JP4711370B2 - 研摩工具を備えたレール研摩機用研摩モジュール装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は特許請求の範囲に示す種類の、研摩工具を備えたレール研摩機用研摩モジュール装置に関する。このような装置はレールヘッドの形状再生、短波長の波（リップル）の除去、走行方向の長周期の波の修正に用いられる。研摩工具としては一般に研摩ポットが使用される。
【０００２】
【従来の技術】
研摩モジュールが波の山を通過するか谷を通過するかに従って、研摩モジュールの圧接力を増減させることにより波を除去するレール研摩機は、たとえば DE-OS 2 037 461 により公知である。また予め定めた前進速度を勾配あるいは走行抵抗に関わらず高精度で一定に保つことのできる、液圧制御式レール研摩機も知られている。レールの再生においては、研摩ディスク（研摩ポット）の正確な位置決めが不可欠である（たとえば Speno 社製研摩機 LRR 8-M 型を参照）。しかしこのことは特に曲率半径が小さい (<30 m) 場合には困難である。これはホイールベースの制約から、特に一対のレールの両方を同時に研摩する場合に研摩モジュールの半径方向の変位が比較的大きくなるためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はしたがって、曲率半径が小さい (≦15 m) 場合でも半径方向の変位を強制力なく正確に考慮することができ、形状再生を再現性よく単純な方法で可能にするようなレール研摩機用研摩モジュールを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を、特許請求範囲の第１請求項に記した特徴により達成する。この場合、本装置によって１対のレールの一方のみを研摩するか両方を同時に研摩するかは問題ではないが、後者の場合本装置は特に効果的に利用できる。また形状再生ユニットに含まれる、たとえば鋼管から成るフレームに何個の研摩モジュールを含めるかも重要ではない。本発明による望ましい装置は、少なくとも１つの研摩モジュールを、フレームにより少なくとも近似的に垂直方向に、かつ同フレームを架台により少なくとも近似的に水平方向に、それぞれ調節可能とすることによって実現される。架台には研摩されるレールに少なくとも近似的に平行な軸を有するハウジングを揺動可能に配置し、同ハウジング内で研摩ポットを、研摩されるレールに少なくとも近似的に垂直に調節可能とする。各研摩モジュールに対して、測定ローラーと、研摩モジュールと測定ローラーとの相対運動を実現し得る手段とを設けることが望ましい。これにより特に曲率半径の小さい湾曲部において、各研摩モジュールに対してその半径方向の変位を考慮することが可能になる。測定ローラーとフランジがそれぞれのレールから外れないようにするため、各測定ローラーをベアリングブロックにより回転可能に支持し、フレームにおいて同ベアリングブロックをサーボドライブまたは駆動手段と伝動手段、望ましくはレバー式伝動装置により、研摩されるレールに交差する方向のガイドに沿って調節可能とする。フレーム上での架台の横方向の水平運動は測定ローラーの横方向の運動に応じて液圧式伝動装置によって行うことが望ましい。これにより３つの特定の位置（形状再生ユニットの作業位置への移動、研摩モジュールの位置決め、研摩モジュールのレールへの圧接）への移動が、各位置における複雑なセンサー機構を用いることなく可能となる。前記液圧式伝動装置としては、二重シリンダーとそのシリンダー室内で対向運動するピストンを有するものが望ましい。この構成により本発明の装置は種々異なる軌間に対応でき、軌間調整範囲は望ましくは 1000〜1458 mm である。困難な湾曲および転轍機部分を通過する際には液圧式駆動装置のブロッキング手段を設けることが望ましく、同手段は同じくシリンダー・ピストン方式の構成とすることができる。同ブロッキング手段は全体、または一部を架台の横方向運動のための駆動装置の近傍に設けることがでる。しかし同ブロッキング装置を両レールの各々の研摩モジュールの近傍に配置することも可能である。本発明による更に別の装置においては、複数個の研摩モジュールをフレームに配置し、研摩車の走行方向に配列した前後の測定ローラーを同フレームにおいて垂直方向に制御することができる。また使用上必要な精度の要求を満たし得るならば、さらに別の有用な実施態様として、フレームに研摩モジュールをいくつかの群として配置し、各モジュール群の各々をホルダーに固定し、このホルダーを前記フレームにおいて、レールに対して少なくとも近似的に平行な面内で揺動し得るように設けることができる。この場合は測定ローラーを各研摩モジュール群毎に設けるのが望ましい。研摩モジュールの間に配置された測定ローラーは、両側に隣接する研摩モジュールに対して有効であり、両研摩モジュールはその間にある測定ローラーの付近において、研摩されるレールの少なくとも１本に対して実質的に直角に配置された枢軸を有する継手を介して相互に連結されている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を用いて本発明を更に詳細に説明する。
【０００６】
図１には x 方向に移動する研摩車 10 を示す。同研摩車は中心線 m と、これに実質的に垂直な２本の軸 X-X を中心として揺動可能に固定された車軸 11、12 を備え、その車輪対 13、14 はヘッドの加工による形状再生を行うべきレール 15、16 の上を転動する。このとき車輪 13、14 のフランジ 17、18 は曲鎖線をもって示したレール内縁に沿って運動する。研摩車 10 には車軸 11、12 の間に形状再生ユニット 19、20、21、22 が固定されており、これらによってレール 15、16 が加工される。
【０００７】
レール 15、16 が湾曲しているため、車軸 11、12 は研摩車 10 の中心線 m に対して角度 ±φx だけ、図示されていない曲率中心に向かって傾いている。レールの湾曲は更に、研摩車 10 に固定されている形状再生ユニットに割線（Sekantenversatze）の移動 gx を惹起し、これが形状再生ユニット 19〜22 とそれらのレール 15、16 に対する位置に影響する。レール 15、16 の曲率半径が小さいときには、研摩工具がレールヘッドの幅全体に作用しないか、あるいはレールヘッドに対して正しく作用しない。この欠点は本発明によって除去することができる。
【０００８】
図２および図３において、本発明による装置は研摩モジュール 24、25、26 を備えたフレーム 23 から成り、同フレームは図示されていない研摩車に固定されたガイド 27、28 に、駆動手段 29、30 により二重矢印 56 で示す垂直方向に調整できるように設けられている。駆動手段 29、30 は空気圧式のものとすることができる。研摩モジュール 24、25、26 の各々は研摩ポット（研摩ディスク）31、32、33 を有し、これらはハウジング 34、35、36 内のモーターによってレール 15（図１）のレールヘッド（表面）37 に向かって駆動され、ガイド 57、58、59 に沿ってそれぞれのモーター 60、61、62 によりレール 15 に垂直に到達し圧接される。ハウジング 34、35、36 はそれぞれ架台 38、39、40 内に、研磨されるレール 15 に対して少なくとも近似的に平行な軸の周りに、レールヘッド断面の研磨のために揺動可能なように設けられている。揺動は架台 38、39、40 に固定されたモーター 63、64、65 により行い、これらモーターは各々運動伝達手段 66、67、68 を介して、各架台 38、39、40 のベアリング 69、70、71 に保持されたハウジング 34、35、36 およびガイド 57、58、59 に作用する。架台 38、39、40 はフレーム 23 に、本質的に水平かつレールヘッド 37 に対して交差する方向のガイド 41、42、43 に沿って摺動可能なように設けられている。架台 38、39、40 の横方向の摺動のためには、一部が各々の研摩モジュール 24、25、26 に、一部がフレーム 23 の適当な位置に固定された駆動手段 44、45、46、たとえば空気圧式二重シリンダーが用いられ、その動作はブロッキング手段 47、48、49、たとえば液圧式制動シリンダーによって相殺することができる。
【０００９】
