DE112016003334T5

DE112016003334T5 - Schweißmaschine zum Widerstandsschweißen von Schienenstümpfen

Info

Publication number: DE112016003334T5
Application number: DE112016003334.6T
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Baidin Igor V Ru
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2018-04-05
Anticipated expiration: 2036-12-15
Also published as: RU2015154297A; WO2017105288A1; DE112016003334B4; RU2634970C2

Abstract

Die Erfindung kann eingesetzt werden, um Schienenstöße nach dem Widerstandsschmelz-schweißverfahren zu verbinden. Eines der Gehäuse der Schweißmaschine ist unbeweglich aufgestellt, und das zweite ist über Führungen bewegbar angeordnet. Kolbenstangen beider Bewegungs- und Setzzylinder stellen die Einwirkung auf das bewegliche Gehäuse sicher. Jedes Gehäuse ist mit einer Schienenhubvorrichtung, Schienenklemmzylindern und Spannbacken versehen. Die einen Enden der Führungen sind mit dem unbeweglichen Gehäuse und die anderen Enden mit dem hinteren Anschlagelement verbunden. An jeder der Seitenwände des Gehäuses sind je zwei Schienenklemmzylinder angebracht, die symmetrisch zur Längsachse des Gehäuses angeordnet und gegenläufig geschaltet sind. Kolbenräume der gegenseitigen Klemmzylinder sind paarweise miteinander verbunden. Zwischen den genannten Gehäusen ist eine Entgratungsvorrichtung angeordnet. Die Schweißmaschine kann ortsfest aufgestellt werden, z. B. auf einem Gestell, und dabei zusätzlich eine Aufhängung mit hydraulischen Vorrichtungen enthalten. Die Schweißmaschine stellt eine Verminderung des Stromverbrauchs, eine Steigerung des Wirkungsgrads und die Verschleißfestigkeit der Schweißanlage sicher.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schweißanlagen, und zwar auf Vorrichtungen für die Schienenwiderstandsstumpfschweißung und kann für die Schweißung von Schienenverbindungen unterwegs eingesetzt werden.
Eine bekannte Vorrichtung zum Schienenwiderstandsstumpfschweißen enthält ein Gehäuse in Form eines Paars Zangenklemmen, wobei jede davon aus zwei miteinander mittels Klemmzylinder verbundenen Backen, einer oberen Schneide und zwei symmetrischen gelenkig mit der oberen Schneide verbundenen Seitenschneiden sowie aus zwei Zugstangen besteht, die mit der oberen Schneide und über eine Wippe mit dem Maschinengehäuse verbunden sind. Jede der zwei Backen einer der Zangenklemmen der Schweißmaschine ist mit einem darauf fest angebrachten Stößel versehen. Ein Ende des Stößels ist gelenkig mit der jeweiligen Seitenschneide verbunden. Dabei ist jeder der Stößel in Form eines Gehäuses ausgebildet, das an der Backe der Schweißmaschine starr befestigt ist und in das Gehäuse eines vorgefederten Stocks mit dem daran befestigten Hebel eintritt, der mit der Seitenschneide gelenkig verbunden ist (Erfinderschein RU 959948 „Vorrichtung für Schienenwiderstandsstumpfschweißung“, IPC В23 K 11/04, Veröffentlichungsdatum 23.09.82).
Aus dem Stand der Technik ist ferner eine Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine bekannt, die ein Paar Zangenklemmen und eine Entgratungsvorrichtung enthält. Jede Zangenklemme ist in Form von zwei Backen ausgebildet, die miteinander mittels einer Achse und eines Klemmzylinders verbunden sind. Die Entgratungsvorrichtung enthält drei Schneiden, deren Schneidkanten ein Querschnittsprofil der Schiene bilden, und Stößel, die an den Backen angebracht sind. Die Hebel verbinden gelenkig die Seitenschneiden mit den Stößeln. Die Hebel sind mit Längsnuten versehen. Darin sind Finger angebracht, die an den Backen starr befestigt sind. Wenn die Schneiden in das Schienenprofil nach dem Einklemmen eingreifen, werden die Stößel in Form von Hydrozylindern ausgebildet, die schwenkbar eingebaut sind (Erfinderschein RU 1815070 „Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine“, IPC В 23 K 11/00, Veröffentlichungsdatum 15.05.1993).
