KR101670526B1 - 레일을 용접하기 위한 용접유닛 - Google Patents

Abstract

트랙의 2개의 레일(7)을 용접하기 위한 용접유닛은 레일 웹(25)에 대하여 위치하도록 의도된 클램핑 쟈아(6)를 갖춘다. 이러한 클램핑 쟈아(6) 각각은 슬라이딩 표면(16)을 지니는데, 슬라이딩 표면은, 레일(7)의 중립축(17)에 정상적인 횡단면 연장에 대하여 아치형으로 구부러지며 레일의 횡방향으로 접촉면(15)으로부터 떨어져 있다. 클램핑 쟈아(6)를 고정시키기 위해 의도된 쟈아 마운트(14)는 클램핑 쟈아(6)의 슬라이딩 표면(16)에 일치하는 방식으로 구부러진 슬라이딩 표면(18)을 지니며, 그래서 클램핑 쟈아(6)는 쟈아 마운트(14)에 관하여 슬라이딩 표면(16,18)을 따라서 이동할 수 있다.

Description

레일을 용접하기 위한 용접유닛{WELDING UNIT FOR WELDING RAILS}

본 발명은 트랙의 2개의 레일을 용접하기 위한 용접유닛에 관한 것으로, 유닛의 가이드를 따라서 레일의 길이방향으로 서로를 향해 이동할 수 있으며, 각각 레일 웹(rail web)에 적용하도록 의도된 접촉면을 지닌 클램핑 쟈아(clamping jaws)가 갖추어진 2개의 유닛부(unit part)를 포함한다.

이런 종류의 용접유닛은, 예컨대 EP 0 132 227 A2 또는 US 2003/0141283 A1으로부터 알려져 있다. 클램핑 쟈아는, 용접작업을 완성하는 업셋 스트로크(upset stroke)를 위해 길이방향으로 서로를 향해 정확하게 레일을 이동할 수 있도록 큰 힘으로 레일 웹 위에 압축된다.

본 발명의 목적은, 레일 웹으로 큰 힘의 전달이 향상되게 할 수 있는 최초에 언급된 타입의 용접유닛을 제공하는데 있다.

본 발명에 따르면, 이러한 목적은, 주요 청구항의 특정한 조항으로 인용되는 특징부에 의해 명시된 종류의 용접유닛으로 달성된다.

원통형 슬라이딩 표면(cylindrical sliding surface)의 도움으로, 클램핑 쟈아는, 예컨대 레일 헤드의 허용오차에 기인하여 존재할 수 있는 불규칙성에도 불구하고 레일 웹(rail web)의 위치를 최적으로 조정할 수 있도록 운동의 작은 자유도(degree of freedom)를 얻는다. 또한 이것은 중성온도(neutral temperature)에서 벗어난 온도의 범위 내에서 용접을 종결하기 위해 특히 필요로 하는 것과 같은, 특히 큰 힘의 전달이 문제 없이 가능할 것이다.

본 발명의 추가적인 장점은 종속항 및 도면의 설명으로부터 명백해진다.

본 발명은 도면으로 나타난 실시예를 참조하여 하기에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.

본 발명은 상기의 문제해결을 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 유닛의 가이드를 따라서 레일의 길이방향으로 서로를 향해 이동할 수 있으며, 각각 레일 웹(rail web)에 적용하도록 의도된 접촉면을 지닌 클램핑 쟈아(clamping jaws)가 갖추어진 2개의 유닛부(unit part)를 포함하는 레일을 용접하기 위한 용접유닛을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 문제 해결을 위하여 본 발명에 따른 레일을 용접하기 위한 용접유닛은, 변위 실린더(2,displacement cylinders)에 의해서 유닛의 가이드(3,guides)를 따라 레일의 길이방향(10)으로 서로를 향해서 이동할 수 있으며, 레일 웹(25)에 적용하기 위해 의도된 접촉면(15)을 지닌 클램핑 쟈아(6,clamping jaws)가 각각 갖추어진 2개의 유닛부(4,unit parts)를 포함하며, a)각각의 클램핑 쟈아(6)는, 슬라이딩 표면(16)을 지니며, 레일의 횡방향(13)으로 접촉면(15)에서 이격되고, -레일(7)의 중립축(17,neutral axis)에 수직으로 연장되는 횡단면에 대하여- 원호(circular arc) 형상으로 구부러지며, b)클램핑 쟈아(6)를 고정하기 위해 제공되는 쟈아 마운트(14)는 클램핀 쟈아(6)의 슬라이딩 표면(16)과 일치하게 구부러진 슬라이딩 표면(18)을 지니고, 그리하여 클램핑 쟈아(6)가 쟈아 마운트(14)에 관하여 슬라이딩 표면(16,18)을 따라서 이동할 수 있는 것을 구성적 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 레일을 용접하기 위한 용접유닛은, 유닛의 가이드를 따라서 레일의 길이방향으로 서로를 향해 이동할 수 있으며, 각각 레일 웹(rail web)에 적용하도록 의도된 접촉면을 지닌 클램핑 쟈아(clamping jaws)가 갖추어진 2개의 유닛부(unit part)로 인해 레일 웹(rail web)의 위치를 최적으로 조정할 수 있으며, 레일 웹으로 큰 힘의 전달을 향상시킬 수 있다.

