Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kalibrieren einer

Unterflurradsatzdrehmaschine ohne Kalibrierradsatz, umfassend: einen Motor mit einer Drehachse, eine Reibrolle, und eine Messbrücke, wobei die Reibrolle mit der Antriebswelle des Motors verbunden ist.

Die Erfindung betrifft zudem eine Unterflurradsatzdrehmaschine mit einer derartigen Vorrichtung.

Die Erfindung betrifft schließlich ein Verfahren zum Kalibrieren einer

Unterflurradsatzdrehmaschine.

Unterflurradsatzdrehmaschinen sind weit verbreitete Bearbeitungsmaschinen, die in der Lage sind, an Schienenfahrzeugen eingebaute Radsätze zu reprofilieren, d.h. das ursprüngliche Radscheibenprofil wieder herzustellen. Über die Bearbeitung von am Fahrzeug eingebauten Radsätzen hinaus sind diese Maschinen in der Lage, einzelne Radsätze oder Radsätze in Drehgestellen zu reprofilieren. Die Unterflurdrehmaschinen werden häufig mit integrierten Messsystemen, im folgenden Messeinrichtungen genannt, ausgestattet, welches den Verschleißzustand des zu reprofilierenden Radsatzes oder Einzelrades messen kann. Diese

Messeinrichtung ist außer dieser Vorabvermessung in der Lage, den neu profilierten Radsatz zu vermessen und zu bewerten, ob das erzeugte Profil den Sollvorgaben entspricht. Die Messeinrichtung ist gewöhnlich einmal pro Drehsupport an solchen Unterflurdrehmaschinen vorhanden, um gleichzeitig die linke und rechte Radscheibe zu vermessen. Sie befindet sich häufig unmittelbar neben der Drehmaschinenachse, auf der das Drehwerkzeug mittels Schnellwechseleinrichtung eingespannt wird. Jede dieser Messeinrichtungen ist in der Lage, X- und Z- Werte zu vermessen, um das Profil der Radscheibe zu beurteilen. Weiterhin sind an solchen Messeinrichtungen

Messrollen vorhanden, um die Durchmesser von Radsätzen zu bestimmen, die mit den Messrollen drehend abgefahren werden. Die gleiche Technik findet ebenfalls in mobilen Radsatzdrehmaschinen lhren Einsatz.

Um die Messeinrichtung einer Unterflurdrehmaschine zu kalibrieren, wird

üblicherweise ein Kalibrierradsatz verwendet, der ein Prüfzeugnis besitzt und als Messnormal dient. Durch Zuführen dieses Kalibrierradsatzes und Vermessung vorherbestimmter geometrischer Merkmale an diesem Kalibrierradsatz kann überprüft werden, ob die einzelnen Achsen der Messeinrichtung richtig eingestellt sind und somit korrekte Messwerte geliefert werden.

Die Handhabung von Kalibrierradsätzen ist jedoch aufgrund ihrer Größe und ihres Gewichts sehr aufwändig, so dass ein Kalibriervorgang, der ggf. mehrere Messungen der Kalibrierradsätze umfasst, sehr aufwändig ist.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den

Kalibriervorgang von Unterflurradsatzdrehmaschinen zu vereinfachen.

Bei einer eingangs beschriebenen Vorrichtung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Reibrolle eine etwa zylindrische Reibfläche mit einem definierten

Nenndurchmesser aufweist.

Die Vorrichtung dient der Kalibrierung einer Unterflurradsatzdrehmaschine ohne Verwendung eines Kalibrierradsatzes. Die Vorrichtung umfasst zunächst einen Motor mit einer Drehachse, und eine Reibrolle, wobei die Reibrolle mit der Antriebswelle des Motors verbunden ist. Bei dem Motor kann es sich beispielsweise um einen

elektrischen Motor, insbesondere um einen servoelektrischen Motor handeln. Die Vorrichtung umfasst zudem eine Messbrücke. Die Messbrücke dient dazu, Schienen in Querrichtung zu überbrücken und ein definiertes Nennmaß in Querrichtung darzustellen. Vorzugsweise sind an beiden Enden der Messbrücke jeweils ein Motor mit einer Drehachse und eine Reibrolle angeordnet, so dass zwei Messeinrichtungen an gegenüberliegenden Seiten der beiden Schienen gleichzeitig kalibriert werden können. An der Messbrücke kann insbesondere die z-Richtung der Messeinrichtungen kalibriert werden, was bisher durch Antasten der Radinnenflächen eines

