Verfahren zum Reprofilieren mindestens des Fahrspiegels einer Schiene

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reprofilieren mindestens des Fahrspiegels einer Schiene, vorzugsweise des den Fahrspiegel aufweisenden konvexen Teiles des Schienenkopf-Querschnittprofiles einer Schiene, insbesondere einer Eisenbahnschiene, durch Umfangsfräsen.

[0002] Das Schleifen von Schienen zum Reprofilieren ist aus mehreren Dokumenten in verschiedenen Ausführungsvarianten bekannt.

[0003] So beschreibt DE 44 37 585 C ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten der Lauffläche von Schienen durch Umfangsschleifen, wobei ein rotierender Schleifkörper entlang der Schienen bewegbar und an deren Lauffläche angedrückt wird und dessen Drehachse mit der Schienenlängsrichtung einen spitzen Winkel einschließt. Der Schleifkörper ist dabei frei drehbar und wird durch dessen reibungsbedingtes Abwälzen auf der Lauffläche der Schiene diese geschliffen.

[0004] EP 0 843 043 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Umfangsschleifen von verlegten Schienen, wobei zwei unabhängig voneinander verstellbare und beidseitig der Längsmittelebene der Schiene angeordnete Schleifscheiben in einem speziellen Rahmen gelagert sind. Die Drehachsen der Schleifscheiben können dabei gleichzeitig um eine zur Schienenrichtung parallele Bezugslinie und um eine vertikale, rechtwinkelig zur Schienenrichtung verlaufende Bezugslinie verschwenkt werden.

[0005] Schließlich zeigt US 4,583,327 A eine Vorrichtung zum Schleifen von Schienenprofilen, die eine Gruppe von Schleifscheiben zum Umfangsschleifen mit horizontal gelagerten Schleifscheibenachsen und eine Gruppe von Schleifscheiben zum Stirnschleifen mit vertikal gelagerten Schleifscheibenachsen umfasst, wodurch die Vorteile der jeweiligen Verfahren kombiniert werden können und die Effizienz des Schleifverfahrens verbessert wird. Die Schleifscheibenachsen sind dabei an den Schienenverlauf anpassbar und verschwenkbar ausgeführt.

[0006] Es ist aus GB 2 121 710 A weiters bekannt, verschlissene Schienen durch Umfangsfräsen zu reprofilieren, d.h. mit einem neuen Profil zu versehen. Hierzu hat man den Schienenkopf durch Umfangsfräsen bearbeitet. Um die Kosten eines Fräsers einigermaßen in den Griff zu bekommen, ist es bekannt, den Fräser mit Wendeplatten zu versehen, die an Halterungen montiert sind, die wiederum in Ausnehmungen des Fräserkörpers eingesetzt sind. Hierbei erzeugen die in einer Ebene des Umfangsfräsers liegenden Wendeplatten jeweils eine in Längsrichtung der Schiene ausgerichtete Frässpur. Mit Umfangsfräsern dieser Art ist man jedoch hinsichtlich der Anzahl der anzubringenden Wendeplatten beschränkt, u.zw. aus Platzgründen. Es war daher nur möglich, durch das Umfangsfräsen eine geringe Anzahl von in Längsrichtung der Schiene nebeneinander liegende Spuren, die von den Wendeplatten auf den Schienenkopf aufgebracht werden, vorzusehen. Hierdurch ergibt sich eine große Welligkeit, und es war notwendig, den Schienenkopf anschließend an das Fräsen einem Schlichtvorgang zu unterziehen. Zu diesem Zweck ist es bekannt, einen Umfangsfräser mit einer Vielzahl von das gesamte gewünschte Profil aufweisenden Messern zu versehen. Die Vielzahl der Messer ist insofern erforderlich, um in Längsrichtung der Schiene nur geringe Tiefenunterschiede sicherzustellen. Nachteilig hierbei ist, daß sich die Senken und Spitzen, die durch dieses Schlichten erzeugt wurden, über den gesamten bearbeiteten Querschnitt erstrecken. Dies verursacht beim Überfahren Lärm und Schwingungen und bewirkt eine Herabminderung der Lebensdauer.

[0007] Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem durch einen einzigen Arbeitsgang eine den Vorschriften der Eisenbahnbetreiber bzw. Eisenbahngesellschaften entsprechende geringe Welligkeit sowohl in Längsrichtung der Schienen als auch im Querschnittsprofil erzielt werden kann.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Herstellung des gewünschten Profiles durch einen einzigen Umfangsfräsvorgang mittels einer Vorrichtung mehr als fünf, vorzugsweise neun, in Längsrichtung der Schiene nebeneinander liegende Frässpuren gebildet werden und mittels der selben Vorrichtung nachfolgend ein Schleifen mindestens des Fahrspiegels, vorzugsweise des den Fahrspiegel aufweisenden konvexen Teiles des Schienenkopf-Querschnittsprofiles, durchgeführt wird.

