DE60110177T2

DE60110177T2 - Control device for a rail grinding machine

Info

Publication number: DE60110177T2
Application number: DE60110177T
Authority: DE
Inventors: Jean-Marie Bressan
Original assignee: Societe des Anciens Etablissements Lucien Geismar SAS
Current assignee: Societe des Anciens Etablissements Lucien Geismar SAS
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2021-09-29
Also published as: FR2814765A1; FR2814765B1; EP1193345A1; DE60110177D1; ATE293720T1; EP1193345B1

Abstract

The grinding machine, consisting of a grinding wheel (1) on a carrier (2) that can be moved in a supporting frame between positions in contact with or separated from a workpiece such as a rail (6), has a grinding wheel position monitor incorporating a spark detector and light sensor, with signals transmitted between them via an optical fibre. The position monitor has a duct in the form of a tapering channel through a block, preferably of aluminum, and a transparent window.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der Schleifscheibe einer Schleifmaschine für Werkstücke, wie etwa Schienen, mit einer Vorrichtung zum Tragen der Schleifscheibe, die in einem Traggestell zwischen einer Stellung, in welcher die Schleifscheibe von dem zu schleifenden Werkstück beabstandet ist, und einer Stellung verstellbar ist, in welcher die Schleifscheibe mit diesem Werkstück in Kontakt steht, und einer Vorrichtung zum Erfassen des Kontakts der Schleifscheibe mit dem Werkstück.The The invention relates to a device for controlling the grinding wheel a grinding machine for Workpieces, such as rails, with a device for supporting the grinding wheel, in a support frame between a position in which the grinding wheel spaced from the workpiece to be ground is, and a position is adjustable, in which the grinding wheel with this workpiece in contact, and a device for detecting the contact the grinding wheel with the workpiece.

Eine Steuerungseinrichtung dieser Art ist aus der EP 05 93 361 in deren Anwendung beim Schleifen von Eisenbahnschienen bekannt, um das Profil nachzuschleifen bzw. um Spuren von welliger Abnutzung oder durchgerutschten Rädern zu beseitigen. Das Hauptproblem bei einem solchen Schleifprozess liegt in der schnellen Abnutzung der Schleifscheibe im Laufe des Betriebs. Um mit Genauigkeit die Schleiftiefe kontrollieren zu können, ist es erforderlich, diese Abnutzung durch eine genaue Lokalisierung der Schleifscheibe bezüglich der Schienen auszugleichen, indem der Kontaktpunkt zwischen Schiene und Schleifscheibe bestimmt wird. Bei bekannten Verfahren finden Methoden zum Begrenzen des Drucks der Schleifscheibe auf die Schiene bzw. manuelle Zustellungen Anwendung, was keine ausreichende Präzision gewährleistet und keine Integration in diesen automatischen Prozess ermöglicht.A control device of this kind is known from EP 05 93 361 in their application in the grinding of railroad tracks known to regrind the profile or to eliminate traces of wavy wear or slipped wheels. The main problem with such a grinding process is the rapid wear of the grinding wheel during operation. In order to be able to control the grinding depth with accuracy, it is necessary to compensate for this wear by precisely locating the grinding wheel with respect to the rails, by determining the contact point between the rail and the grinding wheel. In known methods, methods for limiting the pressure of the grinding wheel on the rail or manual feed apply, which does not ensure sufficient precision and does not allow integration into this automatic process.

