WO2000068505A1

WO2000068505A1 - Vorrichtung zur bearbeitung von schienenprofilen

Info

Publication number: WO2000068505A1
Application number: PCT/EP1999/010364
Authority: WO
Inventors: Reinhold Hoffmann
Original assignee: Elektro-Thermit Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1999-05-06
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2000-11-16
Also published as: JP2002544413A; DE29908064U1

Abstract

Eine zur Bearbeitung von Schienenprofilen, insbesondere des Verbindungsbereichs zweier durch aluminothermische Schweissung verbundenen Schienenenden bestimmte Vorrichtung besteht aus einem Rahmengestell (4), an dessen beiden Enden sich jeweils ein System von Laufrollen (11, 12) befindet. Eine einen Schleifkopf (1) und einen Antriebsmotor umfassende Baueinheit ist durch das Rahmengestell (4) getragen, wobei die Schleifscheibe des Schleifkopfes (1) geradlinig in Richtung auf die zu bearbeitende Fläche des Schienenprofils hin zustellbar ist. Über eine Führung in einem unteren Querträger (8) des Rahmengestells (4) ist die genannte Baueinheit als Ganzes in Richtung auf die zu bearbeitende Fläche hin zustellbar, wobei der Querträger mit den freien Enden eines U-förmigen Rahmenteils (7) in Verbindung steht und sich mit Letzterem im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene erstreckt.

Description

B E S C H R E I B U N G

Vorrichtung zur Bearbeitung von Schienenprofilen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen sind zur Bearbeitung von Schienenprofilen im Verbindungsbereich zweier Schienenenden bestimmt, die durch aluminothermische Verschweißung miteinander verbunden sind, wobei insbesondere die Funktionsflächen des Schienenkopfes nachbearbeitet werden müssen. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist beispielsweise die Bearbeitung von Auftragsschwei- ßungen bei Schienenprofilen. Mit der Bearbeitung wird in allen diesen Fällen ein Schienenprofil angestrebt, welches sich im Bereich der Funktionsflächen stetig an das übrige Schienenprofil anschließt, wobei sich im Bereich der Bearbeitungsflächen der Schweißung nach Maßgabe zulässiger Toleranzen keine Fluchtungsfehler ergeben dürfen.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus dem Prospekt "Schienenprofilschleifmaschine" der Societe Turripinoise de Mecanique, 38110 La Tour du Pin, Frankreich, bekannt. Diese besteht aus einem Querträger, der an beiden Enden auf Laufrollen aufgelagert ist, die zum Aufsetzen auf das zu bearbeitende Schienenprofil bestimmt sind. Der Querträger trägt eine Schleifeinrichtung, deren Schleifkopf mittels einer Gewindespindel nahezu senkrecht zu dem Querträger bzw. in Richtung auf das zu bearbeitende Schienenprofil hin zustellbar angeordnet ist. An dem Querträger ist gleichzeitig ein Antriebsmotor befestigt, der mit der Schleifscheibenwelle des Schleifkopfes in Wirkverbindung steht, wobei die Schleifscheibe als Topfscheibe ausgestaltet ist. Über ein U- förmiges Rahmenteil, dessen Enden im Bereich der Laufrollen mit dem Quer- träger in Verbindung stehen, kann die Vorrichtung am Einsatzort ausgehend von einer anfänglich vertikal auf den zu bearbeitenden Schienen aufstehenden Position um die Längsachse der Schienen verschwenkt werden, um die Kopf- flanken des Schienenkopfes zu bearbeiten. Das Rahmenteil wirkt hierbei als Haltebügel für den jeweiligen Benutzer. In der letztgenannten verschwenkten Position wird die Vorrichtung auf den zu bearbeitenden Schienen dadurch gehalten, daß die Laufrollen mit beidseitigen Spurkränzen versehen sind, wobei der erforderliche Schleifdruck durch das Eigengewicht der verschwenkten Vorrichtung bereitgestellt wird. Sämtliche, aus dem Schleifvorgang resultierenden Kräfte werden bei dieser Vorrichtung unmittelbar auf den Querträger übertragen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art dahingehend auszugestalten, daß diese in einfacher Weise für ein Bearbeiten nach Maßgabe erhöhter Genauigkeitsanforderungen, insbesondere verminderter zulässiger Toleranzen geeignet ist, wie sie für Gleise gefordert werden, die für Hochgeschwindigkeitsbahnen bestimmt sind. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Vorrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.