Aus dem Stand der Technik ist weiterhin eine Schienenstumpfschweißmaschine bekannt, die ein unbewegliches Gehäuse und ein auf zwei Führungen aufgestelltes bewegliches Gehäuse enthält. Auf dem unbeweglichen Gehäuse sind zwei Transformatoren und Setz-Hydrozylinder angebracht, deren Kolbenstangen so angeordnet sind, dass eine Einwirkung auf das bewegliche Gehäuse sichergestellt ist. Eine Zentriervorrichtung umfasst ein Hebelsystem bestehend aus den an jedem der Gehäuse angebrachten Zweiarm-Hebeln mit den an je einem Ende jedes der Hebel befestigten Elektroden, deren andere Enden mit der Kolbenstange des Zentrier-Hydrozylinders über ein sie koppelndes Mittelglied verbunden sind. Zwei Klemmhebel sind an den Achsen in jedem der Gehäuse angeordnet. An den Hebeln ist ein Hydrozylinder zum Vorklemmen der Schiene befestigt. Am Ende eines Klemmhebels ist ein Haupt-Hydrozylinder zum Klemmen der Schiene drehbar angebaut (Patent RU 2321478 „Hängende Schienenstumpfschweißmaschine“ IPC В23K 11/04, В23K 101/26, Veröffentlichungsdatum 10.04.2008).
Die Mängel der bekannten Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschinen sind die unzureichende Qualität der Schweißverbindung und ein hoher Energieverbrauch. Die Zugkraft des Setzens bedarf eines hohen Drucks in der Hydroanlage infolge der Nutzung des Kolbenstangenraums der Setzzylinder. Das Vorhandensein von nur zwei Führungen zum Verschieben des beweglichen Gehäuses, die unterhalb beider Gehäuse angeordnet sind, erzeugt eine radiale Führungskraft im oberen Teil des beweglichen Gehäuses während des Setzvorgangs. Dadurch werden die zwei Führungen unvermeidlich gebogen. Folglich kann die Zusammenlegung der Schienenenden während des Schweißens nicht gesichert werden. Der Feingang des beweglichen Gehäuses ermöglicht es nicht, eine lange Schiene nachzuführen und stellt keine Schließung des Spalts ohne zusätzliche Vorrichtungen sicher. Das verursacht eine unzureichende Schweißarbeitsleistung. Die Maschinen werden mit Wechselstrom betrieben. Die Stromzuführung erfolgt über den Schienensteg. Das stellt keine gleichmäßige Schienenerwärmung über den gesamten Querschnitt während des Schweißens sicher.
Der der vorliegenden Erfindung am nächsten liegende Stand der Technik der Gesamtheit der kennzeichnenden wesentlichen Merkmale nach ist eine Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine, die durch die US 201168675 , IPC В23 K 9/00, Veröffentlichungsdatum 14.07.2011, bekannt ist. Diese Maschine enthält zwei beweglich zueinander angeordnete Gehäuse, zwei Bewegungs- und Setzzylinder, deren Kolbenstangen so angeordnet sind, dass die Einwirkung auf das bewegliche Gehäuse sichergestellt ist, drei Führungen zur Versetzung des beweglichen Gehäuses, zwei Führungen für die Bewegungs- und Setzzylinder, eine zwischen den Gehäusen angeordnete Entgratungsvorrichtung und ein hinteres Anschlagelement, das hinter dem beweglichen Gehäuse eingebaut ist. Jedes Gehäuse ist mit einer Schienenhubvorrichtung, Schienenklemmzylindern und Spannbacken versehen. Die Führungen liegen parallel zur Längsachse der zu schweißenden Schienen und verlaufen über das bewegliche Gehäuse. Dabei sind die ersten Enden der Führungen mit dem unbeweglichen Gehäuse starr verbunden. Die zweiten Enden sind mit dem hinteren Anschlagelement gelenkig verbunden. Die Längsachsen der Führungen zur Versetzung der Bewegungs- und Setzzylinder, die Längsachsen der Bewegungs- und Setzzylinder und die Längsachsen der Klemmzylinder liegen in einer Ebene, die mit der Nullachse der zu schweißenden Schienen zusammenfällt. Die Kolbenstange des Klemmzylinders hat ein Loch, durch das eine Führung eines Bewegungszylinders verlegt ist. Die Gehäuse haben eine П-förmige Rahmenkonstruktion.