各研摩モジュール 24、25、26 にはフランジ 50'、51'、52' を有する測定ローラー 50、51、52 が所属し、これらは各々ベアリングブロック 53、54、55 により支持され、フレーム 23 をガイド 27、28 に沿って移動させることによりレールヘッド 37 に乗せることができる。測定ローラー 50 および 52 にはそれぞれの前後にローラー 501、502 および 521、522 が設けられ、レール表面の短波長の波ないしリップルへの追随を防止する。ベアリングブロック 53、55 は調整ネジ 110 により各研摩モジュール 24、25、26に、対応する測定ローラー 50、52 およびその前後のローラーと共に、レールヘッド 37 に交差する方向の実質上水平な軸の周りに一定範囲で揺動可能なように設けられている。さらに測定ローラー 50、51、52 は各々のベアリングブロック 53、54、55 と共に、レールヘッド 37 と交差しガイド 41、42、43 と平行な方向に摺動可能なようにそれぞれ架台 38、39、40 に設置される。この摺動のためには各研摩モジュール 24、25、26 の駆動手段 72、73、74 を用いる。これらについては、は多少異なった形においてであるが、図４および図５に一層詳細に例示し説明する。中央の研摩モジュール 25 の測定ローラー 51 は強制力を避けるため、測定ローラー 50、52 がレール表面 37 に接したとき、レールヘッド 37 に対して遊び s（約 0.3〜0.8 mm）を有し、カムスクリュー 75 によってこの遊びを精密に調節することができる。
【００１０】
リップルの波の山が設定された遊びより大きいとき、中央の研摩モジュール 25 は、曲鎖線 76 で示した量 f だけ垂直方向に逃げることができ、これによって外側の測定ローラー 50、52 の間のブリッジ長さないし測定長さ l が維持される。測定ローラー 51 の回転軸と後置ローラー 502 の回転軸との距離を g1、同じく前置ローラー 521 の回転軸との距離を g2 とし、測定ローラー 51 の回転軸とそれに最も近い水平ガイド 42 との距離のレール表面 37 への投影長さを p とすると、p≪g1 の前提のもとで点 Ａ において近似的に
f = (FA.h/E.I).gi.(1 - gi)
が成立する。ただし I は面積モーメント、E は弾性率、FA は点 Ａ における力である。
【００１１】
研摩車 10 を１つの作業位置から他の位置へ移動したとき、研摩ポット 31、32、33 はレールの高さより上にある。すなわち形状再生ユニット 19、20、21、22 はレール 15、16 ないしレール表面 37 から引き上げられた状態にある。駆動手段 44、45、46 を用いてレール 15 および 16 に対応する形状再生ユニットの研摩ポットの距離を調節した後、個々の形状再生ユニット 19〜21 のフレーム 23 を下降させ、研摩ポット 31、32、33 が研摩すべきレール 15、16 の直上に来るようにする。同時にすべての形状再生ユニット 19〜22 の測定ローラー 50、51、52 をレール 15、16 ないしレール表面 37 に下降させる。駆動手段 44、45、46 により、研摩中に形状再生ユニット 19〜21 のすべての測定ローラーのフランジ 50'、51'、52' がレールヘッド 37 に接触し、したがって測定ローラーはレール 15、16 上を遊びなく移動できるようになる。研摩ポット 31、32、33 はモーター 34、35、36 により軸 77、78、79 の回りに回転し、その傾きはレールヘッド 37 の断面形状に従ってモーター 63、64、65 および伝動手段 66、67、68 によりレール 15、16 と交差する面内で変化させることができる。軸 77、78、79 の傾きの変化に伴って、ガイド 57、58、59 およびそれらに導かれるスライダー 83、84、85 の位置も変化する。研摩ポット 31、32、33 をレールに到達させ圧接する操作はモーター 60、61、62 により伝動手段 80、81、82 およびスライダー 83、84、85 を介して行われる。同スライダーには研摩ポット 31、32、33 を駆動回転するモーターのハウジング 34、35、36 と研摩ポット自体の駆動軸 86、87、88 が取り付けられている。研摩作業の終了後はフレーム 23 を駆動手段 29、30 によりガイド 27、28 に沿って実質上垂直方向に動かし、研摩ポット 31、32、33 をレールヘッド 37 から引き離し、本発明の装置全体を移動位置に置く。
【００１２】
図４には本質的に図２の直線 S-S に沿った断面図であり、研摩モジュール 26 の正面図を示している。架台 40 は二重シリンダー 46 およびその中を滑動するピストン 94、95 により、二重矢印 97 で示した水平方向に空気圧的にレール 15、16 の間隔に予め設定される。１つのピストン、本実施形態の場合 94（図３）はフレーム 23 に、他のピストン 95 は架台 40 に固定されている。たとえば転轍機部分を通過する際にこの設定を無効にする必要があるが、このためには液圧式ブロッキング装置 49 を用い、そのピストン 96 をたとえば架台 40 に、シリンダー 49 をフレーム 23 に固定する。さらにフレーム 23 は空気圧シリンダー 30 により二重矢印 56 で示した実質上垂直な方向にガイド 28 に沿って調節可能である。図示した状態ではフレーム 23 は上側（移動）位置にある。
【００１３】
フレーム 23 において、ガイド 43 が対をなして設けられ、その上を架台 40 が軸方向サポート 89 により滑動する。図ではガイドの一方とそれに付属する２つのサポートのみが示されている。基板 90 を介してガイド 59 に固定され、望ましくはモーターとして形成された駆動装置 62 はラム 82 として形成された伝動手段により、それに連結されたスライダー 85 を動かし、スライダー 85 に固定されたハウジング（モーター）36 と、図示されていないモーター軸に固定されている研摩ポット 33 をレール 15 の表面 37 に圧接する。このとき測定ローラー 52 はレール表面 37 に接触する。
【００１４】
レール断面形状の加工のため基板 90 は、ガイド 59、スライダー 85 およびそれに固定されている研摩ポット 33 の駆動装置のハウジング 36、したがって研摩ポット 33 自体と共にレール 15 と実質上平行なジャーナル 91 によって、レール近傍で架台 40 に設けられたベアリング 71 内で揺動可能なように支持されている。揺動のためにはモーターとして形成され、ラム 92 を介してジャーナル 91 に固定されたレバー 93 と連結されている駆動装置 65 が用いられる。
【００１５】
図５において、ベアリングブロック 53 内にはフランジ 50' を有する測定ローラー 50、前置ローラー 501 および後置ローラー 502 が相互に平行な軸の周りに回転可能に、かつ研摩モジュール 24 と共に二重矢印 102 の方向に移動可能に設けられている。ベアリングブロック 53 はホルダー 98 に、軸 U-U の周りに回転可能に取り付けられ、同ホルダーはガイド 99 上を滑動し、同ガイドは望ましくはダブテール形に形成され、ローラー 50、501、502 の回転軸と平行で架台 38 に固定されている。ベアリングブロック 53 は調整ネジ 110 を用いて軸 U-U の周りに揺動させることにより調節可能である。架台 38 にはモーター 72 として形成された駆動手段が固定されており、ラム 100 をその軸方向に動かす。ラム 100 のモーター 72 から突出している側の末端には、架台 38 に取り付けられた、３つのアームから成るレバー 101 の一端が連結されており、同レバーの他の端はホルダー 98 に連結されている。駆動手段 72 はレバー 101、ホルダー 98 およびそのガイド 99 と共に、研摩作業において測定ローラー 50 とそのフランジ 50' が架台 38 に対して、レール断面に対して設定された研摩角αに対応して任意の位置を取れるように設定されている。
【００１６】
架台 38 には、ベアリング 69（図ではベアリングブロック 53 に近い側のもののみが見える）に支持されたジャーナル 104 によりハウジング 103 が二重矢印 102 の方向の軸の周りに揺動可能に設けられている。この揺動には図４と同様に架台 38 に固定されたモーター 63 が用いられ、軸方向に可動なラム 92 を介して図では見えないジャーナルに固定されているレバー 105 に作用する。ハウジング 103 内には、図では実質上見えないスライダー 106（図２のスライダー 83 と同様）が実質上垂直かつガイド 57 に沿った運動方向 102 と直角な方向に摺動可能に設けられており、研摩ポット 31 の駆動モーターのハウジング 34 を保持している。スライダー 106 の摺動にはハウジング 103 の外部に固定されたモーター 60 と、スライダー 106 に作用する伝動手段 80 を用いる。