Erfindungswesentlich ist zunächst einmal, daß eine, einen Antriebsmotor nebst einer Schleifeinrichtung umfassende Baueinheit in dem genannten unteren Querträger aufgenommen und als Ganzes in Richtung auf das zu bearbeitende Schienenprofil hin zustellbar ist. Der Querträger steht mit einem U-förmigen Rahmenteil in Verbindung, wobei in der, durch den Querträger und das Rahmenteil definierbaren Ebene, bzw. parallel zu dieser sich eine ZuStelleinrichtung erstreckt, die mit der genannten Baueinheit in Wirkverbindung steht und einer- seits an dem Querträger und andererseits an dem U-förmigen Rahmenteil gelagert ist und mittels welcher die genannte Baueinheit in einer wählbaren Zustellposition relativ zu den zu bearbeitenden Schienenprofil fixierbar ist. Zur Führung der Baueinheit innerhalb des Querträgers kann ein zylindrischer Führungskörper benutzt werden, der eine genaue Führung relativ zu dem Querträ- ger und dem zu bearbeitenden Schienenprofil ermöglicht. Sämtliche, aus der Zu stell beweg ung sowie dem Schleifvorgang resultierenden Kräfte und Momente werden über die ZuStelleinrichtung auf das Rahmengestell übertragen. Dies ermöglicht neben einer exakten Führung auch eine beanspruchungsgerechte konstruktive Ausführungsform. Dies gilt auch für die verschwenkte Position der Vorrichtung, die zur Bearbeitung der Schienenkopfflanken benötigt wird. Insgesamt steht somit eine Vorrichtung zur Verfügung, die auf konstrukti- vem Wege ein hohes Maß an Steifigkeit aufweist und somit für eine Bearbeitung von Schienenprofilen nach Maßgabe der eingangs genannten erhöhten Genauigkeitsanforderungen für den Hochgeschwindigkeitsschienenverkehr geeignet ist.

Die Zustelleinrichtung ist entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 2 als Gewindespindel ausgebildet, welche der Führung einer Spindelmutter dient, die über eine Konsole bzw. ein Trägerteil mit der genannten Baueinheit in Verbindung steht. Die Gewindespindel erstreckt sich parallel zur Längsachse der Baueinheit, insbesondere zu der Antriebswelle des Schleifkopfes, so daß über eine Bewegung der Spindelmutter entlang der Spindelwelle eine dementspre- chende Bewegung der Baueinheit bereitgestellt werden kann. Das Festlager der Gewindespindel befindet sich erfindungsgemäß an dem unteren Ende, somit an dem Querträger. Da sich somit an dem übrigen Rahmenteil nur das Loslager befindet, kann die Beanspruchung dieses Rahmenteils demzufolge gering gehalten werden.

Die Merkmale der Ansprüche 3 und 4 sind auf Maßnahmen gerichtet, welche eine leichtgängige Zustellbewegung ermöglichen, wobei insbesondere bei einer, in der genannten Konsole kardanisch gelagerten Spindelmutter in einem gewissen Maße Parallelitätsabweichungen zwischen den Achsen der Gewindespindel einerseits und der Schleifwelle andererseits toleriert werden können.

Besonders vorteilhaft in diesem Zusammenhang ist es, wenn das Gewicht der Baueinheit über eine Entlastungsfeder, die entweder als Zug- oder als Druckfe- der konzipiert ist, das Eigengewicht der genannten Baueinheit teilweise kompensiert wird. Eine solche Entlastungsfeder kann an ihrem einen Ende an dem Querträger bzw. dem genannten Rahmenteil und an ihrem anderen Ende an der Spindelmutter bzw. an einem sich mit dieser bewegenden Funktionsteil befestigt sein. Auch durch diese Eigengewichtskompensation wird ein Beitrag zur Leichtgängigkeit von Zustellbewegungen geleistet.

Die mit dem Rahmengestell der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung stehenden Laufrollen sind zweckmäßigerweise entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 5 als Laufradbaugruppen ausgebildet, die in einfacher Weise lösbar mit dem Rahmengestell in Verbindung stehen. Dies ermöglicht eine einfache Anpassung der Vorrichtung an unterschiedliche Schienenprofile.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 ist ein weiteres U-förmiges Rahmenteil vorgesehen, welches an seinen freien Enden im Bereich der Enden des Querträgers angeschlossen ist, wobei die Winkelstellung der Ebene, in der sich dieses Rahmenteil erstreckt, gegenüber der Ebene, welche das erstgenannte Rahmenteil nebst Querträger beinhaltet, einstellbar ausgebildet ist. Dies ermöglicht ein bequemes Arbeiten mit der Vorrichtung dann, wenn diese zur Bearbeitung der Schienenkopfflanken eingesetzt wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß die Winkelstellung insbesondere in diesen Fällen mit Hinblick auf ein bequemes Halten der Vorrichtung durch den jeweiligen Benutzer angepaßt werden kann.

