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Vorrichtung zum profilgerechten Abarbeiten von Schienenschweisswülsten
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bei der die zu schweissenden, mit einer Lücke verlegten Schienenenden nach ihrer Ausrichtung mit einer Giessform umgeben und nach oder ohne Vorwärmung der Schienenenden durch in die Giessform eingegossenen, aluminothermisch erzeugten Stahl miteinander verschmolzen werden, an der Schweiss- stelle über das Schienenprofil hinausgehende Überstände, die nach der Schweissung in bekannter Weise von Hand aus mit Hammer und Meissel oder mit druckluft-bzw. elektrisch betriebenen Meisselhämmer abgearbeitet werden.
Die bekannten Verfahren zur Abarbeitung der Überstände sind jedoch, insbesondere bei Schweissungen in befahrenen Gleisen, bei denen die Abarbeitung umgehend erfolgen muss, damit die Schweissstelle möglichst frühzeitig von einem Zug befahren werden kann, insbesondere bezüglich des Arbeitsaufwandes und der dafür benötigten Zeit, mit Nachteilen verbunden, die die Leistungsfähigkeit der Schweissverfahren, insbesondere der aluminothermischen Schienenschweissung, beeinträchtigen. So erfordert z. B. die Abarbeitung von Hand grosse physische Anstrengungen und viel Zeit. Ferner besteht hiebei, ebenso wie bei der Verwendung von pressluftbetriebenen Meisselhämmern, die Gefahr, dass durch Fehlschläge oder fehlerhafte Meisselhaltung die Schiene durch Einkerbungen usw. beschädigt und damit in ihrem Festigkeitsverhalten beeinträchtigt wird.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Meissel auf Grund der Tatsache, dass sie zu lange mit dem rotwarmen Stahl in Berührung stehen, während des Bearbeitungsvorganges mehrmals gekühlt werden müssen, was aber oftmals aus Zeitgründen vernachlässigt bzw. unvollständig durchgeführt wird, so dass die Meissel sehr schnell unbrauchbar werden. Die Entfernung der Überstände durch pressluftbetriebene Hämmer macht bei Schweissungen auf der Strecke weiterhin die Mitführung schwerer Pressluftflaschen oder unhandlicher schwerer Kompressoren notwendig.
Weitere Schwierigkeiten ergeben sich bei den bekannten Abmeisselverfahren jedoch besonders dadurch, dass die Überstände oberhalb und seitlich des Schienenkopfes nacheinander entfernt werden müssen, wobei die insgesamt hiefür benötigte Zeit ausschlaggebend von der manuellen Geschicklichkeit des Ausführenden abhängig ist. Das hat zur Folge, dass nach Abarbeitung der Überstände oberhalb des Schienenkopfes, die im allgemeinen zuerst erfolgt, die Überstände an den Schienenkopfseiten bereits wesentlich kälter sind, so dass ihre Abmeisselung auf Grund des bei verminderter Temperatur wachsenden Verformungswiderstandes immer schwieriger wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Abarbeitung von bei der Schienenschweissung entstandenen Überständen und insbesondere von bei der aluminothermischen Schienenschweissung entstandenen Schweissgutüberständen zu schaffen, die die genannten Nachteile beseitigt, das Abarbeiten der Überstände mit einem beweglichen Werkzeug in nur einem Hub und unabhängig von einer stationären Energiequelle ermöglicht, die ferner von der manuellen Geschicklichkeit des Ausführenden unabhängig ist und insbesondere nur einen Bruchteil der für die bekannten Abarbeitungsmethoden benötigten
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Zeit erfordert, was für Schweissungen im Gleis von grosser Bedeutung ist.
Diese Aufgabe wird im Prinzip dadurch gelöst, dass die Abarbeitung durch ein hydraulisch betätig- tes Schneidwerkzeug infolge einmaliger Entspannung eines mit gespeicherter Druckenergie aufgelade- nen, hydraulischen Druckspeichers erfolgt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum profilgerechten Abarbeiten von Schienenschweisswülsten, insbesondere von bei der aluminothermischenSchienenschweissung entstandenen Schweissgutüberständen, ist im wesentlichen gekennzeichnet durch einen aus Motor, Pumpe, Druckflüssigkeitsbehälter und Druck- flüssigkeitsspeicher (Akkumulator) bestehenden, hydraulischen Antrieb, der über Steuer-, Regel- und
Leitungsorgane für den Förder- und Rückstrom der Druckflüssigkeit mit einem hydraulischen Arbeits- zylinder verbunden ist, an dessen oberem Ende ein Halter angelenkt ist,
dessen unteres Ende für die Verspannung des Halters mit der zu bearbeitenden Schiene Klauen aufweist und wobei das freie Ende der in dem Zylinder geführten Kolbenstange mit einem dem Schienenprofil angepassten und an der
Schiene geführten Schneidwerkzeug in Eingriff steht.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein in Schienenlängsrichtung sich erstreckendes, den Schienenkopf oberhalb und seitlich profilgerecht umfassendes Schneidwerkzeug, dessen Schneide eine zur Längsmittelebene vorzugsweise symmetrische Kurve mit in Richtung der Längsachse verschobenen Kurvenpunkten beschreibt, sowie vorteilhaft durch einen auf dem Werkzeugrücken angeordneten Ansatz.
