[0001] Der Inhalt der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2021 204 880.3 wird durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
[0002] Die Erfindung betrifft eine Schienen-Schleifmaschine und ein Verfahren zum Schleifen
von Schienen eines Gleises.
[0003] Aus der
CN 106 192 630 A ist eine Schienen-Schleifmaschine bekannt. Die Schienen-Schleifmaschine umfasst einen
Maschinenrahmen, an dem Führungsrollen zum manuellen Verschieben der Schienen-Schleifmaschine
auf den Schienen drehbar gelagert sind. Die Schienen-Schleifmaschine umfasst zum Positionieren
einer Schleifeinheit einen ersten Querschlitten, der quer zu der Schienenlängsrichtung
verschiebbar an dem Maschinenrahmen angeordnet ist, und einen zweiten Querschlitten,
der quer zu der Schienenlängsrichtung verschiebbar an dem ersten Querschlitten angeordnet
ist. Die Schleifeinheit ist höhenverstellbar an dem zweiten Querschlitten angeordnet.
Der erste Querschlitten ermöglicht ein Grob-Positionieren der Schleifeinheit, wohingegen
der zweite Querschlitten ein Fein-Positionieren der Schleifeinheit ermöglicht.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schienen-Schleifmaschine zu schaffen,
die ein einfaches, zuverlässiges und flexibles Grob-Positionieren und Fein-Positionieren
einer Schleifeinheit ermöglicht.
[0005] Diese Aufgabe wird durch eine Schienen-Schleifmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst. Dadurch, dass sowohl die Grob-Positioniereinrichtung als auch die Fein-Positioniereinrichtung
mit dem Querschlitten zusammenwirken, ist die mindestens eine Schleifeinheit einfach,
zuverlässig und flexibel in der Querrichtung relativ zu dem Maschinenrahmen und somit
relativ zu einer Schiene positionierbar. Die Grob-Positioniereinrichtung und die Fein-Positioniereinrichtung
wirken also mit einem einzigen Querschlitten zusammen. Dadurch, dass die mindestens
eine Schleifeinheit an dem Querschlitten angeordnet ist, wird durch ein Positionieren
des Querschlittens auch die mindestens eine Schleifeinheit in der Querrichtung positioniert.
Der Querschlitten ist unmittelbar an dem Maschinenrahmen gelagert. Der Querschlitten
ist insbesondere auf dem Maschinenrahmen gelagert und/oder liegt auf dem Maschinenrahmen
auf.
[0006] Der Maschinenrahmen ist mittels der Führungsrollen in einer Längsrichtung manuell
verschiebbar. Die Längsrichtung entspricht der Schienenlängsrichtung. Die Querrichtung
verläuft quer, insbesondere senkrecht zu der Längsrichtung. Der Querschlitten umfasst
zum Verlagern insbesondere mehrere Querschlitten-Führungsrollen. Die Querschlitten-Führungsrollen
liegen insbesondere gegen den Maschinenrahmen an. Vorzugsweise umfasst der Querschlitten
mindestens zwei Querschlitten-Führungsrollen, insbesondere mindestens vier Querschlitten-Führungsrollen
und insbesondere mindestens sechs Querschlitten-Führungsrollen, die gegen den Maschinenrahmen
anliegen. Die Querschlitten-Führungsrollen sind vorzugsweise in einer Vertikalrichtung
beabstandet zueinander angeordnet. Hierdurch liegt mindestens eine erste Querschlitten-Führungsrolle
gegen eine Oberseite des Maschinenrahmens an, wohingegen mindestens eine zweite Querschlitten-Führungsrolle
gegen eine Unterseite des Maschinenrahmens anliegt. Der Maschinenrahmen verläuft somit
in der Vertikalrichtung betrachtet zwischen den Querschlitten-Führungsrollen. Die
Vertikalrichtung verläuft quer, insbesondere senkrecht, zu der Längsrichtung und der
Querrichtung.
[0007] Die mindestens eine Schleifeinheit umfasst insbesondere einen jeweiligen Schleifwerkzeugantrieb
zum Antreiben eines jeweiligen Schleifwerkzeugs. Das jeweilige Schleifwerkzeug ist
mittels des Schleifwerkzeugantriebs um eine Drehachse drehantreibbar. Das Schleifwerkzeug
ist beispielsweise ein Schleiftopf und/oder eine Schleifscheibe. Der jeweilige Schleifwerkzeugantrieb
umfasst insbesondere einen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor.
[0008] Die Grob-Positioniereinrichtung und die Fein-Positioniereinrichtung sind zum Positionieren
des Querschlittens unabhängig voneinander betätigbar. Hierzu umfasst die Grob-Positioniereinrichtung
ein erstes Betätigungselement und die Fein-Positioniereinrichtung ein zweites Betätigungselement.
Mittels des ersten Betätigungselements wird der Querschlitten grob positioniert, wohingegen
mittels des zweiten Betätigungselements der Querschlitten fein positioniert wird.
Das Fein-Positionieren erfolgt insbesondere in einer eingestellten und arretierten
Grob-Position des Querschlittens. Die Fein-Positioniereinrichtung ermöglicht eine
genauere Positionierung des Querschlittens in der Querrichtung als die Grob-Positioniereinrichtung.
[0009] Eine Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 2 gewährleistet ein einfaches, zuverlässiges
und flexibles Grob-Positionieren und Fein-Positionieren einer Schleifeinheit. Die
Betätigungsmechanik ist insbesondere mit der Fein-Positioniereinrichtung verbunden.
Die Fein-Positioniereinrichtung umfasst insbesondere ein erstes Bauteil und ein zweites
Bauteil, die zum Fein-Positionieren relativ zueinander in der Querrichtung verlagerbar
sind. Zum Grob-Positionieren wird die Betätigungsmechanik manuell betätigt und die
Position des Querschlittens über die nicht betätigte Fein-Positioniereinrichtung bzw.
über das erste Bauteil und das zweite Bauteil der Fein-Positioniereinrichtung grob
eingestellt. Zum Fein-Positionieren wird die Grob-Positioniereinrichtung arretiert,
so dass das zweite Bauteil der Fein-Positioniereinrichtung in der Querrichtung fixiert
ist. Durch Betätigen des ersten Bauteils erfolgt das Fein-Positionieren in der eingestellten
und arretierten Grob-Position. Die Grob-Positioniereinrichtung wirkt somit auf die
Fein-Positioniereinrichtung.
[0010] Eine Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 3 gewährleistet ein einfaches, zuverlässiges
und flexibles Grob-Positionieren und Fein-Positionieren einer Schleifeinheit. Das
Betätigungselement ist insbesondere Teil einer Betätigungsmechanik der Grob-Positioniereinrichtung.
Das Betätigungselement ist beispielsweise als Hebel ausgebildet.
[0011] Bei einem ersten Ausführungsbeispiel ist das Betätigungselement um eine Schwenkachse
verschwenkbar an dem Maschinenrahmen angeordnet. Die Schwenkachse verläuft parallel
zu einer Längsrichtung. Die Längsrichtung entspricht einer Schienenlängsrichtung.
Das Betätigungselement ist mittels eines Verbindungselements mit der Fein-Positioniereinrichtung
verbunden. Das Verbindungselement ist insbesondere Teil der Betätigungsmechanik. Das
Verbindungselement ist auf Zug und auf Druck belastbar. Das Verbindungselement ist
beispielsweise eine Verbindungsstange. Das Verbindungselement ist mit einem ersten
Ende mit dem Betätigungselement und mit einem zweiten Ende mit der Fein-Positioniereinrichtung,
insbesondere mit dem zweiten Bauteil verbunden. Das Verbindungselement ist beabstandet
zu der Schwenkachse mit dem Betätigungselement verbunden, so dass durch ein Verschwenken
des Betätigungselements das Verbindungselement in Abhängigkeit der Schwenkrichtung
auf Druck oder auf Zug belastet wird. Durch das Verschwenken des Betätigungselements
wird insbesondere der Winkel zwischen dem Betätigungselement und dem Verbindungselement
verändert. Vorzugsweise ist das Verbindungselement verschwenkbar mit dem Betätigungselement
und verschwenkbar mit der Fein-Positioniereinrichtung bzw. dem zweiten Bauteil der
Fein-Positioniereinrichtung verbunden.