[0009] Bevorzugte Varianten sind in den Unteransprüchen gekenntzeichnet.

[0010] Zur Erzielung höherer Anforderungen, wie z.B. höhere Fahrgeschwindigkeiten, wird nachgeordnet ein Schleifverfahren durchgeführt, daß zur Verminderung oder zur Egalisierung der in Längsrichtung der Spuren verlaufenden Welligkeit und gegebenenfalls zur Glättung oder zur Egalisierung des Polygonzuges die gefräste Schiene dient und unmittelbar nach dem Fräsen im selben Durchlauf erfolgt, wobei die Achse der Schleifscheibe mit einer senkrecht zur Längsrichtung der Schiene gelegten Ebene bevorzugt einen von 0° abweichenden Winkel einschließt. Für dieses Schleifen sind bevorzugte Varianten in den Unteransprüchen 6 bis 24 beschrieben.

[0011] Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 2 eine schematische Draufsicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1 veranschaulichen. Fig. 3 zeigt eine Variante der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 4 zeigt den Querschnitt durch eine Eisenbahnschiene in verschiedenen Zuständen der Schiene. Fig. 5 zeigt den Eingriff der Schleifscheibe gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einer Eisenbahnschiene, die im Querschnitt veranschaulicht ist.

[0012] Ein Schienenprofifräser ist in den Fig. 6 bis 8 dargestellt, wobei Fig. 6 einen Teilschnitt durch den Fräser im zusammengebauten Zustand, Fig. 7 die Einzelteile des Fräsers in Explosionsdarstellung und Fig. 8 eine Seitenansicht auf eine Scheibe des Fräsers in Richtung des Pfeiles VIII der Fig. 7 veranschaulichen.

[0013] In Fig. 4 ist der Querschnitt einer Schiene 1 in verschiedenen Zuständen veranschaulicht. Der am Schienensteg 2 sitzende Schienenkopf 3 weist einen den Fahrspiegel 4, an dem das Laufrad eines Schienenfahrzeuges abläuft, aufweisenden konvexen Querschnittsteil 5 auf, der im Neuzustand durch die Linie A veranschaulicht ist. Durch Abnützung erhält dieser konvexe Teil 5 des Querschnittes des Schienenkopfes 3 die durch die Linie B veranschaulichte Form. Sobald die Schiene 1 diesen Zustand aufweist oder auch schon für Hochgeschwindigkeitsschienen entsprechend früher, erfolgt eine Nachbearbeitung der Schiene 1, so daß der konvexe Teil 5 des Schienenkopfes 3, zumindest jedoch der Fahrspiegel 4, wiederum den ursprünglichen Zustand, d.h. die ursprüngliche Querschnittsform - veranschaulicht durch die Linie C - in möglichst guter Annäherung erreicht. Hierbei sind je nach Vorschrift eines Eisenbahnbetreibers oder einer Eisenbahngesellschaft oder einer überregionalen Norm, wie z.B. cen DRAFT pr EN 13674-1, bestimmte Toleranzen einzuhalten, die in der Größenordnung von 1 bis 3 Zehntelmillimeter liegen. Wesentlich hierbei ist, daß die Fahrkante 6 der Schiene 1 und der Fahrspiegel 4 nachbearbeitet werden.

[0014] Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, muß - je nach Abnutzung der Schiene - relativ viel Material abgetragen werden, was wiederum, um den Schienenverkehr möglichst wenig zu behindern, bei verlegten Schienen möglichst schnell und preiswert durchzuführen ist.

[0015] Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die stationär angeordnet ist und an der die zu bearbeitende Schiene 1 vorbeibewegt wird. Fig. 3 stellt eine erfindungsgemäße Vorrichtung dar, die in einer fahrbaren Einrichtung, wie einer Lokomotive, eingebaut ist, so daß mit dieser Vorrichtung bereits verlegte Schienen bearbeitet werden können. Hierbei ist die erfindungsgemäße Vorrichtung doppelt vorhanden, so daß sowohl die linke als auch die rechte Schiene mit einer Überfahrt fertig bearbeitet werden können. Die untereinander gleichen Teile und Einrichtungen der stationären Einrichtung sowie der fahrbaren Vorrichtung sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

