DE273812C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 19 a. GRUPPE

OSCAE MELAUN in BERLIN.

Die bisher bekannten Verfahren zum Zusammenschweißen der Schienen am Stoß in der Weise, daß man die beiden Schienenenden durch Seitenlaschen oder auch noch durch Unterzuglaschen verbindet und diese mit den : Schienen verschweißt, besitzen verschiedene Nachteile. Beim Schweißen auf elektrischem Wege, ζ. Β. mittels des Lichtbogens, liegt kein wirkliches Schweißen vor, denn wirklich

ίο schweißbar ist nur das »Schweißeisen« . oder ein sehr weiches »Flußeisen«. Ein Schienenstahl (Flußstahl von 6o bis 70 kg Festigkeit) ist nicht mehr schweißbar. Notwendig für ein richtiges »Schweißen« ist außerdem die Vereinigung der zur Schweißhitze gebrachten Flächen unter Druck, entweder durch Zusammendrücken in einer Presse oder unter dem Hammer.

Bei dem sogenannten Zusammenschweißen der Laschen mit den Schienen durch den elektrischen Lichtbogen werden zusammenliegende Teile der Schienen und der Laschen zum Schmelzen gebracht; in das dünnflüssige Metall werden Stahlstückchen geworfen, welche ebenfalls schmelzen, und die dünnflüssig gewordenen Teile der Schienen und der Laschen mischen sich innig mit dem ebenfalls flüssig gewordenen Zusatzmetall. Nach dem Erstarren des vermischten flüssigen Metalls hat an der betreffenden Stelle wohl eine Vereinigung der Schienen mit den Laschen stattgefunden, aber diese Vereinigung ist keine Schweißung, denn die zu vereinigenden Stücke sind weit über die Schweißhitze erwärmt und in einen dünnflüssigen Zustand gebracht worden. Die Vereinigung erfolgt ohne Druck lediglich durch ein Vermischen und ein Erstarren dieser geschmolzenen dünnflüssigen Masse. Die Verbindung von Schiene und Lasche an der betreffenden Stelle kann daher nur ein Zusammenschmelzen genannt werden. An der Verbindungsstelle befindet sich nach dem Erstarren und Erkalten nur gegossener Flußstahl, welcher etwa die gleiche Beschaffenheit besitzt wie ein gegossener roher Stahlblock. Der gegossene Stahlblock wird jedoch durch das Auswalzen bis zur fertigen Schiene und Lasche derart durchgearbeitet, daß der Stahl erst die physikalischen Eigenschaften erhält, welche die Eisenbahnschiene für den Betrieb besitzen muß. Eine solche mechanische Durcharbeitung erfährt das Metall an jenen Verbindungsstellen jedoch nicht. Es müssen daher zwischen dem gewalzten Stahl und dem nur gegossenen nach dem Erkalten schädliche. Spannungen zurückbleiben, welche unter der wechselnden Luftwärme und unter der Stoßwirkung der Räder leicht zu Rissen Veranlassung geben können.

Die Verbindung der Laschen mit den Schienen durch das sogenannte autogene Schweißen ist ebenfalls kein Schweißen im richtigen Sinne des Wortes. Eine solche Vereinigung zweier Stücke Flußstahl ist ebenfalls lediglich ein Zusammenschmelzen, nur in einer anderen Ausführungsform als bei Anwendung des elektrischen Lichtbogens.

Bei dem autogenen Schweißen ist noch der

Übelstand vorhanden, daß die durch den sogenannten Schweißbrenner erzeugte Wärme durch die große Masse der Eisenbahnschienen schnell abgeleitet wird, weshalb es daher schwierig und teuer ist, die betreffende Stelle der Schiene und Lasche zum Schmelzen zu bringen,

Auch das alumino-thermische Verfahren ist nur ein Zusammenschmelzen.

>o Das nachstehend beschriebene neue Verfahren hat nun den Zweck, Eisenbahnschienen mit den Seitenlaschen oder auch noch mit Unterzuglaschen oder Platten -im technisch richtigen Sinne des Wortes durch Schweißung zu verbinden und dadurch eine dauernd betriebssichere Verbindung der Schienen an den Stoßstellen herzustellen.

In der Zeichnung ist als Beispiel die Verlaschung der Schienen durch Seitenlaschen ge-

ao wählt. Die Fig. 1 ist ein Querschnitt nach A-B der Fig. 2, die Fig. 2 eine Seitenansicht der Stoßverbindung nach der Fig. 1. Die Schienenenden sind mit α, α bezeichnet, die beiden Seitenlaschen mit b, b.

