A mobile device for the rail cutting repair

本発明は、敷設されたレール、特に鉄道レールの、少なくとも走行面（Fahrspiegels）を切削修復するための移動装置に関するものである。 この装置は、レールの上へ持ち上げたり、レールの上に下ろしたりできる少なくとも１つの切削手段と、レールに沿って移動可能なレール車台（Schinenfarhwerk）とを備えている。
【０００１】
この移動装置は、道路用車台（Strassenfahrwerk）を備えた道路用車両（Strassenfahrzeug）として構成され、道路用車台に対して切削手段（Schienenfahrwerk）を上げたり下げたりできる駆動装置を備えている。
【０００２】
レール、特に鉄道線路のレールは、運転中に、消耗される、特に、レール頭部（Schienenkopf）の変形および/または腐食（Abtragungen）が起こり、走行中に、レールが上がったり下がったり（がたがた音を立ててしまったり）する。 さらに、レール車両の、車輪のフランジの方向に丸く形成されているレール頭部の部分に沿って、材料の除去（Materialverdraengungen）および磨耗が生じる。 そのようなレールの交換をできる限り先延ばしするために、例えば、フライスおよび/または切削によって再び溝をつける（reprofilieren）というように、レールの消耗が容認できないときには、レールを再修復する、つまり、新しい走行面を設けることが知られている。 このために、フライス頭部（Fraeskoepfen）および/または切削装置が備えられたレール車両がレールに沿って走行し、通過中に、レールの切削修復が行われる（ＡＴ２３４１３４およびＡＴ３８８００２Ａ）。
【０００３】
しかし、台（Bett）に敷設されたレールをそのように再修復するためには、このレール上を走行する列車の運行を長く停止する必要がある。 そのような停止の初めに、あるいは停止の始まる前に、修復に適したレール車両を運び込むか、あるいは、その車両を副線路（Nebengleis）に停める必要がある。 このために必要な、修復されるレール区間の走行時間は、本来の修復時間とは異なっている（abgeht）。 特に、距離が離れている場合は、とりわけ通常通りに運行している列車の障害になってはならないので、そのような修復されるレール区間に移動するためのレール車両を運行表に組み込むことが困難な場合もある。
【０００４】
さらなる問題は、レールの修復が、ある時期（Jahreszeit）の間は不可能であることにあり、例えば冬、気温が氷点下以下であると、切削時に、湿式修復（Nassbearbeitung）を行うことはもはや不可能になる。 このような時期には、適したレールの修復を、温度の比較的高い土地で行える可能性がある。 しかし、このために、長距離にわたってレール車両をこのような土地に移動する必要がある。 これによって、このレール車両の運行時間は、しばしば国を超えて、同様に様々な運行表へ組み込まれる。 他に、様々な国の線路を走行するために必要な通行許可証（Ueberstellungsgenehmigungen）を取得する必要がある。 このことは、移動する際に車輪間隔の異なる線路を走行しなければならない場合、さらに複雑になる。
【０００５】
この不都合を防止するために、切削装置を備える道路用車両にレール車台を設けること、および、レール切削工程で、レール車台に備えられた切削装置で、レールに沿って修復することが知られている（ＵＳ - Ａ - ５，５２５，０９８、および、ＥＰ - Ａ１ - ０９５５４１１）。 この場合の不都合は、道路用車両に積載して運搬できるように、切削装置を比較的小さくかつ軽量に構成する必要があるという点にある。 加えて、道路用車両と切削装置との両方のレール車台を設計するのは複雑であり、重くなってしまい、費用も莫大になる。
【０００６】
さらに、どのレール車台にも駆動装置を備える必要がある。 レール修復の精度を上げるため、例えば、振動を回避するために、切削装置をできるだけ硬く、従って、重くすべきであり、費用も高くなる。 道路上を移動可能な車両は、切断力が極めて高いので、フライスの使用には適していない。 フライスを用いることによって起こる振動により、フライスの耐用期間は非常に短い、あるいは、フライスの刃が予想外に早く破損してしまう。
【０００７】
本発明は、これらの不都合および困難を防止することを目的としており、その課題は、簡単な構造ではあるが、切削手段の耐用期間が長く、特に、装置の構造を頑丈にすることにある。 特に、切削手段の磨耗を抑え、切削手段の破損およびこれによって、修復されるレール表面に欠陥が生じるのを防止することにある。
【０００８】
本発明にかかる道路用車両が、切削手段の支持構造として橋構造を備えることによってこれらの課題を解決する。 この切削手段を支える橋構造の中間部分は、車台を支持する橋構造の末端部分よりも高く突き出ている。