Gemäss der Erfindung bestehen die wesentlichen Merkmale und Vorteile des Verfahrens bzw. der Vorrichtung darin, dass die Abarbeitung der Überstände nicht wie bei den bekannten Verfahren durch aufeinanderfolgende Schläge eines Schlagkörpers auf das Meisselwerkzeug, sondern durch ein hydraulisch kontinuierlich vorgetriebenes, dem Schienenprofil entsprechend geformtes und an der Schiene geführtes Schneidwerkzeug erfolgt, wobei die hiefür benötigte Druckenergie in Form eines Druckflüssigkeitsstromes einem aufgeladenen hydraulischen Druckspeicher entnommen wird.
Der hochgespannte, auf den Kolben des Arbeitszylinders wirkende Druckflüssigkeitsstrom ermöglicht dabei die Erzeugung von auf das Schneidwerkzeug wirkenden Druckkräften solcher Grösse, die in Verbindung mit dem erfindungsgemäss gestalteten Schneidwerkzeug ein kontinuierliches, profilgerechtes Abschneiden der Überstände in einem Bruchteil der bisher für die Abarbeitung benötigten Zeit gestattet. Infolge der kurzzeitigen Berührung des Schneidwerkzeuges mit den rotwarmen Überständen wird dabei insbesondere die Schneide kaum wärmebeansprucht, so dass hiedurch ihre Standzeit nicht beeinträchtigt wird. Weiterhin entfallen infolge des völlig selbsttätig ablaufenden Bearbeitungsvorganges körperliche Anstrengungen und Ansprüche an die handwerkliche Geschicklichkeit des Ausführenden.
Ferner kann dadurch, dass zwischen zwei Abarbeitungen genügend Zeit zur Verfügung steht und für den verhältnismässig kurzen Arbeitshub des Kolbens der volle Druckflüssigkeitsstrom nur kurzzeitig benötigt wird, die Vorrichtung selbst, insbesondere der hydraulische Antrieb, in bezug auf die installierte Leitung sowohl in Gewicht als auch äusseren Abmessungen klein gehalten werden, was sich für den Baustellenbetrieb besonders vorteilhaft auswirkt.
In den Zeichnungen ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt. Darin zeigen in perspektivischer Darstellung Fig. 1 die in Arbeitsstellung gebrachte erfindungsgemässe Vorrichtung und Fig. 2 ein Schneidwerkzeug für die profilgerechte Abarbeitung der Schweissgutüberstände oberhalb und seitlich des Schienenkopfes.
Gemäss Fig. l besteht die Vorrichtung aus einem Antriebsaggregat A und einem Arbeitsaggregat B, die über Schlauchleitungen miteinander verbunden sind.
Das in einem Gestell 1 vereinigte Antriebsaggregat A setzt sich dabei im wesentlichen aus einem kleinen Motor 2, z. B. Benzin-, Diesel- oder Elektromotor, einer von dem Motor 2 angetriebenen Ölpumpe 3, einem Ölbehälter 4, Öldruckspeicher 5 sowie einem Steuerorgan 6 unter Zwischen-bzw. Parallelschaltung bekannter Regel-und Sicherheitsorgane zusammen. Dabei ist die Ölpumpe 3 mit dem Ölbehälter 4 und mit dem mit einem Manometer versehenen Druckspeicher 5 durch Leitungen 7 und 8 und der Druckspeicher 5 sowie der Ölbehälter 4 mit dem z. B. knopf- oder hebelbetätigten Steuerorgan 6 für die Steuerung des Druckölförder- und -rückstro- mes durch Leitungen 9 und 10 verbunden.
Die Verbindung des Antriebsaggregates A mit dem Arbeitsaggregat B wird durch flexible, von dem Steuerorgan 6 zum Arbeitszylinder des Arbeitsaggregates B führende Öldruckleitungen 11 und 12 hergestellt, so dass das Antriebsaggregat A in beliebiger Stellung zum Arbeitsaggregat B in oder ausserhalb des Gleises angeordnet werden kann.
Das Arbeitsaggregat B, das gemäss Fig. 1 in Arbeitsstellung auf der die abzuarbeitenden Über-
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stände 13 aufweisenden Schiene 14 des Gleises 15 angeordnet ist, besteht hauptsächlich aus einer den Schienenkopf umfassenden und damit verspannbaren, aus Klemmbacken 16 und 17 zusam- mengesetzten Klemmvorrichtung 18, dem Arbeitszylinder 19 mit Kolben 20 sowie dem Schneid- werkzeug 21.