[0012] Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist das Betätigungselement linear relativ zu
dem Maschinenrahmen verlagerbar. Vorzugsweise umfasst die Grob-Positioniereinrichtung
eine Linearführung für das Betätigungselement. Die Linearführung ist insbesondere
Teil der Betätigungsmechanik. Die Linearführung ist vorzugsweise an dem Maschinenrahmen
angeordnet. Das Betätigungselement ist insbesondere mit der Fein-Positioniereinrichtung
bzw. dem zweiten Bauteil der Fein-Positioniereinrichtung verbunden.
[0013] Eine Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 4 gewährleistet ein einfaches, zuverlässiges
und flexibles Grob-Positionieren und Fein-Positionieren einer Schleifeinheit. Das
erste Bauteil und das zweite Bauteil sind zum Fein-Positionieren relativ zueinander
in der Querrichtung verlagerbar. Das erste Bauteil ist insbesondere als Gewindespindel
ausgebildet, wohingegen das zweite Bauteil insbesondere als Spindelmutter ausgebildet
ist. Das erste Bauteil ist relativ zu dem Querschlitten in der Querrichtung nicht
verlagerbar, wohingegen das zweite Bauteil relativ zu dem ersten Bauteil in der Querrichtung
verlagerbar ist. Das erste Bauteil ist insbesondere mittels eines Betätigungselements
der Fein-Positioniereinrichtung betätigbar. Das zweite Bauteil ist mit dem Betätigungselement
der Grob-Positioniereinrichtung verbunden. Das Betätigungselement der Grob-Positioniereinrichtung
ist insbesondere relativ zu dem Maschinenrahmen verlagerbar. Das zweite Bauteil ist
insbesondere mittels einer Arretiereinheit relativ zu dem Maschinenrahmen arretierbar.
Vorzugsweise ist das Betätigungselement der Grob-Positioniereinrichtung mittels der
Arretiereinheit relativ zu dem Maschinenrahmen arretierbar. Zum Grob-Positionieren
wird das Betätigungselement der Grob-Positioniereinrichtung relativ zu dem Maschinenrahmen
verlagert, wobei die Verlagerungsbewegung auf das zweite Bauteil der Fein-Positioniereinrichtung
und auf den Querschlitten übertragen wird. Zum anschließenden Fein-Positionieren wird
das Betätigungselement der Grob-Positioniereinrichtung mittels der Arretiereinheit
arretiert, wodurch auch das zweite Bauteil der Fein-Positioniereinrichtung arretiert
ist. Anschließend wird mittels des Betätigungselements der Fein-Positioniereinrichtung
das erste Bauteil betätigt und der Querschlitten feinpositioniert.
[0014] Eine Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 5 gewährleistet ein einfaches, zuverlässiges
und flexibles Grob-Positionieren und Fein-Positionieren einer Schleifeinheit. Durch
die Arretiereinheit wird die Grob-Positioniereinrichtung bzw. eine eingestellte Grob-Position
des Querschlittens arretiert. In der arretierten Grob-Position kann der Querschlitten
mittels der Fein-Positioniereinrichtung exakt bzw. fein positioniert werden. Mittels
der Arretiereinheit erfolgt insbesondere ein formschlüssiges und/oder reibschlüssiges
Arretieren. Das Arretieren einer Grob-Position erfolgt relativ zu dem Maschinenrahmen.
Vorzugsweise erfolgt mittels der Arretiereinheit ein formschlüssiges und/oder reibschlüssiges
Arretieren einer Betätigungsmechanik der Grob-Positioniereinrichtung. Die Arretiereinheit
ist insbesondere zumindest teilweise in ein Betätigungselement der Grob-Positioniereinrichtung
integriert. Die Arretiereinheit umfasst insbesondere ein Arretierelement und ein zugehöriges
Gegen-Arretierelement. Das Gegen-Arretierelement ist beispielsweise an dem Maschinenrahmen
befestigt. Das Arretierelement ist an dem Betätigungselement der Grob-Positioniereinrichtung
gelagert, insbesondere in das Betätigungselement integriert. Das Arretierelement wird
insbesondere mittels eines Arretier-Betätigungselements betätigt. Vorzugsweise ist
das Arretier-Betätigungselement über eine Arretier-Betätigungsmechanik mit dem Arretierelement
verbunden. Die Arretier-Betätigungsmechanik ist insbesondere derart ausgebildet, dass
das Arretierelement in einem unbetätigten Zustand des Arretier-Betätigungselements
mit dem Gegen-Arretierelement zum Arretieren einer Grob-Position zusammenwirkt und
in einem betätigten Zustand des Arretier-Betätigungselements nicht mit dem Gegen-Arretierelement
zusammenwirkt und die Arretierung löst. Die Arretiereinheit ist insbesondere als Totmann-Arretiereinheit
ausgebildet.
[0015] Eine Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 6 gewährleistet ein einfaches, zuverlässiges
und flexibles Grob-Positionieren und Fein-Positionieren einer Schleifeinheit. Die
Spindeleinheit dient zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Linearbewegung. Die
Gewindespindel bildet ein erstes Bauteil der Fein-Positioniereinrichtung aus. Die
Gewindespindel ist drehbar an dem Querschlitten gelagert. Die Gewindespindel ist relativ
zu dem Querschlitten in der Querrichtung nicht verlagerbar. Die Gewindespindel ist
in der Querrichtung ortsfest mit dem Querschlitten verbunden. Die Gewindespindel ist
insbesondere mittels eines Betätigungselements der Fein-Positioniereinrichtung betätigbar,
insbesondere um eine Spindelachse drehbar. Das Betätigungselement ist hierzu mit der
Gewindespindel drehmomentübertragend verbunden. Die Spindelmutter bildet ein zweites
Bauteil der Fein-Positioniereinrichtung aus. Die Spindelmutter ist relativ zu der
Gewindespindel drehbar an der Gewindespindel gelagert, so dass eine Drehbewegung der
Gewindespindel und der Spindelmutter relativ zueinander in einer Linearbewegung der
Gewindespindel und der Spindelmutter relativ zueinander entlang der Spindelachse bzw.
in der Querrichtung resultiert. Eine Einstellgenauigkeit der Fein-Positioniereinrichtung
kann über eine Gewindesteigung der Spindeleinheit vorgegeben bzw. eingestellt werden.
Ein Betätigungselement der Grob-Positioniereinrichtung ist vorzugsweise mit der Spindelmutter
verbunden. Das Betätigungselement ist insbesondere als Hebel ausgebildet. Das Betätigungselement
der Grob-Positioniereinrichtung ist relativ zu dem Maschinenrahmen verlagerbar.
[0016] Eine Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 7 gewährleistet ein einfaches, zuverlässiges
und flexibles Grob-Positionieren und Fein-Positionieren einer Schleifeinheit. Durch
die Verbindung der Spindelmutter mit der Betätigungsmechanik ist einerseits ein einfaches,
zuverlässiges und flexibles Grob-Positionieren möglich. Hierzu wird die Betätigungsmechanik
betätigt, die auf die Spindelmutter wirkt und die Spindelmutter in der Querrichtung
in gewünschter Weise verlagert. Die Spindelmutter ist bei Nicht-Betätigung der Fein-Positioniereinrichtung
relativ zu dem Querschlitten in der Querrichtung ortsfest angeordnet, so dass der
Querschlitten in der gewünschten Weise in der Querrichtung grob positioniert wird.
Die Spindeleinheit ist hierzu insbesondere selbsthemmend ausgebildet. Andererseits
ermöglicht die Verbindung der Spindelmutter mit der Betätigungsmechanik ein einfaches,
zuverlässiges und flexibles Fein-Positionieren. Hierzu ist die Grob-Positioniereinrichtung,
insbesondere die Betätigungsmechanik, vorzugsweise mittels einer Arretiereinheit in
einer Grob-Position arretiert. Bei einem Betätigen bzw. Drehen der Gewindespindel
wird mittels der Betätigungsmechanik ein Drehen der Spindelmutter verhindert, so dass
die Gewindespindel relativ zu der Spindelmutter aufgrund der Drehung linear verlagert
wird. Da die Gewindespindel in der Querrichtung ortsfest mit dem Querschlitten verbunden
ist, wird der Querschlitten und somit die daran angeordnete mindestens eine Schleifeinheit
exakt bzw. fein positioniert. Die Gewindespindel ist insbesondere manuell verstellbar,
vorzugsweise mittels eines Betätigungselements. Das Betätigungselement ist beispielsweise
als Handrad ausgebildet.