【０００９】
この道路用車両は、前後にそれぞれ２つの車軸を有する道路用車台を備えていることが好ましく、その際、道路用車台の最大軸荷重が１０ｔであり、最大許容長（zulaessige Laenge）を超えないことが実用的である。 これによって、特別な許可証（Sondergenehmigung）を必要とせずに、通常の道路通行のための道路用車両として使用されることが保証される。
【００１０】
特に、本発明の課題は、切削手段の耐用期間を長くし、特に、装置に振動が発生することで、修復不能となるような切削手段の破損を回避することにある。
【００１１】
この課題を解決するための特に有利な構成は、レールを欠陥なく修復できるよう、道路用車両が、切削手段を支える橋構造（Brueckenkonstruktion）を備えていることにある。
【００１２】
このために、例えば、高速区間（Hochgeschwindigkeitsstrecken）に必要であるように、許容差をわずかにするために、レールの修復中、切削手段が橋構造の支持台部材（Auflagestellen）の間で支えられていることが有利である。
【００１３】
設計上の簡単な解決法は、道路用車両が、通常のトラックの車両の前端と後端との間に設けられ、切削手段の支持構造として備えられている橋構造をシャシ（Rahmen）として備えていることを特徴としている。
【００１４】
さらに、橋構造は、道路用車両の長手方向に横たわっている車軸（Achse）の周りのねじれ剛性を高めるための支柱部（Aussteifung）を備えていることが実用的である。
【００１５】
また、支柱部は、コンクリート、特に、橋構造の長手支柱に連結されたコンクリートブロックより構成されていることが好ましい。
【００１６】
レール車台が２つの回転台を備えている場合、優れた切断力（Schnittkraefte）を提供することができる。 なお、回転台のうちの１つは、道路用車両の進行の進行方向に対して、切削手段の前方に配置され、もう１つは、道路用車両の後方に配置されている。 回転台のうちの１つが、道路用車両の前方の２つの車軸のすぐ後に配置され、もう１つが、道路用車両の後方の２つの車輪のすぐ後に配置されている場合が有利である。
【００１７】
道路用車両を簡単に線路に乗せたり、線路から出したりするために、少なくとも１つの回転台、好ましくは後方の回転台が、垂直軸に対して９０°回転可能であることが有利である。
【００１８】
切削手段を操作しやすくするためには、線路のレール間に回転台を固定するために、進行方向に対して前方の回転台を回転でき、回転した位置に固定でき、および/または、レールに対して所定の力を加えて固定できることが有利である。
【００１９】
道路用車両の前方の車軸と後方の車軸との間に切削手段を配置しているために、道路用車両を、カルダンシャフト（Kardanwelle）を介してディーゼルユニット（Dieselaggregat）に連結された前方車輪（Vorderraeder）を介して駆動可能であることが有利である。 全輪駆動（Allradantrieb）を備えた道路用車両の万一の場合に備えて、後方車輪は、水力駆動装置（Hydroantriebes）を用いて駆動可能である。 したがって、後方車輪のために、カルダンシャフトを遮断（untergebracht）する必要はない。
【００２０】
道路用車両の駆動装置（Antriebsaggregat）が、レール車台を駆動するためのエネルギー、および、切削手段を駆動するためのエネルギーを供給することが有利である。
【００２１】
レール車台のための駆動装置が、水力または電気駆動装置によって構成されることが有利である。
【００２２】
切削手段は、主軸に取り付けられている。 この主軸は、レール車台に対して、上げたり下げたりでき、水平方向に調節可能であり、また、垂直に延びる回転軸の周りを回転することもできることが有利である。
【００２３】
線路の両方のレールを同時に修復するために、道路用車両の両側に、少なくとも１つの切削手段が備えられている。
【００２４】
また、停止時間を最小限にするために、道路用車両には、切削手段を交換するために、切削手段交換クレーン（Werkzeugwechselkran)、および、特に、切削手段保管庫（Werkzeugmagazin）、および、切削手段調節装置（Werkzeugeinstellvorrichtung）を備えた切削手段交換装置が備えられている。
【００２５】
切削修復を調節するために、レールに対して圧力を加えることができ、切削手段のために、工具供給装置（Werzeugzustelleinrichtung）に連結されている倣い車輪止め（Kopierschuh）が備えられていることが有利である。
【００２６】
