Gleisverfahrbare Maschine zum Abtragen von Unregelmäßigkeiten an einer

Schienenkopfoberfläche

Gebiet der Technik

[01] Die Erfindung betrifft eine gleisverfahrbare Schienenbearbeitungsmaschine zum Abtragen von Unregelmäßigkeiten an einer Schienenkopfoberfläche wenigstens einer Schiene eines verlegten Gleises, mit einem auf einem in einer Arbeitsrichtung gesehen vorderen Schienenfahrwerk und auf einem hinteren Schienenfahrwerk abgestützten Maschinenrahmen und einem

Werkzeugrahmen zur Aufnahme von mindestens einem Werkzeugträger.

Stand der Technik

[02] Schienenbearbeitungsmaschinen zum Bearbeiten einer

Schienenkopfoberfläche sind bereits durch verschiedenste Anmeldungen bekannt. Dabei werden durch ein spanabhebendes Bearbeitungswerkzeug die im Schienenspiegel vorhandenen Fehlerstellen abgetragen.

[03] So beschreibt AT 513 035 B1 eine Vorrichtung zum Schleifen von Schienen eines Gleises, bei der in Schienenlängsrichtung hintereinander angeordnete, jeweils einer Schiene zugeordnete Schleifsteine vorgesehen sind, wobei jeder Schleifstein anhand eines Antriebes in vertikaler Richtung bzw. zu einer Schienenlauffläche zustellbar ist.

[04] Aus AT 369 456 B ist eine Bearbeitungsmaschine bekannt, bei welcher ein Werkzeugträger mit einem Maschinenrahmen über eine hydraulische Kolben- Zylinder-Einheit gelenkig verbunden ist.

[05] Durch die Anordnung der Bearbeitungswerkzeuge im Bezug zum

Schienenfahrzeug, insbesondere zu den Drehgestellen bzw. starren Achsen kommt es gerade bei Kurvenfahrten und Gleisüberhöhungen in den Kurven zu Fehlstellungen gegenüber dem verlegten Gleis. Zusammenfassung der Erfindung

[06] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung einer

Vorrichtung der eingangs genannten Art, mit der eine genaue Anpassung der Bearbeitungswerkzeuge an die Gleisgeometrie und eine kostengünstige und wirtschaftliche Schienenbearbeitung möglich ist.

[07] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der

Maschinenrahmen auf einem in Arbeitsrichtung gesehenen vorderen Schienenfahrwerk und auf einem hinteren Schienenfahrwerk abgestützt ist und dass der Werkzeugrahmen mit einem hinteren Ende am hinteren Schienenfahrwerk auf einer vertikalen Drehachse in einem Anlenkpunkt gelenkig gelagert und mit einem vorderen Ende auf einem zwischen dem vorderen und dem hinteren Schienenfahrwerk befindlichen eigenen

Schienenfahrwerk abgestützt ist.

[08] Diese Ausbildung gewährleistet, eine vom Maschinenrahmen unabhängige

Anpassung des Werkzeugrahmens und somit des Bearbeitungswerkzeuges an die Gleisgeometrie. Damit wird eine hohe Oberflächengüte der Schienen erreicht mit einer daraus resultierenden Lärmreduktion beim Befahren.

[09] Eine sinnvolle Weiterbildung sieht vor, dass das hintere Schienenfahrwerk als Drehgestell ausgebildet ist und dass der Maschinenrahmen um die vertikale Drehachse drehbar auf dem Drehgestell abgestützt ist.

[10] Aufgrund dieser Anordnung des gelenkig gelagerten Anlenkpunktes auf der vertikalen Drehachseides hinteren Drehgestells ist mit einfachen

konstruktiven Mitteln eine effektive Anpassung an Kurvenradien und

Gleisüberhöhungen möglich.

[11] Ein weiterer Vorteil ist gegeben, wenn das hintere Schienenfahrwerk als abgestütztes Drehgestell ausgebildet ist. Dabei werden Schwingungen des Drehgestellrahmens gegenüber den Radachsen mittels Abstützelemente unterdrückt. Dadurch ist es möglich, in einer Arbeitsstellung des

Bearbeitungswerkzeuges eine höhere Präzision einer Materialabtragung zu gewährleisten. [12] Zudem ist es von Vorteil, wenn das eigene Schienenfahrwerk des

Werkzeugrahmens als abgestütztes Drehgestell ausgebildet ist. Dabei ist es günstig, wenn beim jeweiligen abgestützten Drehgestell Abstützelemente mittels einer Steuerung eigens für eine Arbeitsfahrt aktivierbar sind. Dann besteht die Möglichkeit, die jeweilige Abstützung während einer

Überstellfahrt abzuschalten, um die Fahreigenschaften der

Schienenbearbeitungsmaschine zu verbessern.

