KR101266821B1 - 찌꺼기를 포착하는 철로 레일 재성형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철로 트랙을 따라 안내되고 레일(1)에 대해 가압될 수 있는 적어도 하나의 부식 디스크(3)를 구비하는 적어도 하나의 연마식 레일 재형성화 유닛(2)을 포함하는 철로 레일을 연속적으로 재성형하는 장치에 관한 것이다. 이 장치는 수집 포트(21)를 형성하는 적어도 하나의 섹션을 구비하는 적어도 하나의 연마 찌꺼기 픽업부(20)를 포함한다. 이 섹션은 적어도 하나의 연마 디스크(3)의 바로 근처에 배치되고, 이 연마 디스크(3)의 작동 중에 발생된 메인 찌꺼기 제트(40)의 기하학적인 축(41)에 배치된다. 상기 섹션은 동시에 찌꺼기를 이송하는 수단과 함께 협동한다. 게다가, 각 찌꺼기 픽업부(20)는 상기 픽업부에 물질이 축적되는 것을 방지하는 운동 에너지와 열 에너지의 반사 및 흡수 수단을 구비한다.

재성형(reprofiling), 레일, 평탄화(rectification)

Description

찌꺼기를 포착하는 철로 레일 재성형 장치{Reprofiling device for the rails of railroads that captures waste}

도 1은 레일에 평행하게 보았을 때의 연마식 재성형 장치의 원리를 개략적으로 보여주는 것으로서, 연마식 재성형 장치는 수집 포트를 형성하는 섹션을 가지는 연마 찌꺼기 픽업부 뿐만 아니라 연마식 재성형 장치를 구비한다.

도 2는 장치의 레일에 수직하게 보았을 때, 연마식 재성형 장치를 유지하는 래크를 위치시키는 수단 뿐만 아니라 장치의 다른 부품들과 그 어셈블리의 예를 보여주는 도면이다.

도 3은 연마 디스크 작업 동안 발생된 대다수의 찌꺼기 제트의 기하학적인 축에 위치된 연마 찌꺼기 픽업부를 가진 연마식 재성형 장치를 더욱 상세하게 보여주는 개략적인 단면도이다.

도 4는 마주보도록 장착된 연마 찌꺼기 픽업부와 함께 연마 디스크의 개략적인 평면도이다.(부분적으로 단면 처리)

도 5는 연마 디스크의 기울기의 함수로서 연마 찌꺼기 픽업부에 대한 발생 스파크 제트와 연마 디스크의 높이를 보여준다.

도 6은 레일의 연마 디스크의 위치의 함수로서 연마 찌꺼기 픽업부에 대한 스파크 제트의 수평 방향을 개략적으로 보여준다.

본 발명은 철로의 레일을 연속적으로 재성형(reprofiling)하는 장치에 관한 것으로, 철로 트랙을 따라 안내되고 레일에 대해 가압될 수 있는 적어도 하나의 연마 디스크를 구비한 적어도 하나의 연마식 레일 재성형 유닛을 포함한다.

트랙의 레일을 수정하는 용도로, 연마, 절단, 평탄화(planing) 및 다른 공정들이 오랫 동안 알려져 왔다. 현재 선호되는 방법 중 하나는 레일의 머리부를 연마하여 재성형하는 방법인데, 이유는 그 방법이 신속하고 금속의 많은 양을 제거할 수 있기 때문이다. 재성형 유닛은 통상적으로 철도 차량에 장착되며, 수정되어야 하는 레일의 관련 머리부에 대하여 회전하고 가압되는 연마 디스크를 장착한 연마 유닛을 구비한다. 철도 차량은 레일 네트워크의 더 집중적인 사용의 관점에서 사용 가능한 시간 간격을 최대한으로 이용하면서 수정되어야 할 철도 트랙의 레일을 따라 움직인다.

수정 작업을 수행하는 데 가능한 시간이 제한되어 있으므로 수정에 필요한 질적 요건, 좀 더 구체적으로는 매우 무거운 기차에 사용되는 고속 철도 네트워크를 위한 질적 요건 뿐만 아니라 현재의 연마 유닛의 상당한 동력과, 평탄화 작업 동안 제거되어야 물질의 양이 상당히 많다. 이러한 이유로 레일상에서의 평탄화 작업 동안 발생한 연마 찌꺼기의 회수가 더욱 중요하다.

연마 물질은 레일 표면에서 떨어져 나온 물질의 금속 입자가 대부분을 구성하고, 연마 디스크로부터 나온 연마 입자가 일부만을 구성한다.

한편으로는 작은 질량의 입자들을 구비하는 먼지 덩어리를 가지고, 다른 한편으로는 특정 궤적을 따라 잘 집중되고 대부분이 큰 질량과 높은 운동 및 열 에너지를 가지는 뜨거운 부스러기(glowing chip)들로 구성된 스파크 제트를 가지기 때문에 이런 입자들의 개별 덩어리는 넓은 범위에 걸쳐 분포된다.

