of play, even when high forces occur. In this proposed variant, a frame element of the second coupling gear is attached to the third rocker of the first coupling gear. and a second actuator moving the second coupling gear is provided.

Das Besondere dieser Variante einer erfindungsgemäßen Stelleinrichtung besteht nun darin, dass das zweite Koppelgetriebe eine Roberts Geradführung aufweist, die eine erste in einem ersten Lagerpunkte an dem Gestellelement schwenkbar festgelegte Schwinge und eine zweite, an einem zweiten Lagerpunkt an dem Gestellelement schwenkbar festgelegte Schwinge aufweist und eine mit der ersten Schwinge in einem ersten Abstand zum ersten Lagerpunkt angeordneten ersten Anlagerpunkt und mit der zweiten Schwinge in einem mit dem ersten Abstand zu dem ersten Lagerpunkt angeordneten zweiten Anlagerpunkt verschwenkbar verbundenen Dreieckskoppel.The special feature of this variant of an actuating device according to the invention is that the second coupling gear has a Roberts straight guide, which has a first swing arm pivotably fixed at a first bearing point on the frame element and a second swing arm pivotably fixed at a second bearing point on the frame element and a triangular coupling pivotably connected to the first swing arm at a first distance from the first bearing point and to the second swing arm in a second bearing point arranged at the first distance from the first bearing point.

Eine Roberts Geradführung ist ein im Maschinenbau hinlänglich bekanntes Getriebeelement, so dass dieses hier keiner weiteren Erläuterung bedarf. Diese Geradführung besorgt, dass bei einer Verdrehung der beiden Schwingen relativ zu dem Gestellelement eine Spitze der als gleichschenkliges Dreieck gebildeten Dreieckskoppel jedenfalls über einen zwischen den beiden Lagerpunkten gelegenen Abschnitt entlang einer gerade verlaufenden Führungslinie geführt wird. Diese Eigenschaft macht sich die in dieser Weiterbildung mit dem besonderen zweiten Stellmechanismus versehene Stelleinrichtung zu Nutze, um so eine Führung für eine gerade verlaufende Zustellbewegung zu erhalten, die mittels eines ausschließlich Drehgelenke umfassenden Koppelgetriebes erhalten werden kann.A Roberts linear guide is a gear element that is well known in mechanical engineering, so that it does not require any further explanation here. This linear guide ensures that when the two rockers are rotated relative to the frame element, a tip of the triangular coupling formed as an isosceles triangle is guided along a straight guide line over a section located between the two bearing points. The adjusting device, which is provided with the special second adjusting mechanism in this development, makes use of this property in order to obtain a guide for a straight feed movement, which can be obtained by means of a coupling gear comprising only rotary joints.

Für eine geordnete Linearführung eines geführten Glieds des zweiten Koppelgetriebes kann insbesondere vorgesehen sein, dass an dem Gestellelement des zweiten Koppelgetriebes zusätzlich zu der ersten und der zweiten Schwinge der Roberts Geradführung und benachbart zu der ersten Schwinge der Roberts Geradführung in einem dritten Lagerpunkt eine dritte Schwinge verschwenkbar festgelegt ist. Diese dritte Schwinge des zweiten Koppelgetriebes ist dann an einem dritten Anlagerpunkt mit einer ersten Koppel verbunden, wobei die erste Koppel in dem ersten Anlagerpunkt mit der ersten Schwinge und der Dreieckskoppel schwenkbar verbunden ist. Dabei ist eine den dritten Lagerpunkt und den dritten Anlagerpunkt geradlinig verbindende Verbindungslinie im Wesentlichen parallel zu der ersten Schwinge der Robertson Geradführung ausgerichtet. Das geführte Glied des zweiten Koppelgetriebes ist an einem ersten Verbindungspunkt mit der auf einer geraden Bahn geführten Spitze der Dreieckskoppel verschwenkbar verbunden und ist weiterhin an einem zweiten von dem ersten Verbindungspunkt entlang einer parallel zu der geraden Führungslinie, auf der die Spitze der Dreieckskoppel geführt ist, verlaufenden Linie beabstandet in einem zweiten Verbindungspunkt mit einer zweiten Koppel verbunden. Diese zweite Koppel ist in einem dritten Anlagerpunkt mit der dritten Schwinge und der ersten Koppel des zweiten Koppelgetriebes verschwenkbar verbunden. Eine Verbindungslinie zwischen dem ersten und dem dritten Anlagerpunkt ist im Wesentlichen parallel zu der geraden Bahn, auf der die Spitze der Dreieckskoppel der Roberts Geradführung geführt ist. Diese Ausgestaltung übersetzt die gerade Führung der Spitze der Dreieckskoppel der Roberts Geradführung zugleich in eine parallele gerade Führung des zweiten Verbindungspunktes und besorgt somit eine Geradführung eines stangenartigen Gliedes, des geführten Gliedes des zweiten Koppelgetriebes.For an orderly linear guidance of a guided member of the second coupling gear, it can be provided in particular that a third rocker is pivotably fixed to the frame element of the second coupling gear in addition to the first and second rocker of the Roberts straight guide and adjacent to the first rocker of the Roberts straight guide at a third bearing point. This third rocker of the second coupling gear is then connected to a first link at a third attachment point, wherein the first link is pivotably connected to the first rocker and the triangular link at the first attachment point. A connecting line connecting the third bearing point and the third attachment point in a straight line is essentially parallel to the first rocker arm of the Robertson straight guide. The guided link of the second coupling mechanism is pivotally connected at a first connection point to the tip of the triangular coupling, which is guided on a straight path, and is further connected at a second connection point to a second coupling at a distance from the first connection point along a line running parallel to the straight guide line on which the tip of the triangular coupling is guided. This second coupling is pivotally connected at a third attachment point to the third rocker arm and the first coupling of the second coupling mechanism. A connecting line between the first and the third attachment point is essentially parallel to the straight path on which the tip of the triangular coupling of the Roberts straight guide is guided. This design simultaneously translates the straight guidance of the tip of the triangular coupling of the Roberts straight guide into a parallel straight guidance of the second connection point and thus ensures a straight guidance of a rod-like link, the guided link of the second coupling mechanism.

Der zweite Aktuator, mit dem das zweite Koppelgetriebe bewegt wird, kann nun insbesondere so angeordnet sein, dass er eine Stellkraft zwischen das Gestellelement und das geführte Glied des zweiten Koppelgetriebes aufbringen kann, insbesondere in einer Richtung parallel zu der Richtung der geraden Bahn, auf der die Spitze der Dreieckskoppel der Roberts Geradführung geführt ist. In einer mit einem wie vorstehend beschriebenen zweiten Stellmechanismus versehenen Stelleinrichtung kann das Gestellelement an der dritten Schwinge des ersten Koppelgetriebes insbesondere derart festgelegt sein, dass sich die gerade Führungslinie, auf der die Spitze der Dreieckskoppel geführt ist, im Wesentlichen parallel zu der fünften Verbindungslinie des ersten Koppelgetriebes erstreckt. Durch diese Maßnahme kann die Zustellrichtung insbesondere in Richtung des durch den ersten Stellmechanismus erhaltenen virtuellen Drehpunktes gerichtet sein, sodass das Bearbeitungswerkzeug durch Bewegen des ersten Koppelgetriebes verschwenkt und durch Betätigen des zweiten Koppelgetriebes abgehoben oder zugestellt werden kann, bzw. durch Betätigen des zweiten Koppelgetriebes ein Andruck des Werkzeugs an die zu bearbeitende Schienenoberfläche eingestellt werden kann.The second actuator, with which the second coupling gear is moved, can now be arranged in particular in such a way that it can apply an actuating force between the frame element and the guided member of the second coupling gear, in particular in a direction parallel to the direction of the straight path on which the tip of the triangular coupling of the Roberts straight guide is guided. In an actuating device provided with a second actuating mechanism as described above, the frame element can be fixed to the third rocker of the first coupling gear in particular in such a way that the straight guide line on which the tip of the triangular coupling is guided extends essentially parallel to the fifth connecting line of the first coupling gear. By means of this measure, the feed direction can be directed in particular in the direction of the virtual pivot point obtained by the first actuating mechanism, so that the machining tool can be pivoted by moving the first coupling gear and lifted or fed by actuating the second coupling gear, or the pressure of the tool on the rail surface to be machined can be adjusted by actuating the second coupling gear.