Die Mängel der bekannten Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine sind eine unzureichende Qualität der Schweißverbindung, ein hoher Energieverbrauch und eine unzureichende Abnutzungbeständigkeit der Schweißmaschine selbst. Die Klemmzylinder sind an der Seitenwand an einer Seite des Gehäuses angebaut. Das stört den Gewichtsausgleich der Schweißmaschine. Die Klemm-Kolbenstangen des Klemmzylinders haben Löcher, die die Kolbenstange abschwächen. Die Kolbenstange hat keine Steife in den Kolbenstangendichtungen. Dadurch wird die mechanische Belastbarkeit des Klemmzylinders vermindert. Folglich wird die Schiene ungleichmäßig und nicht fest genug eingeklemmt. Das beeinträchtigt die Schweißqualität. Die Maschine wird mit einer Inverter-Gleichstromquelle betrieben. Folglich ist der Stromverbrauch wegen des hohen inneren Widerstands der Inverter-Stromquelle höher. Dadurch wird der allgemeine Wirkungsgrad des gesamten Energiesystems wesentlich niedriger.
Die durch die vorliegende Erfindung zu lösende Aufgabe ist die Entwicklung einer Abbrennstumpfschienenschweissmaschine, die durch verbesserte technische Eigenschaften gekennzeichnet ist.
Die durch die Lösung der gestellten technischen Aufgabe erreichten technischen Effekte umfassen die Steigerung der Schweißverbindungsqualität, des Wirkungsgrads und der Verschleißfestigkeit der Schweißanlage sowie die Verminderung des Stromverbrauchs.
Die genannten technischen Effekte werden wie folgt erreicht:
Die Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine enthält

– zwei Gehäuse, wobei ein Gehäuse beweglich zum anderen angeordnet ist,
– zwei Bewegungs- und Setzzylinder, deren Kolbenstangen so angeordnet sind, dass die Führungen zur Verlagerung des beweglichen Gehäuses dienen,
– eine Entgratungsvorrichtung, die zwischen den Gehäusen angeordnet ist und
– ein hinteres Anschlagelement, das hinter dem beweglichen Gehäuse angeordnet ist.

Jedes Gehäuse ist mit einer Schienenhubvorrichtung, Schienenklemmzylindern und Spannbacken ausgerüstet. Die Führungen sind parallel zur Längsachse der zu schweißenden Schienen angeordnet und gehen durch das bewegliche Gehäuse hindurch. Die einen Enden der Führungen sind mit dem unbeweglichen Gehäuse und die anderen Enden mit dem hinteren Anschlagelement verbunden. Die Verbindung der Führungen mit dem unbeweglichen Gehäuse ist steif ausgebildet. Jede der Seitenwände des Gehäuses enthält je zwei einander gegenüberliegende symmetrisch zur Längsachse des Gehäuses angeordnete und gegenläufig geschaltete Klemmzylinder der zu schweißenden Schiene. Dabei sind die Kolbenräume beider gegenseitigen Klemmzylinder paarweise miteinander verbunden.
Es ist vorteilhaft, dass die zweiten Enden der Führungen mit dem hinteren Anschlagelement steif verbunden sind.
Es ist auch vorteilhaft, dass die Widerstandsstumpfschweißmaschine vier Führungen enthält, die in zwei waagerechten Ebenen angeordnet sind, je zwei Führungen pro Ebene.
Es ist vorteilhaft, dass die Längsachsen der Bewegungs- und Setzzylinder und die Längsachsen der Klemmzylinder in einer Ebene liegen, die mit der Nullachse der zu schweißenden Schienen zusammenfällt.
Es ist vorteilhaft, dass jedes Gehäuse eine П-förmige Rahmenkonstruktion darstellt.
Es ist vorteilhaft, dass zwischen dem Klemmzylinder und der Spannbacke ein an die Spannbacke angeschlossenes Zwischenstück in Form eines ungeteilten Parallelepipeds mit einer durchgehenden ovalen, querliegenden Öffnung angeordnet ist, damit die Führungen durchgehen können.
Es ist vorteilhaft, dass jedes Gehäuse einen Anschlag enthält, der die Bewegung der zu schweißenden Schiene in der Höhe begrenzt, und dass die Geometrie der Profile der Oberflächen der Spannbacke und des Anschlags, der die Bewegung der zu schweißenden Schiene in der Höhe begrenzt, der Geometrie der Profile der zusammenpassbaren Oberflächen der zu schweißenden Schiene entspricht.
Es ist vorteilhaft, dass jede Spannbacke zusätzlich vorgefederte Andrückkügelchen enthält, die das Andrücken der zu schweißenden Schiene an die Anschläge sicherstellen, die die Bewegung der Schiene in der Höhe begrenzen.