연마식 레일 재성형 작업동안 발생한 찌꺼기를 회수하기 위하여 감소된 압력하에 보관된 상자를 구비하는 장치가 존재한다. 상자는 연마 유닛의 상부를 덮고, 그 측면에서 그것을 감싼다. 스위스 특허 공보 CH 671,595에 상세히 개시된 바와 같이, 이 장치는 한편으로는 작은 덩어리의 입자들을 구비하는 먼지 덩어리 위에서 빨아들일 수 있고, 그것들이 퍼내려질 때까지 임시로 보관하기 위하여 철도 차량에 있는 컨테이너로 이송할 수 있다. 다른 한편으로는 이 장치의 측벽들은 스파크 제트(spark jet)와 함께 분출된 무거운 입자들을 축적하는 굴절장치(deflector)가 가능하게 장착된 일종의 기계적인 수집부를 형성한다. 입자들은 매우 높은 운동 에너지와 열 에너지를 가지고 있기 때문에 이 무거운 입자들은 이 장치에 의해 빨아들여지지 않고, 상자의 측벽들에 급격히 물질이 축적된다. 그러므로 그것들은 효과적으로 제거를 위하여 콘테이너에 이송되지 않고, 특정 시간 간격으로 철로를 따라 퍼내려 진다.

이 장치에 의해 빨아 올려진 먼지 덩어리내에 포함된 낮은 질량의 입자들은 연마 찌꺼기의 단지 10 ~ 20%만을 차지하는 반면, 찌꺼기 물질의 나머지는 무거운 스파크 입자들의 제트내에 포함되어 있기 때문에, 이 공정은 회수되어야 할 연마식 레일 재성형 작업 동안 발생된 찌꺼기 중 회수되어야 할 찌꺼기의 양의 비율이 만족스럽지 않게 만든다. 자연 보호가 더욱 중요해지고 있다는 사실 때문만이 아니라 재성형동안 발생된 찌꺼기의 증가량 때문에 야기되는 생태계적인 문제가 더욱 중요하다. 뿐만 아니라 스파크 제트는 다른 단점들을 가지는데, 예를 들면 장치를 작동하는 사람들에게 어려운 작업 환경이 되게 하고 장치의 부품에 높은 열 부하를 야기하는 중요한 열 발생과 같은 단점들을 가진다.

본 발명은 상기한 단점들을 해결하기 위하여, 철로의 연마식 레일 평탄화 작업에 의해 발생된 연마 찌꺼기를 전부 제거하고, 레일 평탄화의 환경 양립성을 향상시키며, 장치의 부품에 높은 열 부하가 되는 원인 뿐만 아니라 재 형상화 장치를 작동하는 사람들에게 위험원이 될 수 있는 스파크 제트의 적어도 일부를 제거하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 청구항 1에 기재된 특징들을 구비하는 철도의 레일들을 위한 재 형상화 장치이다.

이 장치는 더 상세하게는 수집 포트를 형성하는 적어도 하나의 섹션을 구비하는 적어도 하나의 연마 찌꺼기용 픽업부를 포함하고, 상기 섹션은 이 연마 디스크의 작동 중에 발생된 메인 찌꺼기 제트의 기하학적인 축과 적어도 하나의 연마 디스크의 바로 근처에 위치되며, 동시에 이 섹션은 찌꺼기 이송 수단과 함께 협동한다. 그릭고 나서, 작은 덩어리의 입자들 뿐만 아니라 스파크 제트에 포함된 무거운 입자들도 똑같이 잘 회수되고 콘테이너에 이송됨으로써 적절히 처리될 수 있다. 그러므로, 철로 레일의 연마식 평탄화 작업에 의하여 발생된 연마 찌꺼기의 총량이 거의 제거될 수 있고, 레일 평탄화의 환경 양립성은 개선된다. 동시에 재성형 장치를 작동하는 작업자를 위험하게 하는 위험원이 제거된다. 그리고, 연마 디스크 및 찌꺼기 픽업부를 제외한 장치의 부품들이 열적으로 스트레스를 덜 받게 된다.

뿐만 아니라, 장치의 각 찌꺼기 픽업부는 더 상세하게는 운동 에너지와 열 에너지를 반사하고 흡수하는 수단을 구비한다. 이런 방식으로 상기 픽업부에 물질이 축적되는 것을 방지할 수 있고, 특히 결과적으로 콘테이너 쪽으로 찌꺼기를 이송할 수 있게 하는 데 필요한 픽업부 또는 수집 포트의 내벽에 물질이 축적되는 것을 방지할 수 있다.

이 구성 요소들은 특정한 형상을 가지고 있으며, 그 표면에 물질이 축적되는 것을 회피하도록 적합화 된 물질을 구비한다. 이 목적을 위하여 그것들에는 더 구체적으로는 세라믹 코팅부(cladding)가 제공된다. 그것들은 냉각 시스템을 가지는 것이 바람직하고, 또는 픽업부에 찌꺼기가 부착되는 것을 방지하기 위하여 진동 장치가 제공될 수 있다.

뿐만 아니라, 재성형 유닛의 연마 디스크와 연마 찌꺼기 픽업부의 수집 포트의 상대적인 위치들은 가변적일 수 있다.

상대적인 위치들의 배치는 연마 찌꺼기 픽업부의 수집 포트를 구성하는 섹션인 재성형 유닛이 연마 디스크의 위치의 함수로서 움직이도록 함으로써 달성될 수 있다. 그것은 또한 재성형 유닛의 연마 디스크의 작동에 의해 발생한 주요한 찌꺼기 제트의 기하학적인 축의 적당한 조종 뿐만 아니라 이러한 두 조치들의 조합에 의하여 실현될 수 있다.