[0016] Mit 7 ist eine Fräseinheit bezeichnet, deren Schienenprofilfräser 8 als Umfangsfräser ausgebildet und weiter unten noch im Detail beschrieben ist. Dieser Fräser 8 ist über einen Antriebsmotor 9 und ein Getriebe 10 antreibbar, wobei die Drehrichtung so gewählt ist, daß die Schiene 1 im Gleichlauffräsverfahren bearbeitet wird. Unmittelbar benachbart zur Fräseinheit 7 ist eine Schleifeinheit 11 vorgesehen, deren Schleifscheibe 12 mittels eines Antriebs 13 antreibbar ist, u.zw. vorzugsweise ebenfalls in der Drehrichtung wie der Fräser 8, so daß ein Gleichlaufschleifen an der Schiene 1 durchgeführt wird. Die Schleifscheibe 12 ist mit einer Schleiftiefenregelung 14 ausgestattet, so daß die Schleifscheibe 12 kontinuierlich entsprechend ihrer Abnutzung an die Schiene 1 nachgestellt werden kann. Diese Schleiftiefenregelung 14 umfaßt eine Meßeinrichtung zum Messen des sich kontinuierlich verringernden Durchmessers des Umfanges der Schleifscheibe 12; sie kann auch auf Meßdaten von Messungen des Antriebsmomentes zurückgreifen.

[0017] Sowohl die Frässpäne als auch die Schleifspäne bzw. der Schleifstaub werden unmittelbar nach ihrem Entstehen abgesaugt, u.zw. über Absaugeinrichtungen 15 und 16.

[0018] Unmittelbar vor der Fräseinheit 7 und unmittelbar nach der Schleifeinheit 11 sind jeweils Führungen 17 für die Schiene 1 vorgesehen, gegen die die Schiene 1 mittels Unterstützungsrollen 18 preßbar ist, wobei zumindest der Fahrspiegel 4 der Schiene 1, vorzugsweise der Scheitel des Schienenkopfes 3, preßbar ist. Weiters sind entlang der Vorrichtung beidseitig am Schienenkopf 3 angreifende Seitenführungsrollen 19 vorgesehen, wobei die an Seite der Fahrkante 6 der Schiene 1 anliegenden Seitenführungsrollen 19 in ihrer Lage fixiert sind. Die Schiene wird von den an der gegenüberliegenden Seite anliegenden Seitenführungsrollen 19 gegen die fixierten Seitenführungsrollen 19 gepreßt, wodurch die Schiene 1 eine exakte Lage gegenüber der Fräseinheit und Schleifeinheit einnimmt.

[0019] Zwischen der Fräseinheit 7 und der Schleifeinheit 11 ist eine weitere Führung 20 vorgesehen, die mit einer Dämpfung versehen ist, um vom Fräser verursachte Schwingungen an der Schiene 1 zu eliminieren.

[0020] Wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist die Achse 21 der Schleifscheibe gegenüber einer senkrecht zur Längsrichtung der Schiene gelegten Ebene 22 um einen Winkel α geneigt, der größer ist als 0, vorzugsweise zwischen 1 und 20° liegt, u.zw. jeweils in Abhängigkeit des vor dem Schleifen vorhandenen Zustandes der Schiene 1. Weist der Schienenkopf 3 bereits vor dem Schleifen einen durch Fräsen dem idealen Querschnitt nahekommenden Querschnitt auf, oder ist die Schiene 1 im Neuzustand noch mit einer Walzhaut versehen, so liegt der Winkel α zweckmäßig zwischen 5 und 12°, ideal erweise bei 8°. Ist der Vorzustand des Querschnittes jedoch weniger genau dem idealen Querschnittsprofil angepaßt, z.B. nur grob geschruppt, so ist zur Sicherstellung eines optimalen Zerspanungsvolumens bei großer Standzeit der Schleifscheibe ein kleinerer Winkel α, vorzugsweise zwischen 1 und 6°, zweckmäßig.

[0021] Die Schleifscheibe 12 ist im Neuzustand bereits vorprofiliert, d.h. sie weist etwa das Gegenprofil zur Schiene 1 auf. Um dieses Gegenprofil exakt herzustellen, ist vorteilhaft eine Abzieheinrichtung 23 mit einem Abziehstein 24, vorgesehen, der gegen den Umfang der Schleifscheibe 12 preßbar ist. Dieser Abziehstein weist genau das gewünschte herzustellende Profil auf und er schließt mit der Schleifscheibe ebenfalls den Winkel α ein. Dieser Abziehstein 24 wird vor Beginn des Schleifens der ersten Schiene 1 gegen die Schleifscheibe 12 gepreßt, bis diese dessen Profil angenommen hat. Während des Schleifens der Schiene 1 kann der Abziehstein 24 von der Schleifscheibe 12 abgehoben werden, denn die Schleifscheibe profiliert sich selbst am Vorprofil, d.h. an der gefrästen Schienenkopffläche bzw. an der noch mit der Walzhaut versehenen Schienenkopfoberfläche. Der Abziehstein kann gegebenenfalls zur zeitweiligen Schärfung an die Schleifscheibe 12 während des Bearbeitens eines Schienenkopfes 3 an die Schleifscheibe 12 angestellt werden.