Andererseits liegt eines der für das Schleifen von Schienen charakteristischen Probleme, durch welche die Lokalisierung erschwert wird, in den Arbeitsbedingungen, nämlich in Belastungen durch Lichteffekte, elektromagnetischen und akustischen Belastungen, etc. (siehe beispielsweise JP-A-63 200 967 und JP-A-04 063 671). Dieses Problem ist für jede Baustelle spezifisch und geht mit erschwerenden Anwendungsbedingungen einher, wie etwa Vibrationen, vorhandenen Metallteilchen, Hitze, etc.on the other hand is one of the for the grinding of rails characteristic problems, by which localization is made more difficult in working conditions, namely in Exposure to light effects, electromagnetic and acoustic loads, etc. (see, for example, JP-A-63 200 967 and JP-A-04 063 671). This problem is for every construction site specific and is associated with aggravating conditions of use, such as vibrations, existing metal particles, heat, etc.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die präzise das Ansetzen der Schleifscheibe an der Schiene erfassen kann, und zwar unabhängig von den Anwendungsbedingungen und der Umgebung.The The present invention aims to propose a device which the precise one can detect the attachment of the grinding wheel to the rail, and Although independent from the conditions of use and the environment.

Um dieses Ziel zu erreichen, ist die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Erfassen des Kontakts zwischen der Schleifscheibe und dem zu schleifenden Werkstück aus einer Vorrichtung zum Erfassen der bei diesem Kontakt erzeugten Funken gebildet ist.Around Achieving this goal is the control device according to the invention thereby characterized in that the device for detecting the contact between the grinding wheel and the workpiece to be ground from a Device for detecting the sparks generated during this contact is formed.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung enthält die Erfassungsvorrichtung einen Funkendetektor, der nahe der Schleifscheibe angeordnet ist und mit einem Lichtsensor verbunden ist, der versetzt und an einer vor Belastungen geschützten Stelle angeordnet ist, sowie ein Mittel zum Übertragen des Lichts zwischen dem Detektor und dem Sensor.According to one Feature of the invention contains the detection device a spark detector close to the grinding wheel is arranged and connected to a light sensor, the offset and is arranged at a location protected from stress, and a means for transmitting the light between the detector and the sensor.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind die Übertragungsmittel aus einer Lichtleitfaser gebildet.According to one Feature of the invention are the transmission means formed of an optical fiber.

Die Erfindung wird aus der nachfolgenden erläuternden Beschreibung besser verständlich, aus der sich weitere Ziele, Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen deutlicher ergeben, die sich nur beispielhaft verstehen und eine Ausführungsform der Erfindung darstellen, worin zeigt:The The invention will become more apparent from the following explanatory description understandable, Out of more goals, features, details and benefits the invention with reference to the attached schematic drawings made clearer, which only by way of example understand and an embodiment of Invention, wherein shows:

1 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Maschine zum Schleifen von Schienen, die mit einer Vorrichtung zum Steuern der Schleifscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, 1 FIG. 2 is a schematic perspective view of a rail grinding machine equipped with a grinding wheel controlling apparatus according to the present invention; FIG.

2 eine Ansicht in größerem Maßstab der Schleifscheibentragvorrichtung, die mit der erfindungsgemäßen Funkenerfassungsvorrichtung ausgestattet ist, 2 a view on a larger scale of the grinding wheel support device, which is equipped with the spark detection device according to the invention,

3 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung, und 3 a schematic view of the detection device according to the invention, and

4 eine Schnittansicht, welche einen erfindungsgemäßen Funkendetektor zeigt. 4 a sectional view showing a radio detector according to the invention.

Die Erfindung wird anhand der Figuren in Anwendung bei einer Maschine zum automatischen Schleifen von Schienen beschrieben, wie sie in 1 dargestellt ist. Eine derartige Maschine ist in der EP 0 593 361 beschrieben.The invention will be described with reference to the figures applied to a machine for automatic grinding of rails, as shown in FIG 1 is shown. Such a machine is in the EP 0 593 361 described.

