JPS5820721B2 - 床下型輪軸切削機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、輪軸の各車輪の円周および内側面に当接可能
でかつ輪軸を駆動しおよび／または支持するロールを備
えた、輪軸を再成形するための床下型輪軸切削機械に関
する。

この種の機械は、例えばボーランド特許明細書第７８１
７３号またはドイツ特許出願公告公報２４２４３０５に
より知られている。

ボーランドの特許明細書には、輪軸を車輪の周囲に隣接
したロールにより少なくとも駆動し、そして輪軸の車輪
の内側面に当接可能なロールにより軸方向に整合しかつ
案内しなければならない床下型輪軸切削機械が示されて
いる。

この場合、内側面に尚接可能なロールが一方の側でかた
く固定されかつ他方の側で液圧的に変位可能に配設され
ている。

このような配置では、車輪ウェブが互に離れるように曲
げられるので再成形加工の際に輪−かくが歪められるか
、または内側面に当接されたロールが、負荷の振動の際
に必らずしも十分な抵抗を示さないので、輪軸が加工中
軸方向に移動する危険がある。

ドイツ特許出願公告公報２４２４３０５によるロール配
置は、外部の軸方向力を全く受けることができない。

輪軸の軸方向には、その加工中実質的に３つの種類の軸
方向力が作用する。

（１）車輪の周囲に隣接するロールの軸が並行に変位す
ることによる摩擦力と、 （２）摩擦位置の幾可学的形状に起因する力と、（３）
切削力の成分。

これらの力が加算されることにより１つの大きな合力と
なる。

従って、軸方向力が大きいことを考慮しなければならな
い。

上記の力の場合、その上大きさと方向が未知である。

それ故、既に述べたように全ての公知の構造では、導入
すべき反作用力の大きさを経験値に従って計算しなけれ
ばならないので不利である。

本発明の課題は、生ずる軸方向力を確実に受けかつ輪軸
の軸方向移動を確実に防止することができる輪軸切削機
械を提案することである。

この課題を解決するには、本発明により、車輪の周面に
当接可能な各ロールに、車輪の内側面に当接可能なロー
ルを付設し、車輪の内側面に当接可能なロールを、それ
ぞれに付設された周囲ロールに対して軸方向に移動でき
ないようにロール担持体に一緒に支承し、ロール担持体
を輪軸軸心の方向に調整可能に案内すれば良い。

この構成において、ロール担持体を輪軸軸心方向に移動
させることにより、ロールを車輪の内側面に当接させる
ことができる。

これにより、車輪周囲に当接可能なロールから出る全て
の軸方向力が共通のロール担持体の内方で短絡され、た
つ全ての残りの軸方向力がロール担持体を介して機械ス
タンドに導かれる。

かくして、その大きさにもかかわらず非常に弱い構成部
品である輪軸自体が外方の曲げ力または変位力から解放
され、このため加工により再成形された外形が相応して
正確になる。

ロール担持体を輪軸軸心の方向に調整できることにより
、輪軸の各車輪の内側面に当接可能に設けられたロール
の設計が可能となり、かつ同時に輪軸の両車輪の間隔位
置の公差を輪軸軸心に関して相互に補償することができ
る。

さらに、ロール担持体の調整可能性により、輪軸切削機
械は同時に種々の軌間の輪軸についても使用可能であり
、かつ調整可能である。

さらに、本発明の別の発展例により、車輪の内側面に当
接可能なロールのピンの軸線を、車輪の周囲に当接可能
なロールの駆動軸の軸線に対し直角な平面に配置するこ
とを提案する。

これによって、特別簡単なロールの使用が可能になる。

本発明の別の発展例により、車輪の内側面に当接可能な
ロールが、それぞれ、これに附設されていて車輪の周囲
に当接可能なロールの軸線を中心として回動可能に、か
つ所望の角度位置に固定可能に配設することを提案する
。