연마 디스크와 수집 포트의 상대적인 위치를 수정하기 위해 선택되는 작업 모드가 무엇이든지 간에 그 목적은 항상 동일할 것이다. 즉, 이 디스크의 작동에 의해 발생한 대다수의 찌꺼기 제트의 기하학적인 축이 대응 수집 포트의 기하학적인 중심에 본질적으로 떨어질 수 있도록 함으로써 스파크 제트 물질의 거의 대부분이 회수되고, 이후에 콘테이너로 이송되게 하는 것이다. 이런 방법들에 의하여 한편으로는, 제거되는 찌꺼기의 비율에 대한 장치의 효율이 향상되고, 다른 한편으로는 다소 제한된 공간의 관점에서 장치의 배치 설계를 최적화하는 것이 가능하다.

추가적인 장점들이 종속항들에 표현되는 특징들로부터 그리고 도면을 참조하여 더욱 상세하게 본 발명을 소개할 이후의 기술들로부터 명백해질 것이다.

본 발명은 본 발명의 일 실시예를 보여주는 예제에 의해서 상기한 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 기술될 것이다.

레일(1)의 축을 따라 장치를 보았을 때, 본 발명에 따른 철로 트랙의 레일을 연속적으로 재성형하는 장치의 원리가 도 1에 개략적으로 도시되어 있으며, 장치의 특정 섹션들은 단순화를 위하여 나타내지지 않았다. 그리고 철로 트랙의 내부로부터 레일(1)에 수직하게 보았을 때가 도 2에 도시되어 있다. 장치는 연마식 레일 재성형을 위한 적어도 하나의 유닛(2)를 구비한다. 이 유닛(2)은 철로 트랙을 따라 안내되고, 레일(1)에 대하여 가압될 수 있는 적어도 하나의 연마 디스크(3)를 구비한다. 또한 장치는 수집 포트(21)를 형성하는 적어도 하나의 섹션을 구비하는 적어도 하나의 연마 찌꺼기 픽업부(20)를 포함한다. 수집 포트(21)를 형성하는 섹션은 적어도 하나의 연마 디스크(3)의 바로 근처에 설치되어 있으며, 연마 디스크(3)의 작동 중에 발생된 메인 찌꺼기 제트(40)의 기하학적인 축에 설치되어 있다. 수집 포트(21)를 형성하는 섹션은 동시에 찌꺼기를 이송하는 수단과 협동한다. 메인 찌꺼기 제트(40)는 주로 매우 높은 운동 에너지와 열 에너지를 가지고 배출되는 스파크들을 구비한다.

도면들에 도시된 일 실시예에서, 이 부품들은 다음과 같이 철도 차량에 장착된다. 먼저, 철도 차량은 장치를 위한 지지부(11)로서 작용하는 고정된 세그먼트를 구비한다. 스프링 블레이드(9)들은 그 일단부에서 이 지지부(11)에 고정된다. 서로 평행하고 레일(1)의 방향에 실질적으로 직교하는 방향으로된 두 플레이트들을 스프링 블레이드의 타단부 2군데에서 유지한다. 재크(10: jack)는 이 두 플레이트들(8)이 스프링 블레이드(9)들의 탄성에 의해 양 방향으로 레일(1)에 동시에 가까워지게 하거나 멀어지게 하도록 하기 위하여 이 플레이트(8)들 각각에서 철로 트랙들의 평면에 실질적으로 평행하게, 그리고 레일(1)의 방향에 대하여 직교하게 작용할 수 있다. 이 기능의 유용성은 다음에서 더욱 상세하게 설명될 것이다. 플레이트들(8)의 사이에 레일(1)의 실질적으로 평행한 회전축(7) 또는 회전점에 대하여 회전할 수 있는 방식으로 이 플레이트들(8)에 고정된 래크(5)가 존재한다. 래크(5)는 구동 모터(4) 뿐만 아니라 적어도 하나의 연마 디스크(3)를 유지하며, 디스크(3)를 제어한다. 부품들의 이 세트는 다음에서 연마 유닛(2)이라고 약칭되는 연마식 재성형 유닛(2)을 형성한다. 재크(6)들은 하나의 플레이트와 래크(5)의 측벽 사이에 래크(5)의 각 측에 장착됨으로써 디스크나 디스크들(3) 뿐만 아니라 이 래크도 기울어질 수 있고, 그로 인하여 평탄화될 레일(1)상의 특정 표면에 대하여 배향된다. 연마 유닛(2)들이 실제로 가변하는 구성을 가질 수 있도록 각 래크(5)에 여러 디스크들(3)을 장착하고, 또는 여러 래크(5)들을 지지부(11)상에 단일 디스크(3)(또는 여러 디스크들)와 함께 놓는 것이 명백하게 가능하다. 단순성을 위하여 연마 유닛(2)당 하나의 연마 디스크(3)를 가지는 실시예만이 이하에서 상세히 기술될 것이다.