【００１７】
架台 38 には図示されていないガイド（図２および図３の 41）のための摺動ピース 108 が固定されている。架台 38 には更に、図３に示したようにシリンダー 47 および二重シリンダー 44 の一部の内部を滑動するピストンの作動のための支持台 109 が設けられている。
【００１８】
図６において、フレーム 23 はスライドベアリング 111、112 により垂直なガイドの対 27、28 に沿って調節可能である。図６には同架台の左半分を切断して右半分の側面を示してある。フレーム 23 は加工すべきレールヘッド 37 と実質上平行に置かれ、その長辺のほぼ中央に少なくとも１つの補強材 107 を有する。補強材 107 の左右には、レールヘッド 37 に平行な水平面内にそれぞれ３つの円形ガイド 113、114 が、補強材 107 と平行かつ紙面に垂直に設けられ、その上にスライダー 117、118 のガイド部分 115、116 が摺動可能に支持されている。スライダー 117、118 の各々のほぼ中央に支持ボルト 119、120 によって支持板 121、122 が軸 V-V、W-W の周りに揺動（たとえば 15°）可能に支持されている。支持ボルト 119 の両側で支持板 121 に架台 123、124 がそれぞれ１つの研摩モジュール 125、126 と共に固定されている。同様に支持ボルト 120 の両側で支持板 122 に架台 127, 128 がそれぞれ１つの研摩モジュール 129, 130 と共に固定されている。架台 123、124、127、128 および研摩モジュール 125、126、129、130 は図２、４、５におけると同様に構成され配置されている。すなわち研摩モジュール 125、126、129、130 はそれぞれ架台 123、124、127、128 内に、レールヘッド 37 に平行な軸 Y-Y の周りに揺動可能である。支持板 121 に連結された研摩モジュールの揺動角と、支持板 122 に連結された研摩モジュールの揺動角は研摩するファセットが異なる場合には相互に異なる (1〜3°) ことがある。なぜなら１つの支持板に固定されたモジュールに対しては Y-Y 軸の周りの揺動のための装置 145、146 が１個しか存在しないからである。図６では研摩モジュール 125、130 は断面が、研摩モジュール 126、129 は外観が示されている。すべての研摩モジュールはレールヘッド 37 に平行な垂直面内に配置されている。
【００１９】
支持板 121、122 およびそれぞれに属する研摩モジュール 123、124; 129、130 にはそれぞれ２個の測定ローラー 131、132; 133、132 が属する。中央の測定ローラー 132 は両支持板 121、122 に作用する。測定ローラー 131、132、133 はそれぞれベアリングブロック 134、135、136 に保持され、これらベアリングブロックと共にレールヘッド 37 と交差する方向の軸 U-U の周りに各架台に保持されている。調整ネジ 137、138、139、140 により、架台 125、126、129、130 に対する測定ローラー 131、132、133 の位置の修正が可能である。架台 123、124、127、128 に対する測定ローラー 131、132、133 の調整のためには適当な駆動手段 147、148、149、150 が設けられている。
【００２０】
共通の測定ローラー 132 はアーム 141 と架台 124 を介して支持板 121 に固定されている。支持板 121、122 にそれぞれ固定されているユニットは共通測定ローラー 132 の近傍で継手 142 によって相互に結合されており、長円形の孔 143 によって、研摩車の走行する最小の曲線に適合した、走行方向に平行な、したがってレールヘッド 37 に平行な僅かの遊びが許容される。測定ローラー 131、132、133 には図２および図５と同様に補助ローラー 144 が付属する。
【００２１】
各支持板ユニット 121、122 にはその横方向の移動のために、空気圧式の二重シリンダーとして形成された２つずつの駆動手段 151、152; 153、154 が設けられている。各二重シリンダーの個々のシリンダーは相互に重なるように設置される。同様に駆動装置 151〜154 の各々に、液圧式のシリンダーとピストンの組み合わせから成る駆動装置の作用をブロッキングする手段 155、156、157、158 が設けられている。これら空気圧式および液圧式のシリンダーとピストンは、適切な配置において一部はフレーム 23 に、一部は架台 123、124、127、128 に結合されている。
【００２２】
支持板ユニット 121、122 が継手で結合されているため、半径が小さい (15〜20 m) 場合でも研摩作業が合理的かつ正確に実行できることが保証され、したがって測定ローラーが研摩すべきレールヘッドから外れることも、強制力が発生することもない。その他の点においては、図１〜５について述べたことが少なくとも趣旨において成り立つ。
【００２３】
図７には本質的に、左側レール 15 のための研摩モジュール 160 のための流体式伝動装置 159 と、右側レール 16 のための研摩モジュール 162 のための流体式伝動装置 161 を示す。流体式伝動装置 159、161 の各々はガスによって動作し、二重シリンダーを有し、そのシリンダー室 1591、1611; 1592、1612 にはそれぞれピストン 1593、1613; 1594、1614 が対向的に滑動するように設けられている。ピストン 1593、1613 はそれぞれ対応するモジュール 160、162 に連結され、ピストン 1594、1614 はそれぞれ対応するフレーム 167、168 に連結されている。研摩モジュール 160、162 にはそれぞれフランジ 163'、164' を有する測定ローラー 163、164 が付随する。
【００２４】
図には更に、たとえば研摩車（図１の 10）が転轍機を通過する際などに左右の流体式伝動装置 159、161 を停止させる流体ブロッキング装置 165 が示されている。ブロッキング装置 165 は流体式伝動装置が転轍機部分で測定ローラー 163、164 のフランジ 163', 164' をレールに圧接することを阻止する。このことは本発明による装置の機能にとって重要である。なぜなら研摩作業に関してセンサー機能を持つのはフランジ 163'、164' のみだからである。ブロッキング装置 165 は液圧（たとえばグリコール）により動作し、それぞれフレーム 167、168 に継手で連結されたシリンダー 1651、1652 を有し、その中をそれぞれ研摩モジュール 160、162 に連結されたピストン 1653、1654 が滑動する。シリンダー 1651、1652 は二方弁 169、170 を介して液体容器 171 に接続されている。
【００２５】
さらに制御モジュール 160、162 が作業位置、設定位置、静止位置のいずれにあるかに応じて、流体式伝動装置 159、161 内の圧力比を制御するための制御手段 166 が設けられている。
【００２６】
以下ではシリンダー 1591、1611 を設定シリンダー P1、シリンダー 1592、1612 を作業シリンダー P2 と称する。シリンダー P1 は各々位置 A1、B1、C1 を、シリンダー P2 は各々位置 A2、B2、C2 を取ることができる。研摩を開始する前に、研摩モジュール 160、162 を軌間 S に応じて設定する必要がある。このとき安全上の理由から、直線区間でレール 15、16 の間に装置を下降させるまでは、フランジ 163'、164' とレール 15、16 の間にはエアギャップが存在しなければならない。軌間の設定のため、研摩モジュール 160（または両研摩モジュール 160、162）とそれに対応する測定ローラー 163（または両測定ローラー 163、164）に対して、軌間の寸法 r が提供され、その値は研摩モジュール 160、162 とピストン P1 (1591、1611) およびピストン 1651、1652 との連結部の変化により Δr だけ変化させることができる。測定ローラー 163、164 をそれぞれ対応するレール 15、16 上に下降させた後に、制御手段 166 により流体式伝動装置 159、161 および流体ブロッキング装置 165 を作動させる。
【００２７】