[13] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass an dem

Maschinenrahmen ein sich über dem Werkzeugrahmen befindlicher verschwenkbarer Spansammler angeordnet ist. Hiermit besteht die

Möglichkeit, die von der Schienenoberfläche abgetragenen Späne

geschlossen zu sammeln, um sie danach bei Bedarf auf einen sich neben dem Gleis befindlichen dafür vorgesehenen Abladeplatz bzw. einer

Ladefläche eines LKW's oder Transportwagon gezielt und umweltfreundlich abzuladen.

[14] Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass ein auf dem

Werkzeugträger befindliches Bearbeitungswerkzeug eine schwimmende Lagerung aufweist. Dies bewirkt in einer Kombination mit der Abstützung des hinteren und des eigenen Schienenfahrwerks eine unabhängige Anpassung des Werkzeugträgers an beide Schienen.

[15] Eine sinnvolle Ausführung ist dadurch verwirklicht, dass ein auf dem

Werkzeugträger befindliches Bearbeitungswerkzeug als Fräswerkzeug ausgebildet ist. Dadurch kann ein hoher Materialabtrag beispielsweise bei Rillenbildung realisiert werden.

[16] Eine weitere Ausbildung gewährleistet, dass ein auf dem Werkzeugträger befindliches Bearbeitungswerkzeug als Schleifwerkzeug ausgebildet ist. Hierdurch lässt sich eine besonders hohe Oberflächengüte des

Schienenkopfes erreichen.

[17] Ein weiterer Vorteil gegeben, wenn das Bearbeitungswerkzeug von einer

Transportstellung in eine Arbeitsstellung verschwenkbar ausgeführt ist. Dies erleichtert die Verfahrbarkeit bei Überstellungsfahrten erheblich. [18] Weiteres ist es auch von Vorteil, wenn das jeweilige Bearbeitungswerkzeug mit einem eigenen Antrieb ausgestattet ist. Somit wird kein zentraler Antrieb der Maschine vorausgesetzt und das Bearbeitungswerkzeug kann

unabhängig betrieben werden.

[19] Sinnvoll ist es, wenn der Antrieb hydraulisch ausgeführt ist. Daraus ergeben sich einfache Regelungskonzepte zur optimalen Ausnutzung des

Antriebsmotors bei stark variierenden Leistungsanforderungen der

Arbeitsmaschine.

[20] Eine andere Ausbildung sieht vor, dass der Antrieb elektrisch ausgeführt ist.

Hier liegen die Vorteile klar im einfachen Aufbau und dem Wegfall eines eigenen Hydrauliksystems.

[21] Zudem ist es günstig, wenn die Maschine mit einem eigenen Motor als

Triebfahrzeug ausgebildet ist. Dadurch wäre kein zusätzliches Triebfahrzeug für die Verfahrbarkeit auf dem Gleis notwendig.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[22] Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer

Darstellung:

Fig. 1 Seitenansicht der gleisverfahrbaren Maschine

Fig. 2 Detailansicht abgestütztes Drehgestell ohne Abstützung

Fig. 3 Detailansicht abgestütztes Drehgestell mit Abstützung

Fig. 4 Seitenansicht einer Lagerung des Anlenkpunktes

Fig. 5 Draufsicht der Lagerung des Anlenkpunktes

Beschreibung der Ausführungsformen

[23] Eine in Fig. 1 dargestellte auf einem Gleis 2 verfahrbare Maschine 1 zum

Abtragen von Unregelmäßigkeiten an einer Schienenkopfoberfläche 3 umfasst einen auf einem in Arbeitsrichtung 4 gesehen vorderen

Schienenfahrwerk 5 und einem hinteren Schienenfahrwerk 6 abgestützten Maschinenrahmen 7. Ein Werkzeugrahmen 8 ist an einem hinteren Ende 9 über dem hinteren Schienenfahrwerk 6 auf einer vertikalen Drehachse 10 in einem Anlenkpunkt 1 1 gelenkig gelagert und mit einem vorderen Ende 12 auf einem zwischen dem vorderen 5 und dem hinteren Schienenfahrwerk 6 befindlichen eigenen Schienenfahrwerk 13 abgestützt.

[24] Das hintere Schienenfahrwerk 6 und das eigene Schienenfahrwerk 13 sind als abgestütztes Drehgestell ausgebildet. Auf dem Werkzeugrahmen 8 sind zwei von einer Transportstellung in eine Arbeitsstellung verschwenkbare Werkzeugträger 14 samt Bearbeitungswerkzeugen 15 mit schwimmender Lagerung 16 angeordnet. Unterhalb des Werkzeugrahmens 8 sind

Führungsrollen 17 für einen optimalen Verlauf der Bearbeitungswerkzeuge 15 entlang der Schienen 18 vorgesehen.