Ein Halter für das Bearbeitungswerkzeug kann bei einer wie vorstehend gestalteten Variante der Stelleinrichtung mit dem beschriebenen zweiten Stellmechanismus insbesondere an dem geführten Glied des zweiten Koppelgetriebes angeordnet sein. Ein solcher Halter kann dort wiederum zum Beispiel um eine Achse verdrehbar angeordnet sein, wenn er zum Beispiel nach Art eines Revolvers mehrere Werkzeuge oder Werkzeuggruppen aufweist, die durch eine Rotation getauscht und zum Beispiel nach Verschleiß aus der Bearbeitungsposition herausgedreht werden können und durch eine neue in die Bearbeitungsposition gedrehte Werkzeuggruppe oder ein Werkzeug ersetzt werden können, das oder die dann wiederum in Richtung des Schienenkopfes zugestellt wird bzw. werden.In a variant of the adjusting device designed as above with the second adjusting mechanism described, a holder for the machining tool can be arranged in particular on the guided member of the second coupling gear. Such a holder can in turn be arranged there so that it can rotate about an axis, for example, if it has several tools or tool groups in the manner of a revolver, for example, which can be exchanged by rotation and, for example, rotated out of the machining position after wear and can be replaced by a new tool group or a tool rotated into the machining position, which is or are then fed in the direction of the rail head.

Wie bereits erwähnt, kann eine wie vorstehend beschrieben Stelleinrichtung insbesondere in einem in einem Schienenfahrzeug angeordneten Schleifaggregat für die Schleifbearbeitung von im Gleis verlegten Schienen während einer Überfahrt mit mehreren mit einer Rotationsachse quer zwei der Längsrichtung der überfahrenen Schiene in dem Schleifaggregat frei rotieren angeordneten, also nicht angetriebenen Schleifkörpern eingesetzt werden.As already mentioned, an actuating device as described above can be used in particular in a grinding unit arranged in a rail vehicle for the grinding of rails laid in the track during a passage with several grinding bodies arranged in the grinding unit so as to rotate freely, i.e. not driven, with a rotation axis transverse to two of the longitudinal directions of the rail being passed over.

Insbesondere können der erste und oder der zweite Stellmechanismus der Stelleinrichtung jeweils parallel zueinander aufgebaute und angeordnete Koppelgetriebe aufweisen, die entlang einer Längserstreckung einer daran angeordneten, längserstrecken Werkzeugaufnahme mit Werkzeugen zueinander beabstandet sind und die über wenigstens ein Torsionsrohr in wenigstens einem oder mehreren, insbesondere in allen der zueinander korrespondierenden Drehgelenke miteinander gekoppelt sind, um eine über den ersten bzw. den zweiten Aktuator aufgebrachte Kraft zwischen den beiden korrespondierenden, einander gegenüberliegenden Koppelgetrieben zu übertragen, insbesondere um so ein paralleles und/oder synchrones Heben und/oder Schwenken der beiden Koppelgetriebe zu erreichen.In particular, the first and/or the second actuating mechanism of the actuating device can each have coupling gears constructed and arranged parallel to one another, which are spaced apart from one another along a longitudinal extension of a longitudinally extending tool holder with tools arranged thereon and which are coupled to one another via at least one torsion tube in at least one or more, in particular in all of the mutually corresponding rotary joints in order to transmit a force applied via the first or the second actuator between the two corresponding, mutually opposite coupling gears, in particular in order to achieve parallel and/or synchronous lifting and/or pivoting of the two coupling gears.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung möglicher Ausgestaltungsform anhand der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1: in einer schematischen Prinzipdarstellung ein Schienenfahrzeug in Form eines Schleifaggregats mit einer darin verwirklichten erfindungsgemäßen Stelleinrichtung;
Fig. 2: in zwei Ansichten a) und b) prinzipiell die für eine Schienenbearbeitung, hier eine Schleifbearbeitung, erforderlichen Zustellrichtungen einer Winkeleinstellung sowie einer geradlinigen Zustellung;
Fig. 3: eine abstrahierte Funktionsskizze des Koppelgetriebes zum Verschwenken um einen virtuellen Drehpunkt, wobei in dieser Skizze der allgemeine Fall dargestellt ist, dass der erste Anlagerpunkt nicht auf der Verbindungslinie zwischen dem ersten Lagerpunkt und dem fünften Anlagerpunkt liegt, und nicht der Sonderfall, bei dem die genannten drei Punkte auf einer geraden Linie liegen.
Fig. 4: in zwei Darstellungen a) und b) in einem prinzipiellen Schaubild eine spezifische Ausführungsvariante eines Koppelgetriebes eines ersten Stellmechanismus einer erfindungsgemäßen Stelleinrichtung in zwei unterschiedlichen Stellpositionen;
Fig. 5: in zwei Darstellungen a) und b) in einem prinzipiellen Schaubild einen zweiten Stellmechanismus einer erfindungsgemäßen Stelleinrichtung in zwei unterschiedlichen Stellpositionen; und
Fig. 6: in einer Prinzipdarstellung das Zusammenfügen und Zusammenwirken von dem in Figur 4 gezeigten ersten Stellmechanismus, dem in Figur 5 dargestellten zweiten Stellmechanismus und einem Bearbeitungswerkzeug (hier Schleifbalken) in einem möglichen Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stelleinrichtung.

Further advantages and features of the invention emerge from the following description of possible embodiments based on the attached figures. They show:

Fig.1: in a schematic principle representation of a rail vehicle in the form of a grinding unit with an actuating device according to the invention implemented therein;
Fig.2: in two views a) and b) in principle the feed directions of an angle adjustment and a straight-line feed required for rail machining, in this case a grinding operation;
Fig.3: an abstracted functional sketch of the coupling gear for pivoting about a virtual pivot point, whereby this sketch shows the general case that the first attachment point is not on the connecting line between the first bearing point and the fifth attachment point, and not the special case in which the three points mentioned lie on a straight line.
Fig.4: in two representations a) and b) in a basic diagram a specific embodiment variant of a coupling gear of a first actuating mechanism of an actuating device according to the invention in two different actuating positions;
Fig.5: in two representations a) and b) in a basic diagram a second actuating mechanism of an actuating device according to the invention in two different actuating positions; and
Fig.6: in a schematic representation the assembly and interaction of the Figure 4 shown first adjustment mechanism, the one in Figure 5 shown second adjusting mechanism and a processing tool (here grinding bar) in a possible embodiment of an adjusting device according to the invention.