Es ist vorteilhaft, dass die Widerstandsstumpfschweißmaschine zusätzlich zwei Richteinheiten und zwei flexible Stromschienen enthält. Ein Ende jeder der Stromschienen wird an die Richteinheit und das andere an das Zwischenstück angeschlossen, das an die Spannbacke angeschlossen ist. Dabei wirkt das Zwischenstück als Stromzuleitung und die Spannbacke als Stromzuführungselement.
Es ist vorteilhaft, dass die Richteinheiten zwischen dem beweglichen und dem unbeweglichen Gehäuse, z. B. in einer Aufhängung oder ortsfest, angeordnet sind.
In einzelnen Ausgestaltungen kann die Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine in einer Aufhängung eingebaut werden.
Es ist vorteilhaft, dass die Aufhängung mittels einer speziellen Führung bewegbar ausgebildet ist, die zwischen dem unbeweglichen Gehäuse und dem hinteren Anschlagelement steif befestigt ist.
Bei anderen Ausgestaltungen kann die Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine ortsfest aufgestellt werden. Zusätzlich kann die Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine eine Aufhängung mit hydraulischen Vorrichtungen, ein Grundgestell zur Aufnahme des unbeweglichen Gehäuses, ein Grundgestell zur Aufnahme des hinteren Anschlagelements und zwei Richteinheiten mit gegengleicher Ausführung hinsichtlich ihrer Anschlüsse aufweisen, wobei die Richteinheiten neben dem Grundgestell des unbeweglichen Gehäuses untergebracht werden.
Die Vergleichsanalyse der vorliegenden Erfindung mit dem Prototyp hat gezeigt, dass sie sich in allen Fällen von der bekannten nächstliegenden technischen Lösung unterscheidet und zwar:

– dass jede der Seitenwände des Gehäuses je zwei Klemmzylinder der zu schweißenden Schiene enthält, die einander gegenüber und symmetrisch zur Achse des Gehäuses angeordnet und gegenläufig geschaltet sind, und
– dass die Kolbenräume beider gegenseitigen Klemmzylinder paarweise miteinander verbunden sind.

In einzelnen Ausgestaltungen unterscheidet sich die vorliegende Erfindung von der bekannten am nächsten liegenden technischen Lösung dadurch:

– dass die zweiten Enden der Führungen mit dem hinteren Anschlagelement steif verbunden sind,
– dass es vier Führungen gibt,
– dass die Führungen in zwei waagerechten Ebenen angeordnet sind, je zwei Führungen pro Ebene,
– dass es ein Zwischenstück gibt, das an die Spannbacke angeschlossen ist und zwischen der Spannbacke und dem Klemmzylinder angeordnet ist,
– dass das Zwischenstück in Form eines ungeteilten Parallelepipeds ausgebildet ist,
– dass das Zwischenstück eine durchgehende ovale, querlaufende Öffnung enthält, damit die Führungen durchgehen können,
– dass die Geometrie des Profils der Spannbackenoberfläche der Profilgeometrie der zusammenpassbaren Oberfläche der zu schweißenden Schiene entspricht,
– dass die Profilgeometrie der Oberfläche des Anschlags, der die Bewegung der zu schweißenden Schiene in der Höhe begrenzt, der Geometrie des Profils der zusammenpassbaren Oberflächen der zu schweißenden Schiene entspricht,
– dass die Spannbacke vorgefederte Andrückkügelchen enthält; diese sichern das Andrücken der zu schweißenden Schiene an die Anschläge, die die Bewegung der Schiene in der Höhe begrenzen,
– dass es Richteinheiten gibt,
– dass die Richteinheiten zwischen dem beweglichen und dem unbeweglichen Gehäuse angeordnet sind,
– dass es zwei flexible Stromschienen gibt,
– dass ein Ende der flexiblen Schiene an die Richteinheit und das andere an das Zwischenstück angeschlossen ist. Das Zwischenstück ist an der Spannbacke befestigt. Dabei wirkt das Zwischenstück als Stromzuleitung und die Spannbacke als Stromzuführungselement,
– dass die Widerstandsstumpfschweißmaschine in einer Aufhängung eingebaut ist,
– dass die Richteinheiten in einer Aufhängung eingebaut sind,
– dass die Widerstandsschweißmaschine ortsfest aufgestellt ist,
– dass die Widerstandsschweißmaschine ortsfest ausgeführt ist und zusätzlich eine Aufhängung mit hydraulischen Vorrichtungen, ein Grundgestell zur Aufnahme des unbeweglichen Gehäuses und ein Grundgestell zur Aufnahme des hinteren Anschlagelements enthält,
– dass es eine Führung für die Aufhängung gibt; die Aufhängungsführung ist zwischen dem unbeweglichen Gehäuse und dem hinteren Anschlagelement steif befestigt,
– dass die Aufhängung über die Aufhängungsführung bewegbar ist und -
– dass die zwei Richteinheiten eine gegengleiche Ausführung hinsichtlich ihrer Anschlüsse haben und neben dem Grundgestell des unbeweglichen Gehäuses angeordnet sind.

