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Patent Searching and Data


Title:
UNDERFLOOR WHEEL LATHE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/041539
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an underfloor wheel lathe for machining the profiles of wheels or brake discs of wheelsets for rail vehicles with cutting tools. The wheel set is raised, measured and machined by computer numerical control (CNC). The aim of the invention is to produce, for said type of underfloor wheel lathe, a lifting device such that flat areas or non-circulars can be dynamically compensated on the wheelset. Said aim is achieved such that said underfloor wheel lathe comprises a lifting device for lifting the friction rollers (4), said lifting device consisting of a cylinder unit (2) and a lifting bridge (3), the cylinder unit (2) comprises at least one lifting cylinder (6) and a calotte (8), said calotte (8) being operatively connected to the upper part of the lifting bridge (3), the calotte (8) engaging in a contour section in the base of the lifting bridge (3). Centreing cylinders (13) are arranged on the lower section of the base of the lifting bridge (3) on two opposing lateral surfaces, each centering cylinder having a cylindrical base in which a guide roller (14) which is turned towards the lift cylinder (6) of the cylinder unit (2), can be operatively connected to the lift cylinder (6) of the cylinder unit (2) and can be pressurised, is arranged and the separate articulated arms (12), which are operatively connected to a respective carrier link (5) on the upper section thereof, are supported on the base of the lift bridge (3) above the two centering cylinders (13).

More Like This:
WO/2008/061937PORTAL WHEELSET LATHE
Inventors:
REICHE, Hans-Joachim (Millrather Weg 100, Erkrath, 40699, DE)
Application Number:
DE2015/000461
Publication Date:
March 24, 2016
Filing Date:
September 15, 2015
Export Citation:
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Assignee:
HEGENSCHEIDT MFD GMBH (Hegenscheidt-Platz, Erkelenz, 41812, DE)
International Classes:
B23B5/32
Domestic Patent References:
WO2009065400A12009-05-28
Foreign References:
DE102005001220A12006-07-27
DE202007016469U12008-03-13
DE202010007239U12010-09-16
DE102005001220A12006-07-27
EP0445518A11991-09-11
Attorney, Agent or Firm:
FINDEISEN, Andreas (Findeisen & Neumann, Pornitzstrasse 1, Chemnitz, 09112, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Unterflurradsatzdrehmaschine zum Bearbeiten der Profile von Rädern oder Bremsscheiben von Radsätzen für Schienenfahrzeuge mit spanabhebenden Werkzeugen, wobei der Radsatz CNC-gesteuert angehoben, vermessen und bearbeitet werden kann, wobei der Radsatz in Achslagergehäusen um seine Drehachse drehbar gelagert ist, wobei Spannelemente zum Angreifen an den Achslagergehäusen des Radsatzes sowie Rollen (4) für die Räder zum Anheben, Antreiben und Absetzen des Radsatzes vor, während und nach der Bearbeitung vorgesehen sind, wobei die Rollen (4) jeweils am freien Ende einer im Maschinenständer (1 ) der Unterflurradsatzdrehmaschine abgestützten Trägerschwinge (5) dreh- und antreibbar gelagert sind und wobei die Trägerschwingen (5) schwenkbar um jeweils eine Achse (A; B) gelagert sind, die mit Abstand und parallel zur Drehachse des Radsatzes in der Unterflurradsatzdrehmaschine verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterflurradsatzdrehmaschine eine aus einer Zylindereinheit (2) und einer Hubbrücke (3) bestehende Hubeinrichtung zum Anheben der Reibrollen (4) aufweist, wobei die Zylindereinheit (2) zumindest einen Hubzylinder (6) und eine Kalotte (8) umfasst, wobei die Kalotte (8) mit der oberhalb angeordneten Hubbrücke (3) in Wirkverbindung steht, indem die Kalotte (8) in einen im Grundkörper der Hubbrücke (3) ausgestalteten Konturabschnitt eingreift, wobei am unteren Abschnitt des Grundkörpers der Hubbrücke (3) an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen jeweils Zentrierzylinder (13) angeordnet sind, in deren zylinderförmigem Grundkörper eine zum Hubzylinder (6) der Zylindereinheit (2) gerichtete, mit dem Hubzylinder (6) der Zylindereinheit (2) in Wirkverbindung bringbare und mit Druck beaufschlagbare Führungsrolle (14) gelagert ist und wobei am Grundkörper der Hubbrücke (3) oberhalb der zwei Zentrierzylinder (13) jeweils separate Gelenkarme (12) abgestützt sind, die an ihrem oberen Abschnitt mit jeweils einer Trägerschwinge (5) in Wirkverbindung stehen.

2. Unterflurradsatzdrehmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

dass der Kalotte (8) am Übergangsbereich von Zylindereinheit (2) und Hubbrücke (3) ein spezifisch ausgestalteter Adapter zugeordnet ist.

3. Unterflurradsatzdrehmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

dass der Kalotte (8) am Übergangsbereich von Zylindereinheit (2) und Hubbrücke (3) mindestens eine Tellerfeder (9) zugeordnet ist.

4. Unterflurradsatzdrehmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkarme (12) am Grundkörper der Hubbrücke (3) schwenkbeweglich abgestützt sind.

5. Unterflurradsatzdrehmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

dass die Zylindereinheit (2) eine Konsole (7) aufweist.

6. Unterflurradsatzdrehmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

dass die Zylindereinheit (2) mindestens zwei Initiatoren (10) zur Überwachung des Hubes aufweist.

7. Unterflurradsatzdrehmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

dass der im Grundkörper der Hubbrücke (3) ausgestaltete Konturabschnitt zur Wirkverbindung mit der Kalotte (8) als eine Bohrung (1 1) oder Aussparung ausgeführt ist.

8. Unterflurradsatzdrehmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

dass die Verbindung zwischen dem oberen Abschnitt der Gelenkarme (12) und der Trägerschwinge (5) aus schwenkbeweglichen Hebeln (15) besteht.

Description:
Unterflurradsatzdrehmaschine

Die Erfindung betrifft eine Unterflurradsatzdrehmaschine zum Bearbeiten der Profile von Rädern oder Bremsscheiben von Radsätzen für Schienenfahrzeuge mit spanabhebenden Werkzeugen, wobei der Radsatz CNC-gesteuert angehoben, vermessen und bearbeitet werden kann, wobei der Radsatz in Achslagergehäusen um seine Drehachse drehbar gelagert ist, wobei Spannelemente zum Angreifen an den Achslagergehäusen des Radsatzes sowie Rollen für die Räder zum Anheben, Antreiben und Absetzen des Radsatzes vor, während bzw. nach der Bearbeitung vorgesehen sind, wobei die Rollen jeweils am freien Ende einer im Maschinenständer der Unterflurradsatzdrehmaschine abgestützten Trägerschwinge dreh- und antreibbar gelagert sind und wobei die Trägerschwingen um jeweils eine Achse schwenkbar gelagert sind, die mit Abstand und parallel zur Drehachse des Radsatzes in der Unterflurradsatzdrehmaschine verläuft.

Unterflurradsatzdrehmaschinen werden insbesondere zum Reprofilieren der Räder von Radsätzen für Schienenfahrzeuge verwendet, wobei die Radsätze während der Bearbeitung überwiegend im Schienenfahrzeug eingebaut bleiben, das in der Bearbeitungsposition über die Unterflurradsatzdrehmaschine gerollt wird. Somit kann der Radsatz CNC-gesteuert angehoben, vermessen und bearbeitet werden. Diesbezügliche Konstruktionen, die zum Beispiel aus DE 10 2005 001 220 A1 , EP 0 445 518 A1 und WO 2009 065 400 A1 bekannt sind, weisen unabhängig von konkreten Detailunterschieden ein weitgehend gleichartiges Grundkonzept auf.

Dabei ist der Radsatz während der Bearbeitung in der Unterflurradsatzdrehmaschine in den Achslagergehäusen um seine Drehachse drehbar gelagert. An diesen Achslagergehäusen greifen Spannelemente zur Lagefixierung an. Weiterhin sind Rollen vorhanden, mit denen die Räder und somit der gesamte Radsatz angehoben, angetrieben und abgesetzt werden können. Die Rollen sind jeweils am freien Ende einer im Maschinenständer abgestützten Trägerschwinge dreh- und antreibbar gelagert. Diese Trägerschwingen sind um jeweils eine Achse schwenkbar gelagert, die mit Abstand und parallel zur Drehachse des Radsatzes in der Unterflurradsatzdrehmaschine verläuft.