또한, 연마 디스크(3)를 마주하도록 설치된 수집 포트(21)를 형성하는 섹션이 최적의 평탄화 결과가 얻어질 수 있도록 연마 찌꺼기 픽업부(20)는 특정 레일 표면으로부터 물질을 제거하기 위해 실행되는 대응 연마 유닛(2)의 움직임을 기본적으로 따를 것이다. 이런 이유로, 스파크 제트(40)의 대부분의 물질은 자동적으로 찌꺼기가 빠져나가는 곳, 즉 찌꺼기원에 설치된 수집 포트로 날아간다. 그럼으로써 그 발생 장소에 직접 수집된다. 도 3을 참조함으로써 픽업부(20)와 더 구체적으로는 수집 포트(21)를 형성하는 섹션이 다음에 더욱 상세하게 기술될 것이다.

스파크의 운동 에너지와 열 에너지가 매우 크기 때문에 각 찌꺼기 픽업부(20)는 먼저 상기 픽업부에 물질이 축적되는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 찌꺼기들을 흡입할 수 있는 반사 및 흡수 수단을 구비한다.

운동 에너지와 열 에너지를 반사 및 흡수할 수 있는 이러한 수단들에 관한 첫번째 방법은 그 표면에 물질이 축적되어 형성되는 것을 방지하도록 적합화된 물질로 찌꺼기 픽업부(20)의 적어도 일부의 내벽들을 코팅하는 데 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이것은 예를 들어 수집 포트(21)를 형성하는 섹션의 외부 구조(25)는 강철이고 특수한 물질로 구성된 내부 구조(24)로 감싸지게 실현함으로써 달성될 수 있다. 이 물질은 예를 들면 세라믹 물질이며, 바람직하게는 탄화 규소(silicium carbide, SiC)이다. 강철과 달리, 세라믹 물질로 수집 포트(21)의 내측 벽면들에 물질이 축적되는 것을 효과적으로 방지하면서 스파크 제트의 뜨거운 부스러기(glowing chip)들을 회수하는 것이 가능한데, 이는 픽업부(20)의 입구(22)를 차단하는 것을 방지하고 그 결과 이 물질을 콘테이너로 이송하기 위해 가장 중요하다.

찌꺼기 픽업부(20)에 사용되는 물질, 더 상세하게는 수집 포트(21)에 사용되는 물질과 별도로, 상기한 바와 같은 동일한 이유로 이 부품들의 형상이 무엇보다도 중요하다. 그러므로 운동 에너지와 열 에너지를 반사 및 흡수하는 수단들은 그 표면에 물질이 축적되는 것을 방지하도록 적합화된 매끄러운 형상을 가진 적어도 하나의 부분을 포함한다. 이 형상에서, 매우 높은 에너지를 가지고 수집 포트(21)로 들어가는 스파크들의 통로에 리지(ridge)나 장애물들이 방지되기 때문에 수집 포트(21)는 물질의 축적을 초래할 수 있는 어떠한 점(spot)도 가지지 않을 것이다. 바람직하게는, 찌꺼기 픽업부(20)의 내벽들의 코팅부 및 운동 에너지와 열 에너지를 반사 및 흡수하는 수단들은 일반적으로 둥근 단면 형상을 가지는 반면, 강철로 된 외부 구조(25)와 내부 구조(24)는 튜브형이다. 그렇지 않고, 직사각형 단면을 가진 찌꺼기 픽업부(20)는 틀림없이 둥글고 매끄러운 내부 코팅부, 무엇보다도 그 구석에서 둥글고 매끄러운 내부 코팅부가 제공될 수 있다.

게다가, 수집 포트(21)를 형성하는 섹션에는 특정한 형상의 입구(22)와 출구(23)가 제공된다. 스파크 제트를 수용하는 입구(22)는 연마 디스크(3)를 향하는 수집 포트(21)를 형성하는 섹션내의 슬롯으로서 만들어질 수 있다. 도 3에 도시된 바람직한 실시예에서, 이 슬롯의 하부는 운동 에너지와 열 에너지를 반사 및 흡수하는 수단의 코팅부를 형성하는 세라믹 튜브(24)의 내경에 접하고, 뿐만 아니라 스파크 제트(40)의 형상에 적합화되도록 약간 윗쪽으로 배향된다. 이 제트는 기본적으로 원추 형상으로써 상기 슬롯의 입구(22)의 높이는 스파크 제트의 대부분을 회수할 수 있을 정도로 충분히 커야한다. 연마 유닛(2)이 몇 개의 연마 디스크들(3)을 포함할 때, 찌꺼기 픽업부(20)는 각각 하나의 디스크(3)를 향하는 수집 포트(21)를 형성하는 몇 개의 분리 섹션(21)들을 가질 수 있고, 또는 슬롯은 모든 연마 디스크들(3)의 입구로서 기능할 수 있을 만큼 충분히 길수 있다.

스파크 제트의 입자들이 내벽에 축적되지 않고 수집 포트에 의해 수집되었다면, 그 에너지의 충분히 많은 부분을 잃었기 때문에 그것들은 바람직하게 출구(23)를 통해서 흡입될 것이다. 도면들에 보여진 예에서, 그 위치는 찌꺼기가 상부쪽으로 이송되어 나가도록 위치된다.