Die Maschine enthält im wesentlichen eine Schleifscheibe 1, die auf einem Schleifscheibentragschlitten 2 angeordnet ist, der entlang eines Balkens 3 verfahrbar ist, der an jedem seiner Enden an einer Vorrichtung 4 zum Verschieben des Balkens 3 verschwenkbar gelagert ist. Diese Antriebsvorrichtung 4 zum Verschieben des Balkens ist an einem Modul 5 zum Verdrehen des Balkens um die Schiene 6 herum montiert. Diese Einheit ist an einem Traggestell montiert, das zwei Elemente 8, 9 enthält, die jeweils in Form eines Rahmens ausgeführt sind, durch den hindurch sich die Schiene 6 erstreckt. Die beiden Rahmenelemente sind in Längsrichtung der Schiene 6 in einem bestimmten Abstand zueinander platziert.The machine essentially contains a grinding wheel 1 Sled on a grinding wheel carrying 2 is arranged along a bar 3 is movable, at each of its ends to a device 4 to move the bar 3 is pivotally mounted. This drive device 4 to move the bar is on a module 5 for twisting the bar around the rail 6 mounted around. This unit is mounted on a support frame that has two elements 8th . 9 contains, each carried out in the form of a frame, through which the rail 6 extends. The two frame elements are in the longitudinal direction of the rail 6 placed at a certain distance from each other.

Die Schleifscheibe 1 ist an dem Schlitten 2 drehbar gelagert und wird von einem Hydraulikmotor 11 drehend angetrieben. Die Antriebsvorrichtung 4 zum Verschieben des Balkens 3 enthält im wesentlichen ein Antriebselement 12, wie etwa einen Kraftzylinder mit einer Stange 13, an dessen Ende das Ende des Balkens 3 angelenkt ist. Die Schleifmaschine enthält ferner eine Vorrichtung zum Halten der Schiene 6, die im wesentlichen Anschlagsorgane 15 sowie im Bereich eines jeden Gestellrahmens 8, 9 einen Schienenklemmzylinder 17 und einen Schienenanflanschzylinder 18 aufweist, die senkrecht zur Längsrichtung der Schiene wirken, um diese an die Anschlagselemente 19 anzudrücken.The grinding wheel 1 is on the sled 2 rotatably mounted and is powered by a hydraulic motor 11 driven in rotation. The drive device 4 to move the bar 3 essentially contains a drive element 12 , like a Kraftzy linder with a pole 13 , at the end of the bar 3 is articulated. The grinding machine further includes a device for holding the rail 6 , which are essentially stop organs 15 as well as in the area of each frame frame 8th . 9 a rail clamping cylinder 17 and a rail flange cylinder 18 has, which act perpendicular to the longitudinal direction of the rail to these to the stop elements 19 to press.

Erfindungsgemäß trägt der Schleifscheibentragschlitten 2 oberhalb der Schleifscheibe 1 eine Schutzplatte 20 vorzugsweise aus Aluminium, die sich senkrecht zur Achse der Schleifscheibe diese übergreifend erstreckt. Unter der Unterseite dieser Platte ist benachbart zur Schleifscheibe 1 ein Detektor 22 montiert, der das Erkennen ausgegebener Funken ermöglicht, die bei Kontaktierung der Schleifscheibe 1 mit dem zu schleifenden Werkstück, im vorliegenden Beispiel mit der Schiene 6, entstehen. Dieser Detektor enthält im wesentlichen einen Block 21 vorzugsweise aus Aluminium, sowie ein Erfassungsglied in Form einer Pastille bzw. Tablette aus Plexiglas 23, die in dem Block 21 am sich verjüngenden Boden eines konischen Kanals 25 montiert ist, der sich in Richtung der Schleifscheibe 1 öffnet und tangential zu dieser angeordnet ist. Die Kanalöffnung 26 befindet sich in einem bestimmten Abstand von der Kontaktstelle der Schleifscheibe mit der Schiene. Die Tablette ist in einem Träger 28 aufgenommen, der am Ende einer Lichtleitfaser 29 auf Anschlag aufgeschraubt ist. Die Lichtleitfaser wird von einer Spannschraube 30 in dem Block gehalten. Eine Lufteinblasvorrichtung ist im Block integriert und enthält Leitungen 31, die sich in den Kanal 25 öffnen und durch welche Druckluft in den Kanal eingeblasen wird, um zu vermeiden, dass Staub und Schleifpartikel in den Kanal eintreten und zur Plexiglastablette am Kanalboden gelangen können.According to the invention carries the Schleifscheibentragschlitten 2 above the grinding wheel 1 a protective plate 20 preferably made of aluminum, which extends perpendicular to the axis of the grinding wheel this cross. Under the bottom of this plate is adjacent to the grinding wheel 1 a detector 22 mounted, which allows the detection of emitted sparks, when contacting the grinding wheel 1 with the workpiece to be ground, in the present example with the rail 6 , arise. This detector essentially contains a block 21 preferably made of aluminum, as well as a detection member in the form of a pastille or tablet made of Plexiglas 23 that in the block 21 at the tapered bottom of a conical canal 25 mounted in the direction of the grinding wheel 1 opens and is arranged tangentially to this. The channel opening 26 is located at a certain distance from the contact point of the grinding wheel with the rail. The tablet is in a carrier 28 taken at the end of an optical fiber 29 screwed on stop. The optical fiber is powered by a clamping screw 30 held in the block. An air injection device is integrated in the block and contains lines 31 that are in the channel 25 open and through which compressed air is injected into the channel to prevent dust and abrasive particles entering the channel and can reach the Plexiglastablette at the bottom of the channel.