Mit derartigen Unterflurradsatzdrehmaschinen sind unterschiedliche Bearbeitungen möglich, wie eine vollständige oder eine teilweise / auch einseitige Reprofilierung von Radsätzen, eine Bearbeitung der inneren oder äußeren Radstirnflächen sowie eine Bearbeitung von Wellenbremsscheiben oder Radbremsscheiben. Obwohl sich das bekannte Konstruktionsprinzip für solche unterschiedlichen Bearbeitungen grundsätzlich bewährt hat, werden weiterhin konstruktive Verbesserungen angestrebt. Ein diesbezüglicher Entwicklungsansatz berücksichtigt das Problem, dass die Rollen für eine funktionell korrekte Bearbeitung ständig in einer zentrierten Position gegenüber dem zugeordneten Radabschnitt stehen müssen. Dabei können sich bei Anwendung der bisher bekannten Konstruktionen jedoch Probleme ergeben, sofern die Kontur des Radsatzes Geometriefehler aufweist, beispielsweise in Form von Flachstellen oder Unrundheiten am Radsatz.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hubeinrichtung für eine Unterflurradsatzdrehmaschine so auszugestalten, dass Flachstellen oder Unrundheiten am Radsatz dynamisch ausgeglichen werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst, indem die Unterflurradsatzdrehmaschine eine aus einer Zylindereinheit und einer Hubbrücke bestehende Hubeinrichtung zum Anheben der Reibrollen aufweist, wobei die Zylindereinheit zumindest einen Hubzylinder und eine Kalotte umfasst, wobei die Kalotte mit der oberhalb angeordneten Hubbrücke in Wirkverbindung steht, indem die Kalotte in einen im Grundkörper der Hubbrücke ausgestalteten Konturabschnitt eingreift, wobei am unteren Abschnitt des Grundkörpers der Hubbrücke an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen jeweils Zentrierzylinder angeordnet sind, in deren zylinderförmigem Grundkörper eine zum Hubzylinder der Zylindereinheit gerichtete, mit dem Hubzylinder der Zylindereinheit in Wirkverbindung bringbare und mit Druck beaufschlagbare Führungsrolle gelagert ist und wobei am Grundkörper der Hubbrücke oberhalb der zwei Zentrierzylinder jeweils separate Gelenkarme abgestützt sind, die an ihrem oberen Abschnitt mit jeweils einer Trägerschwinge in Wirkverbindung stehen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen, deren technische Merkmale im nachfolgenden Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 den Aufbau der Hubeinrichtung in Seitenansicht, teilweise in Schnittdarstellung

Fig. 2 den Aufbau der Zylindereinheit in perspektivischer Ansicht

Fig. 3 ein Detail der Zylindereinheit in Schnittdarstellung

Fig. 4 den Aufbau der Hubbrücke in perspektivischer Ansicht

Fig. 5 ein Detail der Hubbrücke in zwei Betriebszuständen in Schnittdarstellung In der Zeichnung ist ein Ausschnitt aus einer Unterflurradsatzdrehmaschine dargestellt, von der nachfolgend die im vorliegenden Sachverhalt relevanten Baugruppen näher beschrieben werden. Demzufolge umfasst die Unterflurradsatzdrehmaschine gemäß Fig. 1 einen Maschinenständer 1 , an dem als wesentliche Baugruppen eine neuartige, aus einer Zylindereinheit 2 und einer Hubbrücke 3 bestehende Hubeinrichtung zum Anheben der Reibrollen 4 sowie zwei Trägerschwingen 5 für diese Reibrollen 4 angeordnet sind.

Auf den Reibrollen 4 werden die in der Zeichnung nicht näher dargestellten Räder eines zu bearbeitenden Radsatzes abgestützt und mittels der Reibrollen 4 in Drehbewegung versetzt. Dabei ist jede Reibrolle 4 am freien Endabschnitt einer Trägerschwinge 5 dreh- und antreibbar gelagert. Die Trägerschwingen 5 sind an ihrem zu den Reibrollen 4 entgegengesetzt angeordnetem Endabschnitt jeweils um eine Drehachse A bzw. B schwenkbar im Maschinenständer 1 gelagert. Die Drehachsen A und B verlaufen jeweils parallel zur Drehachse des zu bearbeitenden Radsatzes.

In der Arbeitsstellung liegen die Reibrollen 4 an den Rädern des in der Zeichnung nicht näher dargestellten Radsatzes an und zwar an der Lauffläche. Dabei stellen sich die Trägerschwingen 5 ausgehend von ihren Drehachsen A und B in Abhängigkeit vom Durchmesser der Räder auf unterschiedliche Winkel ein. Beispielsweise verlaufen sie bei der Bearbeitung von großen Raddurchmessern etwa horizontal, während sie bei der Bearbeitung von kleinen Raddurchmessern eine von der Horizontalen etwas nach oben gerichtete Stellung einnehmen.

Die Zylindereinheit 2 der Hubeinrichtung besteht gemäß Fig. 2 aus einem Hubzylinder 6, einer Konsole 7 und einer Kalotte 8. Der Kalotte 8 kann am Übergangsbereich zwischen der Zylindereinheit 2 und der Hubbrücke 3 ein (in der Zeichnung nicht dargestellter) spezifisch ausgestalteter Adapter zugeordnet werden. Alternativ zu einem Adapter kann der Kalotte 8 in diesem Übergangsbereich auch mindestens eine Tellerfeder 9 zugeordnet werden. Eine derartige Ausführung ist aus Fig. 2 ersichtlich, wobei Fig. 3 eine diesbezügliche Variante im Detail zeigt.

