DE1552335C3 - Tasteinrichtung für die Stahlzustellung an Radsatzdrehmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tasteinrichtung für die vor dem Kopieren erfolgende Stahlpositionierung beim Drehen abgelaufener, unvermessener Radreifen von Schienenfahrzeugen auf Radsatzdrehmaschinen mit gesondertem Zustellschlitten und Kopiereinrichtung.

Die Reifenprofile der Radsätze an Schienenfahrzeugen unterliegen einem sehr unterschiedlichen Verschleiß sowohl an der Lauffläche als auch am Spurkranz. Es gibt Radreifen mit überwiegendem Laufflächen- und solche mit überwiegendem Spurkranzverschleiß. Beide Verschleißstellen treten an beiden oder nur an einem Radreifen auf. Der neu zu drehende Laufkreisdurchmesser läßt sich auf Grund des Reifenverschleißes mit herkömmlichen Meßmitteln schwer bestimmen. Dazu kommt, daß 1 mm Spurkranzverschleiß etwa 2 mm Laufflächenverschleiß entspricht, so daß auf die genaue Bestimmung des Spurkranzverschleißes besonderer Wert gelegt werden muß, wenn verhindert werden soll, daß kostbarer Radreifenwerkstoff unnötig zerspant wird.

Diese Unterschiedlichkeit des Profilverschleißes zusammen mit dem nicht einfachen Sollprofil bereitet der Radsatzvermessung große Schwierigkeiten.

Dieser Schwierigkeiten wegen wird das Reifenprofil im allgemeinen überhaupt nicht vermessen. Der Dreher tastet die Lauffläche mit dem Drehstahl an und stellt die erforderliche Spantiefe gemäß seinen Erfahrungen zu.

Diese Zugabe fällt natürlich reichlich aus, weil der Dreher bestrebt ist, mit einem Span zu überdrehen.

Es wird daher unnötigerweise kostbarer Radreifenwerkstoff zerspant.

Es sind sowohl optische als auch elektrische Meßeinrichtungen bekannt, mit deren Hilfe der größtmögliche Durchmesser bestimmt werden kann (DT-AS 12 98 840). Die elektronischen Einrichtungen arbeiten gleichartig, verwenden aber statt eines den Radsatz tangierenden Abbildungsstrahles den Strahl einer Lichtschranke, der auf eine Fotodiode gerichtet ist.

Beide Einrichtungen sind für den rauhen Betrieb an einer Radsatzdrehmaschine weniger geeignet, weil sie öfteres Nachjustieren erfordern. Man nahm deshalb die Stahlzustellung nach einer Umfangsmessung vor (DT-AS 11 08 043), in die sowohl die Umlaufungenauigkeiten als auch sämtliche Formfehler eingehen und das Meßergebnis beeinflussen. Der gelaufene Radsatz ist meist exzentrisch und wird um das Maß der doppelten Exzentrizität zu groß gemessen. Dazu kommt, daß die Lauffläche unrund ist und infolge von Bremsstellen Polygone sein können und auf der Meßfläche sich Rost, Schmutz oder Aufschweißungen befinden können, die wiederum die Meßgenauigkeit beeinflussen.

Aus der GB-PS 9 88 725 ist bekannt, zur Vermeidung von Zeitverlusten beim Umsetzen von Radsätzen nach erfolgter Vermessung sowohl des Lauf- als auch des Spurkranzes in derselben Maschine die Nachbearbeitung der Kränze vorzunehmen und dabei die größte Verschleißstelle noch zu beseitigen. Hier entfällt zwar der Transport des Radsatzes von der Meß- zur Bearbeitungsanlage, nicht aber das Übertragen der Meßwerte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, am rotierenden Radsatz in der Bearbeitungsmaschine die Verschleißstellen abzutasten, die Verschieißtiefe ohne gesonderte Vermessung und Übertragung automatisch festzustellen und den bzw. die Werkzeug-Supporte auf Grund der festgestellten stärksten Verschleißstelle automatisch so zuzustellen, daß die Drehwerkzeuge auch noch die größte Verschleißstelle erfassen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Mehrzahl von mit dem Zustellschlitten mitbewegbaren Tastern, die mit ihren Tastspitzen etwa lotrecht zum Ursprungsprofil angestellt sind, das Profil an den Verschleißstellen unabhängig voneinander abtasten und ihre von der Zustellschlittenbewegung und den Verschleißstellen des Profils verursachten Hubbewegungen einzeln auf Endschalter wirken, die parallel geschaltet den Antrieb des Zustellschlittens stillsetzen, sobald alle Schalter bei weiterrotierendem Radsatz geschlossen bleiben.