Anstelle einzelner Laufrollen, die sich jeweils an den Enden des Rahmengestells befinden, können entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 7 auch jeweils Anordnungen von Mehrfachrollen vorgesehen sein. Diese Mehrfachrol- lenanordnungen bilden ihrerseits Baugruppen, die an dem Rahmengestell - um eine horizontale Achse - schwenkbar angeordnet sind. Diese Baugruppen sind vorzugsweise wiederum auswechselbar an dem Rahmengestell angebracht und ermöglichen eine exakte Bearbeitung des Schienenprofils auch bei vorhandenen wellenförmigen Unebenheiten z.B. auf der Fahrfläche der Schienen, deren Einfluß auf die Zustellposition des Schleifkopfes auf diesem Wege ausgleichbar ist. Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 8 bis 12 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Meßeinrichtung ausgerüstet, die zumindest aus einer Meßeinheit und einem Meßkopf besteht. Die Meßeinrichtung dient der Messung der zu bearbeitenden Flächen des Schienenprofils, insbesondere der Funktionsflächen des Schienenkopfes. Es wird das gewonnene Meßergebnis der Meßeinheit zumindest angezeigt, wobei zusätzlich eine Speicherung vorgesehen sein kann. Das im Rahmen der Meßeinrichtung installierte Meßprinzip ist dahingehend gewählt, daß eine Meßgenauigkeit erreicht wird, die die Genauigkeitsanforderungen erfüllt, die für die Schienenprofilbearbeitung gelten. Im Rahmen des Meßkopfes können unterschiedliche Meßprinzipien Verwendung finden. So kann es sich um berühungslos arbeitende Meßprinzipien auf induktiver, kapazitiver oder auch optischer Basis, insbesondere auf Laserbasis handeln. Grundsätzlich kommen jedoch auch berührende Meßprinzipien in Betracht, bei denen die bearbeiteten Funktionsflächen beispielsweise mit einer Laufrolle abgetastet werden, deren Bewegung senkrecht zu den Funktionsflächen ausgewertet wird. Den berührungslos arbeitenden Meßprinzipien insbesondere auf Laserbasis wird jedoch der Vorzug gegeben. Besonders vorteilhaft kann die Meßeinrichtung ferner noch eine Streckenmeßeinrichtung umfassen, die zur Messung von Bewegungen der Vorrichtung entlang der durch Schwei- ßung miteinander verbundenen Schienenenden bestimmt und eingerichtet ist. Auf diese Weise stehen für die Auswertung des Arbeitsergebnisses der Vorrichtung zwei Meßwertreihen zur Verfügung, nämlich eine das Profil senkrecht zu der jeweiligen Funktionsfläche beschreibende Meßwertreihe und Streckenmeßwerte in Längsrichtung der genannten Funktionsfläche, so daß über eine Zusammenfassung, insbesondere Zuordnung der Werte dieser beiden Meßwertreihen ein Profil der Funktionsfläche in Längsrichtung der Schienenverbindung darstellbar ist, nämlich in Verbindung mit einer entsprechend eingerichteten Anzeige der Meßeinheit, bei der es sich beispielsweise um eine LED-Anzeige handeln kann. Sämtliche, das Arbeitsergebnis beschreibenden Daten sind auf diese Weise einfach visualisierbar, und zwar in einer, den Genauigkeitsanforderungen entsprechenden Weise. Insgesamt stehen somit Informationen zur Verfügung, die den jeweiligen Istzustand des Schienenprofils be- schreiben, insbesondere bezüglich des Zustands des Schienenprofils an einem definierten Ort, so daß die Nachbearbeitung fortgesetzt werden kann, bis die vorgegebenen Genauigkeitsanforderungen erfüllt sind.

Die Merkmale der Ansprüche 13 bis 16 sind auf die weitere Ausgestaltung und Anordnung des Meßkopfes sowie der Streckenmeßeinrichtung gerichtet. So ist der Meßkopf innerhalb eines Schutzgehäuses angeordnet, welches unterseitig durch einen Klappmechanismus abgeschlossen ist, wobei dieser Mechanismus zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung bewegt werden kann. In der Schließstellung, in welche das Schutzgehäuse dann versetzt wird, wenn mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Bearbeitung, insbesondere eine Grobbearbeitung stattfindet, ist der Meßkopf somit vor jeglichen thermischen und mechanischen, auf den Schleifvorgang zurückführbaren möglicherweise schädigenden Einflüssen geschützt angeordnet. Der Klappmecha- nismus kann beispielsweise manuell über einen Bowdenzug betätigt werden. Andere Betätigungsmöglichkeiten einschließlich motorischer sind jedoch gleichermaßen möglich. Sowohl der Meßkopf als auch die Streckenmeßeinrichtung sind zur ausgangsseitigen Bildung elektrischer Signale eingerichtet, die jeweils Streckenmeßwerte darstellen und es können diese beispielsweise in analoger Form als Spannungs- oder Stromwerte vorliegen. Sowohl der Meßkopf als auch die Streckenmeßeinrichtung können jedoch gleichermaßen auch zur unmittelbaren Generierung digitaler Werte eingerichtet sein. In jedem Fall werden diese Meßwerte der Meßeinheit zugeleitet.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 17 ist die Meßeinheit zur visuellen zweidimensionalen Darstellung der ermittelten Meßwerte eingerichtet. Sie ist demzufolge mit einer Anzeige versehen, welche in sehr einfacher Form das Meßergebnis der erfolgten Bearbeitung darstellt und zwar nach Maßgabe einer unmittelbaren Zuordnung des Bearbeitungszustands an definierten Punkten entlang der durch Verschweißung miteinander verbundenen Schienenenden. Weitere Bearbeitungsmöglichkeiten der gewonnenen Meßwert sind beispielsweise in der Form einer Speicherung der auf diese Weise ermittelten Profile, in der Datierung und insbesondere Protokollierung des Arbeitsergebnisses auf einem geeigneten Datenträger möglich.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen wiedergegebene Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 3 eine Stirnansicht der Vorrichtung entsprechend einer Blickrichtung III der Fig. 2;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung entsprechend einer Blickrichtung IV der Fig. 2;