[0022] Zur Einstellung eines genauen Gegenprofiles der Schleifscheibe 12 kann auch die Schiene 1, sofern sie hinreichend genau gefräst ist oder noch die Walzhaut aufweist, herangezogen werden.

[0023] Wenn, wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel, eine gefräste Schienenkopfoberfläche geschliffen wird, so hat die profilierte Schleifscheibe 12 vorrangig nur noch die Aufgabe, die vom Fräser 8 erzeugten Wellen zu glätten und ein Längsschleifbild zu erzeugen.

[0024] Durch das erfindungsgemäße Schrägstellen der Schleifscheibe 12 ergeben sich besonders gute Eingriffsbedingungen und ein hoher Glätteffekt. Der Eingriff der schräg gestellten Schleifscheibe 12 ist in Fig. 5 veranschaulicht. Es ist zu erkennen, daß die Schrägstellung einen günstigen Eingriffswinkel, insbesondere am Übergang des konvexen Teiles 5 des Schienenkopfes 3 in die Seitenflächen 25 des Schienenkopfes 3 ergibt. Diese günstigen Eingriffsbedingungen gestatten auch an diesen Stellen einen hinreichend großen Abtrag von Material bei sehr gutem thermischen Verhalten, so daß kein Brand auf der geschliffenen Fläche entstehen kann. Weiters ergibt sich hierdurch eine sehr gute Standzeit der Schleifscheibe 12.

[0025] Es kann von Vorteil sein, wenn die Achse 21 der Schleifscheibe 12 gegenüber der Längs-Symmetriemittelebene 26 der Schiene ebenfalls geneigt ist, u.zw. um einen Winkel β, dessen Größe zwischen 1 und 20° liegen kann.

[0026] Sollen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterschiedliche Schienenprofile bearbeitet werden, so kann zweckmäßig die Achse 21 der Schleifscheibe 12 an der Vorrichtung verstellbar angeordnet sein.

[0027] Gemäß der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform sind die Fräseinheit 7 und die Schleifeinheit 11 in einem Schienenfräszug 27 eingebaut. Der Fräser 8 und die Schleifscheibe 12 werden mittels Stelleinrichtungen 28 etwa vertikal gegen die Schiene 1 bewegt, bis die Führungen 17 und 20 am Schienenkopf 3 aufliegen. Eine Bewegung der Schleifeinheit 11 und der Fräseinheit 7 in seitlicher Richtung zur Fahrkante 6 ist ebenfalls möglich, bis Seitenführungsrollen 19 an dem Schienenkopf 3 anliegen.

[0028] Der erfindungsgemäße Schienenprofilfräser 8 ist als Sandwich-Fräser aufgebaut, d.h. er ist aus Scheiben 30, die jeweils als Ringscheiben ausgestaltet sind, zusammengesetzt. Diese Ringscheiben 30 tragen, wie weiter unten noch beschrieben wird, jeweils eine Vielzahl von Wendeplatten 31. Diese sind aus Hartmetall, Keramik oder ähnlichem Material gefertigt. Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, sind die Ringscheiben 30 an einem Fräserkem 32 mittels einer Schraub Verbindung 33 befestigt und gegeneinander mittels mehrerer Zentrierstifte 34 zentriert und mittels weiterer Schrauben 35 gegeneinander gesichert.

[0029] Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind neun Ringscheiben 30 vorgesehen, wobei die beiden äußeren Ringscheiben 30 Vierfachwendeplatten tragen, deren Schneiden bogenförmig gestaltet sind, und die zum Fräsen, d.h. Erzeugen einer Frässpur, nahe der Fahrkante 6 dienen. Die zwischen den äußeren Ringscheiben 30 angeordneten Ringscheiben 30 sind am Außenumfang 36 mit den Außenumfang 36 überragenden Höckern 37 versehen, die mit den Ringscheiben 30 einteilig hergestellt sind. Diese Höcker 37 bilden die Sitze für Vierfachwendeplatten 31, die jedoch gerade Schneiden aufweisen. Durch die an den Ringscheiben 30 vorgesehenen Höcker 37 sind zwischen den Wendeplatten 31 liegende großräumige Spantaschen 38 gebildet.

[0030] Sämtliche Wendeplatten 31 sind an den Ringscheiben 30 vorzugsweise mittels Schraubverbindungen befestigt, es könnten auch Klemmverbindungen verwendet werden. Jede der Schneiden der Wendeplatten 31 der zwischen den äußeren Ringscheiben 30 angeordneten Ringscheiben 30 überragt mit ihrer Schneide die Seitenflächen der Ringscheibe 30, an der sie befestigt ist. Die an den Ringscheiben 30 angeordneten Wendeplatten 31 benachbarter Ringscheiben 30 sind umfangsmäßig versetzt angeordnet, so daß die Wendeplatten 31 der Nachbar-Ringscheibe umfangsmäßig zwischen den Wendeplatten 31 der ersteren Ringscheibe 30 zu liegen kommen.