切削手段として、フライス手段および／または切削手段が備えられている。 フライス手段を、荒削りを行うために用いてもよい。
【００２７】
レールの実際の溝（Ist-Profil）、および、修復されるレールの溝を、キー頭部（Tastkopf）のような測定装置で測量できることが有利である。
【００２８】
レールを同時に修復するには、少なくとも２つの、前後に並んで配置された手段、例えば、フライス手段および切削手段を用いることが有利である。 これらの手段のために、車両のそれぞれの側面に、２つの主軸が備えられている。
【００２９】
環境保護のために、道路用車両には、吸い取り装置（Saugeinrichtung）、吸い取り管（Saugeleitungen）、および、削りくず貯蔵庫（Spaenebehaelter）を備えた削りくずおよびホコリ除去装置（Spaene-und Staubentsorgungseinrichtung）が備えられている。
【００３０】
第２運転室（Fahrerkabine）を縮小するために、レール上で後進するために道路用車両の運転室に備えられたスクリーン（Bildschirm）に連結されたカメラが、道路用車両の後方の端に配置されている。
【００３１】
道路用車両の運転室の助手席側は、レール上での走行、および、レールを切削修復するための、操作室（Bedingungsstand）として構成されていることが有利である。 道路用車両用として、全ての車両を独自の構造として構成する必要はなく、むしろ、本発明にかかる道路用車両は、トラック車両を改造するだけで十分である。 この場合、車両シャシを、前方車軸の後から後方車軸の前にかけて取り除き、車両シャシを、少なくとも２つの長手支柱で補強する。 この長手支柱は、前方車軸を支える前方車両シャシ、または、後方車軸を支える後方車両シャシによって、直接的または間接的に支えられている。 またさらに、長手支柱を、支柱部を介して互いに連結する。
【００３２】
次に、本発明を、複数の実施例に沿って図面に基づいてより詳しく説明する。 図１は、本発明の道路用車両を示す側面図である。 図２は、部分的に解体された（つまり車体（Aufbauten）を示さない）、本発明にかかる道路用車両を示す側面図である。 図３は、道路用車両を示す正面図である。 図１〜図３が、道路用車両を、道路を走行するために配置したときの状態を示す図であるのに対して、図４は、線路上に配置された道路用車両を示す図である。 図５は、道路用車両を下から見た図である。 図６は、車体のない道路用車両を上から見た図である。 図７は、互いに並んで配置された２つの切削手段を車両の側面に備えた、本発明の道路用車両を示す図である。
【００３３】
図１では、本発明にかかる道路用車両が、道路上を走行している状態、つまり、再び溝がつけられる線路部分に移動しようとしている状態を具体的に示している。 この道路用車両は、基本構想では、４軸のトラックであり、後述するように、該トラックは、敷設されたレール２の少なくとも１つの走行面１を切削修復するように改造されている。 該トラックの軸荷重は約１０ｔであり、その長さは約１２ｍである。 したがって、このトラックは、大型トラックが通行する、ヨーロッパ全ての道路３で、特別な許可証を必要とせずに往来できる。
【００３４】
駆動のために、前輪を駆動するディーゼルモーター４が備えられている。 さらに、ディーゼルモーター４は、発電機５と、場合によっては後輪を駆動する水圧装置（Hydraulikaggregat）６とに連結されている。
【００３５】
走行面１、または、レール２の走行面よりも突出した部分もまた切削修復するために、トラックの道路用車台（１０，１１）の前車軸９の後方側の車軸と、後車軸９の前方側の車軸との間を連結する修復部（Bearbeitungseinheit）７が取り付けられている。 この修復部７は、両矢印の方向に上げたり下げたりできる主軸１２を備えている。 修復部７は、フライス１３または切削盤１４を備えていてもよい。 このように連結した修復部７が、本発明にかかる道路用車両の両側に配置されている。 ２つの主軸１２の間の距離１５は、レール構成のレール２間の距離１５に相当する。 したがって、各々の主軸によって、修復されるレール頭部１６の上に、切削手段１３，１４を持ってくることができる。
【００３６】
さらに、切削手段１３，１４を最適な噛み合せ角度（Eingriffswinkel）に設定するために、主軸１２を水平に調節でき、修復部に対して回転することもできる。
【００３７】
道路用車両をレール上で走行させるために、前車軸８の後方の車軸と、連結された修復部７との間、および、後車軸９の後方には、レール車台１７，１８が、それぞれ１つずつ備えられている。 これらのレール車台１７，１８は、上げたり下げたりでき、上げたり下げたりした位置で固定できる、回転台から構成されている。
【００３８】