Fig. 5 eine perspektivische Teildarstellung der im Rahmen der Vorrichtung eingesetzten Meßeinheit;

Fig. 6 eine Teildarstellung der im Rahmen der Vorrichtung eingesetzten Streckenmeßeinrichtung in Seitenansicht;

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Streckenmeßeinrichtung entsprechend einer Blickrichtung VII der Fig. 6.

Fig. 8 eine isolierte Darstellung der Zustelleinrichtung in einer Seitenansicht;

Fig. 9 eine Teildarstellung des Gehäuses der Schleifkopfwelle in teilweisem Axialschnitt. Es wird im folgenden zunächst auf die zeichnerischen Darstellungen der Fig. 1 bis 4 sowie 8, 9 Bezug genommen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht global aus einem zur Aufnahme und Führung eines Schleifkopfes 1 eingerichteten, mittels Laufrollen 2, 3 zum Aufsetzen auf ein Schienenprofil bestimmten Rahmengestell 4, welches mittels Handgriffen 5, 6 an seinen jeweiligen Einsatzort transportierbar ist.

Mit 7 ist ein global U-förmiges Rahmenteil bezeichnet, dessen freie Enden durch einen aus zwei, sich parallel und mit Abstand zueinander im wesentlichen in der Ebene des Rahmenteils 7 erstreckende Querträger 8 miteinander in fester Verbindung stehen. Das Rahmenteil 7 ist als Rohrprofil ausgebildet, wohingegen die beiden Querträger 8 jeweils durch zur Grundseite des U-förmigen Rahmenteils 7 konkav gekrümmte, im Querschnitt global rechteckige Bauteile gebildet werden. Ebenfalls an den freien Enden des U-förmigen Rahmenteils 7 sind Laufradbaugruppen 9, 10 befestigt, welche neben den bereits erwähnten Laufrollen 2, 3, deren Achsen senkrecht zur Ebene des Rahmenteils 7 verlaufen, der Lagerung weiterer Laufrollen 11 , 12 dienen, deren Achsen sich parallel zueinander erstrecken. Auf die Bedeutung der Laufrollen 2, 3 bzw. 11 , 12 wird im folgenden noch eingegangen werden.

Die Laufradbaugruppen 9, 10 stehen ferner mit den freien Enden eines weiteren U-förmigen Rahmenteils 13 in Verbindung, welches sich senkrecht zu der Zeichenebene der Fig. 2 erstreckt. An dieses Rahmenteil 13 ist ein weiteres, global U-förmiges Rahmenteil 14 angesetzt, welches sich in der Montageposition gemäß Fig. 1 aufrecht und unter einem Winkel zu dem Rahmenteil 7 erstreckt. Die Drehwinkelstellung des Rahmenteils 13 um eine Achse 15 und damit auch die Winkelstellung der Rahmenteile 7, 14 relativ zueinander ist justierbar ausgebildet. Auch hierauf wird im folgenden noch näher eingegangen werden. Der Schleifkopf 1 beinhaltet eine zeichnerisch nicht dargestellte Topfscheibe, die mittels einer Verbrennungskraftmaschine 16 um eine Achse 17 antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine 16 bildet zusammen mit dem Schleifkopf 1 erfindungsgemäß eine Baueinheit, die einheitlich in Richtung der Achse 17 zustellbar ist, welches im folgenden noch erläutert werden wird. Anstelle einer Verbrennungskraftmaschine kommt jedoch auch ein anderer Antriebsmotor in Betracht.

Wie insbesondere Fig. 9 zeigt, ist die Welle 18 der genannten Baueinheit in einem zylindrischen Wellengehäuse 19 gelagert, dessen Außenfläche 20 gleichzeitig die Führungsfläche der Baueinheit innerhalb des Querträgers 8 bildet, die hier mit einem entsprechenden Führungselement zusammenwirkt.