[0017] Eine Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 8 gewährleistet ein einfaches, zuverlässiges
und flexibles Grob-Positionieren und Fein-Positionieren einer Schleifeinheit. Die
Fein-Positioniereinrichtung umfasst Lager, die zum drehbaren Lagern der Gewindespindel
an dem Querschlitten dienen. Die Lager sind in der Querrichtung beabstandet mit dem
Querschlitten verbunden. Die Gewindespindel ist endseitig in den Lagern drehbar gelagert.
Durch die Lagerung ist die Gewindespindel einerseits relativ zu dem Querschlitten
drehbar und andererseits in der Querrichtung relativ zu dem Querschlitten ortsfest.
Eine lineare Verlagerung der Gewindespindel relativ zu dem Querschlitten in der Querrichtung
ist somit nicht möglich, insbesondere auch nicht, wenn die Gewindespindel gedreht
wird. Durch die drehbare Lagerung wird ein Betätigen der Fein-Positioniereinrichtung
ermöglicht. Bei einem Betätigen der Fein-Positioniereinrichtung werden die Gewindespindel
und die Spindelmutter relativ zueinander in der Querrichtung linear verlagert.
[0018] Eine Schienen-Schleifeinheit nach Anspruch 9 gewährleistet ein einfaches, zuverlässiges
und flexibles Grob-Positionieren und Fein-Positionieren einer Schleifeinheit. Das
Betätigungselement dient insbesondere zum manuellen Betätigen einer Spindeleinheit,
vorzugsweise zum manuellen Drehen einer Gewindespindel. Das Betätigungselement ist
beispielsweise als Handrad ausgebildet. Eine Drehachse des Betätigungselements, insbesondere
des Handrads, und eine Spindelachse der Gewindespindel sind vorzugsweise beabstandet
zueinander angeordnet. Hierzu weist die Fein-Positioniereinrichtung insbesondere eine
Übertragungsmechanik auf. Die Übertragungsmechanik dient zum Übertragen einer Drehbewegung
des Betätigungselements auf die Gewindespindel. Die Übertragungsmechanik umfasst beispielsweise
einen Übertragungsriemen oder eine Übertragungskette. Durch die beabstandete Anordnung
der Drehachse zu der Spindelachse wird insbesondere der Bedienkomfort erhöht, da das
Betätigungselement in einer komfortablen Bedienhöhe beabstandet von der Gewindespindel
angeordnet werden kann.
[0019] Eine Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 10 gewährleistet ein einfaches, zuverlässiges
und flexibles Grob-Positionieren und Fein-Positionieren einer Schleifeinheit. Dadurch,
dass der Querschlitten einen geschlossenen Querschlittenrahmen umfasst, ist der Querschlitten
äußerst stabil, so dass die daran angeordnete Schleifeinheit einfach, zuverlässig
und flexibel positionierbar ist. Der Querschlittenrahmen bildet insbesondere einen
geschlossenen ringförmigen Körper aus. Der Querschlittenrahmen umfasst insbesondere
sich in der Querrichtung erstreckende Querträger, die mit sich in der Längsrichtung
erstreckenden Längsträgern verbunden sind. Der Querschlittenrahmen begrenzt einen
Innenraum. Die mindestens eine Schleifeinheit ist insbesondere - in einer Projektion
in einer Vertikalrichtung betrachtet - zumindest teilweise innerhalb des Innenraums
angeordnet. Vorzugsweise hat der Querschlittenrahmen eine Rechteckform.
[0020] Eine Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 11 gewährleistet ein einfaches, zuverlässiges
und flexibles Grob-Positionieren und Fein-Positionieren einer Schleifeinheit. Der
Führungsrahmen ist insbesondere an einem geschlossenen Querschlittenrahmen angeordnet,
so dass der Führungsrahmen den Querschlittenrahmen zusätzlich versteift. Der Führungsrahmen
ermöglicht eine Anordnung der mindestens einen Schleifeinheit derart, dass die mindestens
eine Schleifeinheit um eine Schwenkachse verschwenkbar ist und/oder in einer Vertikalrichtung
linear verstellbar ist. Die mindestens eine Schleifeinheit ist insbesondere an zwei
Seiten des Führungsrahmens gelagert. Die mindestens eine Schleifeinheit ist vorzugsweise
zwischen den Lagerstellen angeordnet. Vorzugsweise ist der Führungsrahmen verschwenkbar
an dem Querschlittenrahmen gelagert. Die Schwenkachse verläuft insbesondere parallel
zu der Längsrichtung. Vorzugsweise ist der Führungsrahmen um mindestens 60°, insbesondere
um mindestens 90°, und insbesondere um mindestens 120° um die Schwenkachse verschwenkbar.
Vorzugsweise ist der Führungsrahmen mittels zwei Schwenklagern an dem Querschlitten,
insbesondere an dem geschlossenen Querschlittenrahmen gelagert. Der Führungsrahmen
umfasst insbesondere zwei Führungselemente, die in der Längsrichtung beabstandet an
dem Querschlitten, insbesondere an dem geschlossenen Querschlittenrahmen verschwenkbar
gelagert sind. Die Führungselemente sind insbesondere mittels eines Verbindungselements
miteinander verbunden. Der Führungsrahmen weist vorzugsweise eine U-Form auf.
[0021] Eine Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 12 gewährleistet ein einfaches, zuverlässiges
und flexibles Grob-Positionieren und Fein-Positionieren einer Schleifeinheit. Der
Schleifeinheit-Träger ist insbesondere an zwei Seiten an dem Führungsrahmen gelagert.
Vorzugsweise weist der Schleifeinheit-Träger zwei Tragelemente auf, die beidseitig
an dem Führungsrahmen, insbesondere an Führungselementen, gelagert und geführt sind.
Der Schleifeinheit-Träger umfasst insbesondere einen Verbindungselement, das die Tragelemente
miteinander verbindet. Der Schleifeinheit-Träger ist insbesondere U-förmig ausgebildet.
Vorzugsweise sind die Tragelemente und das Verbindungselement U-förmig zueinander
angeordnet. Das Verbindungselement ist insbesondere einem Verbindungselement des Führungsrahmens
zugewandt. Insbesondere ist an den Verbindungselementen eine Vertikal-Positioniereinrichtung
zum Positionieren des Schleifeinheit-Trägers bzw. einer daran angeordneten Schleifeinheit
in der Vertikalrichtung angeordnet. Die Vertikal-Positioniereinrichtung umfasst insbesondere
eine Spindeleinheit mit einer Gewindespindel und einer Spindelmutter. Die Gewindespindel
ist beispielsweise an dem Verbindungselement des Führungsrahmens drehbar gelagert,
wohingegen die Spindelmutter an dem Verbindungselement des Schleifeinheit-Trägers
befestigt ist. Durch ein Betätigen bzw. Drehen der Gewindespindel wird der Schleifeinheit-Träger
bzw. die daran angeordnete Schleifeinheit in der Vertikalrichtung verlagert und positioniert.
[0022] Eine Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 13 gewährleistet ein einfaches, zuverlässiges
und flexibles Grob-Positionieren und Fein-Positionieren einer Schleifeinheit. Die
Tragelemente sind insbesondere Teil eines Schleifeinheit-Trägers. An den Tragelementen
ist insbesondere die mindestens eine Schleifeinheit angeordnet. Vorzugsweise ist die
mindestens eine Schleifeinheit auswechselbar an den zwei Tragelementen befestigt.