도 1은 서로를 향해 이동할 수 있는 2개의 유닛부를 지닌 용접유닛을 나타낸 도면이다.
도 2는 단순화된 유닛부를 나타낸 횡단면도이다.
도 3은 레일 웹에 인접한 클램핑 쟈아의 횡단면도이다.
도 4는 클램핑 쟈아를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3에 나타낸 용접유닛(1,welding unit)은, 변위 실린더(2,displacement cylinders)의 도움으로 유닛의 가이드(3,guides)를 따라 서로를 향해서 변위할 수 있는(displaceable) 2개의 유닛부(4,unit parts)로 구성된다. 이러한 유닛부(4)는 각각의 경우에, 서로 용접되는 레일 위에서 압축될 수 있는 클램핑 쟈아(6,clamping jaws)에 의해서 2개의 클램핑 드라이브(5,clamping drives)와 연결된다.

유닛의 가이드(3)와 평행하게 연장되는 풀 로드(8,pull rods)는, 제1 유닛부(4)에 고정되어 제2 유닛부(4)를 통과(관통)한다. 2개의 풀 로드(8)는, 2개의 변위 실린더(2)가 분절적으로(articulatedly) 연결되는 크로스 비임(9,crossbeam)과 연결된다. 클램핑 드라이브(5)는 -레일의 길이방향(10)에 수직으로 연장됨- 풀 로드(8)의 통로인 개구(12,opening)를 지닌 피스톤 로드(11,piston rods)의 범위에 각각 설치된다.

특히 도 2 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 각각의 클램핑 쟈아(6)는 -레일의 횡방향(13,transverse direction)으로 서로 반대편에 위치함- 쟈아 마운트(14,jaw mount)에 지지된다. 이런 것들 중 하나는 각각의 경우에 유닛부(4)에 고정,연결되며, 반대편 쟈아 마운트(14)는 피스톤 로드(11)에 연결된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 슬라이딩 표면(16,sliding surface)를 지니는 각각의 클램핑 쟈아(6)는, - 레일(7)의 중립축(17,neutral axis)에 수직으로 연장되는 횡단면에 대하 여- 반경 R을 지닌 원호(circular arc) 형상으로 구부러진 접촉면(15,contact surface)에서 이격된다. 클램핑 쟈아(6)를 고정하기 위해 제공되는 쟈아 마운트(14)는 또한 클램핑 쟈아(6)의 슬라이딩 표면(16)과 일치하는 반경 R을 지닌 구부러진 슬라이딩 표면(18)을 지닌다. 따라서, 클램핑 쟈아(6)가 각각의 경우 중립축(17) 주위의 쟈아 마운트(14)에 관하여 이동할 수 있도록 2개의 슬라이딩 표면(16,18)은 원통형 표면의 일부로 형성된다.

쟈아 마운트(14)에 결합되는 각각의 클램핑 쟈아(6)의 연결은 일치하는 형태로된 헤드를 지닌 스크류(23)에 의해서 완수되며, 대략 1 내지 2 도(degrees)의 범위 이상의 클램핑 쟈아(6)의 회전성을 가능하게 한다.

도 2 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 클램핑 드라이브(5)의 반대편에 위치하는 쟈아 마운트(14)는 레일의 길이방향으로 평행하게 연장되는 스톱 바아(19,stop bar)에 연결된다. 이것으로, 용접 될 레일(7)은 조인트가 정렬되어서 일렬로 늘어선다. 한쌍을 이루어 서로의 반대편에 위치하는 2개의 클램핑 쟈아(6) 중에, 단지 하나가 레일의 대칭면(20,plane of symmetry)에 수직으로 연장되는 방향의 클램핑 드라이브(5)에 의해서 유닛부(4)에 관하여 이동할 수 있다.

특히 도 4에 나타낸 바와 같이, 클램핑 쟈아(6)는, 레일의 길이방향으로 서로에 대해 평행하게 연장되며 접촉면(15)을 형성하는 2개의 접촉 바아(21,contact bars)를 지니며, 접촉 바아는 서로로부터 리세스(22,recess)에 의해 분리된다. 보어(24,bores)는 각각의 경우에 전술한 스크류(23)의 헤드를 수용하기 위해 제공된다. 각각의 클램핑 쟈아(16) 또는 접촉 바아(21) 상의 접촉면(15)은 레일 웹(25,rail web)에 연결되어 고정되는 힘을 향상시키기 위해 플라즈마 트랜스퍼 아크 용접(plasma transfer arc welding)에 의해 단련(tempered)된다.