Die aus der Verbrennungskraftmaschine 16 und dem Schleifkopf 1 bestehende Baueinheit ist gegenüber dem Querträger 9 mittels einer Gewindespindel 21 zustellbar, die das wesentliche Element der im folgenden beispielhaft noch zu beschreibenden Zustelleinrichtung bildet.

Die Gewindespindel 21 ist an ihrem unteren Ende 22 in dem Querträger 8 und an ihrem gegenüberliegenden oberen Ende 23 an dem Horizontalabschnitt 24 des Rahmenteils 7 um ihre Achse drehbar gelagert. Von diesen Lagerungspunkten bildet erfindungsgemäß das untere Ende 22 das Festlager und demzufolge das obere Ende 23 das Loslager.

Die Drehbewegung der Gewindespindel 21 wird über eine Spindelmutter 25, auf die genannte Baueinheit direkt übertragen, und zwar über ein Trägerteil 26.

Die Spindelmutter 25 ist kardanisch an dem Trägerteil 26 gelagert, d.h. es kann die Spindelmutter 25 Schwenkbewegungen um die zueinander senkrechten Achsen 27, 28 ausführen. Dies bedeutet, daß Fluchtungs- und Winkelfehler zwischen den Achsen der Gewindespindel 21 einerseits und der Welle 18 andererseits in einem gewissen Maße ausgleichbar sind, so daß auch in diesen Fällen eine leichtgängige Zustellbewegung sichergestellt ist. Die genannten Achsen 27, 28 verlaufen in Richtung des sich horizontal entsprechenden Trägerteils 26 bzw. senkrecht zu diesem in einer Horizontalebene.

Mit 29 ist eine Feder bezeichnet, welche die Gewindespindel 21 umgibt, deren eines Ende an dem, an dem Rahmenteil 7 angebrachten Befestigungsteil 30 und deren anderes Ende an einem zusammen mit der Spindelmutter 25 beweglichen Teil 31 bzw. unmittelbar an der Spindelmutter 25 befestigt ist. Die Feder 29 hat die Bedeutung einer Entlastungsfeder und ist als Zugfeder konzi- piert, welche die Gewichtskraft der eingangs genannten Baueinheit ausgleicht, so daß auch auf diesem Wege zu einer leichtgängigen Zustellbewegung beigetragen wird.

Die Funktion der Feder 29 kann jedoch gleichermaßen auch durch eine Druck- feder realisiert werden, die zwischen der Spindelmutter 25 einerseits und dem Lagergehäuse 32 andererseits, über welches die Gewindespindel 21 an dem Querträger 8 gelagert ist, angeordnet ist.

Die an dem Trägerteil 26 angebrachten Montageplatten 33 dienen der unmit- telbaren Anbringung des Antriebsmotors, hier der genannten Verbrennungskraftmaschine 16.

Mit 34 ist ein Handrad bezeichnet, über welches die Gewindespindel 21 um ihre Achse drehbar ist, die sich parallel zu der Welle 18 des Schleifkopfes 1 er- streckt.

Der Querträger 7 dient darüber hinaus auch der Lagerung einer Meßeinheit 35. Diese Meßeinheit 35 bildet einen Teil der erfindungsgemäß eingesetzten Meßeinrichtung. Sie steht unter anderem mit einer Streckenmeßeinrichtung 36 in Wirkverbindung und es wird im folgenden ergänzend auf die Zeichnungsfiguren 5 bis 7 Bezug genommen. Mit 37 ist ein Schutzgehäuse bezeichnet, welches einen zeichnerisch nicht dargestellten Meßkopf beinhaltet und welches eine global quaderförmige Gestalt aufweist. Das Schutzgehäuse 37 ist in der Nähe des Schleifkopfes 1 an dem Querträger 8 befestigt und es ist der genannte Meßkopf dazu bestimmt und eingerichtet, den Abstand zwischen diesem und einem Flächenabschnitt des zu bearbeitenden Schienenprofils, hier des Schienenkopfes berührungslos zu messen. Im Rahmen dieses Meßkopfes können demzufolge sämtliche, auf berührungslosen Wirkungsprinzipien beruhenden Meßsysteme Verwendung finden. Vorzugsweise wird eine Lasermeßeinrichtung benutzt. In jedem Fall kommt ein solches Meßprinzip zum Einsatz, bei welchem der jeweilige Längenmeßwert in einfacher weise durch ein elektrisches Signal darstellbar ist.

Die Unterseite 38 des Schutzgehäuses 37 ist mit einer Klappe bzw. einem System von Klappen versehen, die zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung bewegbar sind. Diese Maßnahme dient dem Schutz des Meßkopfes vor mechanischen und thermischen Beschädigungen, welche infolge des Schleifvorgangs mittels des benachbarten Schleifkopfes ansonsten auftreten könnten.