[0031] Mit dem erfindungsgemäßen Sandwich-Fräser 8 ist es möglich, sehr viele - auch mehr als neun - sich in Längsrichtung der Schiene 1 erstreckende Frässpuren am Schienenkopf 3 einzufräsen, wodurch eine sehr hohe Genauigkeit des gefrästen Querschnittsprofiles erzielbar ist, d.h. eine sehr hohe Annäherung an das ideale Querschnittsprofil des Schienenkopfes 3. Für gewisse Anforderungen genügen die mit dem erfindungsgemäßen Fräser 8 bzw. dem erfindungsgemäßen Fräsverfahren reprofilierten Schienenköpfe 3, ohne daß ein nachfolgendes Schleifen erforderlich ist, z.B. für nicht allzu hohe Fahrgeschwindigkeiten. Für höhere Anforderungen werden die gefrästen Spuren, wie weiter oben beschrieben, einem Schleifvorgang unterworfen.

[0032] Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Schleifverfahrens liegt in der Vielzahl der nebeneinander liegenden Frässpuren, die in einem einzigen Arbeitsgang auf den Schienenkopf 3 gefräst werden können. Von besonderem Vorteil ist das erfindungsgemäße Fräsverfahren mit dem erfindungsgemäßen Schleifverfahren kombiniert, wodurch sich ein hoher Materialabtrag auch bei stark verschlissenen Schienen erzielen läßt und eine durch das erfindungsgemäße Fräsverfahren dem gewünschten Schienenprofil schon weitgehend entsprechende Oberfläche erzielt werden kann, die, falls überhaupt, nur mehr ein geringfügiges Schleifen, d.h. ein Schleifen mit relativ wenig Materialabtrag, erfordert.

[0033] Hierdurch ist es möglich, Fräsen und Schleifen in einem einzigen Arbeitsdurchgang zu kombinieren und dabei einen Fahrspiegel bzw. einen bearbeiteten Teil des Schienenkopfes herzustellen, der höchsten Anforderungen in bezug auf Laufeigenschaften, Lebensdauer und Lärmvermeidung genügt.

Ansprüche

1. Verfahren zum Reprofilieren mindestens des Fahrspiegels (4) einer Schiene (1), vorzugsweise des den Fahrspiegel (4) aufweisenden konvexen Teiles (5) des Schienenkopf-Querschnittprofiles einer Schiene (1), insbesondere einer Eisenbahnschiene, durch Umfangsfräsen, wobei zur Herstellung des gewünschten Profiles durch einen einzigen Umfangsfräsvorgang mittels einer Vorrichtung mehr als fünf, vorzugsweise neun, in Längsrichtung der Schiene (1) nebeneinander liegende Frässpuren gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Vorrichtung im selben Arbeitsdurchgang nachfolgend ein Schleifen mindestens des Fahrspiegels (4), vorzugsweise des den Fahrspiegel (4) aufweisenden konvexen Teiles (5) des Schienenkopf-Querschnittsprofiles, durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden äußeren Frässpuren im Querschnitt bogenförmig und die zwischen den äußeren liegenden Frässpuren im Querschnitt geradlinig verlaufen, so dass das Schienenkopf-Querschnittsprofil zwischen den äußeren Frässpuren nach der Art eines Polygonzuges ausgebildet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung der Schiene (1) verlaufende Welligkeiten der Frässpuren gegeneinander versetzt angebracht werden, so dass Täler und Spitzen einer Frässpur in Längsrichtung versetzt zu Tälern und Spitzen der benachbarten Frässpuren zu liegen kommen.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fräsen der Frässpuren im Gleichlauf-Fräsverfahren durchgerührt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (21) der Schleifscheibe (12) mit einer senkrecht zur Längsrichtung der Schiene (1) gelegten Ebene (22) einen von 0° abweichenden Winkel α einschließt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (21) der Schleifscheibe (12) mit der senkrecht zur Längsrichtung der Schiene (1) gelegten Ebene (22) einen Winkel α zwischen 1 und 20° einschließt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α zwischen 5 und 12° liegt, vorzugsweise bei etwa 8°.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (21) der Schleifscheibe (12) mit einer in Längsrichtung der Schiene (1) liegenden Symmetrieebene der Schiene (1) einen Winkel β von etwa 90° einschließt.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (21) der Schleifscheibe (12) mit einer in Längsrichtung der Schiene (1) liegenden Symmetrieebene (26) einen Winkel β kleiner als 90° und größer als 70° einschließt, wobei dieser Winkel β auf der Seite der Fahrkante (6) der Schiene (1) eingehalten wird.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (12) mittels einer Schleiftiefenregelung in Richtung zur Schiene (1) in Abhängigkeit der Schleifscheibenabnutzung nachgestellt wird, vorzugsweise automatisch.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleiftiefenregelung unter Heranziehung von Messwerten einer Messung des Durchmessers der Schleifscheibenoberfläche durchgeführt wird oder unter Heranziehung von Messdaten von Messungen des Antriebsmomentes der Schleifscheibe (12) durchgeführt wird.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (12) mittels eines Abziehsteins (24) profiliert wird, wobei der Abziehstein (24) das Profil mindestens des Fahrspiegels (4) der Schiene (1) aufweist und dessen Längsrichtung mit der Schleifscheibe (12) denselben Winkel α und β einschließt wie die Schiene (1).