이 목적을 위하여, 연결 요소(28)가 출구(23)에 부착된다. 이 요소(28)는 다시 둥근 단면, 더 바람직하게는 타원형이어서 한편으로는, 상대적으로 좁은 출구를 실현하고 도착하는 스파크의 충격에 유용한 수집 포트(21)의 표면적을 증가시킬 수 있으며, 다른 한편으로는 철도 차량에 있는 콘테이너쪽으로 찌꺼기들을 배출시키는 채널(29)을 형성하는 호스와 이 요소 사이뿐만 아니라 수집 포트(21)를 형성하는 섹션과 연결 요소(28) 사이에 에지(edge) 없이 천이(transition)를 발생시킬 수 있다. 철도 차량 또는 추가적으로 콘테이너는 수집 포트(21)를 형성하는 섹션내의 압력을 감소시키는 수단 뿐만 아니라 적절한 필터들을 포함하는데, 이 수단들은 연결 요소(28)와 채널(29)에 의해 수집포트(21)를 형성하는 섹션에 연결된다. 그러므로, 스파크 제트(40)의 주요 구성품인 연마 찌꺼기와 특히 뜨거운 부스러기들은 흡입되고, 굴절되고, 수집 포트로부터 콘테이너로 이송된다. 그것들은 배출되기 전까지 예비적으로 콘테이너에서 보관된다.

도면들에 도시되지 않은 또 다른 예에서, 배출 수단을 필요로 하는 흡입 컨베이어를 가진 것보다 오히려 기계적인 수단으로서 찌꺼기 이송 수단으로 실현하는 것도 생각할 수 있다. 이 경우, 출구(23)는 찌꺼기 픽업부(20)의 아래에 배치되어 수집 포트(21)를 형성하는 섹션에 물질이 축적되지 않고 갇혀진 스파크 제트의 입자들은 중력의 영향으로 낙하하고 콘테이너쪽으로 이송되는데, 그 예로 벨트 컨베이어나 다른 등가의 기계적인 수단에 의해 이송될 수 있다. 이것은 본 발명에 따른 장치가 표면에 물질을 축적하지 않고 스파크 제트(40) 입자들을 흡입하도록 적합화된 표면을 가지는 찌꺼기 픽업부(20)를 구비하고, 이 픽업부(20)는 찌꺼기를 제거하기 위하여 찌꺼기를 이송하는 수단과 협동하는 것이 필수적이라는 사실을 보여준다.

운동 에너지와 열 에너지를 반사하고 흡수하는 수단으로 돌아와서, 그것들은 특정한 물질과 형상 뿐만 아니라 바람직하게는 픽업부(20)내에서 물질의 흡착을 방지하는 다른 수단들도 포함한다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 그것들은 바람직하게는 찌꺼기 픽업부(20), 구체적으로는 수집 포트(21)를 형성하는 섹션의 내벽들의 적어도 일 부분을 냉각하는 장치를 구비한다. 이 냉각 장치는 도 3에서의 예를 통하여 도시된 바와 같이 수냉식 및/또는 공냉식을 포함할 수 있다. 여기서, 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이, 수집 포트(21)를 형성하는 섹션의 내벽들과 세라믹 튜브(24)들은 튜브 또는 수집 포트(21)를 형성하는 섹션의 각 측에 있는 측면 플랜지들에 의해 제공된 몇 개의 횡단 채널들을 통하여 물로 냉각된다. 운동 에너지와 열 에너지를 반사하고 흡수하는 수단들은 또한 공기 및/또는 물 노즐들을 포함할 수 있다. 이 노즐들은 수분 증발에 의해 제트 입자들의 에너지를 낮추고 스파크 제트를 냉각하기 위해 보통 측면 플랜지들(27)의 아래에 배치되고, 한편으로는 스파크 제트로 물을 뿌리기 위해 사용될 수 있다. 그러므로 뜨거운 금속 입자들의 에너지는 충분히 감소될 수 있으며, 수집 포트(21)를 형성하는 섹션에 물질이 축적되는 것을 회피하는데 효과적으로 기여한다. 다른 한편으로는, 이 노즐들은 이 수집포트(21)를 형성하는 섹션의 내부, 특히 스파크 제트에 의해 영향을 받은 영역에서 불규칙한 공기 흐름을 발생시키는 기능을 할 수 있다. 이것은 다시 한번 수집 포트 (21)를 형성하는 섹션내의 물질 축적을 방지하는데 기여한다.

마지막으로 운동 에너지와 열 에너지를 반사하고 흡수하는 수단은 진동 장치를 포함할 수 있는데, 이것은 찌꺼기 픽업부 내벽에 축적된 물질을 탈착하고 흡입하기에 용이하도록 만든다. 그러므로, 진동 장치들은 상기한 다른 수단들에도 불구하고 형성될 수 있는 물질의 축적 핵(nuclei)들을 탈착시키는 것이 용이하도록 하기 위해 픽업부(20), 특히 수집 포트(21)를 형성하는 섹션에 제공될 수 있다.

당업자들이 이 원리들을 예를 들면 각 디스크(3)에 대한 분리된 수집 포트들(21) 또는 몇 개의 연마 디스크들에 대한 단일의 큰 포트(21)와 함께 다른 형상을 가진 몇 개의 연마 디스크들(3) 또는 찌꺼기 픽업부(20) 중 하나를 가지는 연마 유닛(2)에 적용하는 법을 알 수 있을 것이라는 것은 명백하다.