これによって、常に、各車輪の内側面に当接可能なロー
ルの最適な転がり状態が得られる。

以下、本発明を床下型輪軸切削機械の実施例について詳
細に説明する。

本発明の機械は鏡像対称的に構成されているので半分し
か示してない。

本発明の機械において、輪軸３がその軸受ハウジング２
に支持部２８により支持されている。

その支持部２８はしつかりした台２９に支承され、この
台はスタンド４に鋳造されている。

その周面には、車輪１が支持ロールおよび駆動ロール６
．６′により支持されている。

これらのロールは、ロール担持体７に回転可能にかつ軸
方向に移動できないように支承された駆動軸１９．１９
’に固定されている。

各駆動軸１９゜１９′の後端には鎖車が固定され、この
鎖車は駆動鏡２５．２５’を介して、伝動装置２３．２
３’の伝動軸に固定された鎖車と駆動連結している。

伝動装置２３．２３’はロール担持体Ｉに固定されてい
る。

伝動装置２３．２３’にはモータ２２，２２’が固定さ
れている。

モータ２２，２２’の軸には鎖車が取りつけられ、この
鎖車が、伝動装置２３゜２３′の伝動軸に固定された鎖
車と、鎖２４，２４’を介して駆動連結している。

ローラ担持体７の後端が自在継手１１の垂直なピンに支
承されている。

自在継手１１の水平なピンはスライダ１２に支承され、
このスライダは、スタンド４と結合されたブラケット２
０に移動可能に配設されている。

スライダ１２は、ブラケット２０に回転可能にかつ軸方
向に移動できないように支承されたねじスピンドル１３
により調整される。

このスピンドル１３は、四角軸１６と係合するスパナを
用いて作動される。

ロール担持体７の前端は、支持部８に固定された２つの
棒により支持される。

支持部８は、さらに、シリンダ１０内を摺動するピスト
ン９のピストンロッドにより支持される。

シリンダ１０は基台に固定されている。

支持部８に固定された棒およびピストン９のピストンロ
ッドの自由端が球形に形成されかつロール担持体７およ
び支持部８の球形の座に支承されている。

支持ロールと駆動ロール６．６′を有するロール担持体
７の前端が、はぼ車輪１の車輪平面に対し平行な平面内
で支持部８の球形座の中心を中心として回動を行い、そ
してさらに自在継手１１の水平軸線を中心として回動を
行う。

車輪１の周面が回転ふれを有するときに、支持ロールと
駆動ロール６．６′の前述の運動が起る。

車輪１の内側面２１と接触しているのが、ピン３１．３
１’とかたく結合されたロール３０，３０’である。

ピン３１．３１’はロール担持体７の延長部３２ 、３
２’に回転可能にかつ軸方向に変位できないように支承
されている。

ピン３１ならびに３１′の軸線は、輪軸軸線および駆動
軸の軸線１９ならびに１９′と交差するように向けられ
ている。

スタンド４には、支持担持体５が取りつけられている。

その縦案内内を縦スライダ１４が摺動する。

この縦スライダ１４の横案内内を横スライダ１５が摺動
し、この横スライダには回転工具３７が取りつけられて
いる。

縦スライダ１４は、支持担持体５に回転可能にかつ軸方
向に変位できないように支承されたねじスピンドル３６
により移動される。

縦スライダ１４は、ねじスピンドル３６に固定されたバ
ンドル車３８により作動される。

横スライダ１５は、縦スライダ１４に取りつけられた軸
受ブロック４０に回転可能にかつ軸方向に変位できない
ように配置されたねじスピンドル３９により移動される
。

軸受ブロック４０には、さらに、・・ンドル車１７が回
転可能にかつ軸方向に変位できないように支承されてい
る。

鎖車４１がねじスピンドル３９にかつ鎖車４２が・・ン
ドル車軸１７に固定されている。

鎖４３によりバンドル車軸１７とねしスピンドル３９が
互に駆動連結している。

バンドル車軸１７にバンドル車１８が固定されている。

ロール３０．３０’の作用は次の通りである（対称のた
め両側について当てはまる）。

レールから支持ロールと駆動ロール６．６′により持ち
上げられた輪軸３を支持部２８によりその軸受２に支持
することにより、支持部２８が分担輪軸荷重の約１０係
を、支持ロールと駆動ロール６．６′が約９０％を受け
る。

輪軸３が第１図による位置をとるが、ロール３０．３０
’はその側面２１から約１０ｗｆＬ離れている。

それから、輪軸３を回転させ、そして図示の機械半部の
スピンドル１３を作動させてロール３０．３０’を内側
面２１と接触させる。

他方の機械側でも同様にするので、著しい力を輪軸３に
及ぼさなければ、輪軸３が軸方向にのみ変位できないよ
うに固定される。

切削力成分から生じない軸方向力が、輪軸３の各１つの
車輪１についてロール系の内方で受けられ、従って外方
に向ってロール担持体７に作用しない。

軸方向に作用する切削力成分はなるほどロール担持体７
に作用するが、車輪１に作用しないので、車輪１は各曲
げモーメントから完全に自由である。

この利点は重要である。

ロール系の内方の力の短絡により、わずかに切削力のう
ちの軸方向に作用する成分が−これが互に相殺されない
限す−ロール担持体７に作用するので、機械半部でスピ
ンドル１３を、ピストンがシリンダ内を摺動する液圧シ
リンダのピストンロッドに交換することができ、その液
圧シリンダが所属のロール担持体７と共に１つの構成ユ
ニットを形成する。

ロール担持体７に作用する軸方向力がごくわずかなため
、このような液圧駆動の力を非常に小さくしておくこと
ができるので、著しい曲げ力を輪軸３の車輪１に加えず
にロール３０゜３０′のユニットを液圧駆動により軽く
することができる。

機械が非常に小さい直径の輪軸も非常に大きい直径の輪
軸も受は入れることができなければならない場合には、
ロール３０．３０’の軸線の位置を車輪１の内側面２１
に平行な平面内で、予め計算された位置から離す。