Vorzugsweise ist die mindestens eine Schleifeinheit zwischen den zwei Tragelementen
angeordnet. Zum Auswechseln der mindestens einen Schleifeinheit umfasst die Schienen-Schleifmaschine
insbesondere eine Schnellwechseleinrichtung. Die Schnellwechseleinrichtung umfasst
erste Schnellwechselelemente und zugehörige zweite Schnellwechselelemente. Die ersten
Schnellwechselelemente sind insbesondere an den Tragelementen befestigt, wohingegen
die zweiten Schnellwechselelemente an einer jeweiligen Schleifeinheit befestigt sind.
Die mindestens eine Schleifeinheit ist in der Längsrichtung zwischen den zwei Führungselementen
und/oder zwischen den zwei Tragelementen angeordnet.
[0023] Eine Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 14 gewährleistet ein einfaches, zuverlässiges
und flexibles Grob-Positionieren und Fein-Positionieren einer Schleifeinheit. Die
mindestens eine Schleifeinheit ist insbesondere auswechselbar an einem Führungsrahmen
befestigt, vorzugsweise an einem Schleifeinheit-Träger, der an dem Führungsrahmen
angeordnet ist. Zum Auswechseln umfasst die Schienen-Schleifmaschine insbesondere
eine Schnellwechseleinrichtung. Die Schnellwechseleinrichtung ermöglicht ein formschlüssiges
und/oder reibschlüssiges auswechselbares Befestigen der mindestens einen Schleifeinheit.
Vorzugsweise umfasst der Schleifeinheit-Träger zwei Tragelemente, die über die Schnellwechseleinrichtung
mit der mindestens einen Schleifeinheit auswechselbar verbunden sind. Vorzugsweise
umfasst die Schnellwechseleinrichtung erste Schnellwechselelemente und zugehörige
zweite Schnellwechselelemente, die formschlüssig und/oder reibschlüssig miteinander
reversibel verbindbar sind. Die ersten Schnellwechselelemente sind insbesondere an
jeweils einem Tragelement des Schleifeinheit-Trägers angeordnet. An jeder Schleifeinheit
sind zugehörige zweite Schnellwechselelemente angeordnet. Die jeweilige Schleifeinheit
ist zwischen den zweiten Schnellwechselelementen angeordnet, so dass die jeweilige
Schleifeinheit an zwei Seiten an dem Schleifeinheit-Träger auswechselbar befestigt
bzw. gelagert ist. Vorzugsweise bilden die ersten Schnellwechselelemente und die zugehörigen
zweiten Schnellwechselelemente eine jeweilige Linearführung aus. Die jeweilige Linearführung
verläuft quer, insbesondere senkrecht, zu einer Ebene, die durch den Führungsrahmen
definiert wird. Die ersten Schnellwechselelemente bilden vorzugsweise mit den zugehörigen
zweiten Schnellwechselelementen eine im Querschnitt schwalbenschwanzförmige jeweilige
Linearführung aus.
[0024] Eine Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 15 gewährleistet ein einfaches, zuverlässiges
und flexibles Grob-Positionieren und Fein-Positionieren einer Schleifeinheit. Die
erste Schleifeinheit dient zum Profilieren einer Schiene und umfasst einen Schleifwerkzeugantrieb,
der ein als Schleiftopf ausgebildetes Schleifwerkzeug um eine erste Drehachse drehantreibt.
Demgegenüber umfasst die zweite Schleifeinheit zum Entgraten einer Schiene einen Schleifwerkzeugantrieb,
der ein als Schleifscheibe ausgebildetes Schleifwerkzeug um eine zweite Drehachse
drehantreibt. Die Drehachsen sind bei ansonsten identischen Positionen der Schleifeinheiten
quer zueinander angeordnet. Insbesondere verläuft die erste Drehachse im Wesentlichen
in einer Vertikalrichtung bzw. parallel zu einer durch einen Führungsrahmen aufgespannten
Ebene, wohingegen die zweite Drehachse im Wesentlichen in der Querrichtung bzw. quer
zu einer durch den Führungsrahmen aufgespannten Ebene verläuft. Die erste Schleifeinheit
und die zweite Schleifeinheit sind insbesondere auswechselbar. Vorzugsweise sind die
erste Schleifeinheit und die zweite Schleifeinheit auswechselbar an einem Schleifeinheit-Träger
befestigt. Hierzu umfasst die Schienen-Schleifmaschine insbesondere eine Schnellwechseleinrichtung.
Der jeweilige Schleifwerkzeugantrieb umfasst insbesondere einen Verbrennungsmotor
und/oder einen Elektromotor.
[0025] Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schleifen von
Schienen eines Gleises zu schaffen, bei dem eine Schleifeinheit einfach, zuverlässig
und flexibel grob positionierbar und fein positionierbar ist.
[0026] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen den bereits beschriebenen
Vorteilen der erfindungsgemäßen Schienen-Schleifmaschine. Das erfindungsgemäße Verfahren
kann insbesondere mit mindestens einem Merkmal weitergebildet werden, das im Zusammenhang
mit der erfindungsgemäßen Schienen-Schleifmaschine beschrieben ist.
[0027] Mittels der erfindungsgemäßen Schienen-Schleifmaschine kann eine Schiene, insbesondere
eine Schiene im Bereich einer Weiche, profiliert und/oder entgratet werden. Zum Profilieren
einer Schiene weist die Schienen-Schleifmaschine insbesondere eine erste Schleifeinheit
mit einem Schleifwerkzeugantrieb und einem als Schleiftopf ausgebildeten Schleifwerkzeug
auf. Die an dem Querschlitten angeordnete erste Schleifeinheit bzw. der Schleiftopf
wird mittels der Grob-Positioniereinrichtung und der Fein-Positioniereinrichtung in
der Querrichtung exakt positioniert, so dass ein exaktes Profilieren der Schiene ermöglicht
wird. Hierzu wird die erste Schleifeinheit zunächst mittels der Grob-Positioniereinrichtung
grob positioniert und in einer eingestellten Grob-Position vorzugsweise arretiert.
Anschließend wird die erste Schleifeinheit mittels der Fein-Positioniereinrichtung
exakt relativ zu der zu profilierenden Schiene positioniert.
[0028] Zum Entgraten einer Schiene umfasst die Schienen-Schleifmaschine eine zweite Schleifeinheit
mit einem Schleifwerkzeugantrieb und einem als Schleifscheibe ausgebildeten Schleifwerkzeug.
Zum Entgraten wird die zweite Schleifeinheit insbesondere lediglich mit der Grob-Positioniereinrichtung
relativ zu der zu entgratenden Schiene positioniert. Die Fein-Positioniereinrichtung
ist in einer eingestellten Fein-Position durch Selbsthemmung arretiert. Insbesondere
abzweigende Schienen im Bereich einer Weiche können mittels der Grob-Positioniereinrichtung
einfach, zuverlässig und flexibel entgratet werden.
[0029] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erste Seitenansicht einer Schienen-Schleifmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
mit einer Grob-Positioniereinrichtung und einer Fein-Positioniereinrichtung zum Positionieren
einer auswechselbaren ersten Schleifeinheit,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf die Schienen-Schleifmaschine in Fig. 1,
- Fig. 3
- eine ausschnittsweise und teilweise geschnittene Ansicht der Grob-Positioniereinrichtung
zum Veranschaulichen einer Arretiereinheit,
- Fig. 4
- eine zweite Seitenansicht der Schienen-Schleifmaschine in Fig. 1,
- Fig. 5
- eine vergrößerte Detailansicht V einer Schnellwechseleinrichtung zum auswechselbaren
Befestigen der ersten Schleifeinheit in Fig. 4,
- Fig. 6
- eine Seitenansicht der Schienen-Schleifmaschine mit einer auswechselbaren zweiten
Schleifeinheit anstelle der ersten Schleifeinheit, und
- Fig. 7
- eine ausschnittsweise Seitenansicht einer Schienen-Schleifmaschine gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel zur Veranschaulichung der Grob-Positioniereinrichtung und der
Fein-Positioniereinrichtung.
[0030] Nachfolgend ist anhand der Fig. 1 bis 6 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung
beschrieben. Eine Schienen-Schleifmaschine 1 dient zum Schleifen von Schienen 2 eines
Gleises. Die Schienen-Schleifmaschine 1 umfasst einen Maschinenrahmen 3, der über
Führungsrollen 4 auf den Schienen 2 geführt ist. Der Maschinenrahmen 3 umfasst zwei
Rahmenbauteile 5, 6, die teleskopartig miteinander verbunden sind. Durch ein Verschieben
der Rahmenbauteile 5, 6 relativ zueinander können die Führungsrollen 4 an einen Abstand
der Schienen 2 angepasst werden.