이미 상기한 바와 같이, 디스크(3)를 가진 연마 유닛(2)과 같은 연마 찌꺼기 픽업부(20)는 연마 디스크(3)를 향하도록 설치된 수집 포트(21)를 형성하는 섹션이 최적의 레일 평탄화 결과를 위해 필요한 연마 유닛(2)의 움직임을 추종하는 방식으로 래크(5)에 장착된다. 그러나, 찌꺼기 픽업부(20)의 높이는 레일(1) 재성형을 위한 작업 조건 및 디스크(3)의 기울기의 함수로 연마 유닛(2)에 있는 연마 디스크(3)에 대하여 변화될 수 있는 가능성을 제공하는 것이 유리하다.

사실, 철로의 레일 재성형 장치에 있어서, 도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이, 연마 디스크(3)의 회전축 또는 회전점(7)이 레일(1) 위에 있는 경우가 많다. 보통 이 회전축(7)은 레일(1)에 대해 고정되어 있는데, 이것은 레일(1)의 또 다른 표면 세그먼트상에서 작용할 수 있도록 디스크(3)가 경사져 있을 때 레일(1)에 대하여 디스크(3)를 가압하는 충분히 큰 힘을 제공하는 제어가 디스크(3)를 윗쪽으로 잡아 당겨야 한다는 것을 의미한다. 그리고 나서, 디스크(3)와 레일(1) 사이의 접촉면과 래크(5)의 회전축(7) 사이의 수직 거리(d1 또는 d2)는 연마 디스크(3)의 기울기의 함수로 변화될 것이다. 또한, 찌꺼기 픽업부(20)가 래크(5)에 장착되기 때문에 제어에 의해 연마 디스크(3)를 잡아당김으로써 픽업부(20), 특히 수집 포트(21)를 형성하는 섹션에 대해서 디스크(3)의 상대적인 이동을 조금 일으킬 것이다. 이 변화에 적합화할 수 있게 하기 위해 찌꺼기 픽업부(20)는 래크(5)의 회전축(7)에 대한 다른 높이를 가정할 수 있는 방식으로 래크(5)에 장착된다. 이 목적을 위하여, 픽업부(20)는 재크(31)를 채택하는 리니어 가이드(30)상에 장착된다. 그리고 나서 재크(31) 또는 픽업부(20)는 예를 들면, 힌지된 래치(32) 시스템 또는 이 기능을 제공하는 다른 수단들의 도움으로 그 높이가 조절될 수 있다. 바람직하게, 연마 디스크(3)의 각 기울기 각도는 대응 찌꺼기 픽업부(20)의 특정한 높이와 연관된다. 보통, 이것은 분리된 단계에서 수행되는데, 즉, 장치의 구축을 용이하게 하고 필요한 위치 수를 줄이기 위해 디스크(3)의 기울기 각도의 전체 퍼짐이 픽업부(20)에 사용가능한 높이에서의 특정 수의 위치들위로 배분된다. 도 5는 레일(1)의 또 다른 표면부상에 작용하는데 필요한 디스크(3)의 기울임(tilting)을 따르는 거리(d1-d2)만큼 픽업부(20)가 들어올려지는 모습을 개략적으로 보여준다.

그러므로 일반적인 방법에서 연마 찌꺼기 픽업부(20)의 수집 포트(21)를 형성하는 섹션은 재성형 유닛의 연마 디스크의 위치의 함수로서 위치지어질 수 있으므로 기본적으로 이 연마 디스크(3)의 작동 중에 발생한 대부분의 찌꺼기 제트의 기하학적인 축은 이 수집 포트(21)의 입구(22)의 기하학적인 중심에 항상 떨어진다. 도면들에 도시된 실시예에서, 연마식 찌꺼기 픽업부의 수집 포트(21)를 형성하는 섹션은 특히, 철로 트랙의 레일(1)면에 수직한 방향으로 조절가능하다. 동일한 원리에 의하여, 레일(1)을 따라 수평한 방향으로도 조절될 수 있다.

밖으로 이송되는 찌꺼기의 양에 대한 장치의 최적 효율을 보장하기 위한 또 다른 가능성은 재성형 유닛(2)에서 연마 디스크(3)의 작동 중에 발생한 메인 찌꺼기 제트(40)의 기하학적인 축(41)을 조정하는데 있다. 이 기하학적인 축(41)은 실제로 장치의 작동 중에 제트(40)의 이 축이 항상 연마식 찌꺼기 픽업부(20)의 수집 포트(21)를 형성하는 섹션의 기하학적인 중심으로 기본적으로 떨어지도록 하는 방식으로 방향지어질 수 있다. 이 구성은 도 6에 개략적으로 도시되어 있다. 보통 디스크(3)의 연마 표면은 기하학적인 요소(g1 또는 g2)를 따라 레일(1)의 표면과 접촉한다. 대응하는 스파크 제트의 기하학적인 축은 관련된 기하학적인 요소와 둘레 사이를 교차하는 점에서 디스크(3)의 외주에 단순히 접한다(t1 또는 t2). 그러면 디스크(3)의 기울기의 함수로서 달성되는 레일(1)에 대한 연마 디스크(3)의 좋은 측면 배치는 최대한의 찌꺼기를 수집함으로써 장치의 효율을 향상시키기 위하여 찌꺼기 픽업부(20), 특히 수평면에서의 찌꺼기 픽업부 쪽으로 향하는 스파크 제트(40)의 방향을 제어하는데 사용될 수 있다.