용접 절차를 시작하기 위해, 레일(7)은 리프팅 디바이스(lifting device, 미도시 됨)에 의해 트랙의 침목(sleeper)으로부터 들어올려져 스톱 바아(19)에 밀어 붙여진다. 그 후에, 클램핑 드라이브(5)는, 연결된 클램핑 쟈아(6)는 물론 반대편에 위치된 클램핑 쟈아(6)가 대략 350톤의 클램핑 력(clamping force)를 지니며 레일(7)의 레일 웹(25)에 대해 압박하도록 가동된다.

지금, 스톱 바아(19)에 인접한 2개의 레일(7)이 레일의 공통 대칭면(20)에 정확하게 위치하지 않으면, - 예컨대, 허용오차 범위 내에서의 횡단면 편차에 기인한 - 클램핑 쟈아(6)는 대응하는 자동 회전 및 조정을 한다. 추가적인 결과로, 상기 레일을 용접하기 위해 변위 실린더(2)에 의해서 서로 레일(7)을 최종적으로 압박하기 위해 레일 웹(25)에 큰 클램핑 력의 전달이 문제 없이 가능할 것이다.

1.용접유닛(welding unit) 2.변위 실린더(displacement cylinder)
3.가이드(guides) 4.유닛부(unit parts)
5.클램핑 드라이브(clamping drives)
6.클램핑 쟈아(clamping jaws) 7.레일(rails)
8.풀 로드(pull rods) 9.크로스 비임(crossbeam)
10,길이방향(longitudinal direction)
11.피스톤 로드(piston rods) 12.개구(opening)
13.횡방향(transverse direction)
14.쟈아 마운트(jaw mount) 15.접촉면(contact surface)
16, 18.슬라이딩 표면(sliding surface)
17.중립축(neutral axis) 19.스톱 바아(stop bar)
20.대칭면(plane of symmetry ) 21.접촉 바아(contact bars)
23.스크류(screw) 24.보어(bores)
25.레일 웹(rail web)

Claims (6)

1. 트랙의 2개의 레일(7)을 용접하기 위한 용접유닛(1)에 있어서,
   상기 용접유닛은 변위 실린더(2,displacement cylinders)에 의해서 유닛의 가이드(3,guides)를 따라 레일의 길이방향(10)으로 서로를 향해서 이동할 수 있으며, 레일 웹(25)에 적용하기 위해 의도된 접촉면(15)을 지닌 클램핑 쟈아(6)가 각각 갖추어진 2개의 유닛부(4,unit parts)를 포함하며,
   a)각각의 클램핑 쟈아(6)는, 슬라이딩 표면(16)을 지니며, 레일의 횡방향(13)으로 접촉면(15)에서 이격되고, -레일(7)의 중립축(17,neutral axis)에 수직으로 연장되는 횡단면에 대하여- 원호(circular arc) 형상으로 구부러지며,
   b)클램핑 쟈아(6)를 고정하기 위해 제공되는 쟈아 마운트(14)는 클램핀 쟈아(6)의 슬라이딩 표면(16)과 일치하게 구부러진 슬라이딩 표면(18)을 지니고, 그리하여 클램핑 쟈아(6)가 쟈아 마운트(14)에 관하여 슬라이딩 표면(16,18)을 따라서 이동할 수 있으며,
   c)2개의 쟈아 마운트(14)중 하나는 레일(7)의 레일 헤드에 적용하도록 의도된 스톱 바아(19)와 연결되며,
   d)2개의 클램핑 쟈아(6) 중 단지 하나가 레일의 대칭면(20,plane of symmetry)에 수직으로 연장되는 방향의 클램핑 드라이브(5)에 의해서 유닛부(4)에 관하여 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 용접유닛.
2. 제 1항에 있어서,
   2개의 슬라이딩 표면(16,18)의 원호 중심점(centre point)은 레일(7)의 중립축(17)에 위치되는 것을 특징으로 하는 용접유닛.
3. 제 1항에 있어서,
   각각의 클램핑 쟈아(6)는, 레일의 길이방향(10)으로 서로에 대해 평행하게 연장되며 접촉면(15)을 형성하는 2개의 접촉 바아(21)를 지니며, 접촉 바아는 서로로부터 리세스(22)에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 용접유닛.
4. 제 3항에 있어서,
   각각의 접촉 바아(21) 상의 접촉면(15)은 플라즈마 트랜스퍼 아크 용접에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 용접유닛.
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