DE1808696C3 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlich fortschreitenden Verlegen von Schienen, insbesondere von Langschienen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlich fortschreitenden Verlegen von Schienen, insbesondere von Langschienen zur Bildung eines lückenlosen Gleises, bei dem die Schienen von einer Verlegeeinrichtung kontinuierlich abgezogen werden, die sich auf der Gleisbettung oder einem nach dem Verlegevorgang zu entfernenden Schienenstrang bewegt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer kontinuierlich verfahrbaren Verlegeeinrichtung, von der zu verlegende Schienen abgezogen und auf die Schwellen eines Gleises abgelegt werden.

Bekanntlich besteht seitens der Eisenbahnbehörden die Vorschrift, daß Langschienen oder Schienen, die zu einem lückenlosen Gleis verschweißt werden, eine bestimmte mittlere Verlegetemperatur aufweisen müssen, die z.B. in Mitteleuropa 15°C beträgt. Dadurch sollen die inneren Spannungen in den Schienen, die auf Grund von temperaturbedingten Längenänderungen auftreten, möglichst klein gehalten werden. Da naturgemäß mit dem Verschweißen und Verlegen von Schienen auf das Eintreten einer günstigen natürlichen Temperatur nicht gewartet werden kann, ist es bekannt, die zu verlegenden Schienen durch Erwärmen bzw. Abkühlen auf die Verlegetemperatur zu bringen.

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung lückenloser Gleise (DT-AS 10 27 706) wird hierzu vorgeschlagen, daß die auf den Schwellen aufliegenden Langschienen zunächst — mit Ausnahme eines endseitigen Befestigungsmittels — von den Befestigungsmitteln gelöst bleiben und dann im ganzen durch tunnelartige, längs der Schienen bewegbare Wärme- oder Kühlkammern erwärmt bzw. gekühlt werden. Damit soll ausdrücklich die bis dahin bekannte örtliche Erhitzung bzw. Abkühlung, die als ungünstig verworfen wird, verbessert werden.

Das bekannte Verlege- und Temperierverfahren ist bezüglich derTemperaturgebung sicherlich von Vorteil, weil es eine gleichförmige Temperierung der Schienen über ihre Länge vor dem Verschweißen ergibt und hierdurch gewährleistet wird, daß die Befestigung der Schienen an den Schwellen zu einem Zeitpunkt erfolgt, wo die Schienen mit Sicherheit die geforderte Verlegetemperatur aufweisen. Diese Vorgangsweise erweist sich jedoch für ein kontinuierliches Schienenverlegeverfahren als unbrauchbar, weil die kontinuierliche Arbeitsweise durch die schrittweise Erhitzung der auf die Schwellen abgelegten Langschienen gestört wird. Vor allem macht sich dies dann nachteilig bemerkbar, wenn die Langschienen bereits vor dem Verlegevorgang miteinander verbunden, z. B. verschweißt, werden, so daß die noch auf dem Verlegefahr-

zeug befindlichen Schienen stets schon mit dem verlegten Gleis verbunden sind (vgl. »The Railway Gazette«).

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Temperieren der Schienen auf die Verlegetemperatur so durchzuführen, daß es sich in ein kontinuierliches Verlegeverfahren eingliedern läßt, ohr.e letzteres in der kontinuierlichen Durchführung zu beeinträchtigen oder dessen Zeitaufwand zu erhöhen sowie eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Temperierung und Befestigung der Schienen zn schaffen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zum Temperieren der Schienen auf die vorgeschriebene Verlegetemperatur diese vor der Verlegestelle durch eine sich mit Verlegegeschwindigkeit bewegende Einrichtung örtlich beheizt bzw. gekühlt und unmittelbar anschließend mit den Schwellen des Gleises fest verbunden werden. Die Aufgabe, eine solche Vorrichtung zu schaffen, wird dadurch gelöst, daß der Verlegeeinrichtung eine mit Verlegegeschwindigkeit verfahrbare Heiz- bzw. Kühleinrichtung für die Schienen zugeordnet sowie eine auf den verlegten Schienen verfahrbare Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Schienen auf den Schwellen unmittelbar nachgeordnet ist.

