DE20006983U1 - Vorrichtung zur aluminothermischen Verschweißung zweier Schienenenden - Google Patents

Vorrichtung zur aluminothermischen Verschweißung zweier Schienenenden

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Claims (17)

1. Vorrichtung zur aluminothermischen Verschweißung zweier Schienenenden (2) durch Zwischenguss, mit einem die Schienenenden (2) im Bereich einer Schweißfuge (3) umgebenden, oberseitig offenen Gießform (4) und einem, zur Aufnahme eines feinkörnigen Reaktionsgemisches und zur Durchführung der aluminothermischen Reaktion bestimmten, oberhalb der Gießform (4) gehaltenen Reaktionstiegel (1), wobei die Gießform (4) einen zentralen, durch die um die Schweißfuge (3) voneinander beabstandeten Schienenen­ den (2) und im übrigen durch die zugekehrten Wandungen der Gießform (4) begrenzten Gießraum und seitlich des Gießraumes wenigstens einen Steiger (13) aufweist, der nur im Bereich des Schienenfußes (11) mit dem Gießraum in durchlässiger Verbindung steht und wobei der Reaktionstiegel (1) boden­ seitig mit einer den Ausfluss einer Stahlschmelze aus dem Reaktionstiegel (1) heraus und in die Gießform (4) hinein bewirkenden Ausflusseinrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausflusseinrichtung und/oder die Gießform (4) dahingehend ausgestaltet ist/sind, dass der nach Abschluss der aluminothermischen Reaktion und erfolgter Trennung von Stahl und Schlacke aus dem Reaktionstiegel (1) austretende Stahl gleichzei­ tig nach Art eines fallenden Gusses unmittelbar in den Gießraum und nach Art eines steigenden Gusses in den wenigstens einen Steiger (13) eintritt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aus­ flusseinrichtung des Reaktionstiegels (1) in an sich bekannter Weise durch eine Ausflussöffnung (5) gebildet ist, die vor der Durchführung der alumi­ nothermischen Reaktion durch einen wenigstens teilweise durchschmelzba­ ren Verschlusskörper verschlossen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen innerhalb des Gießraumes der Gießform (4) befindlichen Riegel (18), durch welchen die Stahlschmelze nach Maßgabe von wenigstens zwei Teilströmen horizontal umgelenkt wird, und einen Strömungsteiler, durch welchen jeder der beiden Teilströme in einen ersten, oberhalb eines Schienenkopfes (9) der Schienen­ enden (2) in den Gießraum und einen zweiten, über den oberen Bereich des Steigers (13) eingeführten und im Bereich des Schienenfußes (11) in den Gießraum eingebrachten Anteil unterteilt werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (18) mit der Maßgabe angeordnet und ausgestaltet ist, dass die Stahlschmelze mittig auf diesen auftrifft und gleichförmig beidseitig nämlich senkrecht zur Schienenlängsrichtung umgelenkt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (18) oberseitig, d. h. in dem zur Führung der Stahlschmelze bestimmten Bereich zwei, jeweils in Richtung auf die vertikalen Stirnseiten (23) des Riegels hin geneigte Flächenabschnitte aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der, in Strömungsrichtung der Stahlschmelze dem Riegel (18) zuge­ kehrten Wandung (22) des Gießraumes eine Ausnehmung (26) eingeformt ist, die mit einem Steiger (13) in durchgängiger Verbindung steht und dass zwischen der, der Wandung (22) des Gießraumes zugekehrten Stirnseite (23) des Riegels (18) und der Wandung (22) ein, ein vertikales Durchströ­ men von Stahlschmelze in den Gießraum hinein ermöglichender Durchgang (25) gebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Riegel (18) zugekehrte Seite der Wandung (22) des Gießrau­ mes einen zu dessen Unterseite und in Richtung auf eine vertikale Längs­ mittelebene der Schienenenden (2) hin geneigten Verlauf zumindest bis in den Bereich der Unterseite des Schienenkopfes (9) der Schienenenden (2) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mengenverhältnis der beiden Anteile eines jeden der genannten Teilströme der Stahlschmelze konstruktiv durch Bemessung der Höhenposition der Unterseite (30) der Ausnehmung (26) relativ zu der Höhenposition der Oberseite (32) des Riegels (18) in Verbindung mit den Querschnittsformen des Durchgangs (25) sowie der Ausnehmung (26) fest­ gelegt ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mengenverhältnis der beiden Anteile eines jeden der genannten Teilströme der Stahlschmelze konstruktiv durch Bemessung der Quer­ schnitte des Durchgangs (25) sowie der Ausnehmung (26) festgelegt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen innerhalb des Gießraumes der Gießform befindlichen Riegel, durch welchen die Stahl­ schmelze nach Maßgabe von zwei ersten Teilströmen, die horizontal in Schienenlängsrichtung umgelenkt und anschließend oberhalb des Schie­ nenkopfes (9) der Schienenenden (2) in den Gießraum eingeführt werden und zwei zweiten Teilströmen, die über den oberen Bereich der Steiger (13) eingeführt und im Bereich des Schienenfußes (11) in den Gießraum einge­ bracht werden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (18) mit der Maßgabe angeordnet und ausgestaltet ist, dass die Stahl­ schmelze mittig auf dieser auftrifft und gleichförmig in der Form jeweils zweier Teilströme in Schienenlängsrichtung und zweier Teilströme quer zur Schienenlängsrichtung umgelenkt wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel oberseitig, d. h. in dem zur Führung der Stahlschmelze bestimmten Bereich eine pyramiden- bzw. pyramidenstumpfartige, jeweils in Richtung auf die vertikalen Stirnseiten (23) des Riegels (18) sowie auf die Längsseiten des Riegels (18) hin geneigte Flächenabschnitte aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Oberfläche des Riegels (18) und zwar in dem, zum Auftreffen der Stahlschmelze bestimmten Bereich eine Ausnehmung angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (18) als ein von der Gießform (4) getrenn­ tes, lose in diese einsetzbares Bauteil konzipiert ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel einstückig mit der Gießform ausgestaltet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aus­ flusseinrichtung des Reaktionstiegels (35) aus einer der unmittelbaren Ein­ führung von Stahlschmelze über das obere Ende des Gießraumes be­ stimmten Ausflussöffnung (37) und wenigstens einer, der Einführung von Stahlschmelze über das obere Ende des wenigstens einen Steiger (13) be­ stimmten Ausflussöffnung (37') besteht.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Aus­ flussöffnungen (37, 37') mit Verschlusskörpern ausgerüstet sind, die mit der Maßgabe ausgestaltet sind, daß die zum Durchschmelzen nach Beginn der aluminothermischen Reaktion benötigte Zeitspanne bei allen Ausflussöff­ nungen (37, 37') gleich ist.
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