後方の回転台１８は、垂直な車軸１９を約９０°回転可能である。 これによって、この回転台１８を、レールと道路との交点、つまり、踏切において、レール２の上に載せることができる。 前方の回転台１７は、垂直な車軸２０の周りを、数度だけ回転できる必要がある。 その目的は、この回転台１７の車輪２２のフランジ２１を、レール２の修復中に、線路のレール２にできる限り隙間がないように隣接させる、あるいは、レールに対して押し付けるためである。 これによって、回転台１７を線路に固定でき、それによって、隙間を設けることなく道路用車両の側面を有効に使用できる。
【００３９】
道路用車両は、カルダンシャフトを介して、前輪駆動装置（Vorderradantrieb）を備えている。 また、全ての車輪を駆動するには、後車軸９を、水で駆動可能であることが望ましい。 ディーゼルモーター４に接続可能な水圧装置５を介して、水圧供給が行われる。
【００４０】
レール２上を走行するための回転台１７および１８の駆動は、水力駆動装置、または電気駆動装置を用いて行われる。 このために、水圧装置６、および、場合によっては発電機５が用いられる。
【００４１】
道路用車両の運転室２３には、道路３上での走行に必要な操作全ての構成が配置されている。 助手席には、レール２上の走行、および、切削手段１３，１４、つまり、フライス手段および／または切削手段を操作するために必要な構成が備えられている。 運転室２３には、スクリーンおよびキーボード（Tastatur）を備えたＰＣも設置されている。 さらに、レール２の修復領域をビデオによって監視するために、もう１つのスクリーンが備えられている。 このＰＣは、工業用ＰＣとして実施されており、ＮＣプログラムが主軸１２を制御し、部分データ（Schnittdaten）を計算する。 ＮＣプログラムには、レール測定装置、例えば、倣い指（Kopierfinger）または他の道路測量装置（Wegaufnehmer）のデータが供給される。 修復されていないレール頭部溝も、修復されたレール頭部溝も、例えば、キー頭部Ｔで測定される。 こうすることによって、少なくとも走行面１を修復する前後の実際の溝を、常に制御することができる。 測量装置から得た測定データを、ＰＣのスクリーンに示し、そこで基準溝と比較する。
【００４２】
また、主軸１２のための駆動装置を、フライスまたは切削盤のような各々の修復技術に合わせて、伝動装置（Getriebe)を有する主軸モーター（Hauptspindelmotor）を介して制御できる。 修復の深さは、倣い車輪止め２４によって制御される。 この倣い車輪止め２４を、主軸１２と対向する側に設定することができ、また、修復されるレール２に、きちんと合わせることができる。 また、切削修復のために、主軸１２には、切削盤１４を自動で引き上げる装置が取り付けられている。
【００４３】
重要なのは、切削手段１３，１４が、回転台１７および１８に対して正確に、厳密には、水平方向にも垂直方向にも正確に、位置を調節できることである。 このために、積載量が非常に多い精密線処理部（Praezisionslinearfuehrungen）が備えられており、この精密線処理部は、修復力を、水平方向にも垂直方向にも、測量できる。 移動走行中に、レール２上、または道路３上で、主軸１２、または切削手段１３，１４を、機械的に高い位置に留めることができる。
【００４４】
道路用車両の特に有利な実施形態では、上方へ引き寄せられた橋構造２５が備えられている。 この橋構造２５に、修復部７が取り付けられており、この修復部７には、切削手段１３，１４が、駆動装置および調節装置とともに配置されている。 図２および図６に示されたこの橋構造２５は、４つの長手支柱２６によって形成されている。 この長手支柱２６は、前車軸８を支える前方トラック車両シャシ２７と、後車軸９を支える後方トラック車両シャシ２８とを連結している。 これらの長手支柱２６は、道路用車両の各々の長手方向側、および、中間領域に位置しており、支柱部２９によって互いに連結されている。 この支柱部は、それぞれ、全ての車両シャシに対して高いねじれ剛性を与えるコンクリートから構成するのが好ましいが、ハーフティンバー（Fachwerken）からも構成することができる。
【００４５】
橋構造２５を備えて構成されたこのような道路用車両を製造するために、従来の４軸トラックのシャシを分割することが有利である。 前方車両部分２７と、後方車両部分２８との間に位置する部分を除去し、高い所に位置する長手支柱２６を、残りの車両シャシ２７，２８と連結（例えば溶接）する。
【００４６】
また、フライスの削りくずまたは切削によるホコリを処理するために、道路用車両には、削りくずおよびほこり除去装置が備えられている。 この装置には、駆動装置、送風機得たフィルター（Geblaeseluftfilter）、配電盤装置（Verteileinrichtung）および吸い取り管を有する吸い取り装置３０と、削りくず貯蔵庫３１とが備えられている。