Der Zylindereinheit 2 der Hubeinrichtung sind außerdem zwei Initiatoren 10 zur Überwachung des Hubes zugeordnet. Die Kalotte 8 und der/die gegebenenfalls zugeordnete Adapter/Tellerfeder 9 stehen mit der oberhalb von diesen Bauteilen angeordneten Hubbrücke 3 in Wirkverbindung, indem die Kalotte 8 in einen im Grundkörper der Hubbrücke 3 ausgestalteten Konturabschnitt eingreift, der vorzugsweise als Bohrung 11 oder Aussparung ausgeführt ist. Somit wird die vom Hubzylinder 6 ausgelöste Kraft auf die Hubbrücke 3 übertragen, die so nach oben in Richtung der Trägerschwingen 5 mit den Reibrollen 4 verlagert werden kann.

Am Grundkörper der vorzugsweise U-förmig ausgestalteten Hubbrücke 3 sind gemäß Fig. 4 an den zwei nach unten gerichteten Schenkeln, also an gegenüberliegenden Seitenflächen der Hubbrücke 3 jeweils Zentrierzylinder 13 angeordnet, die jeweils mit dem Hubzylinder 6 der Zylindereinheit 2 in Wirkverbindung stehen. Jeder Zentrierzylinder 13 weist einen zylinderförmigen Grundkörper auf, in dem eine zum Hubzylinder 6 gerichtete und mit Druck beaufschlagbare Führungsrolle 14 gelagert ist.

Weiterhin sind am oberen Abschnitt der U-förmigen Hubbrücke 3, der funktionell die Verbindung der beiden Schenkel darstellt, an gegenüberliegenden Seitenflächen oberhalb der Zentrierzylinder 13 jeweils separate Gelenkarme 12 abgestützt. Der jeweils obere Abschnitt jedes Gelenkarms 12 steht mit jeweils einer Trägerschwinge 5 in Wirkverbindung. Diese Verbindung kann unterschiedlich ausgeführt werden, vorzugsweise sind hierfür schwenkbewegliche Hebel 15 (siehe Fig. 1 ) vorgesehen.

Sofern ein Radsatz bearbeitet werden soll, werden zunächst der Hubzylinder 6 der Zylindereinheit 2 und die beiden Zentrierzylinder 13 der Hubbrücke 3 mit Druck beaufschlagt. Demzufolge werden auch die in den Zentrierzylindern 13 eingebauten Führungsrollen 14 beim Anheben mit Druck beaufschlagt und zentrieren somit die Hubbrücke 3 auf dem Zylinderrohr des Hubzylinders 6. Somit gleicht die Hubbrücke 3 über die Kalotte 8 und den/ die gegebenenfalls zugeordneten Adapter/Tellerfedern 9 eventuelle Flachstellen oder Unrundheiten am Radsatz aus.

Dadurch werden auch die Trägerschwingen 5 von der nunmehr zentrierten Hubbrücke 3 zentrisch angehoben, so dass auch die an den Trägerschwingen 5 angeordneten Reibrollen 4 zentrisch an den Radsatz geführt werden und ein Reibmoment aufbringen können.

Folglich kann der Radsatz durch die beschriebene Wirkverbindung von Zylindereinheit 2 und Hubbrücke 3 auch beim Vorhandensein von Flachstellen oder Unrundheiten stets zentrisch angehoben und lagefixiert werden.

Nachdem der Radsatz dann an beiden Lagerkästen fest eingespannt ist, können an der Hubbrücke 3 die beiden Zentrierzylinder 13 mit den Führungsrollen 14 zurückgezogen werden und die eigentliche Bearbeitung des Radsatzes kann funktionsgerecht erfolgen. Die unterschiedlichen Betriebsstellungen der Führungsrollen 14 des Zentrierzylinders 13 sind aus Fig. 5 ersichtlich, wobei die obere Abbildung die blockierte und die untere Abbildung die gelöste Position des Zentrierzylinders 13 zeigt. Zwischen diesen beiden Positionen bewegen sich die Führungsrollen 14 um einen Weg "X".

Bezugszeichenliste

1 Maschinenständer

2 Zylindereinheit

3 Hubbrücke

4 Reibrolle

5 Trägerschwinge

6 Hubzylinder

7 Konsole

8 Kalotte

9 Tellerfeder

10 Initiator zur Überwachung des Hubes

11 Bohrung / Aussparung

12 Gelenkarm

13 Zentrierzylinder

14 Führungsrolle

15 Schwenkhebel

A Drehachse Trägerschwinge

B Drehachse Trägerschwinge

X Verlagerungsweg Führungsrolle