Die die Klemmvorrichtung 18 bildenden Klemmbacken 16 und 17 sind dabei für die Ver- spannung mit der Schiene 14 an ihrem unteren Ende dem Profil des Schienenkopfes entsprechend aus- geklinkt und durch eine Schraubverbindung 23 miteinander und damit mit der Schiene 14 ver- spannbar. Mit dem Arbeitszylinder 19 ist die Klemmvorrichtung 18 durch ein Gelenk 22 in der
Weise verbunden, dass die Längsachsen des Arbeitszylinders 19 und der Schiene 14 einen während des Arbeitshubs veränderlichen spitzen Winkel einschliessen.
DieVerbindung zwischen Arbeitszylinder 19 und Schneidwerkzeug 21 wird durch die Kolben- stange 20 hergestellt, die an ihrem Ende ein Querstück 24 aufweist, an dem ein um die Längs- achse des Querstückes 24 drehbarer Bügel 25 gelagert ist und wobei das Querstück 24 sowie der
Bügel 25 einen auf dem Werkzeugrücken des Schneidwerkzeugs 21 angeordneten Ansatz 26 umfassen.
Gemäss Fig. 1 und 2 ist das Schneidwerkzeug 21 für die Abarbeitung der Überstände 13 ober- halb und seitlich des Schienenkopfes der Schiene 14, dem Profil des Schienenkopfes entsprechend, tunnelförmig geformt, und die Schneide 27 beschreibt eine zur Längsmittelebene symmetrische Kur- ve mit in Richtung der Längsachse verschobenen Kurvenpunkten. Durch diese Kurvenform der Schnei- de 27 ist gewährleistet, dass sich dadurch, dass zuerst die Schweissgutüberstände 13 seitlich des
Schienenkopfes von unten her beginnend geschnitten werden, das Schneidwerkzeug 21 beim Schneid- vorgang nicht von der Schiene 14 abhebt, wobei diese Wirkung durch die gegenüber der Bewegungs- richtung des Schneidwerkzeugs 21 schräg angestellte Kraftrichtung unterstützt wird, deren senkrechte
Komponente das Schneidwerkzeug 21 gegen die Schienenfahrfläche drückt.
Zur Verminderung der
Reibung zwischen Schneidwerkzeug 21 und Schiene 14 wird zweckmässigerweise die Schiene 14 im Bereich der Gleitfläche geölt.
Das Verfahren zur Abarbeitung der Schweissgutüberstände wird dabei so durchgeführt, dass während der Vorwärmung der zu schweissenden, mit einer Giessform umgebenen Schienenenden das Arbeitsaggre- gat B mit Hilfe der Klemmbacken 16 und 17 und der Schraubverbindung 23 so mit der Schie- ne 14 verspannt wird, dass die Schneide 27 des Schneidwerkzeugs 21 sich dicht vor der Giessform befindet. Anschliessend wird der Druckspeicher 5 durch die motorbetriebene Ölpumpe 3 mit Drucköl aufgeladen. Ist der erforderliche Arbeitsdruck, der z. B. an einem Manometer abgelesen werden kann, erreicht, wird der Motor 2 von Hand aus oder durch automatische Steuerung abgestellt.
Nach dem Einguss des die Schienenenden miteinander verschmelzenden und damit die Schweissgutüberstände bedingenden, aluminothermisch erzeugten Stahles in die Giessform wird nach kurzer Wartezeit durch Betätigung des Steuerorgans 6 der Kolben 20 des Arbeitszylinders 19 mit dem hochgespannten Drucköl beaufschlagt. Die mit ihrem Querstück 24 hinter dem Ansatz 26 des Schneidwerkzeugs 21 angreifende Kolbenstange 20 drückt dabei das Schneidwerkzeug 21 nach vom durch den oberen Teil der Giessform hindurch und schneidet dabei die Stahlgutüberstände 13 seitlich und oberhalb des Schienenkopfes profilgerecht ab.
Danach wird durch Umlegen des Steuerorgans 6 die Druckflüssigkeit auf die Kolbenunterseite übertragen, während die vorher beaufschlagte Kolbenoberseite durch entsprechende Gestaltung der Steuerung entlastet und dadurch der Kolben 20 und damit das von dem Bügel 25 umfasste Schneidwerkzeug 21 in Ausgangsstellung zurückgezogen wird.
Die Abarbeitung der Überstände kann ebenso auch nach Abnahme der Giessform erfolgen, so wie es der Deutlichkeit halber in Fig. 1 dargestellt ist. Der Vortrieb des Schneidwerkzeuges nach dem Guss durch die Giessform hindurch bedingt jedoch eine weitere Zeitersparnis, was sich bei Schweissungen zwischen kurzen Zugpausen vorteilhaft auswirkt.
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