Jede Verschleißstelle wird für sich abgetastet, sowohl die Spurkranzflanke als auch die · Lauffläche in der Laufkreisebene. Die am meisten abgenutzte Stelle ist maßgebend für die Durchmessereinstellung der Schablone bzw. nachfolgender Werkzeuge.

Die Abtastung des Profils wird bei rotierendem Radsatz vorgenommen, so daß auch Brems- und Schieifstellen von den Tastern erfaßt werden. Auf diese Weise kann eine genaue Stahlzustellung vorgenommen werden, ohne daß der Radsatz vorher vermessen wurde. Für automatisch arbeitende Radsatzdrehbänke bedeutet diese Einrichtung den letzten Schritt zur Vollautomatik, weil mit ihr die Drehmaschine für jeden Radsatz die erforderliche Stahlzustellung und damit den neuen Drehdurchmesser selbsttätig ermitteln und den Support

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F i g. 5 Supportanordnung wie F i g. 4, jedoch mit Längsschlitten 2 befindet sich in seiner nach Beendi-

gemeinsamem Durchmesser-Zustellschlitten für beide gung des vorhergehenden Profildrehens eingenomme-

Supporte, nen Endstellung.

F i g. 6 eine Prinzipzeichnung der Tasteinrichtung. Der Tastarm 12 auf dem Drehsupport wird aus Fig. 1 zeigt einen Kopiersupport mit Plan- 5 der Ruhestellung (gestrichelt gezeichnete Lage) in schütten 1 und Längsschlitten 2 sowie einen Durch- Arbeitsstellung gebracht. Der Durchmesser-Zustellmesser-Zustellschlitten 3, der auf dem auf dem Bett 4 schlitten 3 wird auf den rotierenden Radsatz 53 zu befestigten Untersatz 44 gleitet und von dem Eilgang- so lange im Eilgang verstellt, bis die Schaltwalze 15 motor 5 und dem Schleichgangmotor 6 über die Ge- am Spurkranz anliegt und von diesem zurückgedrückt windespindel 7 in bekannter Weise in Arbeitsstellung ίο wird. Dadurch bewegt sich der Hebel 14 und schaltet gefahren wird. Die Schablone 8 steuert über den hy- den Kontakt 16, der den Eilgangmotor 5 ausschaltet, draulischen Fühler 9 den Längsschlitten 2 und den Danach wird der Längsschlitten 2 so lange gegen den Planschlitten 1 und damit den Drehstahl 10, der sich Radsatz verschoben, bis der Bolzen 47, an dessen während des Messens in zurückgezogener Stellung vorderem Ende sich eine Tastrolle befindet, von der befindet und erst dann in Arbeitsstellung geht, wenn 15 Seitenfläche des Radsatzes 53 zurückgedrückt wird, der Fühler 9 an der Schablone 8 anliegt. Der Stift 51 beeinflußt den Schalter 52, und dieser

Fühler 9, Schablone 8 und ein nicht dargestellter setzt den Längsschlitten 2 still.

Maßstab sind so justiert, daß der am Maßstab ange- Nunmehr sind die für die Stahlzustellung vorzeigte Durchmesser gedreht wird, wenn Fühler 9 und gesehenen Taster 20 und 21 in genauer Axialposition Schablone 8 sich berühren. In dieser Stellung muß 20 zum Radsatz., Bemerkt sei noch, daß die Tastrolle der Drehstahl 10 eine ganz bestimmte Länge haben, deshalb eine so große Breite haben muß, weil die die mit Hilfe einer Einstellehre eingestellt und kon- Axialstellung des Radsatzes in der Maschine von trolliert wird. Radsatz zu Radsatz wechselt und nur eine entspre-Auf dem Planschlitten 1 ist in dem Lagerbock 11 chende Länge der Rolle 15 in jeder Stellung des Supder Tastarm 12 klappbar befestigt, der durch einen 25 portes einen sicheren Kontakt am Spurkranz gewähr-Hydraulikzylinder 13 in die Arbeitsstellung (ausge- leistet.

zogen gezeichnete Lage) oder in die Ruhestellung (ge- Der Schalter 52 schaltet aber nicht nur die Bewe-

strichelt gezeichnete Lage) gebracht wird. gung des Längsschlittens 2 aus, sondern auch den