In dem vorgeschlagenen Verfahren wird somit die Voraussetzung erfüllt, daß die Schiene in dem Zeitpunkt, in dem sie auf die Schwellen abgelegt und befes igt wird, eine Temperatur hat, die dem geforderten Temperaturwert entspricht. Durch die unmittelbar an den Verlegevorgang anschließende Fixierung der Schienen kann sich eine nach dem Verlegen eintretende Temperaturänderung in dem bereits verlegten Strang nicht mehr nachteilig auswirken. Es ist dabei zweckmäßig, daß die Beheizung bzw. Kühlung der Schienen in begrenztem Ausmaß auch noch an oder hinter der Verlegcstelle im bereits fixierten Gleis durchgeführt wird. Dies ist insbesondere bei größeren Unterschieden zwischen der geforderten Verlegetemperatur und der zum Zeitpunkt der Verlegung herrschenden Außentemperatur von Vorteil.

In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß die Beheizung oder Kühlung der Schienen vor dem Verlegevorgang stufenweise erfolgt. Dadurch werden die Schienen bis zur Verlegestelle stufenweise aufgeheizt bzw. abgekühlt, so daß keine Spannungen durch ein örtlich konzentriertes Erhitzen bzw. Abkühlen verursacht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich mit Vorteil zur Anwendung bei der Gieiserneuerung (vgl. z.B. DT-OS 16 58 343), bei der kontinuierlich durch einen Umbauzug Altschienen aufgenommen und zugleich Neuschienen verlegt werden, wobei die zu verlegenden Teile der Neuschienen zu einem endlosen Schienenstrang verschweißt werden, während die aufgenommenen Altschienen zu einzelnen Schienen zertrennt werden.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 und 2 in zwei zueinander gehörigen Teilen eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung in kleinem Maßstab, wobei diese Teile längs der Schnittlinie Il der Fig. 1 und der Schnittlinie I der F i g. 2 aneinanderzufügen sind,

Fig. 3 in größerem Maßstab den Verlegebereich in Seitenansicht,

Fig.4 und 5 modifizierte Ausführungsformen von Vorrichtungen in Seitenansicht, die zur Durchführung entsprechend abgewandelter Verfahren dienen,

Fig.S eine Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß F i g. 4 und

Fig.7 bis 9, schematische Einzeldarstellungen verschiedener Heizeinrichtungen.

Gemäß F i g. 1 und 2 besteht eine einrichtung zum Erneuern eines Gleises aus einem Gleisverlegezug, welcher von links nach rechts aufgezählt folgende Einheiten umfaßt (vgl. DT-OS 16 58 343):

Eine in Arbeitsrichtung (Pfeilrichtung) vordere Zugmaschine 1, sieben Transportwagen 2 für die Neuschienen (den sogenannten Neuschienenzug), einen Koppelwagen 3 zum Verbinden, z. B. Verschweißen, der mit etwa 120 m Länge angelieferten Langschienen, sechs Transportwagen 4 für die Altschwellen (den sogenannten Altschwellenzug), einen Verladewagen 5 für die Altschwellen, an den dann jener etwa 60 bis 70 m lange Bereich anschließt, in dem die Aftschweilen gegen Neuschwellen und die Altschienen gegen die Neuschienen ausgetauscht werden; ferner zwei Verladewagen 6 und 6' für die Neuschwellen, vierzehn Transportwagen 7 für die Neuschwellen (den sogenannten Neuschwellenzug), einen Schienentrennwagen 8, auf dem die Altschienen in transportable Stücke zerteilt werden, sieben Transportwagen 9 für die Altschienen (den sogenannten Altschienenzug) und schließlich ein hinteres Schubfahrzeug Γ.

