DE20020237U1

DE20020237U1 - Device for processing the driving profiles of the wheels of a wheelset

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Publication number: DE20020237U1
Application number: DE20020237U
Authority: DE
Original assignee: Unit Plus S R O
Current assignee: Unit Plus S R O
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2001-04-12
Anticipated expiration: 2010-11-30
Also published as: PL111669U1; CZ288116B6; SK286041B6; PL61525Y1; SK15102000A3; CZ9904463A3

Description

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PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. F. W. MOLL ■ DIPL.-ING. H. CH. BITTERICHPATENT ATTORNEYS DIPL.-ING. F. W. MOLL ■ DIPL.-ING. H. CH. BITTERICH

ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMTADMISSIONS BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE LANDAU/PFALZLANDAU/PALATINATE

28.11.2000 K/Mr.28.11.2000 K/Mr.

UNIT PLUS S.R.0., 312 13 Plzen, Tschechische RepublikUNIT PLUS S.R.0., 312 13 Plzen, Czech Republic

Einrichtung zur Bearbeitung der Fahrprofile der Räder eines RadsatzesDevice for processing the driving profiles of the wheels of a wheelset

KORRESPONDENZ ^ ^ ^NZL^I BANKVERBINDUNGEN CORRESPONDENCE ^ ^ ^NZL^I BANK DETAILS

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Beschreibung:
Technisches GebietDescription:
Technical area

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bearbeitung der Fahrprofile der Räder eines Radsatzes von Schienenfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for processing the driving profiles of the wheels of a wheelset of rail vehicles according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Die Fahrprofile der Räder eines Radsatzes werden als aus dem Fahrgestell ausgebaute oder nicht ausgebaute Profile bearbeitet. Die Bearbeitung der ausgebauten Radsätze pflegt in der Regel kein Problem darzustellen, da für das Einspannen und für die Drehbewegungserzeugung gewöhnliche Vorrichtungen verwendet werden können. Solche Radsätze können zwischen den Spitzen oder Backen eines zugerichteten Spannfutters, wie es im CZ-Patent 278 919 beschrieben ist, eingespannt werden. Bei der Bearbeitung der nicht ausgebauten Radsätze stellt die Erzeugung des für die spanerzeugende Bearbeitung des Fahrprofils benötigten ausreichenden Drehmoments kein Problem dar. Gewöhnlich werden angetriebene Radialrollen gebraucht, auf denen der Radsatz angeordnet ist. Beim Radsatz im ausgebauten Fahrgestell oder auch im ganzen Wagen ist es unerlässlich, auf das Fahrgestell mit einer Anpresskraft zu wirken und auf solche Weise die Adhäsion zu erzeugen. Die Größe der Anpresskraft muss mit Rücksicht auf die verfestigte Materialstruktur der Oberflächenschicht des Fahrprofils hoch genug dimensioniert werden, welches außerdem eingedrückten Sand enthält, wodurch die Adhäsion des Zugfahrzeugs beim Anfahren und Bremsen vergrößert wird.The running profiles of the wheels of a wheel set are machined as profiles removed from the chassis or not removed. Machining of the removed wheel sets is usually not a problem, since standard devices can be used for clamping and generating the rotary motion. Such wheel sets can be clamped between the centers or jaws of a prepared chuck, as described in CZ patent 278 919. When machining the non-removed wheel sets, generating the sufficient torque required for chip-generating machining of the running profile is not a problem. Driven radial rollers are usually used on which the wheel set is mounted. When the wheel set is in the removed chassis or in the entire car, it is essential to apply a pressure force to the chassis and thus create adhesion. The magnitude of the contact force must be dimensioned high enough to take into account the solidified material structure of the surface layer of the driving profile, which also contains pressed-in sand, which increases the adhesion of the towing vehicle when starting and braking.