Das andere Ende des Lichtleitfaser 29 ist mit einem Lichtsensor 33 verbunden, der vorteilhaft aus einer Photodiode gebildet und zusammen mit deren Elektronik in einem dichten Gehäuse 34 montiert ist, das an dem Schleifscheibentragschlitten 2 befestigt ist, wie in 2 ersichtlich ist. Das Gehäuse 34 ist zum Funkendetektor 22 versetzt angeordnet und befindet sich an einer Stelle, wo es vor Temperaturschwankungen, Vibrationen, Schleifpartikeln und Staub geschützt ist. Das Gehäuse wird gekühlt, um jegliche Beeinträchtigung der Komponenten zu vermeiden, die es enthält. Wie in 2 ersichtlich ist, befindet sich das Gehäuse im oberen Bereich des Schlittens 2 oberhalb der Schutzplatte 20.The other end of the optical fiber 29 is with a light sensor 33 connected, which advantageously formed of a photodiode and together with their electronics in a sealed housing 34 mounted on the Schleifscheibentragschlitten 2 is attached, as in 2 is apparent. The housing 34 is to the radio detector 22 arranged offset and located in a place where it is protected from temperature fluctuations, vibration, abrasive particles and dust. The housing is cooled to avoid any damage to the components it contains. As in 2 it can be seen, the housing is in the upper part of the carriage 2 above the protective plate 20 ,

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Schleifscheibe am Ende ihrer Längsverlagerung unter einem Neigungswinkel von 1° bis 2° zu den Schienen leicht geneigt. Somit greift die Stirnseite an und es entsteht ein quasipunktförmiger Kontakt der Schleifscheibe mit der Schiene. Der Entstehungsort der Funken beim Ansetzen der Schleifscheibe auf die Schiene ist damit genau definiert.According to one Another feature of the invention, the grinding wheel at the end of her longitudinal displacement at an inclination angle of 1 ° to 2 ° to the rails slightly inclined. Thus, the front side attacks and it arises quasi-point contact the grinding wheel with the rail. The place of origin of the sparks When attaching the grinding wheel to the rail is thus accurate Are defined.

