JPH0472626B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は内側フランジ面を有する少なくとも１
つのフランジと踏面とから成る輪郭の一部の範囲
では基準輪郭からの偏差及び輪郭の一部の範囲で
は摩耗輪郭を有する軌道車輪の輪郭の材料節約的
修正方法にして、切削による新たな輪郭の仕上げ
の前に鍛造及び又は圧延によつて粗輪郭を再成形
する方法に関する。この際軌道車輪は単一要素並
びに車軸の構成部分であり得る。ここに「粗輪
郭」とは輪郭が切削によつて仕上げられる前の車
輪の輪郭をいうものとする。

（従来の技術） 輪郭の少なくとも一部が基準輪郭から偏差を有
する、軌道車輪の輪郭の修正方法にして、切削に
よつて行われる方法は、例えば雑誌
「werkstattstechnik」1965年第２巻69〜74頁記載
の「機関車車輪タイヤの輪郭修正」によつてずつ
と以前から公知である。

特にこの記事の第９図は鉄道車輪のそのような
輪郭の種々の状態を示す。そこには最初の出発輪
郭又は更新輪郭（再成形された輪郭をいう、以下
の記載において同様）が点線で表されており、摩
耗した輪郭は実線で表されている。

以上にように主たる摩耗がフランジにあるよう
な摩耗状態では再び正しい輪郭を得るために非常
に多量の材料を切削除去しなければならない。

しかし除去される材料は非常に高価である。従
つて材料の除去は再成形のコスト高の原因となる
のみならず、相応して切削に多くの時間を費や
し、その上除去された材料は最早摩耗には供され
ない。その結果材料の多量の除去によつて鉄道車
輪の寿命は著しく低下する。

従つて従来そのような鉄道車輪の修正の際に出
る切屑の量を最小にするような努力がされた。そ
のために更新輪郭にはラジアル方向において一部
では摩耗した輪郭がそのまま残された。不必要に
多くの材料を除去しないで済むようにするために
切削が最小限度に抑えられたがこの場合摩耗輪郭
と更新輪郭との接続範囲に小さい縞が加工されず
に残ることが生じた。また特に主摩耗がフランジ
摩耗である場合に溶接によつて摩耗した範囲を補
充しようとすることは不成功に終わつた。この方
法は極端に多くの材料、即ち溶接電極材料を必要
とし、極端にコストのかかる方法であるからであ
る。その上溶接された範囲の必要な仕上げ切削加
工は非常に困難であるか長時間を要する。従つて
この方法は実施されていない。

（発明の課題） 本発明は冒頭に記載した方法を新たに材料を付
加することなしに、従来よりも材料を節約して正
しい更新輪郭が得られるようにする方法を提案す
ること課題とする。

（課題の解決のための手段） 本発明によれば、この課題は修正される輪郭の
ラジアル位置が決定される前に、最も著しく摩耗
した範囲に鍛造及び又は圧延によつて少なくとも
部分的に材料が充填され、修正された輪郭のラジ
アル位置が決定される前にフランジは少なくとも
部分的に出発状態に比して多きな厚さをつくるた
めに鍛造及び又は圧延され、踏面の少なくとも一
部の範囲は変形を受け、その際ラジアル方向に高
く盛り上がつている部分は少なくとも部分的に圧
縮され、それによつてラジアル方向に低く沈降し
ている範囲は少なくとも部分的に充填されること
によつて解決される。鍛造及び又は圧延によつ
て、摩耗しかつ変形した輪郭範囲を補充するため
に、従来切削によつて除去されていた材料が適当
な材料分配によつて有効利用され、それによつて
更新輪郭のラジアル位置を一層外方へ移すことが
達成される。切削されない材料は摩耗に供され、
材料が節約されてそのような車輪の寿命は高めら
れる。

そのような軌道車輪ではフランジの範囲の摩耗
は特に煩わしく、その際この種の摩耗状態では内
側のフランジ面は摩耗しかつ変形され、その結果
フランジ厚さが減少する。この際フランジはラジ
アル方向外方へ向かつて出発状態の高さ以上に降
起するように変形される。このフランジ摩耗はカ
ーブ軌道を走行中に生じる。フランジ摩耗は大き
くなり、一方踏面の範囲の摩耗は比較的小さい。
摩耗及び変形によるフランジの厚さ減少は更新輪
郭が著しくラジアル方向内方に位置することに繋
がる、そのわけは更新輪郭は正しいフランジ厚さ
にとつて充分な材料が使用されるようにラジアル
方向に設定されるからである。