位置設定の際には、それ自体は任意の静止位置から出発して、設定シリンダー P1 のピストン 1593、1613 は位置 C1 を、作業シリンダー P2 のピストン 1594、1614 は位置 C2 を取る。作業位置では制御手段 166 により、設定シリンダー P1 内ではピストン 1593、1613 が位置 C1 を維持し、作業シリンダー P2 内では位置 A2 に向かうようにシリンダー P1、P2 を制御する。しかし直線状のレール 15、16 においては作業シリンダー P2 内では位置 C2 を維持し、制御手段 166 により作業シリンダー P2 に設定された公称圧力を加える。図１の研摩装置が曲線部分に来ると、レール 15 上にあるモジュール 160 が研摩車の中心線 m（図１）に向かって距離 gx だけ変位する。ピストン 1593 は既に終端位置 C1 にあるので、ピストン 1594 が C2 から A2 へ向かって gx だけ変位する。曲線の外側のレール 16 に対してはこれと反対に、ピストン 1612 が既に終端位置 C2 にあるためピストン 1613 が C1 から（したがって研摩モジュール 162 も）外側の A1 に向かって gx だけ変位する。変化する曲線部分（wechselnder Kurven）を通過するときは、制御手段で設定された P1、P2 内で等しいガス圧のもとに、P1 と P2 のピストンは B1 方向と B2 方向に動く。このように曲線走行時には水平方向の動的調整が可能である。研摩車の移動位置、したがって形状再生作業を行わない場合は、研摩モジュールは研摩車の中心線 m に向かって完全に引き込まれる。
【００２８】
図７のブロッキング装置 165 はそれぞれシリンダー 1651、1652 内のピストン 1653、1654 に対して等しい変位距離を与える。流体式伝動装置 159、161 と二重シリンダー 1591、1592; 1611、1612 内のピストン 1593、1594; 1613、1614 に対する関係も同様である。二方弁 169、170 の制御は制御手段 166 により空気圧で行われる。
【００２９】
図７は無圧力状態の液圧回路を示しており、二方弁 169、170 は液体容器 171 への液体界路を遮断していない。この状態では研摩モジュール 160、162 の位置を自由に設定し、圧接し、起動することができる。二方弁 169、170 により液体容器 171 への経路が遮断されると、液体の移動はシリンダー 1651、1652 内およびその間に限られ、流体式伝動装置 159、161 の機能がブロックされ、研摩モジュール 160、162 およびそれに属する測定ローラー 163、164 はブロックされた位置に保たれる。これによりカント（Schienenuberhohungen）や転轍機においては１個の測定ローラー（カントでは曲線内側の測定ローラー、転轍機ではレールに密着している測定ローラー）のみが案内となる。
【００３０】
液圧回路を図に対して鏡像的に追加し、更に多くのモジュールを接続しグループ化することが可能である。しかしモジュール群に含まれるモジュール対の数は３〜４対を超えないことが望ましい。
【００３１】
ブロッキング装置を測定ローラーのベアリングブロックに設けること、あるいはブロッキング装置をただ１個のシリンダーをもって構成することも可能である。
【００３２】
上記の説明、後記の特許請求範囲、および図面に記載された特徴は、単独でも任意の組み合わせにおいても本発明において本質的なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本質的に車軸によって特徴を示した研摩車とその車軸の間に存在する本発明による装置（形状再生ユニット）の上面図。
【図２】３つの研摩モジュールを有する本発明による装置の側面図。
【図３】図２に示す本発明による装置の上面図。
【図４】形状再生ユニットの研摩モジュールの前面図。
【図５】研摩モジュールの透視図。
【図６】第２の本発明による装置の側面図。
【図７】二重シリンダーを有する液圧式駆動装置の制御論理図。
【符号の説明】
10 研摩車
11、12 車軸
13、14 車輪対
15、16 レール
17、18 車輪のフランジ
19、20、21、22 形状再生ユニット
23、167、168 フレーム
24、25、26、125、126、129、130、160、162 研摩モジュール
27、28、41、42、43、57、58、59、99 ガイド
29、30、44、45、46、72、73、74、147 148、149、150、151、152、153、154 駆動手段
31、32、33 研摩ポット
34、35、36、103 ハウジング
37 レールヘッド
38、39、40、123、124、127、128 架台
47、48、49 ブロッキング手段
50、51、52、131、132、133、163、164 測定ローラー
50'、51'、52'、163'、164' フランジ
53、54、55、134、135、136 ベアリングブロック
56、97、102 二重矢印
60、61、62、63、64、65 モーター
66、67、68、80、81、82 伝動手段
69、70、71 ベアリング
76 鎖線
77、78、79、91 軸
83、84、85、106、117、118 スライダー
86、87、88 軸
89 軸方向ベアリング
90 基板
92、100 ラム
93、101、105 レバー
94、95、96、1593、1594、1613、1614、1653、1654 ピストン
98 ホルダー
104 ジャーナル
108 摺動ピース
109 支持台
110 調整ネジ
111、112 スライドベアリング対
107 補強材
113、114 円形ガイド
115、116 ガイド部
119、120 支持ボルト
121、122 支持板
137、138、139、140 調整ネジ
141 アーム
142 継手
143 長円形の孔
144 補助ローラー
145、146 揺動装置
155、156、157、158 ブロッキング装置
159、161 流体式伝動装置
165 流体ブロッキング装置
166 制御手段
169、170 二方弁
171 液体容器
501、521 前置ローラー
502、522 後置ローラー
1591、1592、1611、1612 シリンダーチャンバー
1651、1652 シリンダー
x 方向
φx 角
m 中心線
gx 割線の変位、移動距離
g1、g2 距離
l 測定長さ
p 投影
r、Δr 軌間の寸法
S 軌間
Ai、Bi、Ci ピストンの位置
A 点
U-U、V-V、W-W、X-X、Y-Y 軸
【発明の属する技術分野】
本発明は特許請求の範囲に示す種類の、研摩工具を備えたレール研摩機用研摩モジュール装置に関する。このような装置はレールヘッドの形状再生、短波長の波（リップル）の除去、走行方向の長周期の波の修正に用いられる。研摩工具としては一般に研摩ポットが使用される。
【０００２】
【従来の技術】
研摩モジュールが波の山を通過するか谷を通過するかに従って、研摩モジュールの圧接力を増減させることにより波を除去するレール研摩機は、たとえば DE-OS 2 037 461 により公知である。また予め定めた前進速度を勾配あるいは走行抵抗に関わらず高精度で一定に保つことのできる、液圧制御式レール研摩機も知られている。レールの再生においては、研摩ディスク（研摩ポット）の正確な位置決めが不可欠である（たとえば Speno 社製研摩機 LRR 8-M 型を参照）。しかしこのことは特に曲率半径が小さい (<30 m) 場合には困難である。これはホイールベースの制約から、特に一対のレールの両方を同時に研摩する場合に研摩モジュールの半径方向の変位が比較的大きくなるためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はしたがって、曲率半径が小さい (≦15 m) 場合でも半径方向の変位を強制力なく正確に考慮することができ、形状再生を再現性よく単純な方法で可能にするようなレール研摩機用研摩モジュールを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を、特許請求範囲の第１請求項に記した特徴により達成する。この場合、本装置によって１対のレールの一方のみを研摩するか両方を同時に研摩するかは問題ではないが、後者の場合本装置は特に効果的に利用できる。また形状再生ユニットに含まれる、たとえば鋼管から成るフレームに何個の研摩モジュールを含めるかも重要ではない。本発明による望ましい装置は、少なくとも１つの研摩モジュールを、フレームにより少なくとも近似的に垂直方向に、かつ同フレームを架台により少なくとも近似的に水平方向に、それぞれ調節可能とすることによって実現される。架台には研摩されるレールに少なくとも近似的に平行な軸を有するハウジングを揺動可能に配置し、同ハウジング内で研摩ポットを、研摩されるレールに少なくとも近似的に垂直に調節可能とする。