Kalibrierradsatzes erfolgt ist. Der Motor dient dazu, die Reibrollen anzutreiben, so dass die Reibrolle um die Drehachse des Motors rotiert. lndem die Reibrolle eine etwa zylindrische Reibfläche mit einem definierten

Nenndurchmesser aufweist, kann die Reibrolle einen Kalibrierradsatz ersetzen. Denn ebenso wie ein Kalibrierradsatz („Lehrenradsatz") weist auch die Reibrolle ein definiertes Maß, insbesondere einen definierten Durchmesser auf, der bei der Kalibrierung vermessen werden kann, um zu überprüfen, ob der gemessene Wert mit dem bekannten Nennmaß übereinstimmt. Vorzugsweise weist die Reibrolle einen Nenndurchmesser mit einer Toleranz im Bereich von < 1/100 mm auf. Der

Nenndurchmesser der Reibrolle sollte engere Toleranzen aufweisen als dies bei Kalibrierradsätzen üblicherweise der Fall ist, so dass eine genauere Kalibrierung möglich ist. Es kann vorgesehen sein, dass die Reibrolle zwei oder mehr Abschnitte mit unterschiedlichen Nenndurchmessern aufweist. Dies ermöglicht Messungen und Kalibrierungen mit unterschiedlichen Durchmessern, wodurch eine

Plausibilitätskontrolle erfolgen kann.

Durch die Vorrichtung ist es daher möglich, die integrierte Messeinrichtung von Unterflurradsatzdrehmaschinen zu kalibrieren, ohne einen Kalibrierradsatz zu benötigen und zuführen zu müssen.

Nach einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung Mittel zur Erfassung der Drehstellung des Motors und/oder der Reibrolle umfasst. Die Erfassung der Drehstellung dient dazu, eine exakte Kalibrierung durchführen zu können. Zu dieser Ausgestaltung wird weiter vorgeschlagen, dass ein lnkrementalgeber, insbesondere ein in den Motor integrierter lnkrementalgeber als Mittel zur Erfassung der Drehstellung des Motors und/oder der Reibrolle eingesetzt wird. Ein

lnkrementalgeber erlaubt eine besonders präzise Erfassung der Drehstellung des Motors und/oder der Reibrolle. Zudem hat ein lnkrementalgeber den Vorteil, dass er inkrementelle und absolute Positionswerte liefern kann.

Nach einer weiteren Ausbildung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Reibrolle lösbar, insbesondere durch einen Spannsatz mit der Antriebswelle des Motors verbunden ist. Eine lösbare Verbindung von Motor und Reibrolle hat den Vorteil, dass die Reibrolle einfach ausgetauscht werden kann. Auf diese Weise können

unterschiedliche Reibrollen eingesetzt werden. Ein Spannsatz erlaubt dabei eine besonders bequeme Auswechslung der Reibrolle.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Motor und/oder die Reibrolle lösbar mit einer Werkzeugaufnahme eines Werkzeugträgers verbunden sind lndem der Motor und ggf. die daran befestigte Reibrolle an einer Werkzeugschnittstelle montiert werden wird eine besonders präzise Kalibrierung ermöglicht, da Werkzeugschnittstelle typischerweise eine genau definierte und eng tolerierte Position aufweisen. Zudem weisen Werkzeugschnittstellen häufig standardisierte Schnittstellen auf, die einen einfachen und schnellen Wechsel ermöglichen.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Unterflurradsatzdrehmaschine mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Kalibrieren der

Unterflurradsatzdrehmaschine ohne Kalibrierradsatz. Eine

Unterflurradsatzdrehmaschine dient der Bearbeitung von Radsätzen von

Schienenfahrzeugen, sie umfasst daher typischerweise wenigstens ein Werkzeug, insbesondere wenigstens ein Drehwerkzeug. Die Aufgabe wird schließlich gelöst durch ein Verfahren zum Kalibrieren einer

Unterflurradsatzdrehmaschine, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Unterflurradsatzdrehmaschine mit einer Messeinrichtung, b) Bereitstellen einer Vorrichtung zum Kalibrieren, und c) Kalibrieren der Unterflurradsatzdrehmaschine, insbesondere Kalibrieren des Messsystems. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Kalibrieren ohne Verwendung eines Kalibrierradsatzes erfolgt lndem auf die Verwendung eines schweren Kalibrierradsatzes verzichtet wird, kann der

Kalibriervorgang wesentliche schneller und kostengünstiger durchgeführt werden.