上記のように、主摩耗がフランジ摩耗である
と、切削により更新輪郭の決定される前にフラン
ジが少なくとも厚さを大きくつくるために変形を
受けることによつて更新輪郭の再生のために必要
な切削量の減少が達成される。このことは、例え
ば変形工程によつてフランジの高さが減少され、
かつそれによつて同時にフランジの厚さが増大さ
れることを意味する。変形工程自体は例えば鍛造
及び又は圧延でありうる。フランジが変形工程に
よつて厚くされることによつて、更新輪郭の好適
なラジアル位置が達成されることができ、かつそ
れによつてその後に行われる更新輪郭の切削によ
る仕上げに必要な切削量が最小にされる。

しかし主摩耗が踏面摩耗である場合、踏面は中
央範囲で摩耗しその他の範囲では尚完全に出発状
態を保持している。しかし更新輪郭の形成のため
にはこの出発状態を完全に保持された範囲も従来
は完全に切削除去されなければならなかつた。同
様なことがフランジ範囲の相応した材料量にも通
じる。ここで材料節約的な修正は踏面の少なくと
も一部の範囲が変形され、その際ラジアル方向に
おいて高く盛り上がつた部分は少なくとも部分的
に圧縮され、それによつてラジアル方向において
低く沈降している範囲は正しい輪郭のラジアル位
置が決定される前に少なくとも部分的に充填され
ることによつて達成される。こうして好適な材料
の分配が達成される。低く沈降している摩耗した
輪郭範囲の充填のために従来必要とされた切屑厚
さは正しい輪郭の再成形には必要なくなる、その
わけはこの低い範囲は材料の充填によつて隆起す
るからである。更新輪郭はラジアル方向において
より外方になる。従つて輪郭の仕上げのための切
削のみが行われればよく、そのため従来よりも僅
かな量の材料しか切削される必要がないので材料
の有効利用によつてそのような車輪の寿命は更に
著しく高められる。

（実施例） 第１図は鉄道車輪のフランジの輪郭の断面図を
示す。点線５は摩耗していない最初の出発輪郭を
示す。このことは同様に第２図による断面にも通
じる。一方第１図は主摩耗が踏面摩耗である、即
ち範囲１が摩耗している摩耗輪郭１０を示し、第
２図は主摩耗がフランジ摩耗である、即ち範囲２
が摩耗している摩耗輪郭を示す。第２図からわか
るように、フランジ９は範囲２で磨耗しているだ
けではなく変形もしており、その結果その上方範
囲は出発輪郭５に全体に渡つて変形している。し
かしこのことはフランジ磨耗が優勢な場合に必ず
しも生じるわけではない。

第１図によりフランジ８は僅かに摩耗している
だけであり、フランジのその他の範囲は出発輪郭
５のままである。

第１図による摩耗輪郭１０は再生が切削のみ、
例えばフライス削り又は旋削のみによつて正しい
輪郭６の部分まで行われる。その結果正しい輪郭
６は出発輪郭５に対して寸法１２だけラジアル方
向内方へずらされなければならない。フランジの
指頭部の範囲並びに高く盛り上つた部分１８及び
フランジＲ部の範囲２２は切削除去されなければ
ならない。本発明によれば原価の高い材料のこの
ような除去を回避するために、高く盛り上がつた
部分１８は例えば鍛造及び又は圧延によつて変形
され、それによつてその部分は矢印２１で示すよ
うに低い位置にある範囲１９に流動されて範囲１
８は沈降し、範囲１９は隆起する。更に必要であ
ればフランジ８のフランジ指状部の左上がりのハ
ツチング部分が変形されることができ、その結果
ここでも材料は略矢印２１の方向に流動する。そ
れによつて高く盛り上がつた部分１８及び場合に
よつてはフランジ８のフランジ指状部の範囲にお
いて左上がりのハツチングされた部分が圧縮され
かつ右上がりのハツチングで示す踏面１７の範囲
１は隆起する。この錯置によつて修正された材料
６の位置は踏面１７に続くフランジ８及びフラン
ジ内面１６と共にラジアル方向であり一層外方に
位置することは可能である。この修正されるべき
輪郭３は寸法１３だけ出発輪郭５から離れてい
る。外部から材料が付加されることなしにかつ僅
かな切削量によつて、切削のみによりつくられる
材料６よりも更にラジアル方向外方の位置に修正
輪郭３を形成することが達成される。こうして材
料は節約されかつ結局車輪の寿命は延ばされる。

本発明の利点は特に輪郭が修正されるべき鉄道
車輪に第２図に示すように著しいフランジ摩耗が
存在する場合に顕著である。摩耗輪郭１１をもつ
第２図による出発状態では切削のみによる場合に
は図示の材料がつくられなければらならず、その
踏面１７は寸法１４だけ出発位置５からラジアル
方向内方へずれている。このことは従来は必要で
あつた、そのわけはさもなければフランジ内面の
正しい位置を備えたフランジ９はつくられること
ができなかつたからである。輪郭１１をもつ摩耗
したフランジは再成形のためには狭過ぎるフラン
ジに摩耗という事実は踏面１７の範囲において全
く不必要な著しい量の材料が切削除去されなけれ
ばならない結果となる。この除去された材料は最
早走行寿命に関係する摩耗には最早供されない。