In den Figuren sind in rein schematischen Darstellungen Prinzipskizzen festgehalten, anhand derer nachfolgend die Gestaltung einer erfindungsgemäßen Stelleinrichtung, deren Wirkweise und deren Integration in ein Schienenfahrzeug für die Bearbeitung von Schienen in möglichen Ausgestaltungsvarianten erläutert werden soll. Die Figuren sind dabei insbesondere keine konkreten Konstruktionsvorgaben. Ein Fachmann kann allerdings eine konkrete Konstruktion aus den nachstehenden Prinzipdarstellungen und unter Rückgriff auf die nachfolgenden Erläuterungen unter Einsatz seines fachmännischen Könnens erarbeiten.The figures show purely schematic diagrams of the principle, which are used to explain the design of an actuating device according to the invention, its mode of operation and its integration into a rail vehicle for processing rails in possible design variants. The figures are in particular not concrete Design specifications. However, a specialist can develop a concrete design from the following schematic diagrams and with reference to the following explanations using his professional skills.

In Figur 1 ist in einer schematischen Seitenansicht ein Schleifaggregat 1 für die Bearbeitung von im Gleis verlegten Schienen S dargestellt. Das Schleifaggregat 1 hat einen Rahmen 2 und an dem Rahmen 2 angeordnete Schienenräder 3, mit denen es auf den im Gleis verlegten Schienen S fährt, sei dies selbstgetrieben oder gezogen von einem weiteren Schienenfahrzeug. In dem Schleifaggregat 1 ist ein Schleifbalken 4 angeordnet, an dem in einer revolverartigen Anordnung versetzt Reihen mit Schleifkörpern 5 angeordnet sind, die frei drehend um ihre Rotationsachse und nicht angetriebenen mit der Rotationsachse um einen von 90° verschiedenen Winkel schräg zur Längsrichtung der Schiene S ausgerichtet sind. Eine der an dem Schleifbalken 4 angeordneten Reihen mit Schleifkörpern 5 ist dabei auf die Oberfläche der Schiene S zugestellt gezeigt. Der Schleifbalken 4 kann bei Verschleiß einer an der Schiene S anliegenden Reihe von Schleifkörpern 5 abgehoben und rotiert werden, um eine weitere Reihe mit frischen Schleifkörpern 5 auf der Schiene S abzusetzen und mit dieser die Bearbeitung fortzuführen. Der Schleifbalken 4 ist in einer Stelleinrichtung 10 aufgehängt, mit der der Schleifbalken 4 und mit ihm die Bearbeitungswerkzeuge in Form der Schleifkörper 5 relativ zu der im Gleis verlegten Schiene S positioniert werden können. Die Stelleinrichtung 10 weist dabei jedenfalls einen ersten Stellmechanismus 11 für eine Positionierung der Schleifkörper 5 im Hinblick auf eine Winkelposition relativ zu der Schiene S in einer Ebene quer, insbesondere senkrecht, zur Längsrichtung der Schiene S auf. Sie kann zudem einen zweiten Stellmechanismus 12 für die Einstellung des Abstandes der Schleifkörper 5 zur Schiene S aufweisen.In Figure 1 is a schematic side view of a grinding unit 1 for machining rails S laid in the track. The grinding unit 1 has a frame 2 and rail wheels 3 arranged on the frame 2, with which it travels on the rails S laid in the track, whether self-propelled or pulled by another rail vehicle. A grinding bar 4 is arranged in the grinding unit 1, on which rows of grinding bodies 5 are arranged in a turret-like arrangement, which are freely rotating about their axis of rotation and non-driven with the axis of rotation at an angle other than 90° oblique to the longitudinal direction of the rail S. One of the rows of grinding bodies 5 arranged on the grinding bar 4 is shown positioned on the surface of the rail S. If a row of grinding bodies 5 lying on the rail S wears out, the grinding bar 4 can be lifted off and rotated in order to place another row of fresh grinding bodies 5 on the rail S and to continue machining with this. The grinding bar 4 is suspended in an adjusting device 10, with which the grinding bar 4 and with it the processing tools in the form of the grinding bodies 5 can be positioned relative to the rail S laid in the track. The adjusting device 10 has a first adjusting mechanism 11 for positioning the grinding bodies 5 with regard to an angular position relative to the rail S in a plane transverse, in particular perpendicular, to the longitudinal direction of the rail S. It can also have a second adjusting mechanism 12 for adjusting the distance of the grinding bodies 5 to the rail S.

Diese beiden Stellparameter sind in der Figur 2 noch einmal veranschaulicht. In Figur 2a) ist die mit dem ersten Stellmechanismus 11 einstellbare Winkelposition veranschaulicht. Mit diesem Stellmechanismus 11 wird der Schleifbalken 4 entlang des Pfeils P₁ verschwenkt und so in seiner Winkelposition relativ zu der Schiene S, genauer zu dem Schienenkopf SK, verstellt. Figur 2b) zeigt die mit dem zweiten Stellmechanismus 12 erreichbare Abstandspositionierung, die entlang des Pfeils P₂ in der Figur 2b) erfolgt, entlang dessen der Schleifbalken 4 mittels des optional vorhandenen zweiten Stellmechanismus 12 bewegt werden kann und entsprechend auf die Schiene S, genauer den Schienenkopf SK, zu oder von dieser weg bewegt werden kann.These two control parameters are in the Figure 2 illustrated once again. In Figure 2a ) shows the angular position that can be set using the first adjusting mechanism 11. Using this adjusting mechanism 11, the grinding bar 4 is pivoted along the arrow P ₁ and thus adjusted in its angular position relative to the rail S, more precisely to the rail head SK. Figure 2b ) shows the distance positioning achievable with the second adjustment mechanism 12, the along the arrow P ₂ in the Figure 2b ), along which the grinding bar 4 can be moved by means of the optionally available second adjusting mechanism 12 and can be moved accordingly towards or away from the rail S, more precisely the rail head SK.

In Figur 3 ist - in einer stark schematisierten Prinzipdarstellung - der grundsätzliche Aufbau eines ersten Koppelgetriebes 13 dargestellt, wie es erfindungsgemäß in einem ersten Stellmechanismus einer erfindungsgemäßen Stelleinrichtung eingesetzt wird.In Figure 3 is shown - in a highly schematic principle representation - the basic structure of a first coupling gear 13, as it is used according to the invention in a first actuating mechanism of an actuating device according to the invention.