Der Verzicht auf einen Kalibrierradsatz kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Kalibrieren durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 erfolgt. Bei Verwendung der zuvor beschriebenen Vorrichtung kann auf einen

Kalibrierradsatz verzichtet werden, da die Reibrolle der Vorrichtung die Funktion der Radscheiben des Kalibrierradsatzes übernehmen kann.

Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Kalibrieren die folgenden Teilschritte umfasst: cl) lnkontaktbringen einer Reibrolle mit einer

Messrolle der Messeinrichtung, c2) Antreiben der Reibrolle und/oder der Messrolle, so dass die Rollen aneinander abrollen, c3) Messen der Reibrolle, insbesondere messen des Durchmessers der Reibrolle, und c4) Kalibrieren der Messeinrichtung unter Berücksichtigung der in Schritt c3) gemessenen Werte.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens können schließlich die folgenden Schritte vorgesehen sein: c4a) Kalibrieren der x-Achse durch Kontakt zwischen der Reibrolle (24) und einer Messrolle (11, 12), und/oder c4b) Kalibrieren der z-Achse durch Kontakt zwischen der Messbrücke (18) und einer Messrolle (11, 12).

Die Vorrichtung kann eine Maßverkörperung, Messbrücke genannt, umfassen, die zum Kalibrieren der Z-Achsen der integrierten Messsysteme dient. Diese kann

beispielsweise an der verschiebbaren Schiene einer Unterflurradsatzdrehmaschine angebracht werden. Weiterhin kann die Vorrichtung eine angetriebene Messrolle umfassen, die an den in der Maschine vorhandenen Werkzeugschnittstellen angebaut werden kann und durch Abrollen der Durchmessermesseinrichtung eine Kalibrierung dieser ermöglicht.

Anstelle eines Kalibrierradsatzes kann somit die Messbrücke in der Maschine befestigt werden, was mit wenigen Handgriffen erledigt ist. Beispielhaft kann die Messbrücke an die Schiebeschiene geklemmt werden. Ebenso kann die

Durchmessermesseinrichtung im benachbarten Werkzeughalter der zu messenden Messeinrichtung eingebaut werden.

Das Messsystem der jeweiligen Maschinenseite kann somit in Z-Achsrichtung an der Messbrücke positioniert und kalibriert werden, was bisher an der lnnenseite des Kalibrierradsatzes geschehen ist. Das Messrad der Messeinrichtung wird an der Durchmessermesseinrichtung kalibriert. Dazu wird das Messrad der Messeinrichtung an der angetriebenen Reibrolle positioniert und angedrückt, damit die Reibrolle das Messrad ohne Schlupf mit antreibt, sobald es sich in Bewegung setzt. Dann erfolgt die definierte Drehung der Reibrolle, die gleichzeitig das Messrad schlupffrei antreibt. Ein Vergleich der Drehzahlen bei gleichzeitiger Verrechnung der beiden beteiligten Durchmesser von Reibrad und Messrad ermöglicht somit die Kalibrierung des

Messrads. Zusätzlich kann der Berührpunkt der Messrolle mit der Reibrolle als x-Wert zur Kalibrierung der Messeinrichtung hinzugezogen werden.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass:

- Kein Kalibrierradsatz erforderlich ist, der aufwändig hergestellt werden muss und zu großen Handhabungsaufwänden bei der Kalibrierung sorgt.

- Eine genauere Kalibrierung der Maschine möglich ist, da die Maßverkörperung des Messnormals einfacher hergestellt und vermessen werden kann.

- Keine Sekundäraufwände zum Einspannen des Kalibrierradsatzes nötig sind wie Ablagegestelle, ein Kran zum einbringen des Kalibrierradsatzes ins Gleis vor die Maschine etc. Eine schnellere Kalibrierung der Maschine möglich ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes

Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert ln der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine aus dem Stand der Technik bekannte Messeinrichtung einer

U nterflurradsatzdrehmaschine,

Fig. 2A: den Aufbau der Messeinrichtung aus Fig. 1,

Fig. 2B: einen Schnitt durch die Messeinrichtung aus Fig. 2A,

Fig. 3: eine Messbrücke einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum

Kalibrieren einer Unterflurradsatzdrehmaschine an der Schiene einer U nterflurradsatzdrehmaschine,

Fig. 4A: eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kalibrieren einer

Unterflurradsatzdrehmaschine in schematischer Darstellung,

Fig. 4B: die Vorrichtung aus Fig. 4A in einer vergrößerten, perspektivischen

Darstellung, und

Fig. 4C: einen Schnitt durch die Vorrichtung aus Fig. 4B.