[0031] Der Maschinenrahmen 3 umfasst Längsträger 7, 8, 9 und Querträger 10, 11. Die Längsträger
7, 8, 9 erstrecken sich in einer x-Richtung und sind in einer senkrecht zu der x-Richtung
verlaufenden y-Richtung beabstandet zueinander. Die x-Richtung ist nachfolgend als
Längsrichtung bezeichnet, wohingegen die y-Richtung nachfolgend auch als Querrichtung
bezeichnet ist. Die Längsrichtung entspricht einer Schienenlängsrichtung. Die Querträger
10, 11 verlaufen in der y-Richtung und sind in der x-Richtung zueinander beabstandet.
Die Querträger 10, 11 sind endseitig an den Längsträgern 7, 8 befestigt, so dass der
Maschinenrahmen 3 eine Rechteckform hat. Die Querträger 10, 11 sind zur Anpassung
an einen Abstand der Schienen 2 teleskopierbar. Der Längsträger 9 ist zur Versteifung
des Maschinenrahmens 3 derart mit den Querträgern 10, 11 verbunden, dass das Rahmenbauteil
5 im Wesentlichen eine Rechteckform hat. Durch die teleskopierbaren Querträger 10,
11 sind die an dem Rahmenbauteil 5 angeordneten Führungsrollen 4 und die an dem Rahmenbauteil
6 angeordneten Führungsrollen 4 in der y-Richtung veränderbar zueinander beabstandet.
[0032] Die Schienen-Schleifmaschine 1 ist manuell auf den Schienen 2 verschiebbar. Die Führungsrollen
4 definieren eine Verschieberichtung der Schienen-Schleifmaschine 1, die der Längsrichtung
entspricht. Zum manuellen Anheben und/oder Tragen der Schienen-Schleifmaschine 1 sind
an dem Maschinenrahmen 3 Handgriffe 12 befestigt. Die Führungsrollen 4 sind um Drehachsen
drehbar an dem Maschinenrahmen 3 gelagert. Die Drehachsen verlaufen parallel zu der
y-Richtung.
[0033] An dem Maschinenrahmen 3 ist ein Querschlitten 13 gelagert. Der Querschlitten 13
weist einen geschlossenen Querschlittenrahmen 14 auf, der durch Querschlitten-Längsträger
15, 16 und durch Querschlitten-Querträger 17, 18 gebildet ist. Die Querschlitten-Längsträger
15, 16 erstrecken sich in der x-Richtung und sind in der y-Richtung voneinander beabstandet.
Die Querschlitten-Längsträger 15, 16 sind mittels der Querschlitten-Querträger 17,
18 endseitig miteinander verbunden, so dass der Querschlittenrahmen 14 in Draufsicht
eine Rechteckform hat. Die Querschlitten-Querträger 17, 18 erstrecken sich in der
y-Richtung und sind in der x-Richtung zueinander beabstandet. Der Querschlittenrahmen
14 begrenzt in Draufsicht einen Innenraum 19.
[0034] Der Querschlitten 13 umfasst Querschlitten-Führungsrollen 20, 21, die an den Querschlitten-Querträgern
17, 18 drehbar gelagert sind. Die Querschlitten-Führungsrollen 20 sind in einer vertikalen
z-Richtung beabstandet zu den Querschlitten-Führungsrollen 21 gelagert, so dass die
Querschlitten-Führungsrollen 20 an einer Oberseite des Maschinenrahmens 3 anliegen,
wohingegen die Querschlitten-Führungsrollen 21 an einer Unterseite des Maschinenrahmens
3 anliegen. Die Querschlitten-Führungsrollen 20, 21 dienen zum Verlagern des Querschlittens
13 in der y-Richtung bzw. der Querrichtung. Hierzu sind die Querschlitten-Führungsrollen
20, 21 um Drehachsen drehbar an dem Querschlittenrahmen 14 gelagert. Die Drehachsen
verlaufen parallel zu der x-Richtung. Die z-Richtung ist nachfolgend auch als Vertikalrichtung
bezeichnet. Die x-, y- und z-Richtung verlaufen paarweise senkrecht zueinander und
bilden somit ein kartesisches Koordinatensystem.
[0035] Zum Positionieren des Querschlittens 13 umfasst die Schienen-Schleifmaschine 1 eine
Grob-Positioniereinrichtung 22 und eine Fein-Positioniereinrichtung 23. Die Grob-Positioniereinrichtung
22 dient zum Grob-Positionieren des Querschlittens 13 in der y-Richtung bzw. der Querrichtung,
wohingegen die Fein-Positioniereinrichtung 23 zum Fein-Positionieren des Querschlittens
13 in der Querrichtung dient. Das Fein-Positionieren ermöglicht ein exakteres Positionieren
als das Grob-Positionieren.
[0036] Die Grob-Positioniereinrichtung 22 umfasst eine Betätigungsmechanik 24. Die Betätigungsmechanik
24 weist ein Betätigungselement 25 und ein Verbindungselement 26 auf. Das Betätigungselement
25 ist als Betätigungshebel ausgebildet. Das Betätigungselement 25 ist an dem Maschinenrahmen
3 befestigt und relativ zu dem Maschinenrahmen 3 um eine Schwenkachse 27 verschwenkbar.
Die Schwenkachse 27 verläuft parallel zu der x-Richtung. Das Verbindungselement 26
ist als Verbindungsstange ausgebildet. Das Verbindungselement 26 ist um eine Schwenkachse
28 verschwenkbar an dem Betätigungselement 25 befestigt. Die Schwenkachse 28 verläuft
parallel zu der x-Richtung und ist beabstandet zu der Schwenkachse 27. Durch Verschwenken
des Betätigungselements 25 um die Schwenkachse 27 ist ein Winkel α zwischen dem Betätigungselement
25 und dem Verbindungselement 26 veränderbar. Die Betätigungsmechanik 24 bzw. das
Verbindungselement 26 ist in einer nachfolgend noch genauer beschriebenen Weise mit
der Fein-Positioniereinrichtung 23 verbunden.
[0037] Die Grob-Positioniereinrichtung 22 umfasst ferner eine Arretiereinheit 29. Die Arretiereinheit
29 dient zum Arretieren und Lösen bzw. zum reversiblen Arretieren einer Grob-Position.
Die Arretiereinheit 29 umfasst ein Arretierelement 30 und ein Gegen-Arretierelement
31. Das Gegen-Arretierelement 31 ist als gebogene Zahnleiste bzw. als Zahnbogen ausgebildet.
Das Gegen-Arretierelement 31 ist an dem Maschinenrahmen 3 befestigt. Das Gegen-Arretierelement
31 umfasst mehrere Zähne 32, die entlang eines Teilkreisbogens um die Schwenkachse
27 angeordnet sind. Das Arretierelement 30 wirkt formschlüssig und reibschlüssig mit
dem Gegen-Arretierelement 31 zusammen. Hierzu ist das Arretierelement 30 stiftförmig
ausgebildet. Das Arretierelement 30 ist mit einer zahnförmigen Spitze ausgebildet,
die zwischen jeweils zwei Zähnen 32 des Gegen-Arretierelements 31 positionierbar ist.
Das Arretierelement 30 ist in das Bedienelement 25 integriert. Das Bedienelement 25
ist rohrförmig ausgebildet und das Arretierelement 30 in einem Innenraum des Betätigungselements
25 angeordnet.