Diese gesamte Einrichtung bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 bis 5 m pro Minute längs des nicht dargestellten Gleises kontinuierlich in Pfeilrichtung fort. Die zu verlegenden Neuschienen sind mit 10, die abzubauenden Altschienen mit 11 bezeichnet; die letzteren sind zur deutlicheren Unterscheidbarkeit strichpunktiert dargestellt.

Die F i g. 3 zeigt den Bereich, in dem die Altschienen 11 gegen die Neuschienen 10 ausgetauscht werden, in größerem Maßstab, jedoch stark verkürzt, also in bezug auf die Längsausdehnung verzerrt, mit einer wesentlich verringerten Anzah! von Transportwagen 4 bzw. 7. Alle Transportwagen sind an ihrer der Führung der Schienen dienenden Oberseite mit reibungsmindernden Organen, Rollen od. dgl. ausgestattet, um durch zu starke Reibung der Schienenstränge verursachte Spannungen zuverlässig auszuschließen. Auf dem Koppelwagen 3 befindet sich eine nur schematisch angedeutete Stumpf-Schweißvorrichtung 12 zum Stumpf-Verschweißen der Schienenenden der Neuschienen 10, auf dem Trennwagen 8 eine Schienentrennvorrichtung 13 zum Zerteilen der aufgenommenen Altschienen 11. Einer der Transportwagen 7 des Neuschwellenzuges ist mit einer Befestigungseinrichtung 14 zum Befestigen der Neuschienen 10 auf den Neuschwellen 15 versehen.

Bevor nun von der Schweißvorrichtung 12 zu einem endlosen Strang verschweißte Neuschienen 10 auf den Schwellen abgelegt und dort befestigt werden, sind sie gemäß vorliegender Erfindung auf die richtige Verlegetemperatur zu bringen. Die mil der gesamten Einrichtung gemeinsam ortsveränderliche, fahrbare Heiz- bzw. Kühleinrichtung zur Beeinflussung der Temperatur des Schienenstranges muß also im Verband dieser fahrbarei, Einrichtung jener Stelle vorgeordnet sein, an der die Neuschienen 10 auf den Schwellen abgelegt bzw. befestigt werden, und zwar in einem solchen Abstand, daß im Bereich der letzteren eine ausreichende Gleichmäßigkeit der vorbestimmten, gewünschten

Temperaturhöhe der Schiene gewährleistet ist. Außerdem muß die Heiz- bzw. Kühlvorrichtung der Verlege- und Befestigungsslelle in einem solchen Abstand vorgeordnet sein, daß die durch die Heizung bzw. Kühlung selbst verursachten Längenänderungen der Schiene sich auf den Bereich der Verlege- bzw. Befestigungsstelle nicht mehr auswirken können.

Bei dem in der Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zur Erwärmung der Neuschienen 10 in Abständen a, b und c Kontakte 16 vorgesehen, über die den Neuschienen 10 elektrischer Strom zugeführt wird. Die Schiene wird dabei als Stromleiter benutzt und infolge ihres Widerstandes erwärmt. Im Bereich a erfolgt eine Vorerwärmung, im Bereich b eine Haupterwärmung, und im Bereich c, in der eigentlichen Heizzone, wird der Schienenstrang auf die gewünschte Endtemperatur gebracht. Die Erwärmung erfolgt also stufenweise bis auf die im Bereich der Verlegestelle gewünschte Endtemperatur, die dem Mittelwert zwischen den Temperaturgrenzwerten entsprechen soll. Diese Endtemperatur kann mittels eines Thermostaten überwacht werden, und ein solcher Thermostat kann auch dazu benutzt werden, den Erwärmungsvorgang zu regeln und zu steuern.

Es empfiehlt sich — wie schon erwähnt — unter Umständen, um eine zu rasche Abkühlung des Schienenstranges hinter der Verlegestelle zu verhindern und dadurch verursachten Spannungen vorzubeugen, die Erwärmung noch im verlegten Bereich kurzfristig fortzusetzen, um die Temperatur nur allmählich auf den Witterungswert absinken zu lassen.