Am Tastkopf 12 befindet sich in einem Hebel- Schleichgangmotor 6 ein, so daß die Taster 20 und

gestell 14 die Schaltwalze 16, die von der Feder 16 30 21 sich langsam auf den Radsatz 53 zu bewegen, bis

gegen den Anschlag 17 und den Kontaktschalter 18 die Rollen 22 und 23 an den Verschleißstellen des

gezogen wird. Profils anliegen. Bei einer weiteren Bewegung des

Im Kopf des Tastarmes 12 sind die Taster 20 und Durchmesserschlittens auf das Werkstück zu lösen

21 längs verschiebbar eingelassen, die an der Vorder- sich je nach Abnutzungsgrad der Radsätze die Bunde

seite Rollen 22 und 23 tragen und am vorderen Ende 35 26 bzw. 28 von den Anschlägen 27 bzw. 29 der

unter dem Druck der Federn 24 und 25 stehen, so Taster 20 bzw. 21. Die Taster führen Hubbewegun-

daß die. Taster in Ruhestellung mit ihren Bunden 26 gen aus, die dem Rundaufschlag und damit dem Pro-

und 28 gegen Anschläge 27 und 29 gedrückt werden. filverschleiß entsprechen und betätigen dabei die

Auf beiden Tastern 20 und 21 sind Stangen 32 und Schalter 43 bzw. 45.

33 befestigt, die die auf dem Tastarm 12 befestigten 4° Der zuletzt geschaltete Schalter 43 bzw. 45 schaltet Schalter 43 und 45 beeinflussen. den Schleichgangmotor 6 ab. Der Durchmesserin F i g. 6 ist ausgezogen das abgelaufene Profil 55 schlitten 3 bzw. der Support ist damit in seine richtige des Radreifens dargestellt. Das neue Profil 56 ist ge- Drehstellung gelangt. Zum Zwecke des Profildrehens strichelt gezeichnet. Die Linie I-I gibt die Laufkreis- wird der Tastarm 12 in seine Ruhestellung zurückebene, die Linie II-II gibt eine zur Spurkranztangente 45 gezogen, und Werkzeugschlitten 1 wird über die nicht vertikale Ebene an. Taster 20 und 21 führen ihre dargestellten Vorschubantriebselemente gegen den Bewegung etwa in diesen Ebenen aus. Für wenig ab- Radsatz vorgeschoben, so lange, bis der Fühler 9 die gelaufene Profile 55 genügen, wie dargestellt, 2 Taster Schalblone 8 berührt. Jetzt ist auch das Werkzeug 10 je Rad. Die Anzahl der Taster, insbesondere für die in genauer Drehstellung.

Abtastung des Spurkranzes muß vermehrt v/erden, 50 Dargestellt und beschrieben ist die Vorrichtung wenn es sich um stark abgelaufene Profile handelt, gemäß der Erfindung für einen Support einer Radbeispielsweise durch einen zum Taster 21 parallelen satzdrehbank. Im allgemeinen haben aber Radsatzdritten Taster. drehbänke zwei Supporte. Sind auf der Radsatzdreh-Auf dem Längsschlitten 2 ist ein weiterer Tastarm bank nur geringe Spantiefen (1 oder 2 mm) zu drehen,

46 befestigt, in dem längsverschiebbar ein Bolzen 55 so können beide Supporte unabhängig voneinander

47 angeordnet ist (F i g. 5), der unter dem Druck mit gleichen Tasteinrichtungen ausgeführt werden, einer Feder 48 steht, so daß der Bolzen 47 in Ruhe- Die geringen auftretenden Durchmesserunterschiede Stellung mit seinem Absatz 49 gegen den Bund 50 liegen dann erfahrungsgemäß innerhalb der Tolerangedrückt wird. Der Bolzen 47 geht in einen Stift 51 zen. Sind, wie bei schnell fahrenden Zügen, hohe über, der den Schalter 52 beeinflußt. Dieser schaltet 60 Genauigkeiten in bezug auf Durchmessergleichheit bei seiner Betätigung den Magneten eines nicht ge- erforderlich, so werden der Durchmesserschlitten 3 zeichneten hydraulischen Magnetschiebers, der die des rechten Supportes und der Durchmesserschiit-Bewegung eines nicht dargestellten Zylinders und des ten 3' des linken Supportes zu einem einzigen Durchdamit verbundenen Längsschlittens 2 beendet. messerschlitten zusammengefaßt. Sie haben auch nur