[0038] Die Arretiereinheit 29 ist als Totmann-Arretiereinheit ausgebildet. In einem unbetätigten
Zustand ist die Arretiereinheit 29 arretiert, wohingegen in einem betätigten Zustand
die Arretiereinheit 29 gelöst ist. Die Arretiereinheit 29 weist zum Betätigen des
Arretierelements 30 ein Arretier-Betätigungselement 33 auf. Das Arretier-Betätigungselement
33 ist als Schwenkhebel ausgebildet. Das Arretier-Betätigungselement 33 ist über eine
Arretier-Betätigungsmechanik mit dem Arretierelement 30 verbunden ist. Die Arretier-Betätigungsmechanik
umfasst ein Zugelement 34, Anschläge 35, 36 und ein Federelement 37. Ein erster Anschlag
35 ist mit dem Betätigungselement 25 verbunden. Der erste Anschlag 35 ist zwischen
dem Arretierelement 30 und dem Arretier-Betätigungselement 33 angeordnet und weist
eine Durchgangsöffnung auf, durch die das Zugelement 34 geführt ist. Das Arretierelement
30 bildet an einer dem Gegen-Arretierelement 31 abgewandten Seite einen zweiten Anschlag
36 aus. Zur Ausbildung der Totmann-Funktion ist zwischen dem ersten Anschlag 35 und
dem zweiten Anschlag 36 ein Federelement 37 angeordnet.
[0039] Die Fein-Positioniereinrichtung 23 umfasst eine Spindeleinheit 38 mit einer Gewindespindel
39 und einer Spindelmutter 40. Die Gewindespindel 39 bildet ein erstes Bauteil und
die Spindelmutter 40 ein zweites Bauteil aus, die durch eine relative Drehung zueinander
in Richtung einer Spindelachse 41 relativ zueinander linear verlagerbar sind. Die
Gewindespindel 39 ist mittels Lagern 42, 43 an dem Querschlittenrahmen 14 befestigt.
Die Spindelachse 41 verläuft parallel zu der y-Richtung. Die Gewindespindel 39 ist
also relativ zu dem Querschlitten 13 um die Spindelachse 41 drehbar, jedoch in Richtung
der Spindelachse 41 relativ zu dem Querschlitten 13 ortsfest. Die Spindelmutter 40
ist zwischen den Lagern 42, 43 auf der Gewindespindel 39 angeordnet. Die Spindelmutter
40 ist mit dem Verbindungselement 26 der Betätigungsmechanik 24 verbunden. Ein dem
Betätigungselement 25 abgewandtes Ende des Verbindungselements 26 ist um eine Schwenkachse
44 verschwenkbar mit der Spindelmutter 40 verbunden. Die Schwenkachse 44 verläuft
parallel zu der x-Richtung und gleicht Änderungen des Winkels α aus.
[0040] Die Fein-Positioniereinrichtung 23 umfasst ein Betätigungselement 45 und eine Übertragungsmechanik
46. Das Betätigungselement 45 ist als Handrad ausgebildet. Das Betätigungselement
45 ist um eine Drehachse 47 drehbar an einem Handgriff 48 angeordnet. Der Handgriff
48 ist U-förmig ausgebildet und an den Querträgern 10, 11 befestigt. Die Drehachse
47 verläuft parallel zu der y-Richtung. Die Übertragungsmechanik 46 überträgt eine
Drehbewegung des Betätigungselements 45 um die Drehachse 47 auf die Gewindespindel
39, so dass die Gewindespindel 39 um die Spindelachse 41 gedreht wird. Die Übertragungsmechanik
46 umfasst Übertragungsräder 49, 50 und einen Übertragungsriemen 51. Das Übertragungsrad
49 ist drehmomentübertragend mit dem Betätigungselement 45 verbunden, wohingegen das
Übertragungsrad 50 drehmomentübertragend mit der Gewindespindel 39 verbunden ist.
Der Übertragungsriemen 51 überträgt eine Drehbewegung des Übertragungsrads 49 auf
das Übertragungsrad 50.
[0041] Zum Schutz der Gewindespindel 39 umfasst die Fein-Positioniereinrichtung 23 Faltenbälge
52, 53, die zwischen dem Lager 42 und der Spindelmutter 40 sowie zwischen dem Lager
43 und der Spindelmutter 40 über der Gewindespindel 39 angeordnet sind.
[0042] Die Schienen-Schleifmaschine 1 umfasst ferner einen Führungsrahmen 54, der um eine
Schwenkachse 55 verschwenkbar an dem Querschlittenrahmen 14 befestigt ist. Die Schwenkachse
55 verläuft parallel zu der x-Richtung. Der Führungsrahmen 54 ist U-förmig ausgebildet.
Der Führungsrahmen 54 umfasst Führungselemente 56, die mit einem jeweiligen ersten
Ende mittels Schwenklagern 57 an einem jeweils zugehörigen Querschlitten-Querträger
17, 18 befestigt sind. Die Führungselemente 56 sind an einem jeweiligen zweiten Ende
mit einem Verbindungselement 58 miteinander verbunden. Der Führungsrahmen 54 ist in
einer Draufsicht betrachtet in dem Innenraum 19 des Querschlittens 13 angeordnet.
[0043] Zum Verschwenken des Führungsrahmens 54 umfasst die Schienen-Schleifmaschine 1 eine
Schwenkeinrichtung 59. Die Schwenkeinrichtung 59 ist an dem Querschlitten 13 und dem
Führungsrahmen 54 befestigt. Mittels der Schwenkeinrichtung 59 ist der Führungsrahmen
54 relativ zu dem Querschlitten 13 um die Schwenkachse 55 verschwenkbar. Die Schwenkeinrichtung
59 umfasst ein Betätigungselement 60. Das Betätigungselement 60 ist als Handrad ausgebildet.
Zum Verschwenken umfasst die Schwenkeinrichtung 59 ein nicht näher dargestelltes Zahnrad
und eine zugehörige Zahnstange. Das Zahnrad ist drehbar an dem Querschlitten 13 gelagert
und mit dem Betätigungselement 60 verbunden. Die Zahnstange ist an dem Führungsrahmen
54 gelagert und wirkt zum Verschwenken mit dem Zahnrad zusammen.
[0044] Zum auswechselbaren Anordnen einer ersten Schleifeinheit 61 oder einer zweiten Schleifeinheit
62 umfasst die Schienen-Schleifmaschine 1 einen Schleifeinheit-Träger 63. Der Schleifeinheit-Träger
63 ist an dem Führungsrahmen 54 gelagert. Der Schleifeinheit-Träger 63 umfasst rohrförmige
Tragelemente 64, die an den Führungselementen 56 linear geführt sind. Die Tragelemente
64 sind an einem dem Maschinenrahmen 3 abgewandten Ende mit einem Verbindungselement
65 miteinander verbunden, so dass der Schleifeinheit-Träger 63 U-förmig ausgebildet
ist.
[0045] Der Schleifeinheit-Träger 63 ist an dem Führungsrahmen 64 mittels einer Vertikal-Positioniereinrichtung
66 linear verlagerbar. Die Vertikal-Positioniereinrichtung 66 umfasst eine Gewindespindel
67, die drehbar an dem Verbindungselement 58 des Führungsrahmens 54 gelagert ist.
Die Gewindespindel 67 ist mit einem Betätigungselement 68 verbunden. Das Betätigungselement
68 ist als Handrad ausgebildet. Die Vertikal-Positioniereinrichtung 66 umfasst ferner
eine Spindelmutter 69, die fest mit dem Verbindungselement 65 des Schleifeinheit-Trägers
63 verbunden ist. Durch Drehen des Betätigungselements 68 ist der Schleifeinheit-Träger
63 in Abhängigkeit der Drehrichtung nach oben oder nach unten, also in der z-Richtung,
linear verlagerbar.
[0046] Zum auswechselbaren Befestigen der ersten Schleifeinheit 61 oder der zweiten Schleifeinheit
62 weist die Schienen-Schleifmaschine 1 eine Schnellwechseleinrichtung 70 auf. Mittels
der Schnellwechseleinrichtung 70 ist - wie in den Fig. 1 bis 5 dargestellt ist - die
erste Schleifeinheit 61 an dem Schleifeinheit-Träger 63 und somit an dem Querschlitten
13 befestigt. Die erste Schleifeinheit 61 ist mittels der Schnellwechseleinrichtung
70 an den Tragelementen 64 befestigt. Die erste Schleifeinheit 61 ist somit mittels
der Führungsrollen 4 in der x-Richtung verlagerbar, mittels des Querschlittens 13
in der y-Richtung verlagerbar, mittels des Führungsrahmens 54 um die Schwenkachse
55 verschwenkbar und/oder mittels des Schleifeinheit-Trägers 63 in der z-Richtung
verlagerbar.