第６図と第７図によるロール３０．３０’の支承を行う
ことにより、欠点を除くことができる。

ロール３０ 、３０’は、ハウジング３３．３３’（図
示省略）に回転可能にかつ軸方向に変位できないように
支承されたピン３１゜３１′に取りつけられている。

簡単にするために、記述を図示のロール対に制限する。

ハウジング３３には２つのピン３４．３４’が取りつけ
られており、これらのピンは、ロール担特休７の延長部
３２に回動可能にかつ軸方向に変位できないように支承
されている。

ピン３４゜３４′と駆動軸１９の軸線は同軸である。

ピン３４′が指針３５を担持し、この指針は壁２６の端
面の目盛と協働する。

この目盛には、ロール３０を調整しなければならない輪
軸の測定円直径が記載されている。

ねじ４４ 、４４’を回転させて出し入れすることによ
りハウジング３３を、従ってロール３０をピン３４，３
４’を中心として回動させて（例えば第２図のように傾
斜させて）調整しかつハウジング３３を調整された位置
にかたく保持することができる。

本発明の対象の別の実施態様では、ロール２７が延長部
３２ａに、附設された担持兼駆動ロール６に対し同軸に
配設され、その担持兼駆動ロールは駆動軸１９を介して
ロール担持体７ａに支承されている。

ロール２７の平面が車輪１の内側面２１に隣接していて
内側のフランジ側面との接触を避ける。

この配置の利点は、コンパクトで簡単な構造型式にあり
、かつロール２７が駆動状態で作用できることにもある
。

ロール２７の１駆動効果を有効に実現するために、さら
に軸方向力を相応して設定するのが望ましい。

ロール２７の平面を円錐形に形成するのが、非常に適し
ている。

輪軸の新しい形材から始めるときに、ロール２７の接触
面の中心とロール６の接触面の中心が共通の軸線Ｆ−Ｆ
に生ずるように円錐角を大きく選択する。

このロールの組合わせは、内側フランジ側面が円錐形で
なく平面である形材でも完壁に働らく。

このロール組合わせには、ロール２７と６の周速度がそ
れらの接触面の中心でほとんど同じであり、従ってわず
かな摩損損失しか起らないという別の利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による床下型輪軸切削機械の半分を示す
側面図、第２図は第１図の線Ａ−Ａに沿って切断した機
械の断面図、第３図は第１図の機械の半分の平面図、第
４図はロール組合わせを縦変位させるための駆動装置を
機械の一方の側について第３図の線Ｃ−Ｃに沿って切断
した拡大断面図、第５図は第４図のロール組合わせを縦
変位させるための駆動装置を第４図の線Ｄ−Ｄに沿って
断面した部分平面図、第６図はロール組合わせの支承を
示す、第２図の線Ｂ−Ｂに沿って断面した断面図、第７
図は第６図の線Ｅ−Ｅに沿って断面したロール組合わせ
の支承を示す平面図、第８図はロール組合わせの構造変
更例を示す断面図である０ １・・・・・・車輪、３・・・・・・輪軸、６，６′・
・・・・・車輪の周囲、７．７ａ、３２．３２’・・・
・・・ハウジング、２１・・・・・・車輪の内側面、３
０．３０’、２７・・・・・・ロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機械スタンドを備え、機械スタンドに移動可能に配
   置された少なくとも一つのロール担持体が、鉄道の輪軸
   の各車輪に付設され、ロール担持体には、ロール担持体
   により車輪の周面に当接可能な複数のロールがほぼ水平
   な軸心をもって配置され、これらのロールのうち少なく
   とも一つのロールが駆動可能であり、また輪軸を心出し
   するための手段と、各車輪ごとに設けられた、車輪の内
   側面に当接可能なロールとを備えた、輪軸の車輪の周面
   を再成形するための床下型輪軸切削機械において、車輪
   １の周面に当接可能な各ロール６．６′に、車輪１の内
   側面２１に当接可能なロール３０．３０’。 ２γが付設され、車輪１の内側面に当接可能なロール３
   ０．３０’、２７が、それぞれに付設された周囲ロール
   ６．６′に対してその軸方向に移動できないようにロー
   ル担持体７，７ａ、３２，３２’に一緒に支承され、ロ
   ール担持体７，７ａ、３２゜３２′が輪軸軸心の方向に
   調整可能に案内されていることを特徴とする床下型輪軸
   切削機械。 ２ 車輪の内側面２１に当接可能なロール３０゜３０′
   の軸として役立つピン３１，３１’が一平面において車
   輪１の周囲に当接可能なロール６．６′の駆動軸１９
   、１９’の軸心に対し直角に配置されている特許請求の
   範囲第１項記載の床下型輪軸切削機械。 ３ 車輪１の内側面２１に当接可能なロール３０゜３０
   ′がそれぞれ、これに付設されていて車輪１の周囲に当
   接可能なロール６．６′の軸心を中心として回動可能に
   かつ所望の角度位置に固定可能に配置されている特許請
   求の範囲第２項記載の床下型輪軸切削機械。