Eine andere Variante ist — zum Teil mit den gleichen Bezugsziffern — in der F i g. 4 dargestellt. Bei dieser Ausführungsvariante sind zur Temperierung der Neuschienen lö Heiz- bzw. Kühlschlangen-Aggregate als Heiz- bzw. Kühleinrichtungen 17, 17' vorgesehen. Auch hier findet eine stufenweise Erwärmung bzw. Kühlung des Schienenstranges statt; das in Fahrtrichtung (in der Zeichnung nach links) vordere Heiz- bzw. Kühlschlangenaggregat bewirkt eine Vorerwärmung bzw. Vorkühlung, und die für die Verlegung als optimal gewählte Endtemperatur wird — z. B. durch einen Thermostaten selbsttätig gesteuert oder zumindest überwacht — durch das zweite Aggregat gewährleistet.

Bedürfen die Neuschienen 10 einer Kühlung, dann darf die Schweißvorrichtung 12 nicht allzu nahe dem Kühlaggregat und auch nicht allzu nahe der Verlegestelle angeordnet werden, damit keine gefährlichen Temperaturunterschiede und dadurch verursachte Spannungen auftreten können.

Gemäß Fig.4 ist auch eine Vorrichtung zum Einschottern und Verdichten mit einem Schotterverdichter 18 und einem Schouervorratsbehälter 19 vorgesehen, um dem Gleis, nachdem die Schienen verlegt wurden, unverzüglich eine solide, gefestigte Lagerung geben zu können.

Es können auch mehr als zwei Heiz- bzw. Kühleinrichtungen 17 Verwendung finden, wie dies die F i g. 5 zeigt. Die F i g. 5 soll darüber hinaus verdeutlichen, daß die Erfindung durchaus nicht auf die Anwendung beim Erneuern von Gleisen, also beim Auslauschen von Altschienen gegen Neuschienen, beschränkt ist, sondern ganz allgemein beim Verlegen lückenloser Schienenstränge anwendbar ist, also auch beim Verlegen neuer Schienen auf vorverlegte Schwellen mittels auf einer gleislosen Schotterbettung 20 fahrbarer Raupenfahrzeuge 21 od. dgl.

Die Fig. 5 zeigt ferner, daß die Neuschienen 10

ίο unmittelbar vor der Verlegung und Befestigung mittels der Befestigungseinrichtung 14 auch noch mit einer bereits auf dem neuen Gleis verfahrbaren Vorrichtung 22 mit Heiß- bzw. Kaltluft bestrahlt und auf die richtige Verlegetemperatur temperiert werden kann.

Die Fig.6 zeigt das erfindungsgemäße Verfahrensschema in einer Draufsicht, wobei eine Vorwärmung bzw. Vorkühlung der Neuschienen 10 durch ein Wärmebzw. Kühlaggregat 23 vorgesehen ist, das sich vorderseitig der Schweißvorrichtung 12 befindet. Das zur Herstellung der Verlegetemperatur dienende eigentliche Heiz- bzw. Kühlaggregal befindet sich in Fahrtrichtung hinter der Schweißvorrichtung 12 und näher der Befestigungseinrichtung 14. Eine Vorwärmung der Neuschienen 10 vor der Schweißung verbessert nicht nur die Schweißbedingungen, sondern trägt auch dazu bei, die beim Verschweißen allenfalls entstehenden Wärmespannungen zu verringern bzw. deren Auftreten überhaupt zu verhindern.

Die Fig. 7 zeigt lediglich eine Heiz- bzw. Kühlein· richtung 17 schematisch in größerem Maßstab. Eine solche Einrichtung enthält eine z. B. von einem beheizten bzw. gekühlten, gasförmigen oder flüssigen Medium durchflosscnc Rohrschlange oder auch eine elektrische Heizwendel.

Selbstverständlich kann im einfachsten Fall auch eine offene Flamme, ein Brenner od. dgl. zur Erwärmung der Schiene benutzt werden.