Jede der Seitenwände des Gehäuses enthält je zwei symmetrisch entgegengesetzt zueinander in Bezug auf die Längsachse angeordnete und gegenläufig geschaltete Klemmzylinder der zu schweißenden Schiene. Die Kolbenräume beider gegenseitigen Klemmzylinder sind paarweise miteinander verbunden. Diese Ausführungen ermöglichen es, die Schienen nach ihrem Einklemmen in einer waagerechten Ebene genau zu zentrieren. Im Falle des ungleichmäßigen Einklemmens der Enden der zu schweißenden Schienen fließt das Öl aus dem Kolbenraum eines Klemmzylinders in den Kolbenraum des anderen gegenseitigen Klemmzylinders über, bis die beiden zu schweißenden Schienenenden ausgerichtet sind. Das stellt den Gewichtsausgleich der zu schweißenden Schienenenden sicher.
Die steife Verbindung der zweiten Enden der Führungen mit dem hinteren Anschlagelement stellt die Erzeugung einer Schubkraft sicher, um das bewegliche Gehäuse durch die Nutzung des Kolbenstangenraums der Bewegungszylinder zu verschieben. Das vermindert den Bedarf an sehr hohem Druck im Hydraulikkreis und ermöglicht es, die Schließung des Spalts (zum Nachführen von langen Schienen) ohne zusätzliche Vorrichtungen sicherzustellen, indem die Leistung der Schweißarbeiten erhöht wird. Außerdem erhöhen sich die Konstruktionsfestigkeit und die mechanische Belastbarkeit.
Das Vorhandensein des an der Spannbacke befestigten Zwischenstücks in Form eines ungeteilten Parallelepipeds mit einer ovalen durchgehenden Queröffnung macht es möglich, dass das Zwischenstück beim Einklemmen der Schiene sich in dem jeweiligen Viertel des Gehäuses um die benötigte Größe bewegt und dass die mechanische Belastbarkeit der Kolbenstange des Klemmzylinders zunimmt.
Die Geometrie der Profile der Oberflächen der Spannbacke und des Anschlags, der die Bewegung der zu schweißenden Schiene in der Höhe begrenzt, entspricht der Geometrie der Profile der zusammenpassbaren Oberflächen der zu schweißenden Schiene. Eine derartige Ausführung sowie das Vorhandensein von vorgefederten Andrückkügelchen stellen das zuverlässige Andrücken der zu schweißenden Schiene an die Anschläge, die die Bewegung der Schiene in der Höhe begrenzen, und an die Spannbacken sicher.
Das Vorhandensein von Richteinheiten ermöglicht es, Gleichstrom anzuwenden. Das erhöht die Schweißqualität, weil die gleichmäßige Erwärmung der Schiene über den gesamten Querschnitt während des Schweißens erreicht wird.
Die Richteinheiten sind zwischen dem beweglichen und dem unbeweglichen Gehäuse angeordnet. Das macht es möglich, die Leistungsverluste zu vermindern, indem die Gesamtlänge der Stromzuleitungen um die Größe der Abmessungen der Richteinheiten reduziert wird. Jede der Richteinheiten wirkt als Stromzuführungselement.
Die ortsfeste und aufhängbare Ausführung der Erfindung erweitert die Funktionsmöglichkeiten der Widerstandsschweißmaschine.
Die Erfindung wird nun anhand schaltungstechnischer Zeichnungen näher erläutert, die den 1–5 entnehmbar sind. Es zeigen:
1 eine axonometrische Gesamtansicht der Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine, die in einer Aufhängung eingebaut ist,
2 eine Seitenansicht der Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine in einer Aufhängung,
3 eine Seitenansicht der ortsfesten Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine,
4 einen Schnitt A-A der 2 der Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine,
5 einen Schnitt B-B der 2 der Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine.
Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung enthält die Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine: ein unbewegliches Gehäuse 1, ein bewegliches Gehäuse 2, zwei Bewegungs- und Setzzylinder 3, deren Kolbenstangen 4 so angeordnet sind, dass die Einwirkung auf das bewegliche Gehäuse 2 sichergestellt ist, vier Führungen 5 zur Verschiebung des beweglichen Gehäuses 2, eine Entgratungsvorrichtung 6, die zwischen den Gehäusen 1 und 2 angeordnet ist. Hinter dem beweglichen Gehäuse 2 ist das hintere Anschlagelement 7 angeordnet. Jedes der Gehäuse 1 und 2 ist mit einer Schienenhubvorrichtung 8, Klemmzylindern 9 der Schiene und Spannbacken 10 versehen. Führungen 5 sind parallel zur Längsachse der zu schweißenden Schienen 11 angeordnet und gehen durch das bewegliche Gehäuse 2 hindurch. Die ersten Enden 12 der Führungen 5 sind mit dem unbeweglichen Gehäuse 1 steif verbunden. Die zweiten Enden 13 der Führungen 5 sind mit dem hinteren Anschlagelement 7 steif verbunden. Jede der Seitenwände (linke Seitenwand 14 und rechte Seitenwand 15) der Gehäuse 1, 2 enthält je zwei Klemmzylinder 9-1, 9-2 der zu schweißenden Schiene 11. Die Klemmzylinder 9-1, 9-2 an jeder der entgegengesetzten Seitenwände (linke Seitenwand 14 und rechte Seitenwand 15) sind symmetrisch einander gegenüber in Bezug auf die Längsachse des Gehäuses angeordnet und gegenläufig geschaltet. Dabei sind die Kolbenräume 16, 17 der jeweils gegenseitigen Klemmzylinder 9-1 (an der linken Seitenwand 14 des Gehäuses) und 9-2 (an der rechten Seitenwand 15) paarweise miteinander verbunden.
Die Längsachsen 18 der Bewegungs- und Setzzylinder 3 und die Längsachsen 19 der Klemmzylinder 9 liegen in einer Ebene, die mit der Nullachse 20 der zu schweißenden Schienen 11 zusammenfällt. Jedes der Gehäuse 1, 2 ist als eine П-förmige Rahmenkonstruktion ausgebildet. Zwischen der Kolbenstange 21 des Klemmzylinders 9 und der Spannbacke 10 ist ein an die Spannbacke angeschlossenes Zwischenstück 22 in Form eines ungeteilten Parallelepipeds mit einer durchgehenden ovalen, querliegenden Öffnung 23 angeordnet, damit die Führungen 5 durchgehen können. Jedes der Gehäuse 1, 2 enthält je einen Anschlag 24, der die Bewegung der zu schweißenden Schiene 11 in der Höhe begrenzt. Die Geometrie der Profile der Oberflächen der Spannbacke 10 und des Anschlags 24 entspricht der Geometrie der Profile der zusammenpassbaren Oberflächen der zu schweißenden Schiene 11. Jede der Spannbacken 10 enthält zusätzlich vorgefederte Andrückkügelchen 25, die das Anpressen der zu schweißenden Schiene 11 an den Anschlag 24 sicherstellen, der die Bewegung der Schiene 11 in der Höhe begrenzt. Die Maschine enthält zusätzlich zwei Richteinheiten 26, die zwischen dem unbeweglichen Gehäuse 1 und dem beweglichen Gehäuse 2 angeordnet sind, und zwei flexible Stromschienen 27. Je ein Ende dieser Stromschienen 27 ist an die Richteinheit 26 und das andere Ende an das Zwischenstück 22 angeschlossen. Das Zwischenstück 22 wirkt als Stromzuleitung. Dabei wirkt die Spannbacke 10 als Stromzuführungselement. In einzelnen Ausgestaltungen kann die Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine in einer Aufhängung 28 eingebaut werden. Bei anderen Ausgestaltungen kann die Schienenwiderstandsstumpfschweiß-maschine ortsfest aufgestellt werden und enthält zusätzlich eine Aufhängung 28 mit hydraulischen Vorrichtungen, ein Grundgestell 29 zur Aufnahme des unbeweglichen Gehäuses 1 und ein Grundgestell 30 zur Aufnahme des hinteren Anschlagelements 7. Zwei Richteinheiten 26, die hinsichtlich ihrer Anschlüsse eine gegengleiche Ausführung haben, sind neben dem Grundgestell 29 angeordnet.