各研摩モジュールに対して、測定ローラーと、研摩モジュールと測定ローラーとの相対運動を実現し得る手段とを設けることが望ましい。これにより特に曲率半径の小さい湾曲部において、各研摩モジュールに対してその半径方向の変位を考慮することが可能になる。測定ローラーとフランジがそれぞれのレールから外れないようにするため、各測定ローラーをベアリングブロックにより回転可能に支持し、フレームにおいて同ベアリングブロックをサーボドライブまたは駆動手段と伝動手段、望ましくはレバー式伝動装置により、研摩されるレールに交差する方向のガイドに沿って調節可能とする。フレーム上での架台の横方向の水平運動は測定ローラーの横方向の運動に応じて液圧式伝動装置によって行うことが望ましい。これにより３つの特定の位置（形状再生ユニットの作業位置への移動、研摩モジュールの位置決め、研摩モジュールのレールへの圧接）への移動が、各位置における複雑なセンサー機構を用いることなく可能となる。前記液圧式伝動装置としては、二重シリンダーとそのシリンダー室内で対向運動するピストンを有するものが望ましい。この構成により本発明の装置は種々異なる軌間に対応でき、軌間調整範囲は望ましくは 1000〜1458 mm である。困難な湾曲および転轍機部分を通過する際には液圧式駆動装置のブロッキング手段を設けることが望ましく、同手段は同じくシリンダー・ピストン方式の構成とすることができる。同ブロッキング手段は全体、または一部を架台の横方向運動のための駆動装置の近傍に設けることがでる。しかし同ブロッキング装置を両レールの各々の研摩モジュールの近傍に配置することも可能である。本発明による更に別の装置においては、複数個の研摩モジュールをフレームに配置し、研摩車の走行方向に配列した前後の測定ローラーを同フレームにおいて垂直方向に制御することができる。また使用上必要な精度の要求を満たし得るならば、さらに別の有用な実施態様として、フレームに研摩モジュールをいくつかの群として配置し、各モジュール群の各々をホルダーに固定し、このホルダーを前記フレームにおいて、レールに対して少なくとも近似的に平行な面内で揺動し得るように設けることができる。この場合は測定ローラーを各研摩モジュール群毎に設けるのが望ましい。研摩モジュールの間に配置された測定ローラーは、両側に隣接する研摩モジュールに対して有効であり、両研摩モジュールはその間にある測定ローラーの付近において、研摩されるレールの少なくとも１本に対して実質的に直角に配置された枢軸を有する継手を介して相互に連結されている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を用いて本発明を更に詳細に説明する。
【０００６】
図１には x 方向に移動する研摩車 10 を示す。同研摩車は中心線 m と、これに実質的に垂直な２本の軸 X-X を中心として揺動可能に固定された車軸 11、12 を備え、その車輪対 13、14 はヘッドの加工による形状再生を行うべきレール 15、16 の上を転動する。このとき車輪 13、14 のフランジ 17、18 は曲鎖線をもって示したレール内縁に沿って運動する。研摩車 10 には車軸 11、12 の間に形状再生ユニット 19、20、21、22 が固定されており、これらによってレール 15、16 が加工される。
【０００７】
レール 15、16 が湾曲しているため、車軸 11、12 は研摩車 10 の中心線 m に対して角度 ±φx だけ、図示されていない曲率中心に向かって傾いている。レールの湾曲は更に、研摩車 10 に固定されている形状再生ユニットに割線（Sekantenversatze）の移動 gx を惹起し、これが形状再生ユニット 19〜22 とそれらのレール 15、16 に対する位置に影響する。レール 15、16 の曲率半径が小さいときには、研摩工具がレールヘッドの幅全体に作用しないか、あるいはレールヘッドに対して正しく作用しない。この欠点は本発明によって除去することができる。
【０００８】
図２および図３において、本発明による装置は研摩モジュール 24、25、26 を備えたフレーム 23 から成り、同フレームは図示されていない研摩車に固定されたガイド 27、28 に、駆動手段 29、30 により二重矢印 56 で示す垂直方向に調整できるように設けられている。駆動手段 29、30 は空気圧式のものとすることができる。研摩モジュール 24、25、26 の各々は研摩ポット（研摩ディスク）31、32、33 を有し、これらはハウジング 34、35、36 内のモーターによってレール 15（図１）のレールヘッド（表面）37 に向かって駆動され、ガイド 57、58、59 に沿ってそれぞれのモーター 60、61、62 によりレール 15 に垂直に到達し圧接される。ハウジング 34、35、36 はそれぞれ架台 38、39、40 内に、研磨されるレール 15 に対して少なくとも近似的に平行な軸の周りに、レールヘッド断面の研磨のために揺動可能なように設けられている。揺動は架台 38、39、40 に固定されたモーター 63、64、65 により行い、これらモーターは各々運動伝達手段 66、67、68 を介して、各架台 38、39、40 のベアリング 69、70、71 に保持されたハウジング 34、35、36 およびガイド 57、58、59 に作用する。架台 38、39、40 はフレーム 23 に、本質的に水平かつレールヘッド 37 に対して交差する方向のガイド 41、42、43 に沿って摺動可能なように設けられている。架台 38、39、40 の横方向の摺動のためには、一部が各々の研摩モジュール 24、25、26 に、一部がフレーム 23 の適当な位置に固定された駆動手段 44、45、46、たとえば空気圧式二重シリンダーが用いられ、その動作はブロッキング手段 47、48、49、たとえば液圧式制動シリンダーによって相殺することができる。
【０００９】
各研摩モジュール 24、25、26 にはフランジ 50'、51'、52' を有する測定ローラー 50、51、52 が所属し、これらは各々ベアリングブロック 53、54、55 により支持され、フレーム 23 をガイド 27、28 に沿って移動させることによりレールヘッド 37 に乗せることができる。測定ローラー 50 および 52 にはそれぞれの前後にローラー 501、502 および 521、522 が設けられ、レール表面の短波長の波ないしリップルへの追随を防止する。ベアリングブロック 53、55 は調整ネジ 110 により各研摩モジュール 24、25、26に、対応する測定ローラー 50、52 およびその前後のローラーと共に、レールヘッド 37 に交差する方向の実質上水平な軸の周りに一定範囲で揺動可能なように設けられている。さらに測定ローラー 50、51、52 は各々のベアリングブロック 53、54、55 と共に、レールヘッド 37 と交差しガイド 41、42、43 と平行な方向に摺動可能なようにそれぞれ架台 38、39、40 に設置される。この摺動のためには各研摩モジュール 24、25、26 の駆動手段 72、73、74 を用いる。これらについては、は多少異なった形においてであるが、図４および図５に一層詳細に例示し説明する。中央の研摩モジュール 25 の測定ローラー 51 は強制力を避けるため、測定ローラー 50、52 がレール表面 37 に接したとき、レールヘッド 37 に対して遊び s（約 0.3〜0.8 mm）を有し、カムスクリュー 75 によってこの遊びを精密に調節することができる。
【００１０】
リップルの波の山が設定された遊びより大きいとき、中央の研摩モジュール 25 は、曲鎖線 76 で示した量 f だけ垂直方向に逃げることができ、これによって外側の測定ローラー 50、52 の間のブリッジ長さないし測定長さ l が維持される。測定ローラー 51 の回転軸と後置ローラー 502 の回転軸との距離を g1、同じく前置ローラー 521 の回転軸との距離を g2 とし、測定ローラー 51 の回転軸とそれに最も近い水平ガイド 42 との距離のレール表面 37 への投影長さを p とすると、p≪g1 の前提のもとで点 Ａ において近似的に
f = (FA.h/E.I).gi.(1 - gi)
が成立する。ただし I は面積モーメント、E は弾性率、FA は点 Ａ における力である。
【００１１】