Das erste Koppelgetriebe 13 enthält Getriebeglieder in Form von Schwingen und Koppeln, die allesamt ausschließlich mit Drehgelenken untereinander verbunden sind, wobei diese Drehgelenke jeweils Drehachse haben, die parallel zueinander und senkrecht zur Zeichenebene verlaufen. Es ermöglicht in der erfindungsgemä-ßen Weise mit lediglich einem einzigen Aktuator die Ausführung einer Schwenkbewegung eines geführten Gliedes um einen virtuellen Drehpunkt, der insbesondere in einem unzugänglichen Bereich, z.B. in einem Schienenkopf, liegen kann. An einem Gestell 14, bei dem es sich hier insbesondere um den Rahmen 2 eines Schleifaggregats 1 (vergleiche Figur 1) handeln kann, sind in der in Figur 3 als Prinzipskizze dargestellten Ausführungsvariante die einzelnen Getriebeglieder des Koppelgetriebes 13 angeordnet. An einem ersten Lagerpunkt 15 ist eine erste Schwinge 16 des Koppelgetriebes 13 verschwenkbar an dem Gestell 14 angeordnet. An einem zweiten, von dem ersten Lagerpunkt 15 beanstandeten Lagerpunkt 17 ist an dem Gestell 14 eine zweite Schwinge 18 verschwenkbar festgelegt. Eine erste Koppel 20 ist an einem ersten Anlagerpunkt 21 mit der ersten Schwinge 16 und an einem zweiten Anlagerpunkt 24 mit der zweiten Schwinge verschwenkbar verbunden. Das Koppelgetriebe 13 weist zudem eine dritte Schwinge 19 auf. Diese dritte Schwinge ist mit der ersten Koppel 20 an einem dritten Anlagerpunkt 25 schwenkbar verbunden. Der dritte Anlagerpunkt 25 kann dabei in einem Abstand von einer geraden Verbindungslinie zwischen dem ersten Anlagerpunkt 21 und dem zweiten Anlagerpunkt 24 liegen, hier in Richtung des Gestells 14 versetzt. Zwischen einem an der dritten Schwinge 19 ausgebildeten vierten Anlagerpunkt 26 und einem an der ersten Schwinge 16 ausgebildeten fünften Anlagerpunkt 23 ist eine zweite Koppel 22 angeordnet und in den jeweiligen Anlagerpunkten 23, 26 mit der zugehörigen Schwinge 16, 19 verschwenkbar verbunden. Dabei ist hier der fünfte Anlagerpunkt 23 weiter zu dem ersten Lagerpunkt 15 beabstandet als der erste Anlagerpunkt 21.The first coupling gear 13 contains gear members in the form of rockers and couplers, all of which are connected to one another exclusively by means of rotary joints, whereby these rotary joints each have a rotation axis that runs parallel to one another and perpendicular to the plane of the drawing. In the manner according to the invention, it enables the execution of a pivoting movement of a guided member around a virtual pivot point, which can be located in an inaccessible area, e.g. in a rail head, using only a single actuator. On a frame 14, which here is in particular the frame 2 of a grinding unit 1 (cf. Figure 1 ) can act are in the Figure 3 The individual gear elements of the coupling gear 13 are arranged in the embodiment variant shown as a schematic diagram. A first rocker 16 of the coupling gear 13 is pivotably mounted on the frame 14 at a first bearing point 15. A second rocker 18 is pivotably attached to the frame 14 at a second bearing point 17 spaced apart from the first bearing point 15. A first link 20 is pivotably connected to the first rocker 16 at a first attachment point 21 and to the second rocker at a second attachment point 24. The coupling gear 13 also has a third rocker 19. This third rocker is pivotally connected to the first link 20 at a third attachment point 25. The third attachment point 25 can be located at a distance from a straight connecting line between the first attachment point 21 and the second attachment point 24, here offset in the direction of the frame 14. Between a fourth attachment point 26 formed on the third rocker arm 19 and a fourth attachment point 26 formed on the first rocker arm 16 A second coupling 22 is arranged on the fifth support point 23 and is pivotably connected to the associated swing arm 16, 19 in the respective support points 23, 26. The fifth support point 23 is further away from the first bearing point 15 than the first support point 21.

Die Schraffuren der hier dreieckig geformt dargestellten Elemente erste Schwinge 16 und erste Koppel 20, soll hier lediglich verdeutlichen, dass es sich bei diesen Elementen um zusammenhängende, starre Elemente (Getriebeglieder) handelt. Diese müssen allerdings keine Dreiecksform aufweisen, sondern können jede beliebige Form annehmen, die eine wie in der Figur 3 veranschaulichte Anordnung, insbesondere der Anlager- und Lagerpunkte, erlaubt. Die lediglich strichförmig gezeichneten weiteren Elemente, zweite Schwinge 18, dritte Schwinge 19 und zweite Koppel 22 können ebenfalls andere Formen, z.B. stabförmig, annehmen.The hatching of the triangular elements shown here, the first rocker arm 16 and the first coupling 20, is intended to illustrate that these elements are connected, rigid elements (gear links). However, these do not have to be triangular in shape, but can take on any shape that has a Figure 3 illustrated arrangement, in particular of the attachment and bearing points, is permitted. The other elements, which are only drawn in line form, second rocker 18, third rocker 19 and second coupling 22, can also take on other forms, e.g. rod-shaped.

In der in Figur 3 gezeigten allgemeinen Prinzipdarstellung eines in dem ersten Stellmechanismus einer erfindungsgemäßen Stelleinrichtung verwendeten Koppelgetriebes 13 ist zu erkennen, dass die Anordnung des ersten Lagerpunkts 15, des ersten Anlagerpunkts 21 und des fünften Anlagerpunkts 23 entlang der ersten Schwinge 16 außer Flucht, also nicht entlang einer durchgehenden, geraden Linie, vorgenommen werden kann.In the Figure 3 From the general schematic diagram of a coupling gear 13 used in the first actuating mechanism of an actuating device according to the invention, it can be seen that the arrangement of the first bearing point 15, the first attachment point 21 and the fifth attachment point 23 along the first rocker 16 can be carried out out of alignment, i.e. not along a continuous, straight line.

In der Figur 3 ist nun gut zu erkennen, dass ein aus den jeweiligen geradlinigen Verbindungslinien ausgehend von dem erstem Lagerpunkt 15 über den ersten Anlagerpunkt 21, den zweiten Anlagerpunkt 24, den zweiten Lagerpunkt 17 und zurück zum ersten Lagerpunkt 15 gebildeter Streckenzug ein erstes Parallelogramm ergibt. Die Verbindungslinie zwischen dem ersten Lagerpunkt 15 und dem zweiten Lagerpunkt 17 ist für eine bessere Veranschaulichung dieses ersten Parallelogramms gestrichelt eingezeichnet.In the Figure 3 It is now easy to see that a line formed from the respective straight connecting lines starting from the first bearing point 15 via the first attachment point 21, the second attachment point 24, the second bearing point 17 and back to the first bearing point 15 results in a first parallelogram. The connecting line between the first bearing point 15 and the second bearing point 17 is shown in dashed lines for a better illustration of this first parallelogram.

Weiterhin ist zu erkennen, dass ein aus den jeweiligen geradlinigen Verbindungslinien ausgehend von dem erstem Anlagerpunkt 21 über den dritten Anlagerpunkt 25, den vierten Anlagerpunkt 26, den fünften Anlagerpunkt 23 und zurück zum ersten Anlagerpunkt 21 gebildeter Streckenzug ein zweites Parallelogramm ergibt.Furthermore, it can be seen that a line segment formed from the respective straight connecting lines starting from the first attachment point 21 via the third attachment point 25, the fourth attachment point 26, the fifth attachment point 23 and back to the first attachment point 21 results in a second parallelogram.