上記の不経済な状態を解消するために、外部か
ら材料を補充する必要なしに摩耗したフランジ９
が例えば鍛造及び又は圧延によつて変形され、そ
れによつて材料がフランジ指状部尖端から矢印２
０の方向に圧縮され、その結果フランジ尖端で左
上がりのハツチングを施した材料が圧縮され、か
つ右上がりのハツチングされた寸法だけフランジ
を厚くする。このフランジ９の厚肉化によつて寸
法１５だけ出発輪郭５から離れている修正される
輪郭４を得ることが達成できる。特に踏面の範囲
において、寸法１４と１５との差に相当する材料
量が節約されることができる。修正される輪郭４
の仕上げのためには、変形された範囲内での踏面
の僅かな修正が行われるだけで充分であり、十字
線を施された範囲２３における過剰材料が除去さ
れるだけでよい。

第３ａ図及び第３ｂ図に示すように本発明によ
る鉄道車輪の輪郭の再成形方法を実施するために
切削による仕上げの前の粗輪郭を形成するための
鍛造及び又は圧延装置が使用される。車輪３１を
備えた車軸３０がリフトブロツク３２上に支持さ
れ、その際車輪３１は端面では側方案内ローラ３
３によつて軸線方向を支承され、車輪の周囲は車
輪３１を摩擦駆動するための支持ローラ３４によ
つて支持されている。支持ローラ３４はモータ３
５によつて駆動される。車軸３０の上方にはハウ
ジングに鍛造及び圧延装置３６が固定されてお
り、３６は鍛造及び又は圧延ローラ３７を備え、
鍛造及び圧延ローラ３７はモータ３８によつて駆
動される。鍛造及び又は圧延ローラ３７は車輪３
１に押圧されて摩耗した車輪の輪郭を鍛造及び又
は圧延によつて過剰な材料部分の材料を材料の欠
損部分の充填のために及び出発状態を保持してい
ない部分の整形のために変形される。加熱装置３
９は加熱ヘツド４０を備え、加熱ヘツド４０は車
輪３１に当接して鍛造及び又は圧延の際の車輪３
１の加熱に使用される。

（発明の効果） 摩耗した材料の好適な変形、特に摩耗したフラ
ンジの好適な変形によつて外部から材料を補充す
る必要なしに、車輪に残つている材料を好適な分
配によつて材料を有効に利用しかつ好適なラジア
ル位置に修正された輪郭をつくることが達成され
る。こうして原価の高い車輪タイヤ材料が節約さ
れかつそのような車輪の寿命が著しく延ばされる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は鉄像車輪フランジの輪郭のラジアル断
面図であり、主摩耗が路面摩耗である場合におけ
る種々の輪郭が重ねて表されているものそして第
２図は第１図と同様な図であつて主摩耗がフラン
ジ摩耗である場合のラジアル断面図、第３ａ図は
鍛造及び又は圧延装置の図式的正面図そして第３
ｂ図は鍛造及び又は圧延装置の側面図である。 図中符号、１……範囲、２……範囲、３……修
正されるべき輪郭、４……修正されるべき輪郭、
８……フランジ、９……フランジ、１０……摩耗
輪郭、１１……摩耗輪郭、１７……踏面、１８…
…盛り上がつた部分、１９……沈降した部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内側フランジ面を有する少なくとも１つのフ
   ランジと踏面とから成る輪郭の一部の範囲では基
   準輪郭からの偏差及び輪郭の一部の範囲では材料
   摩耗を有する軌道車輪の輪郭の材料節約的修正方
   法にして、鍛造及び又は圧延によつて粗輪郭が再
   成形される方法において、 修正される輪郭３，４のラジアル位置が決定さ
   れる前に、最も著しく摩耗した範囲１，２に鍛造
   及び又は圧延によつて少なくとも部分的に材料が
   充填され、そして修正される輪郭３，４のラジア
   ル位置が決定される前に一方ではフランジ８，９
   が少なくとも部分的に出発状態１０，１１に比し
   て大きな厚さをつくるために鍛造及び又は圧延さ
   れ、他方では踏面１７の少なくとも一部の範囲
   １，１８が鍛造及び又は圧延されその際ラジアル
   方向に高く盛り上がつている部分１８は少なくと
   も部分的に圧縮され、それによつてラジアル方向
   に低く沈降した範囲１９は少なくとも部分的に充
   填されることを特徴とする前記修正方法。