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilieren vor Beginn des Schleifens des Fahrspiegels (4) der Schiene (1) und anschließend während des Schleifens nur mehr gegebenenfalls und in größeren Zeitabständen durchgeführt wird.

14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrelativbewegung zwischen Schiene (1) und Fräser (8) sowie Schleifscheibe (12) durch Längsverschieben der Schiene (1) gegenüber dem Fräser (8) und der Schleifscheibe (12) erzeugt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (1) unmittelbar vor Eingriff des Fräsers (8) gegen eine gegen den Fahrspiegel (4) der Schiene (1) gerichtete Führung (17) und zwischen Fräser (8) und Schleifscheibe (12) gegen eine gegen den Fahrspiegel (4) der Schiene (1) gerichtete Führung (20) gepresst wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (20) zur Vermeidung von Schwingungen gedämpft wird.

17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (1) unmittelbar vor Eingriff des Fräsers (8) und unmittelbar vor Eingriff der Schleifscheibe (12) gegen an der Fahrkante (6) der Schiene (1) anliegende Seitenführungsrollen (19) gepresst wird.

18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (1) unmittelbar nach dem Eingriff der Schleifscheibe (12) gegen eine weitere an den Fahrspiegel (4) der Schiene (1) gerichtete Führung (17) gepresst wird.

19. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (1) unmittelbar nach dem Eingriff der Schleifscheibe (12) mittels Seitenführungsrollen (19) gegen an der Fahrkante (6) der Schiene (1) anliegende Seitenführungsrollen (19) gepresst wird.

20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräs- und Schleifspäne unmittelbar nach dem Entstehen abgesaugt werden.

21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifen im Gleichlaufverfahren durchgeführt wird.

22. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsrelativbewegung zwischen Schiene (1) und Fräser (8) sowie Schleifscheibe (12) durch Längsbewegen des Fräsers (8) und der Schleifscheibe (12) entlang einer verlegten Schiene (1) durchgeführt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Fräser (8) sowie die Schleifscheibe (12) gegen die Schiene (1) bis zum Eingriff bewegt werden, wobei die Bewegung jeweils mittels einer an den Fahrspiegel (4) der Schiene (1) anpressbaren Führung (17, 20) unabhängig von der Schleiftiefenregelung begrenzt werden.

24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Fräser (8) und die Schleifscheibe (12) in Richtung gegen die Fahrkante (6) der Schiene (1) bewegbar sind, welche Bewegung jeweils mittels an der Fahrkante (6) der Schiene (1) anliegenden Führungsrollen (19) begrenzt wird.

Claims

1. Method of re-profiling, by peripheral milling, at least the running surface (4) of a rail (1), preferably the convex portion (5) of the rail head cross-sectional profile of a rail (1) incorporating the running surface (4), especially a railway rail, whereby in order to produce the desired profile by means of one device in a single peripheral milling operation, more than five, preferably nine, milling tracks lying adjacent to one another in the longitudinal direction of the rail are provided, wherein at least the running surface (4), preferably the convex portion (5) of the rail head cross-sectional profile incorporating the running surface (4), is ground by means of the device in the same machining operation.

2. Method according to claim 1, wherein the two outer milling tracks have a curved cross section and the milling tracks lying between the outer ones have a cross section extending in a straight line so that the rail head cross-sectional profile between the outer milling tracks is configured in the manner of a polygonal line.

3. Method according to claim 1 or 2, wherein corrugations of the milling tracks extending in the longitudinal direction of the rail (1) are disposed in a mutually offset arrangement so that valleys and peaks of a milling track assume a position offset from the valleys and peaks of adjacent milling tracks in the longitudinal direction.

4. Method according to one or more of claims 1 to 3, wherein the milling tracks are milled by the down-cut milling method.

5. Method according to one or more of claims 1 to 4, wherein the axis (21) of the grinding wheel (12) subtends an angle α with a plane (22) perpendicular to the longitudinal direction of the rail (1) that is not 0°.

6. Method according to claim 5, wherein the axis (21) of the grinding wheel (12) subtends an angle α with the plane (22) perpendicular to the longitudinal direction of the rail (1) of between 1 and 20°.