Die Arbeitsweise der Tasteinrichtung ist folgende: 65 einen einzigen Antriebsmechanismus 5, 6 und 7

Vor Beginn der Tast- und Drehoperation befinden (F i g. 4). Bei anderen Konstruktionen sind die

sich der Planschlitten 1 und der Durchmesser-Zu- Durchmesserschlitten zwar getrennt voneinander,

Stellschlitten 3 in ihrer rückwärtigen Endstellung. Der laufen aber im Gleichlauf mit hoher Genauigkeit ge-

meinsam. Bei diesen Konstruktionen wird die Erfindung in der Weise verfeinert, daß die Schalter 45 und des rechten Supportes und die Schalter 45 α und a des linken Supportes parallel geschaltet werden, so daß erst nach Schalten aller vier Schalter (45, 43, a und 43 a) der beiden Supporte der Schleichgangmotor 6 stillgesetzt wird.

Patentansprüche:

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1. Automatische Tasteinrichtung für die Stahlzustellung beim Drehen abgelaufener, nicht vermessener Radreifen von Schienenfahrzeugen auf Radsatzdrehbänken mit gesondertem Zustellschlitten und Kopiereinrichtung, auf deren Längsschlitten der Kopierfühler, auf deren Zustellschlitten die Schablone angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Tastern (20, 21), deren Tastspitzen ihre Tastbewegung etwa lotrecht zur angetasteten Profilstelle des Ursprungsprofils ausführen, an den Verschleißstellen das Profil rotierender Radsätze abtasten und auf Schalteinrichtungen (43, 45) wirken, die parallel geschaltet den Antrieb für die Zustellbewegung des Schablonenschlittens stillsetzen.

2. Automatische Tasteinrichtung nach Anspruch 1 mit einem im Eil- und Schleichgaog gegen den Radsatz bewegbaren Schablonenschlitten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taster, dessen Tastspitze seine Tastbewegung etwa in einer horizontalen Schneidenebene und etwa parallel zur Bewegungsrichtung des Schablonenschlittens ausführt, den nicht abgenutzten Spurkranz rotierender Radsätze abtastet und auf eine Schalteinrichtung (18, 18 d) einwirkt, die den Antrieb für die Eilbewegung des Schablonenschlittens stillsetzt.

3. Tasteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung des Spurkranzes mit einer so breiten Rolle (15) vorgenommen wird,' daß der Spurkranz bei jeder axial verschobenen Lage des Radsatzes von der Tastrolle erfaßt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Tasteinrichtung für die vor dem Kopieren erfolgende Stahlpositionierung beim Drehen abgelaufener unvermessener Radreifen von Schienenfahrzeugen auf Radsatzdrehmaschinen mit gesondertem Zustellschlitten und Kopiereinrichtung, auf deren Planschlitten der Kopierfühler, auf deren Zustellschlitten die Schablone angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von mit dem Zustellschlitten (3) mitbewegbaren Tastern (20, 21), die mit ihren Tastspitzen (22, 23) etwa lotrecht zum Ursprungsprofil angestellt sind, das Profil an den Verschleißstellen unabhängig voneinander abtasten und ihre von der Zustellschlittenbewegung und den Verschleißstellen des Profils verursachten Hubbewegungen einzeln auf Endschalter (43, 45) wirken, die parallel geschaltet den Antrieb (6) des Zustellschlittens (3) stillsetzen, sobald alle Schalter (43,45) bei weiter rotierendem Radsatz geschlossen bleiben.

2. Tasteinrichtung nach Anspruch 1 mit einem im Eil- und Schleichgang gegen den Radsatz bewegbaren Zustellschlitten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taster (15), dessen Tastspitze seine Tastbewegung etwa in einer horizontalen Schneidenebene und etwa parallel zur Bewegungsrichtung des Zustellschlittens ausführt, den nicht abgenutzten Spurkranz rotierender Radsätze abtastet und auf eine Schalteinrichtung (18, 18a) einwirkt, die den Antrieb für die Eilbewegung des Zustellschlittens stillsetzt.

3. Tasteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Abtastung des Spurkranzes eine so breite Rolle (15) vorgesehen ist, daß der Spurkranz bei jeder axial verschobenen Lage des Radsatzes von der Tastrolle erfaßt wird.