Mit 39 ist ein Bowdenzug bezeichnet, der einerseits mit der genannten Klappe bzw. mit dem Klappensystem des Schutzgehäuses 37 und andererseits mit einem Handschalthebel 40 in Wirkverbindung steht, welch letzterer an dem Horizontalabschnitt 24 des Rahmenteils 7 befestigt ist. Durch Betätigung des Handhebels 40 ist somit das genannte Klappensystem zwischen einer Öff- nungs- und einer Schließstellung bewegbar.

Die Streckenmeßeinrichtung 36 besteht global aus einem Gehäuse 41 , welches an dem Querträger 8, und zwar in der Nähe dessen einen Endbereiches angebracht ist. Aus der Unterseite des Gehäuses 41 ragt eine Meßrolle 42 teil- weise heraus, deren Achse sich parallel zu den Achsen der Laufrollen 2, 3 erstreckt und deren Zweck darin besteht, auf den, mittels der Vorrichtung durch Schleifen zu bearbeitenden Flächen schlupffrei abzurollen, so daß aus dem Drehwinkel der Meßrolle ein Längenmeßwert ableitbar ist, der die Bewegung der Vorrichtung entlang der durch Schweißung verbundenen Schienenenden beschreibt. Die, die Meßrolle 42 lagernde Welle steht somit über ein Zugmittelgetriebe 43 mit einem Drehwinkelgeber 44 in Verbindung, der ausgangsseitig ein, den Drehwinkel darstellendes elektrisches Signal liefert.

Sowohl die Streckenmeßeinrichtung 36 als auch der innerhalb des Schutzgehäuses 37 angeordnete Meßkopf stehen über elektrische Leitungen mit der Meßeinheit 35 in Verbindung, welche dazu eingerichtet ist, die über diese Lei- tungen übertragenen Meßergebnisse zu visualisieren, wobei grundsätzlich auch ein Speichern zu Protokollierungszwecken hinzutreten kann. Wesentlich ist, daß die Meßeinheit 35 über eine eigene Energieversorgung in der Form einer Batterie verfügen kann.

Die Auswertung der von der Streckenmeßeinrichtung einerseits und dem genannten Meßkopf andererseits herrührenden Meßsignale kann in unterschiedlichster Weise nach Maßgabe der jeweils gewünschten Darstellung erfolgen. Wesentlich ist in jedem Fall, daß aufgrund des Zusammenwirkens des Meßkopfes mit der Streckenmeßeinrichtung eine Zuordnung gemessener Werte entlang eines solchen Bereiches der Schienenverbindung möglich ist, entlang welcher die gesamte Vorrichtung verfahren wird. Lediglich beispielsweise kann dies derart erfolgen, daß nach erfolgtem Abfahren definierter Wegelemente, somit auf einen, über den Drehwinkelgeber 44 erzeugten Impuls hin ein Höhenmeßwert des gerade abgetasteten Schienenkopfbereichs erfaßt wird, wobei eine Visualisierung der Meßergebnisse nach Art eines kartesischen Koordinatensystems vorgenommen werden kann, dessen beide Achsen jeweils den Weg entlang der Schienenverbindung dem jeweils gemessenen Höhenwert gegenüberstellen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Fertig bearbeitung eines Schienen- kopfprofils, insbesondere der Fahrflächen im Verbindungsbereich zweier durch aluminothermische Schweißung verbundenen Schienenenden und gleicher- maßen zur entsprechenden Bearbeitung von Auftragsschweißungen bestimmt. Angestrebt wird hierbei ein Schienenkopfprofil, bestehend aus der Fahrfläche und den sich an diese anschließenden Kopfflanken, welches sich stetig an die übrigen Profilabschnitte der Schienen anschließt.

Zu diesem Zweck wird die Vorrichtung auf die beiden miteinander verschweißten Schienenenden aufgesetzt, wobei zur Bearbeitung zunächst der Fahrfläche die beiden Laufrollen 2, 3 auf die Schienenenden beiderseits der Schweißstelle aufgesetzt werden. Die beiden Laufrollen können hierbei bei- spielsweise einen Abstand von etwa einem Meter aufweisen. Das Rahmenteil 7 erstreckt sich in dieser Phase senkrecht zur Fahrfläche der Schienenenden. Der zunächst durchzuführende Grobschliff kann ohne Mitwirkung der Meßeinheit 35 durchgeführt werden, indem der Schleifkopf 1 mittels der Zustelleinrichtung in Richtung auf die Fahrfläche der Schienen hin verschoben wird, wobei anschließend durch hin und hergehendes Verfahren der gesamten Vorrichtung entlang der Schienenenden, über die Schweißstelle hinweg die Schleifbearbeitung stattfindet. Zur Vermeidung von Beschädigungen des Meßkopfes innerhalb des Schutzgehäuses 37 ist dies während dieser Arbeitsphase unterseitig geschlossen.