研摩車 10 を１つの作業位置から他の位置へ移動したとき、研摩ポット 31、32、33 はレールの高さより上にある。すなわち形状再生ユニット 19、20、21、22 はレール 15、16 ないしレール表面 37 から引き上げられた状態にある。駆動手段 44、45、46 を用いてレール 15 および 16 に対応する形状再生ユニットの研摩ポットの距離を調節した後、個々の形状再生ユニット 19〜21 のフレーム 23 を下降させ、研摩ポット 31、32、33 が研摩すべきレール 15、16 の直上に来るようにする。同時にすべての形状再生ユニット 19〜22 の測定ローラー 50、51、52 をレール 15、16 ないしレール表面 37 に下降させる。駆動手段 44、45、46 により、研摩中に形状再生ユニット 19〜21 のすべての測定ローラーのフランジ 50'、51'、52' がレールヘッド 37 に接触し、したがって測定ローラーはレール 15、16 上を遊びなく移動できるようになる。研摩ポット 31、32、33 はモーター 34、35、36 により軸 77、78、79 の回りに回転し、その傾きはレールヘッド 37 の断面形状に従ってモーター 63、64、65 および伝動手段 66、67、68 によりレール 15、16 と交差する面内で変化させることができる。軸 77、78、79 の傾きの変化に伴って、ガイド 57、58、59 およびそれらに導かれるスライダー 83、84、85 の位置も変化する。研摩ポット 31、32、33 をレールに到達させ圧接する操作はモーター 60、61、62 により伝動手段 80、81、82 およびスライダー 83、84、85 を介して行われる。同スライダーには研摩ポット 31、32、33 を駆動回転するモーターのハウジング 34、35、36 と研摩ポット自体の駆動軸 86、87、88 が取り付けられている。研摩作業の終了後はフレーム 23 を駆動手段 29、30 によりガイド 27、28 に沿って実質上垂直方向に動かし、研摩ポット 31、32、33 をレールヘッド 37 から引き離し、本発明の装置全体を移動位置に置く。
【００１２】
図４には本質的に図２の直線 S-S に沿った断面図であり、研摩モジュール 26 の正面図を示している。架台 40 は二重シリンダー 46 およびその中を滑動するピストン 94、95 により、二重矢印 97 で示した水平方向に空気圧的にレール 15、16 の間隔に予め設定される。１つのピストン、本実施形態の場合 94（図３）はフレーム 23 に、他のピストン 95 は架台 40 に固定されている。たとえば転轍機部分を通過する際にこの設定を無効にする必要があるが、このためには液圧式ブロッキング装置 49 を用い、そのピストン 96 をたとえば架台 40 に、シリンダー 49 をフレーム 23 に固定する。さらにフレーム 23 は空気圧シリンダー 30 により二重矢印 56 で示した実質上垂直な方向にガイド 28 に沿って調節可能である。図示した状態ではフレーム 23 は上側（移動）位置にある。
【００１３】
フレーム 23 において、ガイド 43 が対をなして設けられ、その上を架台 40 が軸方向サポート 89 により滑動する。図ではガイドの一方とそれに付属する２つのサポートのみが示されている。基板 90 を介してガイド 59 に固定され、望ましくはモーターとして形成された駆動装置 62 はラム 82 として形成された伝動手段により、それに連結されたスライダー 85 を動かし、スライダー 85 に固定されたハウジング（モーター）36 と、図示されていないモーター軸に固定されている研摩ポット 33 をレール 15 の表面 37 に圧接する。このとき測定ローラー 52 はレール表面 37 に接触する。
【００１４】
レール断面形状の加工のため基板 90 は、ガイド 59、スライダー 85 およびそれに固定されている研摩ポット 33 の駆動装置のハウジング 36、したがって研摩ポット 33 自体と共にレール 15 と実質上平行なジャーナル 91 によって、レール近傍で架台 40 に設けられたベアリング 71 内で揺動可能なように支持されている。揺動のためにはモーターとして形成され、ラム 92 を介してジャーナル 91 に固定されたレバー 93 と連結されている駆動装置 65 が用いられる。
【００１５】
図５において、ベアリングブロック 53 内にはフランジ 50' を有する測定ローラー 50、前置ローラー 501 および後置ローラー 502 が相互に平行な軸の周りに回転可能に、かつ研摩モジュール 24 と共に二重矢印 102 の方向に移動可能に設けられている。ベアリングブロック 53 はホルダー 98 に、軸 U-U の周りに回転可能に取り付けられ、同ホルダーはガイド 99 上を滑動し、同ガイドは望ましくはダブテール形に形成され、ローラー 50、501、502 の回転軸と平行で架台 38 に固定されている。ベアリングブロック 53 は調整ネジ 110 を用いて軸 U-U の周りに揺動させることにより調節可能である。架台 38 にはモーター 72 として形成された駆動手段が固定されており、ラム 100 をその軸方向に動かす。ラム 100 のモーター 72 から突出している側の末端には、架台 38 に取り付けられた、３つのアームから成るレバー 101 の一端が連結されており、同レバーの他の端はホルダー 98 に連結されている。駆動手段 72 はレバー 101、ホルダー 98 およびそのガイド 99 と共に、研摩作業において測定ローラー 50 とそのフランジ 50' が架台 38 に対して、レール断面に対して設定された研摩角αに対応して任意の位置を取れるように設定されている。
【００１６】
架台 38 には、ベアリング 69（図ではベアリングブロック 53 に近い側のもののみが見える）に支持されたジャーナル 104 によりハウジング 103 が二重矢印 102 の方向の軸の周りに揺動可能に設けられている。この揺動には図４と同様に架台 38 に固定されたモーター 63 が用いられ、軸方向に可動なラム 92 を介して図では見えないジャーナルに固定されているレバー 105 に作用する。ハウジング 103 内には、図では実質上見えないスライダー 106（図２のスライダー 83 と同様）が実質上垂直かつガイド 57 に沿った運動方向 102 と直角な方向に摺動可能に設けられており、研摩ポット 31 の駆動モーターのハウジング 34 を保持している。スライダー 106 の摺動にはハウジング 103 の外部に固定されたモーター 60 と、スライダー 106 に作用する伝動手段 80 を用いる。
【００１７】
架台 38 には図示されていないガイド（図２および図３の 41）のための摺動ピース 108 が固定されている。架台 38 には更に、図３に示したようにシリンダー 47 および二重シリンダー 44 の一部の内部を滑動するピストンの作動のための支持台 109 が設けられている。
【００１８】
図６において、フレーム 23 はスライドベアリング 111、112 により垂直なガイドの対 27、28 に沿って調節可能である。図６には同架台の左半分を切断して右半分の側面を示してある。フレーム 23 は加工すべきレールヘッド 37 と実質上平行に置かれ、その長辺のほぼ中央に少なくとも１つの補強材 107 を有する。補強材 107 の左右には、レールヘッド 37 に平行な水平面内にそれぞれ３つの円形ガイド 113、114 が、補強材 107 と平行かつ紙面に垂直に設けられ、その上にスライダー 117、118 のガイド部分 115、116 が摺動可能に支持されている。スライダー 117、118 の各々のほぼ中央に支持ボルト 119、120 によって支持板 121、122 が軸 V-V、W-W の周りに揺動（たとえば 15°）可能に支持されている。支持ボルト 119 の両側で支持板 121 に架台 123、124 がそれぞれ１つの研摩モジュール 125、126 と共に固定されている。同様に支持ボルト 120 の両側で支持板 122 に架台 127, 128 がそれぞれ１つの研摩モジュール 129, 130 と共に固定されている。架台 123、124、127、128 および研摩モジュール 125、126、129、130 は図２、４、５におけると同様に構成され配置されている。すなわち研摩モジュール 125、126、129、130 はそれぞれ架台 123、124、127、128 内に、レールヘッド 37 に平行な軸 Y-Y の周りに揺動可能である。支持板 121 に連結された研摩モジュールの揺動角と、支持板 122 に連結された研摩モジュールの揺動角は研摩するファセットが異なる場合には相互に異なる (1〜3°) ことがある。なぜなら１つの支持板に固定されたモジュールに対しては Y-Y 軸の周りの揺動のための装置 145、146 が１個しか存在しないからである。図６では研摩モジュール 125、130 は断面が、研摩モジュール 126、129 は外観が示されている。すべての研摩モジュールはレールヘッド 37 に平行な垂直面内に配置されている。