Da sich der Antrieb mittels Radialrollen nicht bewährt hat, ist eine Einrichtung entwickelt worden, die aus einem Paar Rollen besteht, von denen wenigstens eine angetrieben wird und zwischen die ein Rad des Radsatzes einsetzbar ist. Die Rollen sind an Zangenschenkeln angeordnet, die um Zapfen amSince the drive by means of radial rollers has not proven to be successful, a device has been developed which consists of a pair of rollers, of which at least one is driven and between which a wheel of the wheel set can be inserted. The rollers are arranged on gripper legs which are mounted around pins on the

Maschinenrahmen drehbar gelagert sind. Das mittels der Kraftelemente verursachte Schenkeldrehen um die Zapfen hat die Radeinklemmung des Radsatzes mit der gegenüberliegend angeordneten Rollen zur Folge. Zur Berücksichtigung der Einstellbarkeit der Rollen wird das Drehmoment auf die Rollen durch einen Satz biegsamer Wellen übertragen. Gegenüber der zuerst beschriebenen Lösung ist eine solche Einrichtung eines Radsatzantriebs besser, weil das zu bearbeitende Fahrprofil frei ist. Sie zeichnet sich jedoch durch die große Anzahl der für die Drehmomentübertragung bestimmten rotierenden Bauteile aus sowie durch die Probleme beim Halten mancher Radsätze im Umdrehungsmittelpunkt während der Bearbeitung.The machine frame is rotatably mounted. The rotation of the legs around the pins caused by the force elements results in the wheels of the wheelset being clamped with the rollers arranged opposite one another. In order to take account of the adjustability of the rollers, the torque is transmitted to the rollers by a set of flexible shafts. Compared to the first solution described, this type of wheel set drive is better because the driving profile to be machined is free. However, it is characterized by the large number of rotating components intended for torque transmission and by the problems of keeping some wheel sets in the center of rotation during machining.

Diese Nachteile beseitigt die im CZ-Patent 283 438 beschriebene Einrichtung zum Antrieb von Radsätzen von Schienenfahrzeugen. Diese besteht auch aus einem Paar von Rollen, von denen wenigstens eine angetrieben wird und zwischen die ein Rad des Radsatzes eingesetzt wird. Jede der Rollen ist in einem Kasten aufbewahrt, die einander annäherbar sind. Zwischen den Kästen ist ein Anpresswerk angeordnet. Infolge der neuen Konstruktionsweise der Zugfahrzeuge für den Personenverkehr, besonders der mit niedrigem Fußboden versehenen Straßenbahnfahrzeuge, ist der Radteil, welcher von der Seite zur Umklammerung mittels eines Rollenpaares geeignet ist, unverhältnismäßig klein. Er ermöglicht keine gleichzeitige Umklammerung mittels eines Rollenpaares, falls zwischen den entsprechenden Kästen ein Anpresswerk angeordnet und ein Messerkopf mit einem Werkzeug angebracht ist. Dies schließt sich einander aus, weil der für die Unterbringung des Messerkopfes mit Werkzeug erforderliche Raum zwischen den Kästen voll von Teilen zur Erzeugung der Anpresskraft ist.These disadvantages are eliminated by the device for driving wheel sets of rail vehicles described in CZ Patent 283 438. This also consists of a pair of rollers, at least one of which is driven and between which a wheel of the wheel set is inserted. Each of the rollers is housed in a box that can be brought close to each other. A pressing mechanism is arranged between the boxes. Due to the new design of traction vehicles for passenger transport, especially tram vehicles with low floors, the part of the wheel that is suitable for gripping from the side by a pair of rollers is disproportionately small. It does not allow simultaneous gripping by a pair of rollers if a pressing mechanism is arranged between the corresponding boxes and a cutter head with a tool is mounted. These are mutually exclusive because the space between the boxes required to accommodate the cutter head with tool is full of parts for generating the pressing force.

Darstellung der ErfindungDescription of the invention

Die erwähnten Nachteile beseitigt die erfindungsgemäße Erfindung zur Bearbeitung der Fahrprofile von Schienenfahrzeugen. Die Erfindung besteht aus einem zum Antrieb der Radsatzräder bestimmten Rollenpaar. Wenigstens eine der Rollen wird angetrieben. Zwischen die Rollen ist ein Rad des auf die StützrollenThe above-mentioned disadvantages are eliminated by the invention for processing the driving profiles of rail vehicles. The invention consists of a pair of rollers intended for driving the wheel set wheels. At least one of the rollers is driven. Between the rollers is a wheel of the support rollers