【００４７】
また、切削手段１３，１４を交換するために、道路用車両には、切削手段交換用クレーン３２が備えられている。 この切削手段交換用クレーン３２と共に、切削手段保管庫３３の予備の切削手段１３，１４を、主軸１２上に設置することができる。 切削手段１３，１４の位置を正確にするために、正確な、好ましくは円錐形の切削手段調節装置が備えられている。
【００４８】
また、道路用車両の長さを制限できるように、道路用車両の後方端に、特に、レール上で後進するために、カメラ３４が備えられている。 運転室２３からの監視は、スクリーンを介して行われる。
【００４９】
さらになお、道路用車両の車体は、配電盤（Elektroschraenken）３５を備えている。 この配電盤には、空気調節機器によって保護されることで、温度変化に対する感度の高い機器が格納されている。
【００５０】
本発明にかかる道路用車両の機能を以下に示す。
【００５１】
移動走行、つまり、修復される線路領域への走行は、可能な限り、道路３で行われる。 これによって、非常に高い柔軟性が保証される。 駆動状態にある間、つまり、線路に沿ってレール車台１７，１８が走行している際に、線路の第１の走行によって、どのレール２にも、接したフライス（Umfangsfraesen）によって再び溝をつけることができる。 これによって、横方向の溝の偏差（Querprofilabweichungen）、長波（Laengswellen）、および、レール表面の損傷を、作業中に取り除くことができる。 このフライスは、例えば、出願番号Ａ１２４１/２０００に記載されているフライス手段１３を用いて行われる。 引き続いて、第２の作業工程、つまり、すでにフライス盤で切削されたレール２上の第２の走行が行われる。 レール表面が、接した切削（Umfangsschleifen）によって、レール表面は最適に改良される。 これは、乾式研磨方法（Trockenschliffverfahren）によって行うことが好ましい。 その際、例えば、オーストリア特許出願番号Ａ１２４２/２０００に記載されているような切削方法が用いられる。
【００５２】
これら両方の作業の組み合わせによって、レール頭部の質は向上（erreicht）される。 レール頭部の精度は、新しいレールと比較できないばかりではなく、新しいレールよりも高い精度である。 ２つの作業の間に、フライス手段１３と切削盤１４との交換が、切削手段交換用クレーン３２を用いて行われる。 この作業は、両側とも約１０分で実施することができる。
【００５３】
１度の走行によってこれら２つの作業を実行できるように、本発明にかかる道路用車両のどちらの車両側にも、互いに並んで配置された２つの主軸１２を備えることができる。 第１主軸には、フライス手段１３が備えられ、第２主軸には、切削盤１４が備えられている（図７参照）。
【００５４】
フライスおよび切削のための、１度だけの作業は、サービスマン（Bedienungspersonal）によって実施される必要があり、その作業は同一である。 初めに、主軸１２の駆動装置を始動する。 次に、切削手段１３または１４の水平方向の位置調整を、好ましくは光電子位置調節システム（fotoelektrischen Positioniersystems）を用いて行う。 その後、切削手段１３または１４を有する主軸１２を、水圧で下降させる。 切削手段１３または１４の垂直方向の微調整を、倣い指で行う。 続いて、回転台１７および１８のための駆動装置を始動させる。 必要な修復深度は、測量された測定値に基づいて実現する。 この深度を、レール２の修復中に、オンライン処理された測定値に基づいて、あるいは、倣い車輪止め２４によって、一定に調整する。
【００５５】
上述した修復作業（つまり、初めにフライス、次に切削を用いる）は、通常行われているものである。 しかし、修復をフライスのみによって、または、切削のみによって実施することも可能である。 例えば、初めに、粗削りし、次に細かくフライスすることも考えられる。 この変形例は、線路に対する要求に応じて設定されるものであり、特に、レール車両などの走行速度が異なるために、副線路に対しては、主線路とは異なる要求がなされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の道路用車両を示す側面図である。
【図２】 部分的に解体された（つまり車体を示さない）本発明にかかる道路用車両を示す側面図である。
【図３】 道路用車両を示す正面図である。
【図４】 線路上に配置された道路用車両を示す図である。
【図５】 道路用車両を下から見た図である。
【図６】 車体のない道路用車両を上から見た図である。
【図７】 互いに並んで配置された２つの切削手段を車両の側面に備えた、本発明の道路用車両を示す図である。