Gemäß der aufhängten Ausgestaltung sinkt die Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine (1) auf die in Längsrichtung ausgerichtete zu schweißende Schiene 12, so dass ein Ende der zu schweißenden Schiene sich im Bereich des unbeweglichen Gehäuses 1 und das andere sich im Bereich des beweglichen Gehäuses 2 befindet. Die Schiene wird im entsprechenden Gehäuse gegriffen, gehoben und an den oberen Anschlag 24 angedrückt, der die Bewegung der Schiene in der Höhe begrenzt. Danach wird die Schiene geklemmt. Der Spalt zwischen den zu schweißenden Enden der Schienen wird geschlossen. Die Größe dieses Spalts kann 250 mm erreichen. Danach werden die zu schweißenden Schienenenden in waagerechter Ebene ausgerichtet. Dann wird die Entgratungsvorrichtung 6 in die Ausgangsstellung gefahren, die zwischen dem beweglichen Gehäuse 1 und dem unbeweglichen Gehäuse 2 angeordnet ist. Das ermöglicht die Entgratung, ohne dass die Gehäuse der Widerstandsstumpfschweißmaschine gespreizt werden müssen. Nachdem die Schweißung gestartet ist, beginnt der Abbrennvorgang. Der gesamte Schweißvorgang und die nachfolgende Entgratung werden mit einer Software gesteuert und in einem PC zwecks weiterer Aufbewahrung und Auswertung gespeichert (in der Zeichnung nicht abgebildet).
Wird die ortsfeste Ausgestaltung (s. 2) realisiert, so wird die Widerstandsstumpfschweiß-maschine auf dem Grundgestell 29 für das unbewegliche Gehäuse 1 und auf dem Grundgestell 30 für das hintere Anschlagelement 7 befestigt. Gemäß dieser Ausgestaltung werden nur hydraulische Vorrichtungen (in der Zeichnung nicht abgebildet) in der Aufhängung 28 angeordnet. Zwei Richteinheiten 26 haben gegengleiche Ausführungen hinsichtlich ihrer Anschlüsse und werden unten neben dem Grundgestell 29 für das unbewegliche Gehäuse 1 angeordnet. Bei jedem der Grundgestelle 29, 30 handelt es sich um eine Metallkonstruktion mit einer Bühne. Die Bühne hat L-förmige Kragen in allen vier Ecken. Die Bühne macht es möglich, darin platzierte Gehäuse steif zu fixieren und mögliche Verschiebungen in jeglicher Richtung zu vermeiden. Darüber hinaus ermöglicht es jedes der Grundgestelle 29, 30, das Gehäuse der Schweißvorrichtung zu entlasten, so dass die Betriebsdauer der Schweißmaschine erhöht wird. Die Funktionsweise der ortsfesten Ausgestaltung ist der aufgehängten Ausgestaltung in vieler Hinsicht ähnlich. Der einzige Unterschied ist, dass die Schweißmaschine nicht gesenkt wird, sondern ortsfest steht. Dabei werden die Schienen in den Schweißbereich über eine Rollbahn gefahren, wobei sie durch Rollen 31 geleitet werden.
Die Aufhängung 28 ist über die Aufhängungsführung 32, die zwischen dem unbeweglichen Gehäuse 1 und dem hinteren Anschlagelement 7 starr befestigt ist, verfahrbar ausgebildet.
Die Vorteile dieser Widerstandsstumpfschweißmaschine sind offensichtlich. Der potentielle Verbraucher braucht nicht beide – die ortsfeste und die Aufhängungsschweißmaschine – zu kaufen. Es reicht, nur eine beanspruchte Widerstandsstumpfschweißmaschine und das Zubehör für die aufgehängte und die ortsfeste Ausführung zu kaufen. In diesem Fall kann die Schweißvorrichtung ggf. sowohl in der aufgehängten als auch in der ortsfesten Ausgestaltung angewendet werden. Das ist eine wesentliche Ersparnis für Schienenschweißbetriebe.