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absetzbaren Radsatzes einsetzbar. Der Kasten einer der Rollen ist fest. Zwischen den Kästen der anderen Rollen und dem Rahmen ist ein Anpresswerk angeordnet. Unterhalb der Rollen ragt ein Messerkopf in Richtung des Fahrprofils des Rades. An den Seiten der Kästen der Rollen befinden sich zwei Stützrollenpaare. Jede der Stützrollen ist in einem selbständigen Hebewerk angebracht, was die unveränderliche Lage der Radsatzachse beim Bearbeiten sicherstellt. Durch die Anordnung der Anpresswerke zwischen den Kästen und dem Rahmen entsteht ein freier Raum zwischen den Rollen, wo der Werkzeugkopf mit dem Werkzeug angebracht werden kann. Der feste Kasten mit der Rolle bestimmt die feste Radsatzlage gegenüber dem Rahmen nach der Einklemmung der Räder mit Hilfe der Rollen und damit die Ausgangslage des zu bearbeitenden Profils. Mit der auf solche Weise ausgebildeten Einrichtung können die Fahrprofile der Radsatzräder samt der Fahrzeuge mit niedrigem Fußboden, wo die Räder innerhalb des Rahmens untergebracht sind und ihre Stirnflächen mit Lagerhäuschen versehen sind, bearbeitet werden. Die Fahrzeuge mit niedrigem Fußboden haben gleichzeitig den kleinsten zugänglichen Kreisabschnitt des zu bearbeitenden Rads, da die lichte Weite zwischen dem Schienenkopf und der unteren Kante der festen Fahrgestellteile 50 mm beträgt. Trotzdem können solche Radsätze ohne aus dem Fahrzeug ausgebaut zu werden bearbeitet werden, wodurch der ganze Vorgang produktiver gemacht wird.removable wheelset. The box of one of the rollers is fixed. A pressing mechanism is arranged between the boxes of the other rollers and the frame. Below the rollers, a cutter head protrudes in the direction of the wheel's running profile. There are two pairs of support rollers on the sides of the roller boxes. Each of the support rollers is mounted in an independent lifting mechanism, which ensures that the wheel axle's position remains unchanged during machining. The arrangement of the pressing mechanisms between the boxes and the frame creates a free space between the rollers where the tool head with the tool can be mounted. The fixed box with the roller determines the fixed position of the wheelset relative to the frame after the wheels have been clamped by the rollers and thus the initial position of the profile to be machined. The device designed in this way can be used to machine the running profiles of wheelset wheels, including vehicles with low floors, where the wheels are housed inside the frame and their front surfaces are provided with bearing housings. At the same time, vehicles with low floors have the smallest accessible circular section of the wheel to be machined, since the clearance between the rail head and the lower edge of the fixed chassis parts is 50 mm. Nevertheless, such wheel sets can be machined without being removed from the vehicle, which makes the whole process more productive.

Falls die feste Rolle dem Rahmen gegenüber verstellbar und arretierbar angeordnet ist, können die durch Herstellung und Radsatzbetrieb verursachten Abweichungen ausgeglichen werden.If the fixed roller is adjustable and lockable relative to the frame, the deviations caused by manufacturing and wheelset operation can be compensated.

Die Verbindung einzelner Rollen mit der Drehmomentquelle mittels Getriebe ermöglicht es, die Drehmomentquelle abseits außerhalb des Raumes, wo sich der Messerkopf befindet unterzubringen und diesen Raum für das Werkzeug und die Überwachung zugänglich und nutzbar zu machen.The connection of individual rollers to the torque source by means of gears makes it possible to locate the torque source away from the space where the cutter head is located and to make this space accessible and usable for the tool and monitoring.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

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Eine Gesamtansicht auf den zu bearbeitenden Radsatz ist schematisch in Fig. 1 dargestellt, eine Detailansicht auf den Kasten mit einer Rolle ist in Fig. 2 gezeigt, während Fig. 3 ein Detail der Unterbringung eines Radsatzrads auf zwei Paaren der Stützrollen in der Seitenansicht und Fig. 4 dasselbe Detail einer zur Radsatzachse senkrechter Ansicht darstellt.An overall view of the wheelset to be machined is shown schematically in Fig. 1, a detailed view of the box with a roller is shown in Fig. 2, while Fig. 3 shows a detail of the accommodation of a wheelset wheel on two pairs of support rollers in side view and Fig. 4 shows the same detail in a view perpendicular to the wheelset axis.