Fig. 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Messeinrichtung 1, die an einem Drehsupport 2 einer (in Fig. 1 nur teilweise dargestellten)

Unterflurradsatzdrehmaschine 3 angeordnet ist. Die Unterflurradsatzdrehmaschine 3 dient dazu, einen Radsatz 4 eines Schienenfahrzeugs zu bearbeiten und weist einen Reibrollenantrieb 5 auf, der dazu dient, den Radsatz 4 über seine Radscheiben 4' anzutreiben und um seine Achse A rotieren zu lassen. An dem Drehsupport 2 ist zudem ein Werkzeugträger 6 angeordnet, der unterschiedliche Werkzeuge aufnehmen kann. Die Unterflurradsatzdrehmaschine 3 umfasst zudem einen Querbalken 7, der parallel zur Achse A des Radsatzes 4 verläuft sowie eine Spindel 8, die ebenfalls parallel zur Achse A des Radsatzes verläuft. Eine Drehung der Spindel 8 führt zu einer linearen Verschiebung des Drehsupports 2 in Richtung der Achse A des Radsatzes 4 - also parallel zum Querbalken 7. ln Fig. 2A ist der Aufbau der Messeinrichtung 1 aus Fig. 1 gezeigt. Ebenfalls dargestellt ist die Radscheibe 4' des Radsatzes 4. Die bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Teile sind in Fig. 2A - und in allen weiteren Figuren - mit

entsprechenden Bezugszeichen versehen. Die Messeinrichtung 1 umfasst einen unteren Teil 9 und einen beweglichen oberen Teil 10, der relativ zu dem unteren Teil 9 entlang der Achse A des Radsatzes 4 verschoben werden kann. Der untere Teil 9 kann in x-Richtung der Maschine verschoben werden. Die Messeinrichtung 1 umfasst zudem eine Laufflächenmessrolle 11 und eine Rückenmessrolle 12, wobei beide Messrollen 11, 12 drehbar an dem beweglichen oberen Teil 10 der Messeinrichtung 1 gelagert sind. Auf den Aufbau und die Funktionsweise der Messeinrichtung 1 wird nachfolgend im Zusammenhang mit Fig. 2B genauer eingegangen.

Fig. 2B zeigt einen Schnitt durch die Messeinrichtung aus Fig. 2A. Auch in Fig. 2B sind die bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 oder Fig. 2A beschriebenen Teile mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Der bewegliche Teil 10 ist relativ zu dem unteren Teil 9 linear verschiebbar, was durch eine Führung 13 realisiert ist. Die Messeinrichtung 1 weist ein Gehäuse 14 auf, das in der in Fig. 2A dargestellten Ausgestaltung zwei Gehäuseteile 14A, 14B umfasst. Sowohl die Laufflächenmessrolle 11 als auch die Rückenmessrolle 12 sind relativ zu dem Gehäuse 14 drehbar gelagert, wobei die Laufflächenmessrolle 11 durch Wälzlager 15A gegenüber dem Gehäuseteil 14A drehbar gelagert ist und wobei die Rückenmessrolle 12 gegenüber dem

Gehäuseteil 14B durch Wälzlager 15B drehbar gelagert ist. Die Laufflächenmessrolle 11 und die Rückenmessrolle 12 sind unabhängig voneinander drehbar gelagert. Die Messeinrichtung 1 weist zudem einen Rotationsgeber 16 auf, der mit dem Gehäuse 14 verbunden ist und über eine Kupplung 17 mit der Laufflächenmessrolle 11 verbunden und wieder von ihr getrennt werden kann. ln Fig. 3 ist eine Messbrücke einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Kalibrieren einer Unterflurradsatzdrehmaschine an der Schiene einer