Durch diese Ausgestaltung ergeben sich zwei weitere, ein viertes und ein fünftes Parallelogramm: Eine zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Lagerpunkt 15 und dem ersten Anlagerpunkt 21 parallele und durch den dritten Anlagerpunkt 25 verlaufenden Linie L₁ schneidet sich mit einer zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Anlagerpunkt 21 und dem dritten Anlagerpunkt 25 parallelen und durch den ersten Lagerpunkt (15) verlaufenden, in Figur 3 gestrichelt gezeigten Linie in einem Schwenkpunkt SP. Ein Streckenzug ausgehend von dem Schwenkpunkt SP über den dritten Anlagerpunkt 25, den ersten Anlagerpunkt 21, den ersten Schwenkpunkt 15 zurück zum Schwenkpunkt SP beschreibt ein drittes Parallelogramm. Ein viertes Parallelogramm ist dann durch den Streckenzug ausgehend von dem Schwenkpunkt über den vierten Anlagerpunkt 26, den fünften Anlagerpunkt 23, den ersten Lagerpunkt 15 zurück zum Schwenkpunkt SP bestimmt. Der Schwenkpunkt SP bildet dabei einen Eckpunkt sowohl des dritten als auch des vierten Parallelogramms. Die Verbindungslinie vom Schwenkpunkt zum vierten Lagerpunkt 26 ist in der Figur 3 gestrichelt eingezeichnet als L₂.This design results in two further parallelograms, a fourth and a fifth: A line L ₁ which is parallel to a connecting line between the first bearing point 15 and the first attachment point 21 and runs through the third attachment point 25 intersects with a line L 2 which is parallel to a connecting line between the first attachment point 21 and the third attachment point 25 and runs through the first bearing point (15) and Figure 3 dashed line in a pivot point SP. A line starting from the pivot point SP via the third attachment point 25, the first attachment point 21, the first pivot point 15 back to the pivot point SP describes a third parallelogram. A fourth parallelogram is then determined by the line starting from the pivot point via the fourth attachment point 26, the fifth attachment point 23, the first bearing point 15 back to the pivot point SP. The pivot point SP forms a corner point of both the third and the fourth parallelogram. The connecting line from the pivot point to the fourth bearing point 26 is in the Figure 3 shown in dashed lines as L ₂ .

Wird nun das erste Koppelgetriebe 13 durch Verschwenken der ersten und der zweiten Schwinge 16, 18 bewegt, bzw. verstellt, so bewegt sich der dritte Anlagerpunkt 25 entlang einer Kreisbahn um den Schwenkpunkt SP, und der vierte Anlagerpunkt 26 bewegt sich ebenfalls entlang einer Kreisbahn um den Schwenkpunkt SP. Unabhängig vom jeweiligen Schwenkwinkel ist dabei das durch den die Punkte Schwenkpunkt SP, dritter Anlagerpunkt 25, vierter Anlagerpunkt 26 verbindenden Polygonzug gebildete Dreieck immer kongruent, d. h. die Abstände des dritten 25 und vierten 26 Anlagerpunktes vom Schwenkpunkt SP sind immer gleich. Auf diese Weise kann also mit dem ersten Koppelgetriebe 13 eine Schwenk- bzw. Drehbewegung der dritten Schwinge 19 um den Schwenkpunkt SP erhalten werden. Entsprechend lässt sich also auch eine Schwenkbewegung eines an der dritten Schwinge 19 angeordneten Bearbeitungswerkzeuges um den Schwenkpunkt SP realisieren, wobei das Werkzeug durch das erste Koppelgetriebe 13 radial zum Schienenkopf SK ausgerichtet bleibt.If the first coupling gear 13 is now moved or adjusted by pivoting the first and second rockers 16, 18, the third attachment point 25 moves along a circular path around the pivot point SP, and the fourth attachment point 26 also moves along a circular path around the pivot point SP. Regardless of the respective pivot angle, the triangle formed by the polygonal line connecting the pivot point SP, third attachment point 25, and fourth attachment point 26 is always congruent, i.e. the distances of the third 25 and fourth 26 attachment points from the pivot point SP are always the same. In this way, a pivoting or rotating movement of the third rocker 19 about the pivot point SP can be achieved with the first coupling gear 13. Accordingly, a pivoting movement of a machining tool arranged on the third rocker 19 about the pivot point SP can also be realized, with the tool remaining aligned radially to the rail head SK by the first coupling gear 13.

Nun kann das erste Koppelgetriebe 13 so ausgelegt werden, dass der Schwenkpunkt innerhalb des Schienenkopfs der von dem Schienenfahrzeug überfahrenen, von dem Bearbeitungswerkzeug zu bearbeitenden Schiene liegt. Auf diese Weise lässt sich erreichen, dass das Bearbeitungswerkzeug in einer Zustellrichtung bewegt werden kann, in der es um einen in dem Schienenkopf gelegenen Schwenkpunkt verschwenkt wird, um so ein Bearbeitungsprofil einzustellen. Es kann also ein an der dritten Schwinge 19 festgelegtes Bearbeitungswerkzeug in einer wie in Figur 2a) gezeigten Weise verschwenkt werden.Now, the first coupling gear 13 can be designed so that the pivot point lies within the rail head of the rail over which the rail vehicle travels and which is to be machined by the machining tool. In this way, it is possible to move the machining tool in a feed direction in which it is pivoted about a pivot point located in the rail head in order to set a machining profile. A machining tool fixed to the third rocker 19 can therefore be moved in a direction as shown in Figure 2a ) can be swivelled as shown.

Ein Verstellen des ersten Koppelgetriebes 13 kann durch einen ersten Aktuator, z.B. einen Hydraulikstempel, erfolgen, der an irgendeiner Position in dem Koppelgetriebe angeordnet ist, z.B. zwischen der ersten Schwinge 16 und der ersten Koppel 22.An adjustment of the first coupling gear 13 can be carried out by a first actuator, e.g. a hydraulic piston, which is arranged at any position in the coupling gear, e.g. between the first rocker 16 and the first coupling 22.

In den Figuren 4a) und 4b) ist ein erfindungsgemäß in dem ersten Stellmechanismus 11 enthaltenes erstes Koppelgetriebe 13 in einer von der in Figur 3 gezeigten und vorstehend erläuterten allgemeinen Form in einem Spezialfall abweichenden Form veranschaulicht, wobei die beiden Figuren 4a) und 4b) unterschiedliche Stellpositionen des Koppelgetriebes 13 anzeigen und dabei aufzeigen, wie mit diesen unterschiedlichen Stellpositionen die vorstehend bereits erläuterte Schwenkbewegung um den virtuellen Schwenkpunkt SP, der hier innerhalb des Schienenkopfes SK der Schiene S gelegen gezeigt ist, verschwenkt werden kann.In the Figures 4a) and 4b ) is a first coupling gear 13 contained in the first actuating mechanism 11 in a direction different from that in Figure 3 shown and explained above general form in a special case, where the two Figures 4a) and 4b ) display different setting positions of the coupling gear 13 and show how, with these different setting positions, the swivel movement already explained above can be swiveled about the virtual swivel point SP, which is shown here located within the rail head SK of the rail S.

Bezüglich der allgemeinen Beschreibung des ersten Koppelgetriebes 13 ist auf die Beschreibung der Figur 3 zu verweisen. Die einzelnen Bestandteile des in Figur 4 gezeigten Koppelgetriebes 13 sind entsprechend mit denselben Bezugszeichen versehen wie die in Figur 3 gezeigten Bestandteile und stehen zueinander in gleichem Verhältnis und in gleicher technischer Wirkung.Regarding the general description of the first coupling gear 13, please refer to the description of the Figure 3 The individual components of the Figure 4 shown coupling gear 13 are provided with the same reference numerals as those in Figure 3 shown components and are in the same relationship to each other and have the same technical effect.