F i g. 8 zeigt die Temperierung der Neuschienen 10 (in Seitenansicht) mittels Düsen als Heiz- bzw. Kühleinrichtung 24, die ein temperiertes, vorzugsweise gasförmiges Medium, Luft od. dgl. gegen die Schienen strahlen. Analog könnte natürlich auch eine Beheizung bzw. Kühlung der Schienen mittels eines flüssigen Mediums durchgeführt werden.

Schließlich ist in der F i g. 9 auch noch die Funktion einer elektrischen Widerstandsheizung im Prinzip veranschaulicht, bei welcher die Schiene selbst als Stromwiderstand benutzt wird. Die Einleitung des elektrischen Stromes in die Schiene erfolgt über gleitend oder fest angeordnete Kontakte 16, wie sie schon in der F i g. 3 angedeutet wurden. Solche Kontakte 16 können einen ortsfesten Teil der fahrbaren Verlege-Einrichtung bilden, wobei die Schienen an ihnen kontaktnehmend vorbeigleiten, oder diese Klem· men können auch mit der Schiene bereichsweis« mitwandernd ausgebildet sein. Die Zuleitung de« Stromes zu den Kontakten 16 erfolgt über Leitungen 25 aus einer Stromquelle 26.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlich fortschreitenden Verlegen von Schienen, insbesondere von Langschienen, zur Bildung eines lückenlosen Gleises, bei dem die Schienen von einer Verlegeeinrichtung kontinuierlich abgezogen werden, die sich auf der Gleisbettung oder einem nach dem Verlegevorgang zu entfernenden Schienenstrang bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Temperieren der Schienen auf die vorgeschriebene Verlegetemperatur diese vor der Verlegestelle durch eine sich mit Verlegegeschwindigkeit bewegende Einrichtung örtlich beheizt bzw. gekühlt und unmittelbar anschließend mit den Schwellen des Gleises fest verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung bzw. Kühlung der Schienen vor dem Verlegevorgang stufenweise erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung bzw. Kühlung der Schienen kontinuierlich, z. B. mittels einer elektrischen Widerstandsheizung bzw. mittels eines Kühlstromes unter Verwendung von Kohlensäureschnee erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung bzw. Kühlung der Schienen in begrenztem Ausmaß auch noch an oder hinter der Verlegestelle im bereits fixierten Gleis durchgeführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer kontinuierlich verfahrbaren Verlegeeinrichtung, von der zu verlegende Schienen abgezogen und auf die Schwellen eines Gleises abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlegeeinrichtung eine mit Verlegegeschwindigkeit verfahrbare Heiz- bzw. Kühleinrichtung (17, 17'; 24) für die Schienen zugeordnet sowie eine auf den verlegten Schienen verfahrbare Befestigungseinrichtung (14) zur Befestigung der Schienen auf den Schwellen unmittelbar nachgeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz- bzw. Kühleinrichtung auf einem zum Transport der Neuschienen (10) und vorzugsweise der Schwellen dienenden Fahrzeuge (7,21) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Heiz- bzw. Kühleinrichtung eine Schweißvorrichtung (12) zum Verschweißen der Schienen zu einem lückenlosen Schienenstrang vorgeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißvorrichtung (12) eine Vorrichtung (23) zum Vorwärmen der Schienen vorgeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur stufenweisen Temperierung der Schienen mehrere Heiz- bzw. Kühleinrichtungen hintereinander angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Kontrollvorrichtungen, z. B. Thermostate, zur Überwachung der an der Verlegestelle herrschenden Temperatur der Schienen vorgesehen sind, durch die die Leistung der Heiz- bzw. Kühleinrichtung selbsttätig gesteuert ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz- bzw. Kühleinrichtung (17) als Heiz- bzw. Kühlkammer ausgebildet ist, durch die die zu verlegenden Schienen kontinuierlich hindurchlaufen und die vorzugsweise im Verlegebereich längs der Schienen hin- und herbewegbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizeinrichtung in Gleislängsrichtung im Abstand voneinander angeordnete, mit einer Stromquelle (26) in Verbindung stehende, an den Schienen gleitende Kontakte (16) vorgesehen sind.