Die Erfindung weist zahlreiche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik auf. Indem ein Verfahren zum optischen Erfassen des Ansetzens der Schleifscheibe an die Schiene durch Erkennen der ausgegebenen Funken vorgeschlagen wird und insbesondere die Lichtfrequenz des in Abhängigkeit von der Temperatur der abgelösten und durch Reibung erhitzten Kornteilchen berücksichtigt wird, ist die Erfindung nicht dem Lärm ausgesetzt, der sich in der Schiene fortsetzt. Der Versatz der Lichterfassungsmittel und Steuerungen vom Punkt zur Lichterfassung durch die Lichtleitfaser gewährleistet einen einwandfreien Schutz vor Temperaturschwankungen, Vibrationen, Staub und Lärm. Der Schutz vor Lichtbelastungen wird durch Verwendung einer Infrarotwellenlänge und eines Erfassungswinkels am Ende der Lichtleitfaser gewährleistet. Ein Schutz vor elektrischen Störeinflüssen wird durch die Anordnung des Sensors und der elektronischen Verarbeitungseinheit in einem kompakten Block erreicht.The The invention has numerous advantages over the prior art. By a method for optically detecting the attachment of the grinding wheel proposed to the rail by detecting the sparks issued and in particular the light frequency of the function from the temperature of the detached and frictionally heated grain particles, is the invention not the noise exposed, which continues in the rail. The offset of the light detection means and controls from the point to light detection by the optical fiber guaranteed a perfect protection against temperature fluctuations, vibrations, Dust and noise. The protection against light exposure is by using an infrared wavelength and ensures a detection angle at the end of the optical fiber. A protection against electrical interference is by the arrangement of the sensor and the electronic processing unit in reached a compact block.

Claims

Device for controlling the grinding wheel ( 1 ) of a workpiece grinding machine, such as rails, with a device ( 2 ) for carrying the grinding wheel ( 1 ) contained in a support frame ( 8th . 9 ) between a position in which the grinding wheel ( 1 ) of the workpiece to be ground ( 6 ) is spaced, and a position is adjustable, in which the grinding wheel ( 1 ) is in contact with this workpiece, and a device ( 22 ) for detecting the contact of the grinding wheel ( 1 ) with the workpiece ( 6 ), which is formed by a device for detecting the sparks generated in this contact, characterized in that the detection device comprises a radio detector ( 22 ), which is close to the grinding wheel ( 1 ) and with a light sensor ( 33 ), which is staggered and located at a location protected from disturbances, and a means ( 29 ) for transmitting the light between the detector ( 22 ) and the sensor ( 33 ).

Control device according to claim 1, characterized in that the means ( 29 ) are formed for transmitting the light signals from an optical waveguide.

Control device according to claim 1 or 2, characterized in that the detector ( 22 ) a detection member ( 23 ) at one end of a channel ( 25 ) limiting member is arranged, which channel in the direction of the grinding wheel ( 1 ), and that the transmission means ( 29 ) with the detection member ( 23 ) connected is.

Control device according to claim 3, characterized in that the detector ( 22 ) a block ( 21 ), preferably of aluminum, in which the aforesaid channel ( 25 ) is formed in the form of a conical channel, at the bottom of which the detection element ( 23 ) is arranged.

Control device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the detection member ( 23 ) is a tablet of transparent material, preferably made of Plexiglas.

Control device according to one of Claims 3 to 5, characterized in that the axis of the channel ( 25 ) an inclination angle (α) with respect to the surface to be ground of the workpiece to be ground ( 6 ), wherein the angle is chosen so that it ensures optimum detection of the sparks, and is arranged tangentially to the place of origin of the sparks.

Control device according to one of Claims 3 to 6, characterized in that the detector ( 22 ) Medium ( 31 ) for blowing compressed air into the detector channel ( 25 ) to prevent the ingress of dust and abrasive particles into the channel.

Control device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the sensor device is a light-detecting element, such as a photodiode ( 33 ) contains.

Control device according to one of claims 1 to 8, characterized in that a protective plate ( 20 ) between grinding wheel and sensor device ( 33 ) is arranged.

Control device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the grinding surface of the grinding wheel ( 1 ) has a small angle of inclination (α), which is a quasi-point-shaped contact of the Schleischeibe ( 1 ) with the workpiece to be ground ( 6 ), the detector ( 22 ) is arranged tangentially to the quasi-point contact point.