Das Besondere an der hier gezeigten Ausgestaltung ist, dass der erste Lagerpunkt 15, der erste Anlagerpunkt 21 und der fünfte Anlagerpunkt 23 auf einer geraden Verbindungslinie entlang der ersten Schwinge 16 angeordnet liegen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass die in der allgemeinen, in Figur 3 gezeigten Gestaltung des Koppelgetriebes 13, in der erster Lagerpunkt 15, erster Anlagerpunkt 21 und fünfter Anlagerpunkt 23 gerade nicht auf einer geraden Verbindungslinie liegen, sondern in einem Winkel zueinander stehenden, dort also auseinanderfallenden Linien L₁ und L₂ in der in Figur 4 gezeigten Ausgestaltung zusammenfallen in einer einzigen, gemeinsamen Linie L, die zugleich die Verlängerung der Verbindungslinie des dritten 25 und des vierten 26 Anlagerpunktes bildet. Dies bedingt, dass eine durch die Anlagerpunkten 25 und 26 gelegte Gerade in jeder Schwenkstellung des ersten Koppelgetriebes 13 durch den Schwenkpunkt SP verläuft. Diese Konstruktion vereinfacht insbesondere eine Kombination des ersten Koppelgetriebes 13, bzw. des dieses integrierenden ersten Stellmechanismus, mit einem zweiten Stellmechanismus, wie nachfolgend noch näher beschrieben.The special feature of the design shown here is that the first bearing point 15, the first attachment point 21 and the fifth attachment point 23 are arranged on a straight connecting line along the first rocker 16. This measure ensures that the generally used, Figure 3 shown design of the coupling mechanism 13, in which the first bearing point 15, first bearing point 21 and fifth bearing point 23 are not located on a straight connecting line, but at an angle to each other, i.e. lines L ₁ and L ₂ which diverge there in the Figure 4 shown design coincide in a single, common line L, which at the same time forms the extension of the connecting line of the third 25 and the fourth 26 attachment point. This means that a straight line laid through the attachment points 25 and 26 runs through the pivot point SP in every pivot position of the first coupling gear 13. This construction particularly simplifies a combination of the first coupling gear 13, or the first actuating mechanism integrating it, with a second actuating mechanism, as described in more detail below.

In den Figuren 5a) und 5b) ist eine mögliche Ausgestaltung eines in einer erfindungsgemäßen Stelleinrichtung einsetzbaren zweiten Stellmechanismus 12 dargestellt, wobei hier klarstellend zu erwähnen ist, dass der zweite Stellmechanismus 12, wie er in den Figuren 5a) und 5b) gezeigt ist, nur eine Möglichkeit darstellt, den ersten Stellmechanismus in einer erfindungsgemäßen Stelleinrichtung mit einer Einstellmöglichkeit der Zustellung zu versehen. Auch der in den Figuren 5a) und 5b) gezeigte zweite Stellmechanismus 12 ist in einer bevorzugten Variante durch ein Koppelgetriebe, ein zweites Koppelgetriebe 27, gebildet, welches wiederum aus Getriebegliedern in Form von Schwingen und Koppeln zusammengefügt ist, die ausschließlich über Drehgelenke miteinander verbunden sind, die um zueinander parallele Drehachsen drehen. Diese Drehachsen stehen auch hier senkrecht zur Zeichenebene. Das zweite Koppelgetriebe 27 hat sozusagen als Basis ein Gestellelement 28. An diesem Gestellelement 28 ist an einem ersten Lagerpunkt 29 eine erste Schwinge 30 verschwenkbar festgelegt. An einem zweiten Lagerpunkt 31 ist an dem Gestellelement 28 eine zweite Schwinge 32 verschwenkbar festgelegt. Die erste Schwinge 30 ist in einem ersten Anlagerpunkt 33 mit einer Dreieckskoppel 34 verschwenkbar verbunden, die zweite Schwinge 32 ist in einem zweiten Anlagerpunkt 35 mit der Dreieckskoppel 34 verschwenkbar verbunden. Erste Schwinge 30 und zweite Schwinge 32 weisen jeweils zwischen dem Anlagerpunkt 29 bzw. 31 und dem Anlagerpunkt 33 bzw. 35 einen gleichen Abstand auf. Die Dreieckskoppel 34 ist an einem ersten Verbindungspunkt 36 mit einem geführten Glied 37 verschwenkbar verbunden. Der erste Anlagerpunkt 33, der zweite Anlagerpunkt 35 und der erste Verbindungspunkt 36 liegen auf dem Dreieckskoppel 34 an den Ecken eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet mit gleich langen Schenkeln entlang der Verbindungslinien zwischen dem ersten Anlagerpunkt 33 und dem ersten Verbindungspunkt 36 sowie dem zweiten Anlagerpunkt 35 und dem ersten Verbindungspunkt 36. In dieser Ausgestaltung ist durch die an dem Gestellelement 28 angeordneten beiden Schwingen, erste Schwinge 30 und zweite Schwinge 32, sowie die zwischen den beiden Schwingen 30 und 32 angeordnete Dreieckskoppel 34 eine an sich bekannte Roberts Geradführung gebildet, bei der der Verbindungspunkt 36, der auf einer Linie zwischen den Lagerpunkte 29 und 31 liegt, auf dieser Verbindungslinie entlang einer weitgehend gerade Verlaufenden Führungslinie geführt wird.In the Figures 5a) and 5b ) shows a possible embodiment of a second actuating mechanism 12 that can be used in an actuating device according to the invention, whereby it should be clarified here that the second actuating mechanism 12, as shown in the Figures 5a) and 5b ) is only one possibility of providing the first adjusting mechanism in an adjusting device according to the invention with an adjustment option for the feed. The adjustment mechanism shown in the Figures 5a) and 5b ) is formed in a preferred variant by a coupling gear, a second coupling gear 27, which in turn is assembled from gear elements in the form of rockers and couplers that are connected to one another exclusively via rotary joints that rotate about mutually parallel axes of rotation. Here, too, these axes of rotation are perpendicular to the plane of the drawing. The second coupling gear 27 has a frame element 28 as its base, so to speak. A first rocker 30 is pivotably attached to this frame element 28 at a first bearing point 29. A second rocker 32 is pivotably attached to the frame element 28 at a second bearing point 31. The first rocker 30 is pivotably connected to a triangular coupler 34 at a first bearing point 33, and the second rocker 32 is pivotably connected to the triangular coupler 34 at a second bearing point 35. The first rocker 30 and the second rocker 32 each have a pivot point between the attachment point 29 or 31 and the attachment point 33 or 35 have an equal distance. The triangular coupling 34 is pivotally connected to a guided member 37 at a first connection point 36. The first attachment point 33, the second attachment point 35 and the first connection point 36 lie on the triangular coupling 34 at the corners of an isosceles triangle with equally long legs along the connecting lines between the first attachment point 33 and the first connection point 36 and the second attachment point 35 and the first connection point 36. In this embodiment, the two rockers arranged on the frame element 28, first rocker 30 and second rocker 32, as well as the triangular coupling 34 arranged between the two rockers 30 and 32 form a known Roberts straight guide in which the connection point 36, which lies on a line between the bearing points 29 and 31, is guided on this connecting line along a largely straight guide line.