AusführungsbeispielExample

Das Schienenfahrzeug wird mit einem Radsatz, und zwar mit den Fahrprofilen seines Rades K, auf je zwei Stützrollenpaaren 61, 61' ausgerichtet. Die erste Stützrolle 61 eines jeden Paars unterstützt den Radsatz dadurch, dass sie an den Fahrprofillaufflächen des Rades K anliegt, und die zweite Stützrolle 61' eines jeden Paares unterstützt den Radsatz dadurch, dass sie an dem Radspurkranz anliegt. Die Stützrollen 61, 61' sind auf den Haltern 62, 62' des entsprechenden Hebewerks 6, 6' angebracht. Das Rad K liegt mit seiner Innenseite an der festen Rolle 31' unter dem unteren Profil des Fahrwerks P an. Die Lage des Rades K wird gegenüber dem Rahmen 1 durch Verschieben des Kastens 3' eingestellt und dann arretiert. Dies geschieht in diesem Fall mittels der Einstellschraube 7, deren Gewinde selbstsperrend ist, und der Kasten 3' wird nach jedem Verstellen gleichzeitig in der eingestellten Lage arretiert. Nachdem der Radsatz ausgerichtet worden ist, werden die anderen, jeweils ein Paar bildenden Rollen 31, 31' einander angenähert. Die Räder K werden nachträglich zwischen den Rollen 31 eines Rollenpaares eingeklemmt. Dies geschieht infolge der Verschiebung der Kästen 3 gegenüber dem Rahmen durch die Wirkung der Anpresswerke 4. Die Rollen 31, 31' werden mittels der Drehmomentquelle 33 angetrieben, die so ausgelegt werden muss, dass die Rollen 31, 31' die Räder K mit der notwendigen und für die Bearbeitung der Fahrprofile geeigneten Umfangsgeschwindigkeit drehen können. Die Drehmomentquelle 33 ist auf dem Kasten 3, 3' ebenso wie die Rolle 31, 31' befestigt, mit der sie mittels des Getriebes 32 gekoppelt ist. Unterhalb der Rollen 31, 31' ragt der mit einem Werkzeug versehene Messerkopf 5 dem Fahrprofil eines jeden Rades K entgegen. Die anderen mittels Supporte gebildeten Teile sind der Einfachheit wegen nicht abgebildet. Der Messerkopf 5 kann ebensoThe rail vehicle is aligned with a wheel set, specifically with the running profiles of its wheel K, on two pairs of support rollers 61, 61'. The first support roller 61 of each pair supports the wheel set by resting on the running profile running surfaces of the wheel K, and the second support roller 61' of each pair supports the wheel set by resting on the wheel flange. The support rollers 61, 61' are mounted on the holders 62, 62' of the corresponding lifting gear 6, 6'. The wheel K rests with its inner side on the fixed roller 31' under the lower profile of the chassis P. The position of the wheel K is adjusted relative to the frame 1 by moving the box 3' and then locked. In this case, this is done by means of the adjusting screw 7, the thread of which is self-locking, and the box 3' is simultaneously locked in the adjusted position after each adjustment. After the wheel set has been aligned, the other rollers 31, 31', each forming a pair, are brought closer together. The wheels K are subsequently clamped between the rollers 31 of a pair of rollers. This occurs as a result of the displacement of the boxes 3 relative to the frame by the action of the pressure mechanisms 4. The rollers 31, 31' are driven by means of the torque source 33, which must be designed so that the rollers 31, 31' can rotate the wheels K at the necessary peripheral speed suitable for machining the running profiles. The torque source 33 is fixed to the box 3, 3' as well as the roller 31, 31', to which it is coupled by means of the gear 32. Below the rollers 31, 31', the cutter head 5 provided with a tool projects towards the running profile of each wheel K. The other parts formed by supports are not shown for the sake of simplicity. The cutter head 5 can also

als aktives Bearbeitungswerkzeug gebildet werden, wie zum Beispiel als Fräsoder Schleifeinrichtung.as an active machining tool, such as a milling or grinding device.