이러한 이유로, 앞에서 언급하였던 스프링 블레이드(9)들에 의해 지지부(11)와 래크(5) 사이에서 플레이트들(8)이 조여진다. 그러므로, 도 1에서 보이는 바와 같이, 연마 유닛(2)을 보유하는 래크(5)는 레일(1)의 방향에 대하여 본질적으로 직각 방향으로 재크(10)의 도움을 받아 이동될 수 있다. 예를 들면 재크들(10)은 래크(5)의 필요한 위치로 설정하기 위해 그들의 필라(pillar)들에 수용된 계측 시스템과 함게 장착된다. 연마 유닛(2)을 레일(1)들에 가깝게 또는 멀리 측면으로 움직이고, 그 제어를 통하여 또는 디스크의 기울기에 의하여 연마 디스크(3)의 높이를 조절하는 동안, 디스크(3) 및 레일(1) 사이의 접촉 라인 그리고 스파크 제트(40)의 방향은 제트가 수집 포트(21)를 형성하는 섹션의 입구(22)의 기하학적인 중심으로 본질적으로 떨어지게 하는 방식으로 조절될 수 있다. 그러면 연마 디스크(3)로부터 나온 이 제트(40)의 기하학적인 축(41)은 이 디스크의 변위에 의해 조절될 수 있고, 이는 스파크 제트(40)가 원하는 방향으로 향하도록 한다. 반대로, 또 다른 기하학적인 요소와 그럼으로써 다른 기하구조가 될지라도 여전히 레일(1)의 세그먼트의 동일한 특정 표면은 연마되기 때문에, 스파크 제트(40)의 방향을 조절하기 위해 발생하는 디스크(3)의 측면 위치는 레일 평탄화의 품질을 나쁘게 하지 않는다.

이송시켜 내보내는 찌꺼기의 양에 대한 장치의 효율성을 향상시키는 상기한 두 가지 가능성들은 요약하여 말하면, 재성형 유닛(2)의 연마 디스크(3)와 연마식 찌꺼기 픽업부(20)의 수집 포트(21)의 상대적인 위치들과 관련이 있다. 이 목적을 달성하기 위하여 이런 상대적인 위치들은 연마 디스크(3)의 작동 중에 발생된 메인 찌꺼기 제트(40)의 기하학적인 축(41)이 대응 수집 포트(21)의 입구(22)의 기하학적인 중심에 본질적으로 항상 떨어지게 하는 방식으로 가변적이어야만 한다. 이런 목적은 상기 소개한 방법들이나 그 조합에 의해서만 달성될 수 있는 것이 아니라 동일한 효과를 가지는 다른 여하한 방법으로도 달성될 수 있다. 예를 들면, 수집 포트(21)를 형성하는 섹션은 또 다른 실시예로서 그 입구가 스파크 제트를 향하도록 배향되게 하는 운동성이 있는 머리부로서 실현될 수 있다.

예를 들면 수직 움직임에 의하여 픽업부를 순간적으로 들어올리는 것에 의하여 레일상의 장애물이 회피되어야 할때, 재크(31)에 의해 리니어 가이드(30)를 따라 찌꺼기 픽업부(20)의 수직 변위들이 똑같이 유용하다는 것을 이해하여야 한다.

앞서 했던 상세한 기술은 본 발명에 따른 재성형 장치에서 취해진 방법들에 의해 특히 연마 찌꺼기의 적절한 처분을 위해 흡입하고, 굴절시키고 나서 콘테이너로 이송되는 스파크 제트내에 포함된 무거운 입자들을 제거할 수 있다는 것을 보여준다. 그러므로, 연마 방식으로 철로의 레일을 평탄화시키면서 발생한 거의 대부분의 연마 찌꺼기는 제거가 가능하고, 레일 평탄화 작업의 환경과의 양립성은 개선된다. 재성형 장치를 작동하는 작업자에게 나타나는 위험원인 스파크 제트도 동시에 제거될 수 있다. 그런데, 연마 디스크 및 찌꺼기 픽업부를 제외한 장치의 부품들도 열적으로 훨씬 덜 스트레스를 받고, 그로 인하여 장치의 수명이 연장된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 구성에 으하여, 연마 방식으로 철로의 레일을 평탄화시키면서 발생한 거의 대부분의 연마 찌꺼기는 제거가 가능하고, 레일 평탄화 작업의 환경과의 양립성은 개선된다. 재성형 장치를 작동하는 작업자에게 나타나는 위험원인 스파크 제트도 동시에 제거될 수 있다. 그런데, 연마 디스크 및 찌꺼기 픽업부를 제외한 장치의 부품들도 열적으로 훨씬 덜 스트레스를 받고, 그로 인하여 장치의 수명이 연장된다.