Um in der gezeigten Ausgestaltungsform nicht nur den ersten Verbindungspunkt 36, sondern das langgestreckte geführte Glied 37 entlang einer geraden Linie zu führen, ist an die Roberts Geradführung ein weiteres Getriebeteil des Koppelgetriebes 27 angebunden. Dieses besteht aus einer an einem dritten Lagerpunkt 38 an dem Gestellelement 28 schwenkbar angelagerten dritten Schwinge 39, einer in einem dritten an Anlagerpunkt 40 mit der dritten Schwinge 39 schwenkbar verbundenen ersten Koppel 41, die an dem Anlagerpunkt 35 schwenkbar mit der zweiten Schwinge 32 und der Dreieckskoppel 34 verbunden ist und einer zweiten Koppel 42, die an dem dritten Anlagerpunkt 40 mit der dritten Koppel 39 und der ersten Koppel 41 verschwenkbar verbunden ist und die an einem zweiten Verbindungspunkt 43 mit dem geführten Glied 37 des Koppelgetriebes 27 schwenkbar verbunden ist. Diese zusätzlichen Getriebeelemente übertragen die durch die Roberts Geradführung erhaltene gerade Führungsbahn des Verbindungspunktes 36 auf den Verbindungspunkt 43, sodass das geführte Glied 37 insgesamt entlang einer weitgehend gerade verlaufenden Bahn geführt ist.In order to guide not only the first connection point 36 but also the elongated guided member 37 along a straight line in the embodiment shown, a further gear part of the coupling gear 27 is connected to the Roberts straight guide. This consists of a third rocker 39 pivotably mounted on the frame element 28 at a third bearing point 38, a first coupling 41 pivotably connected to the third rocker 39 at a third attachment point 40, which is pivotably connected to the second rocker 32 and the triangular coupling 34 at the attachment point 35, and a second coupling 42 pivotably connected to the third coupling 39 and the first coupling 41 at the third attachment point 40 and pivotably connected to the guided member 37 of the coupling gear 27 at a second connection point 43. These additional gear elements transfer the straight guide path of the connection point 36 obtained by the Roberts straight guide to the connection point 43, so that the guided link 37 is guided along a largely straight path.

Zwischen dem geführten Glied 37 und dem Gestellelement 28 ist ein Aktuator 44, zum Beispiel ein Hydraulikzylinder, angeordnet, der eine Stellkraft parallel zu der gerade verlaufenden Bahn, entlang derer das geführte Glied 37 geführt wird, aufbringt. Ein Vergleich der Figuren 4a) und 4b) zeigt, wie angetrieben durch den Aktuator 44 durch das zweite Koppelgetriebe 27 eine gerade Führung des geführten Gliedes 37 erhalten wird.Between the guided member 37 and the frame element 28, an actuator 44, for example a hydraulic cylinder, is arranged, which generates an actuating force parallel to the straight path along which the guided member 37 is guided. A comparison of the Figures 4a) and 4b ) shows how, driven by the actuator 44 through the second coupling gear 27, a straight guidance of the guided member 37 is obtained.

In Figur 6 ist schließlich schematisch dargestellt, wie nun die beiden Stellmechanismen 11 (mit einem wie in Figur 5 gezeigten Koppelgetriebe 13) und 12 miteinander verbunden werden und wie der Schleifbalken 4 mit dem zweiten Stellmechanismus 12 verbunden wird, um so die Stelleinrichtung 10 insgesamt zu realisieren. Zu erkennen ist, dass das Gestellelement 28 des zweiten Stellmechanismus 12 in seiner Längsrichtung mit der dritten Schwinge19 des ersten Koppelgetriebes 13 des ersten Stellmechanismus 11 fest verbunden wird, zum Beispiel verschweißt, und dass der Schleifbalken 4 an dem geführten Glied 37 des zweiten Stellmechanismus 12 festgelegt wird. Auf diese Weise wird ein insgesamt verbundener Aufbau und eine Stelleinrichtung erhalten, in der eine Winkeleinstellung mittels des Stellmechanismus 11 und eine Zustelleinstellung mittels der Stellmechanismus 12 des Schleifbalkens 4 unabhängig voneinander möglich sind, sodass auch während einer Schleifbearbeitung sowohl die Zustellung (der Andruck) als auch die Winkelposition des Schleifbalkens 4 relativ zum Schienenkopf SK verändert werden kann, dies insbesondere auch stufenlos. Der Schleifbalken 4 ist insbesondere um seine Längsachse verdrehbar an dem geführten Glied 37 des zweiten Koppelgetriebes 27 festgelegt, so dass die vorstehen beschriebene Revolverfunktion ausgeführt werden kann.In Figure 6 Finally, it is shown schematically how the two adjusting mechanisms 11 (with a Figure 5 shown coupling gear 13) and 12 are connected to one another and how the grinding bar 4 is connected to the second adjusting mechanism 12 in order to thus realize the adjusting device 10 as a whole. It can be seen that the frame element 28 of the second adjusting mechanism 12 is firmly connected in its longitudinal direction to the third rocker 19 of the first coupling gear 13 of the first adjusting mechanism 11, for example welded, and that the grinding bar 4 is attached to the guided member 37 of the second adjusting mechanism 12. In this way, an overall connected structure and an adjusting device are obtained in which an angle adjustment by means of the adjusting mechanism 11 and a feed adjustment by means of the adjusting mechanism 12 of the grinding bar 4 are possible independently of one another, so that even during grinding both the feed (the pressure) and the angular position of the grinding bar 4 relative to the rail head SK can be changed, in particular also continuously. The grinding bar 4 is fixed to the guided member 37 of the second coupling gear 27 in particular so as to be rotatable about its longitudinal axis, so that the revolver function described above can be carried out.

Aus der vorstehenden Beschreibung möglicher Ausführungsvarianten ist noch einmal deutlich geworden, welche Vorteile die erfindungsgemäße Gestaltung einer Stelleinrichtung mit sich bringt.From the above description of possible embodiments it has once again become clear which advantages the design of an actuating device according to the invention brings with it.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: SchleifaggregatGrinding unit
22: RahmenFrame
33: SchienenradRail wheel
44: SchleifbalkenSanding bar
55: SchleifkörperAbrasive body
1010: StelleinrichtungAdjustment device
1111: erster Stellmechanismusfirst adjustment mechanism
1212: zweiter Stellmechanismussecond adjustment mechanism
1313: erstes Koppelgetriebefirst coupling gear
1414: Gestellframe
1515: erster Lagerpunktfirst bearing point
1616: erste Schwingefirst wing
1717: zweiter Lagerpunktsecond bearing point
1818: zweite Schwingesecond swing arm
1919: dritte Schwingethird wing
2020: erste Koppelfirst paddock
2121: erster Anlagerpunktfirst investment point
2222: zweite Koppelsecond paddock
2323: fünfter Anlagerpunktfifth investment point
2424: zweiter Anlagerpunktsecond investment point
2525: dritter Anlagerpunktthird investment point
2626: vierter Anlagerpunktfourth investment point
2727: zweites Koppelgetriebesecond coupling gear
2828: GestellelementFrame element
2929: erster Lagerpunktfirst bearing point
3030: erste Schwingefirst wing
3131: zweiter Lagerpunktsecond bearing point
3232: zweite Schwingesecond swing arm
3333: erster Anlagerpunktfirst investment point
3434: DreieckskoppelTriangular coupling
3535: zweiter Anlagerpunktsecond investment point
3636: erster Verbindungspunktfirst connection point
3737: geführtes Gliedguided member
3838: dritter Lagerpunktthird bearing point
3939: dritte Schwingethird wing
4040: dritter Anlagerpunktthird investment point
4141: erste Koppelfirst paddock
4242: zweite Koppelsecond paddock
4343: zweiter Verbindungspunktsecond connection point
4444: AktuatorActuator
LL: Linieline
L1L1: Linieline
L2L2: Linieline
P1P1: PfeilArrow
P2P2: PfeilArrow
SPSP: SchwenkpunktPivot point
SS: Schienerail
SKss: SchienenkopfRail head