[0047] Die erste Schleifeinheit 61 dient zum Profilieren einer Schiene 2. Die erste Schleifeinheit
61 umfasst einen Schleifwerkzeugantrieb 71, der ein erstes Schleifwerkzeug 72 um eine
erste Drehachse 73 drehantreibt. Das Schleifwerkzeug 72 ist als Schleiftopf ausgebildet.
Die Drehachse 73 verläuft parallel zu einer durch den Führungsrahmen 54 aufgespannten
Ebene E. Die Drehachse 73 verläuft schräg zu der z-Richtung. Hierdurch wird ein Schleif-Freiwinkel
ausgebildet.
[0048] Demgegenüber dient die zweite Schleifeinheit 62 zum Entgraten einer Schiene 2. Die
zweite Schleifeinheit 62 ist - wie in Fig. 6 dargestellt - an dem Schleifeinheit-Träger
63 und somit an dem Querschlitten 13 befestigt. Die zweite Schleifeinheit 62 umfasst
einen Schleifwerkzeugantrieb 74, der ein zweites Schleifwerkzeug 75 um eine zweite
Drehachse 76 drehantreibt. Das zweite Schleifwerkzeug 75 ist als Schleifscheibe ausgebildet.
Die Drehachse 76 verläuft quer, insbesondere senkrecht, zu einer durch den Führungsrahmen
54 aufgespannten Ebene E.
[0049] Der jeweilige Schleifwerkzeugantrieb 71, 74 umfasst einen Verbrennungsmotor. Die
jeweilige Schleifeinheit 61, 62 ist zweiseitig an dem Schleifeinheit-Träger 63 gelagert.
Hierdurch ist die jeweilige Schleifeinheit 61, 62 exakt und zuverlässig befestigt.
Der U-förmige Schleifeinheit-Träger 63 ist durch die zweiseitige Lagerung der jeweiligen
Schleifeinheit 61, 62 versteift.
[0050] Die Schnellwechseleinrichtung 70 umfasst erste Schnellwechselelemente 77 und zugehörige
zweite Schnellwechselelemente 78. Die ersten Schnellwechselelemente 77 sind an einander
zugewandten Seiten der Tragelemente 64 befestigt. Zugehörige zweite Schnellwechselelemente
78 sind an der jeweiligen Schleifeinheit 61, 62 befestigt. Der Abstand und die Position
der ersten Schnellwechselelemente 77 entsprechen dem Abstand und der Position der
zweiten Schnellwechselelemente 78. Ein jeweiliges erstes Schnellwechselelement 77
bildet mit dem zugehörigen zweiten Schnellwechselelement 78 eine Linearführung L aus.
Hierzu umfasst das jeweilige erste Schnellwechselelement 77 beispielsweise eine Nut,
wohingegen das zugehörige zweite Schnellwechselelement 78 einen entsprechenden Vorsprung
umfasst. Die jeweilige Linearführung L ist im Querschnitt beispielsweise schwalbenschwanzförmig
ausgebildet. Die durch die Schnellwechselelemente 77, 78 ausgebildeten Linearführungen
L verlaufen quer, insbesondere senkrecht, zu einer durch den Führungsrahmen 54 aufgespannten
Ebene E. Die zweiten Schnellwechselelemente 78 sind mittels zugehöriger Betätigungselemente
79 verlagerbar. Die Betätigungselemente 79 sind beispielsweise als Schwenkhebel ausgebildet.
Durch Betätigen der Betätigungselemente 79 werden die ersten Schnellwechselelemente
77 gegen die zugehörigen zweiten Schnellwechselelemente 78 verklemmt. Die jeweilige
Schleifeinheit 61, 62 ist somit mittels der Schnellwechseleinrichtung 70 formschlüssig
und reibschlüssig an dem Schleifeinheit-Träger 63 befestigt.
[0051] Nachfolgend ist die Funktionsweise der Schienen-Schleifmaschine 1 beschrieben:
Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Schienen-Schleifmaschine 1 dient beispielsweise
zum Profilieren einer Schiene 2. Die erste Schleifeinheit 61 wird mittels der Grob-Positioniereinrichtung
22 in der Querrichtung bzw. in der y-Richtung grob positioniert und mittels der Fein-Positioniereinrichtung
23 in der Querrichtung bzw. y-Richtung fein positioniert. Zum Grob-Positionieren wird
von einem Bediener die Arretiereinheit 29 mittels des Arretier-Betätigungselements
33 gelöst und das Betätigungselement 25 in einer gewünschten Schwenkrichtung um die
Schwenkachse 27 verschwenkt. Durch das Verschwenken wird der Winkel α verändert und
das Verbindungselement 26 um die Schwenkachse 28 verschwenkt. Dadurch, dass das Verbindungselement
26 mit der Spindelmutter 40 der Fein-Positioniereinrichtung 23 verbunden ist, wird
der Querschlitten 13 in der y-Richtung bzw. parallel zu der y-Richtung linear auf
dem Maschinenrahmen 3 verfahren. Die Spindeleinheit 38 ist selbsthemmend ausgebildet,
so dass die von dem Verbindungselement 26 verursachte Bewegung der Spindelmutter 40
nicht in einer Drehbewegung der Gewindespindel 39 resultiert, sondern in einer Linearbewegung
des Querschlittens 13.
[0052] Zum Fein-Positionieren des Querschlittens 13 wird die Grob-Positioniereinrichtung
22 zunächst in einer gewünschten Grob-Position arretiert. Hierzu wird von dem Bediener
das Arretier-Betätigungselement 33 nicht weiter betätigt. Das Arretierelement 30 wird
aufgrund der Vorspannkraft des Federelements 37 zu dem Gegen-Arretierelement 31 verlagert,
so dass das Arretierelement 30 zwischen zwei Zähne 32 des Gegen-Arretierelements 31
eingreift und die Grob-Positioniereinrichtung 22 arretiert.
[0053] In der eingestellten Grob-Position erfolgt ein exaktes Positionieren des Querschlittens
13 mittels der Fein-Positioniereinrichtung 23. Hierzu wird von dem Bediener das Betätigungselement
45 in einer gewünschten Drehrichtung um die Drehachse 47 gedreht. Die Drehbewegung
wird über die Übertragungsmechanik 46 auf die Gewindespindel 39 übertragen, die um
die Spindelachse 41 rotiert. Dadurch, dass die Spindelmutter 40 aufgrund der arretierten
Grob-Positioniereinrichtung 22 in der Querrichtung bzw. y-Richtung ortsfest ist, wird
der Querschlitten 13 durch eine lineare Relativbewegung der Gewindespindel 39 zu der
Spindelmutter 40 in der Querrichtung bzw. y-Richtung linear verlagert und exakt positioniert.
Die Grob-Positioniereinrichtung 22 und die Fein-Positioniereinrichtung 23 wirken über
die Spindeleinheit 38 somit auf ein und denselben Querschlitten 13.
[0054] Zum weiteren Positionieren der ersten Schleifeinheit 61 kann der Führungsrahmen 54
mittels der Schwenkeinrichtung 59 um die Schwenkachse 55 verschwenkt werden. Die erste
Schleifeinheit 61 kann mittels der Vertikal-Positioniereinrichtung 66 in der z-Richtung
linear verlagert und somit zu der Schiene 2 zugestellt bzw. in der Höhe eingestellt
werden. Ferner kann die Schienen-Schleifmaschine 1 in der x-Richtung mittels der Führungsrollen
4 manuell verlagert werden. Das Profilieren der Schiene 2 mittels des ersten Schleifwerkzeugs
72 erfolgt in üblicher Weise.
[0055] Zum Auswechseln der ersten Schleifeinheit 61 wird der Querschlitten 13 mittels der
Grob-Positioniereinrichtung 22 zwischen die Schienen 2 verlagert. Anschließend werden
die Betätigungselemente 79 der Schnellwechseleinrichtung 70 gelöst, so dass die Klemmung
der ersten Schleifeinheit 61 zu dem Schleifeinheit-Träger 63 gelöst wird. Die erste
Schleifeinheit 61 kann nun aus dem Schleifeinheit-Träger 63 manuell entfernt werden.