Nach Bearbeitung der Fahrfläche können durch Verschwenken der gesamten Vorrichtung auch die sich an die Fahrfläche anschließenden Kopfflanken des Schienenprofils bearbeitet werden, wobei die Vorrichtung nunmehr auf den Laufrollen 11 , 12 aufgelagert ist und über das Rahmenteil 14 gehalten wird. In vergleichbarer Weise kann über das Handrad 34 der Zustelleinrichtung auf manuellem Wege eine Zustellbewegung in Richtung auf den zu bearbeitenden Flankenabschnitt hin erreicht werden. Zum vereinfachten Halten der Vorrichtung kann die Drehwinkelstellung des Rahmenteils 14 gegenüber dem Rahmenteil 7 bezüglich der Achse 15 verändert werden. Infolge der ge- schwenkten Stellung der Vorrichtung entwickelt diese ein Reaktionsmoment, durch welche aufgrund des vorhandenen Eigengewichts der notwendige Schleifdruck im Bereich der Topfscheibe des Schleifkopfes 1 bereitgestellt wird. Ist auf diese Weise der Schleifvorgang beendet, wird der Schleifkopf 1 zurückgezogen und es kann nunmehr eine Vermessung des bearbeiteten Schienenprofils vorgenommen werden. Zu diesem Zweck wird mittels des Handschalt- hebeis 40 das Schutzgehäuse 37 unterseitig geöffnet, so daß der in diesem befindliche Meßkopf, vorzugsweise ein Meßkopf auf Laserbasis wirksam werden kann. Vor dem ersten Meßvorgang wird zunächst die Anzeige der Meßeinheit 35 auf einen Nullwert eingestellt, und zwar ausgehend von einer außerhalb der Schweißverbindung gemessenen Höhenposition. Diese Höhenposition kann beispielsweise ermittelt werden, indem die Laufrollen 2, 3 beiderseits der Schweißverbindung angeordnet sind.

Wird nunmehr die Vorrichtung in Schienenlängsrichtung verschoben, werden Unebenheiten der Fahrfläche gegenüber der vorab justierten Nullstellung mit- tels des genannten Meßkopfes ermittelt und als elektrisches Signal der Meßeinheit 35 übertragen. Die Meßeinheit ist vorzugsweise mit einer Digitalanzeige versehen und beinhaltet demzufolge nach Maßgabe der Art der dieser übertragenen elektrischen Signale einen Analog-Digital-Wandler. In Abhängigkeit von der gemessenen Differenz gegenüber der genannten Nullstel- lung und im Zusammenwirken mit Wegsignalen des Streckenmeßeinrichtung 36 ergibt sich auf diesem Wege nach Digitalisierung ein, der jeweiligen Position des Meßkopfes entlang der Schienenverbindung entsprechendes Maß für die Schienenunebenheiten gegenüber der genannten Nullstellung. In gleicher Weise kann auch hinsichtlich der Vermessung der Kopfflanken in der Schie- nenverbindung verfahren werden.

In Anschluß an diesen Meßvorgang finden weitere Schleifvorgänge statt, die so oft wiederholt werden, bis die, für das jeweilige Gleis zulässigen Maßabweichungen zumindest erreicht werden.

Es sind zahlreiche Abwandlungen dieses oben beschriebenen Ausführungsbeispiels vorstellbar. So kann im Rahmen der Meßeinheit 35 anstelle einer di- gitalen auch eine analoge Anzeige vorgesehen sein. Auch kann als Streckenmeßeinrichtung grundsätzlich jedes Systems eingesetzt werden, mittels welchem der Verschiebeweg der Vorrichtung entlang der Schienenverbindung als elektrisches Signal darstellbar ist.

Claims

A N S P R U C H E

1 . Vorrichtung zur Bearbeitung von Schienenprofilen, insbesondere im Verbindungsbereich zweier miteinander durch aluminothermische Schweißung verbundenen Schienenenden, mit einem Rahmengestell (4), welches an seinen beiden Enden jeweils über ein System von Laufrollen (2, 3; 1 1 ,12) auf dem zu bearbeitenden Schienenprofil aufgelagert und entlang desselben zwecks Durchführung der Bearbeitung verfahrbar ist, mit einer zumindest einen Schleifkopf (1 ) und einen Antriebsmotor umfassenden Baueinheit, die durch das Rahmengestell (4) getragen ist, wobei zumindest die Schleifscheibe des Schleifkopfes (1 ) geradlinig in Richtung auf die zu bear- beitende Fläche des Schienenprofils hin zustellbar ist,

gekennzeichnet durch

- eine, in einem unteren Querträger (8) des Rahmengestells (4) vorgesehene Führung, mittels welcher die genannte Baueinheit als Ganzes in Richtung auf die zu bearbeitende Fläche des Schienenprofils hin zustellbar ist,