Claims

A positioning device (10) for positioning a machining tool (5), which is arranged on a frame (14) fixed to a rail vehicle (1) and has an active section for machining a rail head (SK), relative to a rail (S) laid in the track and traversed by the rail vehicle (1), in particular according to claim 1, wherein the positioning device (10) has a first positioning mechanism (11) for changing an angular position, viewed transversely to a longitudinal direction of the rail (S) laid in the track, of the active section of the machining tool (5),
whereby
the first positioning mechanism (11) has a first coupling gear (13) and a first actuator for moving the first coupling gear (13),

wherein the first coupling gear (13) exclusively comprises gear members in the form of swing arms and couplings connected to one another via pivot joints which can be rotated about axes of rotation parallel to one another,

wherein the first coupling gear (13) has a first swing arm (16) pivotably mounted on a first pivot point (15) fixed in position relative to the frame (14) and a second swing arm (18) pivotably mounted on a second pivot point (17) fixed in position relative to the frame (14),

wherein the first coupling gear (13) further comprises a first coupling (20), which is pivotably mounted relative to the associated swing arm (16, 18) at a first bearing point (21) arranged on the first swing arm (16) and at a second bearing point (24) arranged on the second swing arm (18),

wherein a section formed from the respective straight connecting lines starting from the first pivot point (15) via the first bearing point (21), the second bearing point (24), the second pivot point (17) and back to the first pivot point (15) results in a first parallelogram,

wherein furthermore a third bearing point (25) is formed on the first coupling (20), which is arranged at a distance from a connecting line between the first bearing point (21) and the second bearing point (24) and on which a third swing arm (19) is pivotably mounted,

wherein the first coupling gear (13) further comprises a second coupling (22) which is pivotably mounted on the third swing arm (19) at a fourth bearing point (26) arranged on the third swing arm (19) and is pivotably mounted on the first swing arm (16) at a fifth bearing point (23) arranged on the first swing arm (16), wherein a straight line formed from the respective straight connecting lines starting from the first bearing point (21) via the third bearing point (25), the fourth bearing point (26), the fifth bearing point (23) and back to the first bearing point (21) results in a second parallelogram.
A positioning device (10) according to claim 1, characterised in that the two pivot points (15, 17) are positioned in such a way and that the positions of the bearing points (21, 23, 24, 25, 26) are selected in such a way that an intersection point (SP) between a line parallel to a connecting line between the first pivot point (15) and the first bearing point (21) and extending through the third bearing point (25) and a line parallel to a connecting line between the first bearing point (21) and the third bearing point (25) and extending through the first pivot point (15) is located within the rail head (SK) of the rail vehicle (1) over which the rail vehicle (1) is travelling, the rail (S) to be machined by the machining tool (5), and in that this intersection point (SP) coincides with an intersection point (SP) between a line parallel to a connecting line between the first pivot point (15) and the fifth bearing point (23) and extending through the fourth bearing point (26) and the line parallel to the connecting line between the first bearing point (21) and the third bearing point (25) and extending through the first pivot point (15).
A positioning device (10) according to one of claims 1 or 2, characterised in that the first pivot point (15), the first contact point (21) and the fifth bearing point (23) lie on a straight connecting line.
A positioning device (10) according to one of claims 1 to 3, characterised in that the two pivot points (15, 17) are arranged on an adjusting swing arm which can be releasably connected to the rail vehicle (1) and can pivot about a fastening point located between the pivot points (15, 17).
A positioning device (10) according to one of the preceding claims, characterised in that it has a second positioning mechanism (12) for changing a distance between the effective section of the machining tool (5) and the rail head (SK) of the rail (S) laid in the track.
A positioning device (10) according to claim 5, characterised in that the second positioning mechanism (12) has a second coupling gear (27) with a frame element (28) fixed to the third swing arm (19) of the first coupling gear (13) and a second actuator (44) moving the second coupling gear (27), wherein the second coupling gear (27) exclusively comprises gear members in the form of swing arms and couplings connected to one another via pivot joints which are rotatable about axes of rotation parallel to one another, and wherein the second coupling gear (27) comprises a first swing arm (30) pivotably fixed at a first bearing point (29) on the frame element (28) and a second swing arm (30) pivotably fixed at a second bearing point (31) on the frame element (28), (32) pivotably fixed at a second bearing point (31) on the frame element (28) and a first contact point (33) pivotably connected to the first swing arm (30) at a first distance from the first bearing point (29) and to the second swing arm (32) at a second contact point (35) arranged at the first distance from the second bearing point (31) and having a Roberts straight guide.
A positioning device (10) according to claim 6, characterised in that a third swing arm (39) is pivotably fixed to the frame element (28) of the second coupling gear (27) in addition to the first (30) and the second (32) swing arm of the Roberts straight guide and adjacent to the first swing arm (30) of the Roberts straight guide in a third bearing point (38), wherein the third swing arm (39) of the second coupling gear (27) is connected to a first coupling (41) at a third bearing point (40), wherein the first coupling (41) is pivotably connected to the first swing arm (30) and the triangular coupling (34) at the first bearing point (33), wherein a connecting line connecting the third bearing point (38) and the third abutment point (40) in a straight line is substantially parallel to the first swing arm (30) of the Roberts straight guide and wherein a guided member (37) of the second coupling gear (27) is pivotably connected at a first connection point (36) to the tip of the triangular coupling (34) guided on a straight path and at a second guided member (37) from the first connection point (36) along a guide line parallel to the straight guide line, the tip of the triangular coupling (34) is guided along the straight guide line, and is connected to a second coupling (42) at a second connection point (43) spaced from the first connection point (36) along a line extending parallel to the straight guide line, wherein the second coupling (42) is pivotably connected to the third swing arm (39) and the first coupling (41) of the second coupling gear (27) at the third contact point (40), wherein a connecting line between the first (33) and the third contact point (40) is substantially parallel to the straight path on which the tip of the triangular coupling (34) of the Roberts straight guide is guided.
A positioning device (10) according to claim 7, characterised in that the second actuator (44) is arranged such that it can apply an actuating force between the frame element (28) and the guided member (37) of the second coupling gear (27).
A positioning device (10) according to one of claims 6 to 8, characterised in that the frame element (28) is fixed to the third swing arm (19) of the first coupling gear (13) in such a way that the straight guide line, on which the tip of the triangular coupling (34) is guided, extends essentially parallel to the first swing arm (16) of the first coupling gear (13).
A positioning device (10) according to one of claims 6 to 9, characterised in that a holder (4) for the machining tool (5) is arranged on the guided member (37) of the second coupling gear (27).
A grinding unit arranged in a rail vehicle (1) for the grinding of rails (S) laid in the track during a traverse with a plurality of grinding elements (5) arranged freely rotating in the grinding unit with an axis of rotation transverse to a longitudinal direction of the traversed rail (S), characterised in that the grinding unit has an positioning device (10) according to one of the preceding claims.