【００１９】
支持板 121、122 およびそれぞれに属する研摩モジュール 123、124; 129、130 にはそれぞれ２個の測定ローラー 131、132; 133、132 が属する。中央の測定ローラー 132 は両支持板 121、122 に作用する。測定ローラー 131、132、133 はそれぞれベアリングブロック 134、135、136 に保持され、これらベアリングブロックと共にレールヘッド 37 と交差する方向の軸 U-U の周りに各架台に保持されている。調整ネジ 137、138、139、140 により、架台 125、126、129、130 に対する測定ローラー 131、132、133 の位置の修正が可能である。架台 123、124、127、128 に対する測定ローラー 131、132、133 の調整のためには適当な駆動手段 147、148、149、150 が設けられている。
【００２０】
共通の測定ローラー 132 はアーム 141 と架台 124 を介して支持板 121 に固定されている。支持板 121、122 にそれぞれ固定されているユニットは共通測定ローラー 132 の近傍で継手 142 によって相互に結合されており、長円形の孔 143 によって、研摩車の走行する最小の曲線に適合した、走行方向に平行な、したがってレールヘッド 37 に平行な僅かの遊びが許容される。測定ローラー 131、132、133 には図２および図５と同様に補助ローラー 144 が付属する。
【００２１】
各支持板ユニット 121、122 にはその横方向の移動のために、空気圧式の二重シリンダーとして形成された２つずつの駆動手段 151、152; 153、154 が設けられている。各二重シリンダーの個々のシリンダーは相互に重なるように設置される。同様に駆動装置 151〜154 の各々に、液圧式のシリンダーとピストンの組み合わせから成る駆動装置の作用をブロッキングする手段 155、156、157、158 が設けられている。これら空気圧式および液圧式のシリンダーとピストンは、適切な配置において一部はフレーム 23 に、一部は架台 123、124、127、128 に結合されている。
【００２２】
支持板ユニット 121、122 が継手で結合されているため、半径が小さい (15〜20 m) 場合でも研摩作業が合理的かつ正確に実行できることが保証され、したがって測定ローラーが研摩すべきレールヘッドから外れることも、強制力が発生することもない。その他の点においては、図１〜５について述べたことが少なくとも趣旨において成り立つ。
【００２３】
図７には本質的に、左側レール 15 のための研摩モジュール 160 のための流体式伝動装置 159 と、右側レール 16 のための研摩モジュール 162 のための流体式伝動装置 161 を示す。流体式伝動装置 159、161 の各々はガスによって動作し、二重シリンダーを有し、そのシリンダー室 1591、1611; 1592、1612 にはそれぞれピストン 1593、1613; 1594、1614 が対向的に滑動するように設けられている。ピストン 1593、1613 はそれぞれ対応するモジュール 160、162 に連結され、ピストン 1594、1614 はそれぞれ対応するフレーム 167、168 に連結されている。研摩モジュール 160、162 にはそれぞれフランジ 163'、164' を有する測定ローラー 163、164 が付随する。
【００２４】
図には更に、たとえば研摩車（図１の 10）が転轍機を通過する際などに左右の流体式伝動装置 159、161 を停止させる流体ブロッキング装置 165 が示されている。ブロッキング装置 165 は流体式伝動装置が転轍機部分で測定ローラー 163、164 のフランジ 163', 164' をレールに圧接することを阻止する。このことは本発明による装置の機能にとって重要である。なぜなら研摩作業に関してセンサー機能を持つのはフランジ 163'、164' のみだからである。ブロッキング装置 165 は液圧（たとえばグリコール）により動作し、それぞれフレーム 167、168 に継手で連結されたシリンダー 1651、1652 を有し、その中をそれぞれ研摩モジュール 160、162 に連結されたピストン 1653、1654 が滑動する。シリンダー 1651、1652 は二方弁 169、170 を介して液体容器 171 に接続されている。
【００２５】
さらに制御モジュール 160、162 が作業位置、設定位置、静止位置のいずれにあるかに応じて、流体式伝動装置 159、161 内の圧力比を制御するための制御手段 166 が設けられている。
【００２６】
以下ではシリンダー 1591、1611 を設定シリンダー P1、シリンダー 1592、1612 を作業シリンダー P2 と称する。シリンダー P1 は各々位置 A1、B1、C1 を、シリンダー P2 は各々位置 A2、B2、C2 を取ることができる。研摩を開始する前に、研摩モジュール 160、162 を軌間 S に応じて設定する必要がある。このとき安全上の理由から、直線区間でレール 15、16 の間に装置を下降させるまでは、フランジ 163'、164' とレール 15、16 の間にはエアギャップが存在しなければならない。軌間の設定のため、研摩モジュール 160（または両研摩モジュール 160、162）とそれに対応する測定ローラー 163（または両測定ローラー 163、164）に対して、軌間の寸法 r が提供され、その値は研摩モジュール 160、162 とピストン P1 (1591、1611) およびピストン 1651、1652 との連結部の変化により Δr だけ変化させることができる。測定ローラー 163、164 をそれぞれ対応するレール 15、16 上に下降させた後に、制御手段 166 により流体式伝動装置 159、161 および流体ブロッキング装置 165 を作動させる。
【００２７】
位置設定の際には、それ自体は任意の静止位置から出発して、設定シリンダー P1 のピストン 1593、1613 は位置 C1 を、作業シリンダー P2 のピストン 1594、1614 は位置 C2 を取る。作業位置では制御手段 166 により、設定シリンダー P1 内ではピストン 1593、1613 が位置 C1 を維持し、作業シリンダー P2 内では位置 A2 に向かうようにシリンダー P1、P2 を制御する。しかし直線状のレール 15、16 においては作業シリンダー P2 内では位置 C2 を維持し、制御手段 166 により作業シリンダー P2 に設定された公称圧力を加える。図１の研摩装置が曲線部分に来ると、レール 15 上にあるモジュール 160 が研摩車の中心線 m（図１）に向かって距離 gx だけ変位する。ピストン 1593 は既に終端位置 C1 にあるので、ピストン 1594 が C2 から A2 へ向かって gx だけ変位する。曲線の外側のレール 16 に対してはこれと反対に、ピストン 1612 が既に終端位置 C2 にあるためピストン 1613 が C1 から（したがって研摩モジュール 162 も）外側の A1 に向かって gx だけ変位する。変化する曲線部分（wechselnder Kurven）を通過するときは、制御手段で設定された P1、P2 内で等しいガス圧のもとに、P1 と P2 のピストンは B1 方向と B2 方向に動く。このように曲線走行時には水平方向の動的調整が可能である。研摩車の移動位置、したがって形状再生作業を行わない場合は、研摩モジュールは研摩車の中心線 m に向かって完全に引き込まれる。
【００２８】
図７のブロッキング装置 165 はそれぞれシリンダー 1651、1652 内のピストン 1653、1654 に対して等しい変位距離を与える。流体式伝動装置 159、161 と二重シリンダー 1591、1592; 1611、1612 内のピストン 1593、1594; 1613、1614 に対する関係も同様である。二方弁 169、170 の制御は制御手段 166 により空気圧で行われる。
【００２９】
図７は無圧力状態の液圧回路を示しており、二方弁 169、170 は液体容器 171 への液体界路を遮断していない。この状態では研摩モジュール 160、162 の位置を自由に設定し、圧接し、起動することができる。二方弁 169、170 により液体容器 171 への経路が遮断されると、液体の移動はシリンダー 1651、1652 内およびその間に限られ、流体式伝動装置 159、161 の機能がブロックされ、研摩モジュール 160、162 およびそれに属する測定ローラー 163、164 はブロックされた位置に保たれる。これによりカント（Schienenuberhohungen）や転轍機においては１個の測定ローラー（カントでは曲線内側の測定ローラー、転轍機ではレールに密着している測定ローラー）のみが案内となる。