- wobei der Querträger (8) mit den freien Enden eines U-förmigen Rahmenteils (7) in Verbindung steht und sich mit letzterem im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene erstreckt und

- eine, für die Zustellbewegung der Baueinheit bestimmte und ausgestaltete Zustelleinrichtung, die mit der Baueinheit in Verbindung steht und die mit der Maßgabe angeordnet ist, daß die aus der Zustellbewegung sowie dem Schleifvorgang resultierenden Kräfte und Momente über das Rahmenteil

(7) und den Querträger (8) aufgenommen werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

daß die Zustelleinrichtung eine Gewindespindel (21 ) ist, deren untere (22) und obere Enden (23) jeweils an dem Querträger (8) bzw. dem Rahmenteil (7) drehbar gelagert sind,

daß an der Baueinheit ein Trägerteil (26) befestigt ist, dessen der Baueinheit abgekehrtes Ende über eine Spindelmutter (25) mit der Gewindespindel (21 ) im Eingriff steht,

daß sich die Gewindespindel (21 ) parallel und mit Abstand zu der Längsachse der Baueinheit erstreckt, und

- daß sich das Festlager der Gewindespindel (21 ) an ihrem unteren Ende (22), nämlich an dem Querträger (8) befindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Spindelmutter (25) an dem genannten Ende des Trägerteils (26) kardanisch oder dergleichen mit der Maßgabe gelagert ist, daß Winkelverlagerungen der Achsen der Gewindespindel (21 ) sowie der Baueinheit ausgleichbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,

gekennzeichnet durch

- eine zwischen der Spindelmutter (25) und dem oberen Ende (23) der Gewindespindel (21 ) wirksame Entlastungsfeder, - wobei die Entlastungsfeder mit Hinblick auf eine wenigstens teilweise

Kompensation der Gewichtskraft der Baueinheit hin bemessen ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 4,

gekennzeichnet durch

- Laufradbaugruppen (9, 10), die mit dem Rahmengestell (4) in lösbarer Verbindung stehen.

6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 5,

gekennzeichnet durch

- ein weiteres U-förmiges Rahmenteil (14) dessen freie Enden im Bereich der freien Enden des genannten Rahmenteils (7) mit dem Rahmengestell (4) in Verbindung stehen,

- wobei die Winkelstellung des Rahmenteils (14) gegenüber dem Rah- menteil (7) bezüglich einer Achse (15), die sich innerhalb der Ebene des

Rahmenteils (7) oder in einer zu dieser parallelen Ebene senkrecht zur Längsachse der Baueinheit erstreckt, einstellbar ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

- daß zusätzlich oder anstelle einzelner Laufrollen (2,3;1 1 ,12) an den Enden des Rahmengestells jeweils eine Anordnung von Mehrfachrollen vorge- sehen ist, wobei eine jede dieser Anordnungen um eine sich senkrecht zu der Ebene des Rahmenteils (7) erstreckende Achse pendelbar mit dem Rahmengestell (4) in Verbindung steht.

8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 7,

gekennzeichnet durch

- eine Meßeinrichtung zur Erfassung der bei den zu bearbeitenden Flächen des Schienenprofils bestehenden Maßabweichungen gegenüber einem Sollprofil, wobei die Meßeinrichtung zumindest eine Meßeinheit (35) und einen Meßkopf umfaßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

- daß der Meßkopf mit einem berührungslos wirkenden Meßaufnehmer ausgerüstet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

- daß der Meßkopf mit einem berührend wirkenden Meßaufnehmer ausgerüstet ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 8 bis 10,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Meßeinrichtung ferner mit einer Streckenmeßeinrichtung (36) ausgerüstet ist, die zur Messung von Bewegungen der Vorrichtung entlang der durch Schweißung miteinander verbundenen Schienenenden bestimmt und eingerichtet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11 ,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Meßeinheit (35) zur Speicherung und/oder Anzeige der ermittelten

Meßwerte eingerichtet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

- daß sich der Meßkopf innerhalb eines Schutzgehäuses (37) befindet, dessen Unterseite (38) durch einen Klappmechanismus schließbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet,

- daß der Klappmechanismus über einen Handschalthebel (40) und einen

Bowdenzug (39) zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung bewegbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14,

dadurch gekennzeichnet,

- daß der Meßkopf ausgangsseitig zur Bildung eines elektrischen Signals eingerichtet ist, durch welches Abweichungen des zu vermessenden Schienenprofils gegenüber einem Sollprofil darstellbar sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Streckenmeßeinrichtung (36) ausgangsseitig zur Bildung eines elektrischen Signals eingerichtet ist, durch welches der Verschiebeweg der Vorrichtung entlang der Schienenenden darstellbar ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Meßeinheit (35) zur visuellen zweidimensionalen Darstellung der

Meßwerte der Streckenmeßeinrichtung (36) und des Meßkopfes eingerichtet ist.