7. Method according to claim 6, wherein the angle α is between 5 and 12°, preferably approximately 8°.

8. Method according to one or more of claims 5 to 7, wherein the axis (21) of the grinding wheel (12) subtends an angle β with a plane of symmetry of the rail (1) lying in the longitudinal direction of the rail (1) of approximately 90°

9. Method according to one or more of claims 5 to 7, wherein the axis (21) of the grinding wheel (12) subtends an angle β with a plane of symmetry (26) lying in the longitudinal direction of the rail (1) that is smaller than 90° and greater than 70°, this angle β being maintained on the side of the guiding surface (6) of the rail (1).

10. Method according to one or more of claims 5 to 9, wherein the grinding wheel (12) is re-positioned as a function of the grinding wheel wear, preferably automatically, in the direction towards the rail (1) by means of a grinding depth regulating means.

11. Method according to claim 10, wherein the grinding depth is regulated by applying measurement data obtained by measuring the diameter of the grinding wheel surface or by applying measurement data obtained by measuring the driving moment of the grinding wheel (12).

12. Method according to one or more of claims 5 to 11, wherein the grinding wheel (12) is profiled by means of a grinding stone (24), and the grinding stone (24) has the same profile as at least the running surface (4) of the rail (1), and its longitudinal direction subtends the same angles α and β with the grinding wheel (12) as the rail (1).

13. Method according to claim 12, wherein profiling is carried out prior to the start of grinding the running surface (4) of the rail (1) and then only optionally during grinding and at longer time intervals.

14. Method according to one or more of claims 5 to 13, wherein the relative longitudinal motion between the rail (1) and milling cutter (8) as well as the grinding wheel (12) is generated by longitudinally displacing the rail (1) relative to the milling cutter (8) and grinding wheel (12).

15. Method according to claim 14, wherein, immediately before engaging the milling cutter (8), the rail (1) is pressed against a guide (17) directed towards the running surface (4) of the rail (1) and, between the milling cutter (8) and grinding wheel (12), against a guide (20) directed towards the running surface (4) of the rail (1).

16. Method according to claim 15, wherein the guide (20) is damped in order to prevent vibrations.

17. Method according to one or more of claims 14 to 16, wherein, immediately before engaging the milling cutter (8) and immediately before engaging the grinding wheel (12), the rail (1) is pressed against lateral guide rollers (19) lying alongside the guiding surface (6) of the rail (1).

18. Method according to one or more of claims 14 to 17, wherein, immediately after engaging the grinding wheel (12), the rail (1) is pressed against another guide (17) directed towards the running surface (4) of the rail (1).

19. Method according to one or more of claims 14 to 18, wherein, immediately after engaging the grinding wheel (12), the rail (1) is pressed by means of lateral guide rollers (19) against lateral guide rollers (19) lying alongside the guiding surface (6) of the rail (1).

20. Method according to one or more of claims 5 to 19, wherein the milling and grinding chips are sucked up as soon as they are created.

21. Method according to one or more of claims 5 to 20, wherein grinding is carried out by the down-cut method.

22. Method according to one or more of claims 5 to 12, wherein the relative longitudinal motion between the rail (1) and milling cutter (8) as well as the grinding wheel (12) is generated by moving the milling cutter (8) and grinding wheel (12) longitudinally along a laid rail (1).

23. Method according to claim 22, wherein the milling cutter (8) as well as the grinding wheel (12) are moved towards the rail (1) until engagement is established, and the movement is restricted in each case by means of a guide (17, 20) which can be pressed against the running surface (4) of the rail (1), independently of the system for regulating the grinding depth.

24. Method according to claim 22 or 23, wherein the milling cutter (8) and the grinding wheel (12) can be moved in the direction towards the guiding surface (6) of the rail (1), which movement is restricted in each case by means of guide rollers (19) lying alongside the guiding surface (6) of the rail (1).

Revendications

1. Procédé de reprofilage au moins de la surface de roulement (4) d'un rail (1), de préférence de la partie convexe (5), présentant la surface de roulement (4), du profil en section transversale du champignon d'un rail (1), en particulier d'un rail de chemin de fer, par fraisage périphérique, où sont formées pour l'établissement du profilé souhaité par une seule opération de fraisage périphérique au moyen d'un dispositif plus que cinq, de préférence neuf traces de fraisage situées les unes à côté des autres dans la direction longitudinale du rail (1), caractérisé en ce qu'est réalisé au moyen du dispositif, lors de la même passe de travail ensuite un meulage au moins de la surface de roulement (4), de préférence de la partie convexe (5) présentant la surface de roulement (4), du profil en section transversale du champignon.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux traces de fraisage extérieures sont en forme d'arc en section transversale et s'étendent entre les traces de fraisage situées à l'extérieur en section transversale d'une manière rectiligne de sorte que le profil en section transversale du champignon de rail est réalisé entre les traces de fraisage extérieures à la manière d'un tracé polygonal.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que des ondulations des traces de fraisage s'étendant dans la direction longitudinale du rail (1) sont décalées les unes relativement aux autres de sorte que des vallées et pointes d'une trace de fraisage viennent à se situer, d'une manière décalée dans la direction longitudinale relativement aux vallées et pointes des traces de fraisage avoisinantes.

4. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fraisage des traces de fraisage est exécuté par un procédé de fraisage synchronisé.

5. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'axe (21) du disque de meulage (12) forme avec un plan (22) s'étendant perpendiculairement à la direction longitudinale du rail (1) un angle α déviant de 0°.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'axe (21) du disque de meulage (12) forme avec le plan (22) s'étendant perpendiculairement à la direction longitudinale du rail (1) un angle α entre 1 et 20°.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'angle α est entre 5 et 12°, et qu'il est de préférence d'environ 8°.

8. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'axe (21) du disque de meulage (12) forme avec un plan de symétrie du rail (1) situé dans la direction longitudinale du rail (1) un angle β d'environ 90°.

9. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'axe (21) du disque de meulage (12) forme avec un plan de symétrie (26) situé dans la direction longitudinale du rail (1) un angle β inférieur à 90° et supérieur à 70°, où cet angle β est respecté sur le côté de l'arête de roulement (6) du rail (1).

10. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le disque de meulage (12) est ajusté, de préférence automatiquement, au moyen d'un réglage de profondeur de meulage en direction du rail (1) en fonction de l'usure du disque de meulage.

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le réglage de la profondeur de meulage est exécuté en se basant sur des valeurs de mesure d'une mesure de diamètre de la surface du disque de meulage ou est exécuté en se basant sur des données de mesure du couple d'entraînement du disque de meulage (12).

12. Procédé selon une ou plusieurs des revendications 5 à 11, caractérisé en ce que le disque de meulage (12) est profilé au moins au moyen d'une pierre à aiguiser (24), où la pierre à aiguiser (24) présente le profil au moins de la surface de roulement (4) du rail (1) et que sa direction longitudinale forme avec le disque de meulage (12) le même angle β et β que le rail (1).

13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le profilage est exécuté avant le début du meulage de la surface de roulement (4) du rail (1) et ensuite pendant le meulage seulement le cas échéant et à des intervalles plus grands.

14. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 5 à 13, caractérisé en ce que le mouvement longitudinal relatif entre le rail (1) et la fraise (8) ainsi que le disque de meulage (12) est produit par un déplacement longitudinal du rail (1) par rapport à la fraise (8) et le disque de meulage (12).

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le rail (1) est pressé directement avant l'engagement de la fraise (8) contre un guidage (17) dirigé contre la surface de roulement (4) du rail (1) et entre la fraise (8) et le disque de meulage (12) contre un guidage (20) orienté contre la surface de roulement (4) du rail (1).

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le guidage (20), pour éviter des oscillations, est amorti.

17. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que le rail (1) est pressé directement avant l'engagement de la fraise (8) et directement avant l'engagement du disque de meulage (12) contre des rouleaux de guidage latéral (19) s'appliquant à l'arête de roulement (6) du rail (1).

18. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que le rail (1) est pressé directement après l'engagement du disque de meulage (12) contre un autre guidage (17) dirigé vers la surface de roulement (4) du rail (1).

19. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 14 à 18, caractérisé en ce que le rail (1) est pressé directement après l'engagement du disque de meulage (12) par des rouleaux de guidage latéral (19) contre des rouleaux de guidage latéral (19) s'appliquant à l'arête de roulement (6) du rail (1).

20. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 5 à 19, caractérisé en ce que les copeaux de fraisage et de meulage sont aspirés directement après la production.

21. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 5 à 20, caractérisé en ce que le meulage est exécuté lors d'un procédé simultané.

22. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 5 à 12, caractérisé en ce que le mouvement longitudinal relatif entre le rail (1) et la fraise (8) ainsi que le disque de meulage (12) est exécuté par un déplacement longitudinal de la fraise (8) et du disque de meulage (12) le long d'un rail posé (1).

23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que la fraise (8) ainsi que le disque de meulage (12) sont déplacés contre le rail (1) jusqu'à l'engagement, où le déplacement peut être limité à chaque fois au moyen d'un guidage (17, 20) pouvant être pressé contre la surface de roulement (4) du rail (1) indépendamment du réglage de la profondeur de meulage.

24. Procédé selon la revendication 22 ou 23, caractérisé en ce que la fraise (8) et le disque de meulage (12) sont déplaçables dans la direction contre l'arête de roulement (6) du rail (1), ledit déplacement étant délimité à chaque fois par des rouleaux de guidage (19) s'appliquant à l'arête de roulement (6) du rail (1).

Zeichnung