Claims (16)

1. 철로 트랙을 따라 안내되고 레일(1)에 대해 가압될 수 있는 적어도 하나의 연마 디스크(3)를 구비하는 적어도 하나의 연마식 레일 재성형 유닛(2)을 포함하는 철로 트랙의 연속적인 레일 재성형 장치로서,

   수집 포트(21)를 형성하는 적어도 하나의 섹션을 구비하는 적어도 하나의 연마 찌꺼기 픽업부(20)를 포함하고, 상기 섹션은 적어도 하나의 연마 디스크(3)의 바로 근처에 배치되고 이 연마 디스크의 작동 중에 발생하는 메인 찌꺼기 제트(40)의 기하학적인 축(41)에 배치되며, 이러한 섹션은 동시에 찌꺼기를 이송하는 수단과 협동하며,

   상기 재성형 유닛(2)의 연마 디스크(3)와 연마 찌꺼기 픽업부(20)의 수집 포트(21)와의 상대적인 위치는 연마 디스크(3)가 작동하는 동안 발생한 메인 찌꺼기 제트(40)의 기하학적인 축(41)이 본질적으로 상기 수집 포트(21)의 기하학적인 중심에 일치하도록 변화되는 것을 특징으로 하는 연속적 레일 재성형 장치.
2. 제1 항에 있어서,

   각 찌꺼기 픽업부(20)는 메인 끼꺼기 제트로부터 발생되는 운동 에너지와 열 에너지를 반사하고 흡수하는 수단을 구비하며, 이것은 상기 픽업부에 물질이 축적되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 연속적 레일 재성형 장치.
3. 제2 항에 있어서,

   운동 에너지와 열 에너지를 반사하고 흡수하는 수단은 그 표면에 물질이 축적되는 것을 방지하도록 된 재료로 된 찌꺼기 픽업부(20)의 내벽의 적어도 한 부분의 코팅부(cladding)를 구비하는 것을 특징으로 하는 연속적 레일 재성형 장치.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 재료는 세라믹 재료인 것을 특징으로 하는 연속적 레일 재성형 장치.
5. 제2 항에 있어서,

   운동 에너지와 열 에너지를 반사하고 흡수하는 수단은 그 표면에 물질이 축적되는 것을 방지하도록 적합화 된 점이 없는 형상 및 커드 단면 중 적어도 하나를 가진 적어도 하나의 섹션을 구비하는 것을 특징으로 하는 연속적 레일 재성형 장치.
6. 제2 항에 있어서,

   운동 에너지와 열 에너지를 반사하고 흡수하는 수단은 찌꺼기 픽업부의 내벽들의 적어도 한 부분을 냉각하는 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 연속적 레일 재성형 장치.
7. 제6 항에 있어서,

   냉각 장치는 공냉식 및 수냉식 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 연속적 레일 재성형 장치.
8. 제2 항에 있어서,

   운동 에너지와 열 에너지를 반사하고 흡수하는 수단은 공기 노즐 및 물 노즐 중 적어도 하나를 구비하는 연속적 레일 재성형 장치.
9. 제2 항에 있어서,

   운동 에너지와 열 에너지를 반사하고 흡수하는 수단은 찌꺼기 픽업부의 내벽들에 있는 축적된 물질의 탈착을 용이하게 하고, 축적된 물질을 이송하는 진동장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 연속적 레일 재성형 장치.
10. 제1 항에 있어서,

    각 찌꺼기 픽업부(20)는 수집 포트(21)로부터 찌꺼기 저장 장치까지 연마 찌꺼기를 이송하도록 적합화된 흡입 장치에 연결된 것을 특징으로 하는 연속적 레일 재성형 장치.
11. 제1 항에 있어서,

    각 찌꺼기 픽업부(20)는 수집 포트(21)로부터 찌꺼기 저장 장치까지 연마 찌꺼기를 이송하도록 적합화된 기계적인 이송 수단과 협동하는 것을 특징으로 하는 연속적 레일 재성형 장치.
12. 삭제
13. 제1 항에 있어서,

    연마 찌꺼기 픽업부(20)의 수집 포트(21)를 형성하는 섹션은 연마 디스크(3)가 작동하는 동안 발생한 메인 찌꺼기 제트(40)의 기하학적인 축(41)이 본질적으로 상기 수집 포트(21)의 기하학적인 중심에 일치하도록 재성형 유닛(2)의 연마 디스크(3)의 위치의 함수로서 배향되는 것을 특징으로 하는 연속적 레일 재성형 장치.
14. 제1 항에 있어서,

    연마 찌꺼기 픽업부(20)의 수집 포트(21)를 형성하는 섹션은 레일(1)면에 대해 수직한 방향으로 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 연속적 레일 재성형 장치.
15. 제1 항에 있어서,

    재성형 유닛(2)의 연마 디스크가 작동하는 동안 발생된 메인 찌꺼기 제트(40)의 기하학적인 축(41)은 이 제트의 기하학적인 축(41)이 본질적으로 연마 찌꺼기 픽업부(20)의 수집 포트(21)를 형성하는 섹션의 기하학적인 중심에 일치하도록 배향되는 것을 특징으로 하는 연속적 레일 재성형 장치.
16. 제1 항에 있어서,

    연마 디스크(3)로부터 나오는 상기 제트(40)의 기하학적인 축(41)은 연마 디스크(3)를 변위시키는 것에 의해 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 연속적 레일 재성형 장치.

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