Hierzu wird die erste Schleifeinheit 61 quer zu der von dem Führungsrahmen 54 aufgespannten
Ebene E linear verlagert, so dass die zweiten Schnellwechselelemente 78 aus den zugehörigen
ersten Schnellwechselelementen 77 entfernt werden.
[0056] Zum Befestigen der zweiten Schleifeinheit 62 an dem Schleifeinheit-Träger 63 wird
die zweite Schleifeinheit 62 mit den zweiten Schnellwechselelementen 78 in die ersten
Schnellwechselelemente 77 eingeführt. Anschließend werden die Betätigungselemente
79 betätigt, so dass die zweite Schleifeinheit 62 in dem Schleifeinheit-Träger 63
verklemmt wird. Die zweite Schleifeinheit 62 ist nun mittels der Schnellwechseleinrichtung
70 formschlüssig und reibschlüssig mit dem Schleifeinheit-Träger 63 verbunden. Die
Schienen-Schleifmaschine 1 mit der zweiten Schleifeinheit 62 ist in Fig. 6 veranschaulicht.
[0057] Mittels des zweiten Schleifwerkzeugs 75, das als Schleifscheibe ausgebildet ist,
kann eine Schiene 2 beispielsweise entgratet werden. Ein Entgraten ist beispielsweise
bei abzweigenden Schienen 2 einer Weiche erforderlich. Die zweite Schleifeinheit 62
kann zum Entgraten einer abzweigenden Schiene 2 in einfacher Weise mittels der Grob-Positioniereinrichtung
22 in der Querrichtung bzw. y-Richtung positioniert werden. Die Schienen-Schleifmaschine
1 befindet sich hierzu auf den gerade verlaufenden Schienen 2. Die Arretiereinheit
29 wird mittels des Arretier-Betätigungselements 33 gelöst. Über das Arretier-Betätigungselement
33 wird das Zugelement 34 betätigt, das das Arretierelement 30 entgegen der Kraft
des Federelements 37 aus dem Gegen-Arretierelement 31 verlagert. Der Querschlitten
13 und somit die zweite Schleifeinheit 62 können durch Verschwenken des Betätigungselements
25 um die Schwenkachse 27 einfach und schnell in der Querrichtung bzw. y-Richtung
positioniert werden. Das weitere Positionieren der zweiten Schleifeinheit 62 erfolgt
in der bereits beschriebenen Weise. Das Auswechseln der zweiten Schleifeinheit 62
und das Befestigen der ersten Schleifeinheit 61 erfolgt wie oben bereits beschrieben.
[0058] Nachfolgend ist anhand von Fig. 7 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Zur besseren Veranschaulichung der Grob-Positioniereinrichtung 22 und der Fein-Positioniereinrichtung
23 sind in Fig. 7 der Führungsrahmen 54, die Schwenkeinrichtung 59, die erste Schleifeinheit
61 bzw. die zweite Schleifeinheit 62, der Schleifeinheit-Träger 63 und die Vertikal-Positioniereinrichtung
66 nicht dargestellt. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Betätigungselement
25 der Grob-Positioniereinrichtung 22 mittels einer Linearführung 80 relativ zu dem
Maschinenrahmen 3 linear in der Querrichtung bzw. y-Richtung verlagerbar. Das Betätigungselement
25 ist mit der Spindelmutter 40 verbunden. Die Betätigungsmechanik 24 umfasst somit
im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel kein Verbindungselement. Die Betätigungsmechanik
24 umfasst demgegenüber das Betätigungselement 25 und die Linearführung 80. Das Arretierelement
30 der Arretiereinheit 29 wirkt direkt mit dem Maschinenrahmen 3 zusammen. Das Arretierelement
30 ist beispielsweise als Bremsklotz ausgebildet. Das Arretierelement 30 arretiert
die Grob-Positioniereinrichtung 22 reibschlüssig relativ zu dem Maschinenrahmen 3.
Das Betätigungselement 25 der Fein-Positioniereinrichtung 23 ist direkt an der Gewindespindel
39 befestigt. Hinsichtlich des weiteren Aufbaus und der weiteren Funktionsweise wird
auf die Beschreibung des vorangegangenen Ausführungsbeispiels verwiesen.
[0059] Die Merkmale der Ausführungsbeispiele können in beliebiger Weise miteinander kombiniert
werden.
1. Schienen-Schleifmaschine zum Schleifen von Schienen eines Gleises mit
- einem Maschinenrahmen (3),
- mehreren Führungsrollen (4), die zum manuellen Verschieben der Schienen-Schleifmaschine
(1) auf Schienen (2) an dem Maschinenrahmen (3) drehbar gelagert sind,
- einem Querschlitten (13), der in einer Querrichtung (y) verlagerbar an dem Maschinenrahmen
(3) gelagert ist, und
- mindestens einer Schleifeinheit (61, 62), die an dem Querschlitten (13) angeordnet
ist,
gekennzeichnet
durch eine Grob-Positioniereinrichtung (22) zum Grob-Positionieren und eine Fein-Positioniereinrichtung
(23) zum Fein-Positionieren des Querschlittens (13) in der Querrichtung (y).
2. Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Grob-Positioniereinrichtung (22) eine Betätigungsmechanik (24) umfasst, die insbesondere
mit der Fein-Positioniereinrichtung (23) verbunden ist.
3. Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Betätigungsmechanik (24) ein Betätigungselement (25) umfasst, das relativ zu
dem Maschinenrahmen (3) verlagerbar ist.
4. Schienen-Schleifmaschine nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fein-Positioniereinrichtung (23) ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil umfasst,
die zum Fein-Positionieren relativ zueinander verlagerbar sind, und
dass ein Betätigungselement (25) der Grob-Positioniereinrichtung (22) mit dem zweiten
Bauteil verbunden ist.
5. Schienen-Schleifmaschine nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Grob-Positioniereinrichtung (22) eine Arretiereinheit (29) zum Arretieren und
Lösen einer Grob-Position umfasst.
6. Schienen-Schleifmaschine nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Fein-Positioniereinrichtung (23) eine Spindeleinheit (38) mit einer Gewindespindel
(39) und einer Spindelmutter (40) umfasst.
7. Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Spindelmutter (40) mit einer Betätigungsmechanik (24) der Grob-Positioniereinrichtung
(22) verbunden ist.
8. Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Gewindespindel (39) mittels Lagern (42, 43) drehbar an dem Querschlitten (13)
gelagert ist.
9. Schienen-Schleifmaschine nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Fein-Positioniereinrichtung (23) ein Betätigungselement (45) umfasst.
10. Schienen-Schleifmaschine nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Querschlitten (13) einen geschlossenen Querschlittenrahmen (14) umfasst.
11. Schienen-Schleifmaschine nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch einen Führungsrahmen (54), der an dem Querschlitten (13) um eine parallel zu einer
Längsrichtung (x) verlaufende Schwenkachse (55) verschwenkbar gelagert ist.
12. Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Schleifeinheit-Träger (63) zum Anordnen der mindestens einen Schleifeinheit
(61, 62), der insbesondere an dem Führungsrahmen (54) in einer Vertikalrichtung (z)
verlagerbar gelagert ist.
13. Schienen-Schleifmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
dass der Führungsrahmen (54) zwei Führungselemente (56) umfasst, an denen zwei Tragelemente
(64) zum Anordnen der mindestens einen Schleifeinheit (61, 62) gelagert sind.
14. Schienen-Schleifmaschine nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Schleifeinheit (61, 62) auswechselbar befestigt ist.
15. Schienen-Schleifmaschine nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch eine erste Schleifeinheit (61) zum Profilieren einer Schiene (2) und eine zweite
Schleifeinheit (62) zum Entgraten einer Schiene (2).
16. Verfahren zum Schleifen von Schienen eines Gleises mit den Schritten:
- Bereitstellen einer Schienen-Schleifmaschine (1) nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 15,
- Grob-Positionieren und/oder Fein-Positionieren des Querschlittens (13) relativ zu
dem Maschinenrahmen (3), und
- Schleifen einer Schiene (2) mittels der mindestens einen Schleifeinheit (61, 62).