【００３０】
液圧回路を図に対して鏡像的に追加し、更に多くのモジュールを接続しグループ化することが可能である。しかしモジュール群に含まれるモジュール対の数は３〜４対を超えないことが望ましい。
【００３１】
ブロッキング装置を測定ローラーのベアリングブロックに設けること、あるいはブロッキング装置をただ１個のシリンダーをもって構成することも可能である。
【００３２】
上記の説明、後記の特許請求範囲、および図面に記載された特徴は、単独でも任意の組み合わせにおいても本発明において本質的なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本質的に車軸によって特徴を示した研摩車とその車軸の間に存在する本発明による装置（形状再生ユニット）の上面図。
【図２】３つの研摩モジュールを有する本発明による装置の側面図。
【図３】図２に示す本発明による装置の上面図。
【図４】形状再生ユニットの研摩モジュールの前面図。
【図５】研摩モジュールの透視図。
【図６】第２の本発明による装置の側面図。
【図７】二重シリンダーを有する液圧式駆動装置の制御論理図。
【符号の説明】
10 研摩車
11、12 車軸
13、14 車輪対
15、16 レール
17、18 車輪のフランジ
19、20、21、22 形状再生ユニット
23、167、168 フレーム
24、25、26、125、126、129、130、160、162 研摩モジュール
27、28、41、42、43、57、58、59、99 ガイド
29、30、44、45、46、72、73、74、147 148、149、150、151、152、153、154 駆動手段
31、32、33 研摩ポット
34、35、36、103 ハウジング
37 レールヘッド
38、39、40、123、124、127、128 架台
47、48、49 ブロッキング手段
50、51、52、131、132、133、163、164 測定ローラー
50'、51'、52'、163'、164' フランジ
53、54、55、134、135、136 ベアリングブロック
56、97、102 二重矢印
60、61、62、63、64、65 モーター
66、67、68、80、81、82 伝動手段
69、70、71 ベアリング
76 鎖線
77、78、79、91 軸
83、84、85、106、117、118 スライダー
86、87、88 軸
89 軸方向ベアリング
90 基板
92、100 ラム
93、101、105 レバー
94、95、96、1593、1594、1613、1614、1653、1654 ピストン
98 ホルダー
104 ジャーナル
108 摺動ピース
109 支持台
110 調整ネジ
111、112 スライドベアリング対
107 補強材
113、114 円形ガイド
115、116 ガイド部
119、120 支持ボルト
121、122 支持板
137、138、139、140 調整ネジ
141 アーム
142 継手
143 長円形の孔
144 補助ローラー
145、146 揺動装置
155、156、157、158 ブロッキング装置
159、161 流体式伝動装置
165 流体ブロッキング装置
166 制御手段
169、170 二方弁
171 液体容器
501、521 前置ローラー
502、522 後置ローラー
1591、1592、1611、1612 シリンダーチャンバー
1651、1652 シリンダー
x 方向
φx 角
m 中心線
gx 割線の変位、移動距離
g1、g2 距離
l 測定長さ
p 投影
r、Δr 軌間の寸法
S 軌間
Ai、Bi、Ci ピストンの位置
A 点
U-U、V-V、W-W、X-X、Y-Y 軸
Claims (10)
- 研摩工具 (31、32、33) を備えたレール研摩機 (10) 用研摩モジュール (24、25、26、125、126、129、130、160、162) 装置であって、すべての研摩モジュールが少なくとも近似的に垂直方向に調節可能なフレーム (23) に配置され、各研摩モジュールは研摩されるレール (15、16) と交差する方向で少なくとも近似的に垂直および水平方向に調節可能であり、各研摩モジュールは研摩されるレールと少なくとも近似的に平行な軸 (Y-Y) を中心として揺動可能であり、装置全体を支持する測定ローラー (50、51、52、131、132、133、163、164) を備えるものであって、かつ研摩モジュール (24、25、26、125、126、129、130、160、162) の各々に測定ローラー (50、51、52、131、132、133、163、164) の１つが直接所属し、前記研摩モジュールとそれに属する測定ローラーが、実質上水平方向かつ研摩されるレール (15、16) に交差する方向における相対的位置が調節可能であるように配置されることを特徴とする装置。
- 研摩モジュール (24、25、26、125、126、129、130、160、162) の各々が１つの架台 (38、39、40、123、124、127、128) から成り、同架台においてモーターで駆動される研摩ディスク (31、32、33) のためのスライダー (83、84、85、106、117、118) がガイド (57、58、59) 上で少なくとも近似的に垂直方向に調節可能であり、かつ研摩されるレール (17、18) と交差する方向の平面内で揺動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
- フレーム (23) にそれぞれスライダー (83、84、85) と研摩ディスク (31、32、33) およびモーター (34、35、36) のための、少なくとも２つの架台 (38、39、40、123、124、127、128) を備えることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
- 各研摩モジュール (24、25、26、125、126、129、130、160、162) とその測定ローラー (51、52、53、131、132、133、163、164) との相対的調整のため、駆動手段 (72、73、74、147、148、149、150) として各１個のモーターを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
- フレーム (23) における架台 (38、39、40、123、124、127、128) および測定モジュール (24、25、26、125、126、129、130、160、162) の水平方向の調節のため、流体式伝動装置 (44、45、46、151、152、153、154) を備えることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
- 流体式伝動装置 (44、45、46、151、152、153、154) をブロッキングする手段 (47、48、49、155、156、157、158) を備えることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
- 流体式伝動装置 (44、45、46、151、152、153、154) が、２本の二重シリンダー (44、45、46) と同二重シリンダー内で対向運動する各２個のピストンを有することを特徴とする、請求項５に記載の装置。
- 研摩機 (10) の走行方向に設けられた前置および後置測定ローラー (50、52、131、132、133) がフレーム (23) に、垂直方向に運動可能に連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
- 前記研摩モジュール (125、126、129、130) が１つのフレーム (23) に群 (125、126 または 129、130) を形成して包括され、各研摩モジュール群が、レール (37) に少なくとも近似的に平行な面内で揺動可能にフレーム (23) に支持されたホルダー (121、122) に固定され、隣接する研摩モジュール群 (125、126 または 129、130) と測定ローラー (132) を共有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
- ２つの隣接する研摩モジュール (125、126 または 129、130) がそれらの間にある測定ローラー (132) に継手によって連結されていることを特徴とする、請求項９の装置。
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