Abweichend von dem Bekannten erfolgt das Schweißen an verhältnismäßig kleinen Stellen. An diesen Stellen werden durch die Lasche und die Schienen bis auf eine gewisse Tiefe zusammenhängende Löcher gebohrt. Zweckmäßig werden z. B. zwei oder drei Bohrungen in gewissen Abständen nebeneinander stehend in Gruppen angeordnet. Zur Ausfüllung dieser Bohrungen werden aus gewalztem Rundeisen Stücke s geschnitten. Die Bohrungen sind nach innen geschlossen und nur nach außen offen. Jede dieser Bohrungen wird mit einem geeigneten Brenner durch ein Gasgemisch (z. B. durch Acetylengas und Sauerstoff) innen erhitzt. Jedes Bohrloch wirkt bei der Erhitzung wie ein kleiner Kuppelofen, bei welchem der Zutritt der Luft zu den sich im schweißbaren Zustande befindlichen Lochwandungen versperrt ist. Zweckmäßig wird eine Gruppe von nebeneinanderliegenden Bohrungen durch eine entsprechende Zahl von an einer Leitung befindlichen Brennern gleichzeitig erwärmt. Zugleich werden in einem daneben stehenden tragbaren Muffelofen eine entsprechende Anzahl von Rundeisenstücken s erhitzt. Die Innenwandung der Bohrungen und die Rundeisenstücke werden gleichzeitig zur Schweißhitze gebracht, und hierauf wird in jede Bohrung ein Rundeisenstück mittels

. einer Vorrichtung unter Druck eingepreßt oder mit einem Hammer eingetrieben und gestaucht. Der Durchmesser des Rundeisenstückes muß so groß sein, daß es in Schweißhitze leicht in die Bohrung eingebracht werden kann. Durch ein schnelles Stauchen während der Schweißhitze wird das Rundeisenstück technisch richtig mit der Innenwandung der Bohrung zusammengeschweißt. Im Boden ' der Bohrung wird zweckmäßig eine kleine öffnung hergestellt, um der Luft und etwaiger Schlacke einen Austritt zu gestatten.

Bei diesem Schweißverfahren sind also sämtliche drei Bedingungen, welche eingangs der vorliegenden Beschreibung als für eine Schweißung im technisch richtigen Sinne des · Wortes ^notwendig sind, vorhanden, und zwar:

1. Leicht und sicher schweißbares Metall:

a) die Rundeisenstücke s können aus weichem, leicht schweißbarem Eisen hergestellt werden,

b) durch eine oxydierende Flamme der Brenner wird den Wandungen der Hohlräume ein Teil des in dem Stahl befindlichen Kohlenstoffes entzogen und dadurch diese Teile in leichter schweißbares Metall umgewandelt.

2. Die zusammenzuschweißenden Flächen werden nur zu einer technisch richtigen Schweißhitze gebracht, nicht aber in einen dünnflüssigen Zustand.

3. Die Schweißung erfolgt in der technisch richtigen Schweißhitze unter einem für eine gute und sichere Schweißung erforderlichen Druck.

Statt der runden Bohrungen können auch vierkantige quadratische oder länglich rechteckige oder sonstwie geformte Hohlräume hergestellt werden, und dementsprechend werden auch die Stücke s zum Einschweißen geformt. Die Bohrungen oder Hohlräume in den Schienen und Laschen können entweder in der Werkstatt oder erst auf der Baustelle hergestellt werden. Da die Laschen mit den Schienen fest verschweißt werden, so können sie aus schweißbarem Eisen gewalzt werden. Die zum Schweißen verwendeten Laschen können eine beliebige, gegebenenfalls von den bisher benutzten Laschen abweichende Form besitzen.

Die sich nach vorbeschriebenem Verfahren ergebenden Vorteile bestehen hauptsächlich darin, daß die neue Verbindung eine wirkliche Verschweißung darstellt, welche sich außerdem sehr einfach, sicher und billig herstellen läßt. Die für die Schweißung notwendige Wärmemenge ist bedeutend herabgesetzt. Die geringere Wärmemenge schließt ferner ein Ausglühen des oberhalb der Schweißstelle gelegenen Teiles des Schienenkopfes aus. Des weiteren ist die Schweißstelle· gegen lotrechte und wagerechte Beanspruchungen bruchsicher, da an Stelle des bisherigen geschmolzenen, weniger dichten und festen Stoffes ein geeigneterer bruchsicherer Stoff gewählt werden kann. Außerdem wird eine Längenverschiebuug der Schienen und Laschen gegeneinander durch das dübelartige Eingreifen der festgeschweißten' Kerne, gleichzeitig in beide Teile, sicher verhindert. ....:-

Claims (1)

1. Patent-An SPRU ch:
   Verfahren zum Zusammenschweißen der Laschen mit den Schienenenden, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schienen und Laschen an beliebigen Stellen beliebig gestaltete, zusammenhängende Aussparungen hergestellt und darin nach Erhitzen der Innenwände der Aussparungen mittels der oxydierenden Flamme eines Schweißbrenners bis zur »Schweißhitze« entsprechend geformte und erhitzte Kernstücke aus schweißbarem Eisen unter Druck eingepreßt oder mit Hämmern eingetrieben werden.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.