[25] Zwischen Maschinenrahmen 7 und Werkzeugrahmen 8 ist ein um eine

Achse verschwenkbarer Spansammler 19 angeordnet. Zum Entleeren wird der Spansammler 19 mittels eines Hebearms angehoben und um die Achse seitlich verschwenkt.

[26] Fig. 1 zeigt eine in voller Linie dargestellte Arbeitsstellung und eine in

gestrichelter Linie dargestellte Transportstellung der Werkzeugträger 14 und Bearbeitungswerkzeuge 15. Günstigerweise ist jedes Bearbeitungswerkzeug mit einem eigenen Antrieb 38 beaufschlagbar.

[27] Unterhalb des Maschihenrahmens 7 ist eine Versorgungseinrichtung 39 zur

Versorgung der Antriebe 38 der Bearbeitungswerkzeuge 15 vorgesehen. Dabei handelt es sich beispielsweise um einen Verbrennungsmotor, der über ein Getriebe Hydraulikpumpen eines Hydrauliksystems oder einen Generator antreibt.

[28] In Fig. 2 und Fig. 3 ist jeweils eine Detailansicht der abgestützten

Drehgestelle dargestellt. Das jeweilige abgestützte Drehgestell umfasst einen Drehgestellrahmen 20 und auf zwei Radachsen 21 angeordnete

Schienenräder 22. Zwischen dem Drehgestellrahmen 20 und einem auf jeder Seite unterhalb der jeweiligen Radachse 21 angeordneten Federteller 23 sind zwei Federn 24 positioniert.

[29] Als Abstützelemente sind auf dem Drehgestellrahmen 20 pro

Radaufhängung ein Hydraulikzylinder 25 und am zugeordneten Federteller 23 bzw. Achslager ein zweiter Zylinder 26 ohne Hydraulik angeordnet. In einer Zylinderwand 27 des Hydraulikzylinders 25 befindet sich eine zwischen einem ersten Kolben 28 und einem Zylinderboden 29 führende

Hydraulikleitung 30. Im zweiten Zylinder 26 ist ein zweiter Kolben 31 angeordnet und dieser ist mit dem ersten Kolben 28 durch eine

Kolbenstange 32 verbunden.

[30] In Fig. 2 befindet sich das Drehgestell im entspannten Zustand und wird

somit nicht mit Druck über die Hydraulikleitung 30 beaufschlagt. Der erste Kolben 28 befindet sich im abgesenkten Zustand und die Federn 24 werden somit nicht vorgespannt. Die Abstützung des jeweiligen Drehgestells ist somit deaktiviert.

[31] In Fig.3 ist eine aktivierte Abstützung dargestellt. Dabei wird der

Hydraulikzylinder 25 über die Hydraulikleitung 30 mit Druck beaufschlagt, sodass der erste Kolben 28 nach oben gedrückt wird. Der über die

Kolbenstange 32 mit dem ersten Kolben 28 verbundene zweite Kolben 31 wird zwangsweise in Richtung des Hydraulikzylinders 25 bewegt und spannt die Federn 24 vor. Die Vorspannung der Federn 24 bewirkt eine stabilere Abstützung und somit eine präzisere Bearbeitung der

Schienenkopfoberfläche 3.

[32] In Fig.4 und Fig.5 ist'die Lagerung im Anlenkpunkt 11 dargestellt. Das hintere

Ende 9 des Werkzeugrahmens 8 ist auf einem auf einer vertikalen

Drehachse 10 befindlichen Führungsbolzen 34 gelenkig gelagert. Der Führungsbolzen 34 ist im Maschinenrahmen 7 arretiert und weist an seinem oberen Ende 35 eine konusförmige Eindrehung 36 auf, die dem

Werkzeugrahmen 8 als Anschlag dient.

[33] Um den Führungsbolzen 34 sind Lagerschalen 37 mit kugelförmigen

Außenflächen mit dem Anlenkpunkt 11 als gemeinsamen Mittelpunkt angeordnet. Im Werkzeugrahmen 8 sind als Lagerschalen 40 mit

entsprechenden kugelförmigen Innenflächen angeordnet, sodass freie Kipp- und Drehbewegungen des Werkzeugrahmens 8 um den Anlenkpunkt 11 möglich sind.

[34] In Fig. 5 ist die Bewegungsfreiheit des Werkzeugrahmens 8 relativ zum

Maschinenrahmen 7 in einer horizontalen Ebene dargestellt. Damit können die Bearbeitungswerkzeuge 15 den Schienen 18 auch in engen Kurvenradien folgen.