Nach Ausrichten des Radsatzes mit den Rädern K zwischen den Rollen 31, 31' eines Rollenpaares, wie schon beschrieben, werden die Messerköpfe 5 mit den Werkzeugen 51 in die Ausgangslage gestellt. Durch Drehen der Rollen 31, 31' eines Rollenpaares werden gleichzeitig die zwischen ihnen eingeklemmten Räder K gedreht. Durch fortschreitende Bearbeitung des Fahrprofils der Räder K kommt es gleichzeitig zur Bearbeitung der Lauffläche und nachfolgend des Spurkranzes auf beiden Rädern K des Radsatzes oder entsprechend dem gewählten Vorgehen umgekehrt. Dadurch verliert eine der Stützrollen 61,61' den Kontakt mit der entsprechenden Lauffläche des Rades K. Nach der Gesamtbearbeitung des entsprechenden Laufflächenteils des Rades K wird nachfolgend die entsprechende Rolle der Stützrollen 61, 61" wieder durch Ausschieben des entsprechenden Halters 62, 62' während der stetigen Verschiebung des Messerkopfes 5 an die schon bearbeitete Lauffläche angenähert. Die Fahrprofilbearbeitung der Räder K wird fortgesetzt und die auf dem schon bearbeiteten Fahrprofilteil aufgebrachten Laufflächen der Räder K werden weiter bearbeitet, wobei die zweite der Stützrollen 61,61' den Kontakt mit dem Fahrprofil des Rades K verliert. Nach der Bearbeitung dieses Fahrprofilteils werden die entsprechenden Stützrollen 61, 61' wieder durch Verschiebung der Halter 62, 62' an die schon bearbeitete Fahrprofiloberfläche der Räder K angenähert.After aligning the wheel set with the wheels K between the rollers 31, 31' of a pair of rollers, as already described, the cutter heads 5 with the tools 51 are set to the starting position. By rotating the rollers 31, 31' of a pair of rollers, the wheels K clamped between them are simultaneously rotated. By progressively machining the driving profile of the wheels K, the tread and subsequently the flange on both wheels K of the wheel set are machined at the same time, or vice versa, depending on the selected procedure. As a result, one of the support rollers 61, 61' loses contact with the corresponding running surface of the wheel K. After the entire machining of the corresponding running surface part of the wheel K, the corresponding roller of the support rollers 61, 61" is then brought closer to the already machined running surface by pushing out the corresponding holder 62, 62' during the constant displacement of the cutter head 5. The running profile machining of the wheels K is continued and the running surfaces of the wheels K applied to the already machined running profile part are further machined, whereby the second of the support rollers 61, 61' loses contact with the running profile of the wheel K. After machining this running profile part, the corresponding support rollers 61, 61' are brought closer to the already machined running profile surface of the wheels K by moving the holders 62, 62'.

Claims

1. Device for machining the running profiles of the wheels (K) of a wheel set of rail vehicles, which consists of a pair of rollers ( 31 ) intended for driving the wheels (K) of the wheel set, at least one of which is driven and between which a wheel (K) of the wheel set can be inserted, characterized in that the box ( 3 ') of one of the rollers ( 31 ') is fixed and the pressing mechanism ( 4 ) is arranged between the boxes ( 3 ) of other rollers ( 31 ) and the frame ( 1 ), the holder ( 5 ) of the tool ( 51 ) protruding below the rollers ( 31 , 31 ') against the running profile of the wheel (K) and two pairs of support rollers ( 61 , 61 ') protruding on the sides of the said box ( 3 , 3 '), each of the support rollers ( 61 , 61 ') in an independent Lifting mechanism ( 6 , 6 ') is housed.

2. Device according to claim 1, characterized in that the box ( 3 ') of the fixed roller ( 31 ') is adjustable, lockable and alignable relative to the frame.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the rollers ( 31 , 31 ') are coupled to the torque source ( 33 ) by means of a gear.