Unterflurradsatzdrehmaschine dargestellt. Auch in Fig. 3 sind die bereits im

Zusammenhang mit Fig. 1 bis Fig. 2B beschriebenen Teile mit entsprechenden

Bezugszeichen versehen. Die Messbrücke 18 weist an beiden Enden eine Lagerung 19 auf, mit der die Messbrücke 18 entlang von Schiebeschienen 20 verschoben werden kann. Dargestellt sind zudem zwei der zuvor beschriebenen Messeinrichtungen 1, die jeweils einer Schiebeschiene 20 zugeordnet sind. Dargestellt sind zudem mehrere Rollenträger 21, an denen die bereits zuvor (Fig. 1) beschriebenen Reibrollenantriebe 5 gelagert sind, die zum Anheben und Absetzen von Radsätzen in vertikaler Richtung verschiebbar gelagert sind (in Fig. 3 durch Doppelpfeile dargestellt).

Fig. 4A zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 22 zum Kalibrieren einer

Unterflurradsatzdrehmaschine in schematischer Darstellung. Die bereits im

Zusammenhang mit Fig. 1 bis Fig. 3 beschriebenen Teile sind in Fig. 4A mit

entsprechenden Bezugszeichen versehen. Die Vorrichtung 22 umfasst einen Motor 23 und eine Reibrolle 24 („Messrolle"), die drehbar um eine Drehachse D gelagert ist. Bei dem Motor 23 kann es sich beispielsweise um einen servoelektrischen Motor handeln. Vorzugsweise weist der Motor 23 zur Erfassung der Drehstellung einen integrierten lnkrementalgeber auf. Die Vorrichtung 22 kann auf einer Werkzeugaufnahme 6' montiert werden, die an dem Werkzeugträger 6 angeordnet ist. Da

Werkzeugschnittstellen sehr geringe Toleranzen aufweisen müssen, kann durch die Nutzung der Werkzeugaufnahme 6' eine besonders präzise Kalibrierung erreicht werden. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde, ist der

Werkzeugträger 6 - ebenso wie die Messeinrichtung 1 - auf dem Drehsupport 2 montiert. Die (Kalibier-) Vorrichtung 22 ist derart montiert, dass ihre Reibrolle 24 die Messeinrichtung 1 berührt und insbesondere die Laufflächenmessrolle 11 der

Messeinrichtung 1 berührt. Auf diese Weise kann die Messeinrichtung 1 durch die Vorrichtung 22 kalibriert werden, ohne dass ein Kalibrierradsatz bzw. Lehrenradsatz erforderlich ist. ln Fig. 4B ist die Vorrichtung 22 aus Fig. 4A in einer vergrößerten, perspektivischen Darstellung gezeigt. Fig. 4C zeigt schließlich einen Schnitt durch die Vorrichtung 22 aus Fig. 4B. Die bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 bis Fig. 4A beschriebenen Teile sind in Fig. 4B und in Fig. 4C mit entsprechenden Bezugszeichen versehen ln den Figuren ist erkennbar, dass die Reibrolle 24 eine etwa zylindrische Außenfläche aufweist, die die Laufflächenmessrolle 11 der Messeinrichtung 1 aufgrund von Reibung antreiben kann. Die Vorrichtung 22 kann - anstelle eines Werkzeugs - auf dem Werkzeugträger 6 montiert werden, da während der Kalibrierung kein Werkzeug (z.B. zur spanenden Bearbeitung des Radsatzes) benötigt wird. Die Montage erfolgt durch einen Winkel 25. Die Reibrolle 24 kann durch einen Spannsatz 26 mit der Vorrichtung 22 verbunden werden und von ihr getrennt werden.

Bezugszeichenliste:

1: Messeinrichtung

2: Drehsupport

3: Unterflurradsatzdrehmaschine

4: Radsatz

4': Radscheibe (des Radsatzes 4)

5: Reibrollenantrieb

6: Werkzeugträger

6': Werkzeugaufnahme

7: Querbalken

8: Spindel

9: unterer Teil (der Messeinrichtung 1)

10: oberer Teil (der Messeinrichtung 1)

11: Laufflächenmessrolle

12: Rückenmessrolle

13: Führung

14: Gehäuse

14A, 14B: Gehäuseteil

15A, 15B: Wälzlager

16: Rotationsgeber

17: Kupplung

18: Messbrücke

19: Lagerung

20: Schiebeschiene

21: Rollenträger

22: Vorrichtung zum Kalibrieren

23: Motor

24: Reibrolle

25: Winkel

26: Spannsatz

A: Achse (des Radsatzes 4)

D: Drehachse (der Reibrolle 24)