Claims

Schienenwiderstandsstumpfschweißmaschine mit zwei Gehäusen, wovon eines beweglich zum anderen angeordnet ist, ferner mit zwei Bewegungs- und Setzzylindern, deren Kolbenstangen so angeordnet sind, dass die Einwirkung auf das bewegliche Gehäuse sichergestellt ist, mit Führungen zum Verschieben des beweglichen Gehäuses, einer Entgratungsvorrichtung, die zwischen den Gehäusen angeordnet ist, einem hinteren Anschlagelement, das hinter dem beweglichen Gehäuse angeordnet ist, wobei jedes Gehäuse mit einer Schienenhubvorrichtung, Schienenklemmzylindern und Spannbacken versehen ist, die Führungen parallel zur Längsachse der zu schweißenden Schienen angeordnet und durch das bewegliche Gehäuse verlegt sind, die ersten Enden der Führungen mit einem unbeweglichen Gehäuse und die zweiten Enden mit dem hinteren Anschlagelement verbunden sind und wobei die Verbindung der ersten Enden der Führungen mit dem unbeweglichen Gehäuse steif ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Seitenwände des Gehäuses je zwei Klemmzylinder der zu schweißenden Schiene enthält, wobei die Klemmzylinder einander gegenüberliegend symmetrisch zur Längsachse des Gehäuses angeordnet und gegenläufig geschaltet sind und wobei die Kolbenräume beider gegenseitigen Klemmzylinder paarweise miteinander verbunden sind.
Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Enden der Führungen mit dem hinteren Anschlagelement starr verbunden sind.
Schweißmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie vier Führungen enthält, die in zwei waagerechten Ebenen angeordnet sind, je zwei Führungen pro Ebene.
Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachsen der Bewegungs- und Setzzylinder und die Längsachsen der Klemmzylinder in einer Ebene liegen, die mit der Nullachse der zu schweißenden Schienen zusammenfällt.
Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gehäuse eine П-förmige Rahmenkonstruktion darstellt.
Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Klemmzylinder und der Spannbacke ein an die Spannbacke angeschlossenes Zwischenstück in Form eines ungeteilten Parallelepipeds mit einer durchgehenden ovalen, querliegenden Öffnung angeordnet ist, damit die Führungen durchgehen können.
Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gehäuse einen Anschlag enthält, der die Bewegung der zu schweißenden Schiene in der Höhe begrenzt, wobei die Geometrie der Profile der Oberflächen der Spannbacke und des Anschlags, der die Bewegung der zu schweißenden Schiene in der Höhe begrenzt, der Geometrie der Profile der zusammenpassbaren Oberflächen der zu schweißenden Schiene entspricht.
Schweißmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spannbacke zusätzlich vorgefederte Andrückkügelchen enthält, die das Andrücken der zu schweißenden Schiene an die Anschläge sicherstellen, die die Bewegung der Schiene in der Höhe begrenzen.
Schweißmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich zwei Richteinheiten und zwei flexible Stromschienen enthält und dass je ein Ende jeder der Stromschienen an die Richteinheit und das andere an das Zwischenstück angeschlossen ist, das an die Spannbacke angeschlossen ist, wobei das Zwischenstück als Stromzuleitung und die Spannbacke als Stromzuführungselement wirken.
Schweißmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Richteinheiten zwischen dem beweglichen und dem unbeweglichen Gehäuse angeordnet sind.
Schweißmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Richteinheiten in einer Aufhängung eingebaut sind, die über eine Führung für die Aufhängung bewegbar ausgebildet ist, die zwischen dem unbeweglichen Gehäuse und dem hinteren Anschlagelement starr befestigt ist.
Schweißmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer Aufhängung eingebaut ist, die über eine Führung für die Aufhängung bewegbar ausgebildet ist, die zwischen dem unbeweglichen Gehäuse und dem hinteren Anschlagelement steif befestigt ist.
Schweißmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie ortsfest aufgestellt ist und zusätzlich eine Aufhängung mit hydraulischen Vorrichtungen enthält, dass die Aufhängung über eine Führung für die Aufhängung bewegbar ausgebildet ist, die zwischen dem unbeweglichen Gehäuse und dem hinteren Anschlagelement steif befestigt ist, und dass sie auch ein Grundgestell zur Aufnahme des unbeweglichen Gehäuses, ein Grundgestell zur Aufnahme des hinteren Anschlagelements und zwei Richteinheiten mit gegengleicher Ausführung hinsichtlich ihrer Anschlüsse enthält, die neben dem Grundgestell des unbeweglichen Gehäuses angeordnet sind.
Schweißmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie ortsfest aufgestellt ist und zusätzlich eine Aufhängung mit hydraulischen Vorrichtungen, ein Grundgestell zur Aufnahme des unbeweglichen Gehäuses und ein Grundgestell zur Aufnahme des hinteren Anschlagelements enthält, wobei die Aufhängung über eine Führung bewegbar ausgebildet ist, die zwischen dem unbeweglichen Gehäuse und dem hinteren Anschlagelement steif befestigt ist.