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Die Erfindung bezieht sich auf einen Tiegel entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein wichtiges Anwendungsgebiet aluminothermischer Schweißungen ist das Verschweißen von zwei, um einen Schweißspalt voneinander beabstandeter Schienenenden, wobei in einem Tiegel, der auf eine, die Schienenenden umgebende Gießform aufgesetzt ist, die aluminothermische Reaktion durchgeführt wird, deren Reaktionsprodukte, nämlich schmelzflüssiger Stahl und eine auf diesem aufschwimmende Schlacke zur Durchführung der Schweißung in die Gießform eingebracht werden.
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Die hierbei eingesetzten Tiegel sind in einer solchen Beschaffenheit bekannt, welche einen mehrfachen Gebrauch ermöglicht – sie sind jedoch auch in einer Form bekannt, welche einen nur einmaligen Gebrauch zulässt. Der grundsätzliche Aufbau dieser Tiegel ist beispielsweise in dem
EP 0 407 240 B1 beschrieben.
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Für Arbeiten am verlegten Gleis müssen u. a. neben den genannten Schweissportionen eine Vielzahl von Tiegeln mitgeführt werden, für welche nach Maßgabe des Umfangs der auszuführenden Arbeiten oft ein beträchtliches Transportvolumen benötigt wird. Dies gilt insbesondere für sogenannte Einwegtiegel. Transportbedingt ergibt sich hierbei ein Kostenproblem, welches mit den herkömmlichen Tiegeln nur unvollkommen gelöst werden kann.
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Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, einen Tiegel der eingangs bezeichneten Art mit Hinblick auf seine Gebrauchseigenschaften, insbesondere bei Arbeiten im verlegten Gleis zu verbessern. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem solchen Tiegel durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
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Erfindungswesentlich ist hiernach eine Gestaltung des Tiegels derart, dass dieser aus zumindest zwei vertikal aufeinander folgenden Abschnitten besteht, von denen ein unterer Abschnitt mit der Maßgabe bemessen ist, dass ein Ineinandersetzen zweier Tiegel möglich ist und auf diese Weise eine raumsparende Stapelbildung. Ein Raumersparnis ist maßgeblich bestimmt durch die vertikale Länge des unteren Abschnitts im Verhältnis zu dem oberen Abschnitt, so dass bei Arbeiten im verlegten Gleis ein vorhandenes Transportvolumen für Werkzeuge und Gerätschaften effektiver genutzt werden kann, da jedenfalls für die Bereitstellung von Tiegeln weniger Raum benötigt wird. Um eindeutige Positionen der einzelnen Tiegel innerhalb eines auf diese Weise gebildeten Stapels zu erreichen, sind Stützflächen erforderlich, von deren Positionierung innerhalb der axialen Länge des Tiegels letztendlich das Ausmaß einer Einsparung an Transportvolumens durch Stapelbildung bestimmt wird. In diesem Sinne aus-gestaltete Tiegel können als Einwegtiegel konzipiert sein – eine Anwendbarkeit bei Mehrwegtiegeln ist jedoch grundsätzlich ebenfalls möglich.
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Die Merkmale des Anspruchs 2 sind auf eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiegels gerichtet, welcher hiernach als ein hinsichtlich einer vertikalen Achse rotationssymmetrisches Gefäß ausgebildet ist. Der untere der wenigstens zwei Abschnitte muss in jedem Fall in einen oberen Abschnitt eines anderen Tiegels einsteckbar sein.
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Die Merkmale des Anspruchs 3 sind auf eine Ausführungsform des Tiegels gerichtet, bei welcher der untere Abschnitt sich in Richtung auf einen Boden hin querschnittsmäßig verjüngt. Dies ist eine einfache Möglichkeit zur Darstellung der Fähigkeit zur Stapelbildung mehrerer Tiegel.
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In jedem Fall werden für die sichere Positionierung der Tiegel innerhalb eines Stapels horizontale Stützflächen benötigt. Um bei einer Stapelbildung aus derartigen Tiegeln Transportschäden zu vermeiden, können Folien benutzt werden, welche einen unmittelbaren stofflichen Kontakt der Tiegel zumindest im Bereich dieser Stützflächen verhindern.
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Die Merkmale der Ansprüche 4 bis 7 sind auf zwei unterschiedliche Arten der Anordnung der Stützflächen an dem Tiegel gerichtet. Diese können hiernach auf der Außenseite oder der Innenseite des Tiegels angeordnet sein, und zwar unabhängig davon, ob dessen beide Abschnitte zylindrisch ausgebildet sind oder ob einer eine sich in Richtung auf eine Boden hin verjüngende Gestaltung aufweist.
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Die Merkmale der Ansprüche 8 und 9 sind auf zwei unterschiedliche Arten zur technischen Darstellung einer Aufstandfläche des Tiegels gerichtet. Zu diesem Zweck kann ein bodenseitiger Ringsteg vorgesehen sein, der diese Aufstandfläche beispielsweise auf einer Transportpalette vermittelt, welche auch für eine Stapelbildung bestimmt ist – alternativ kann jedoch auch auf diesen Ringsteg verzichtet werden, wobei in diesem Fall eine besondere Halterung vorgesehen ist, in die der Tiegel eingesetzt wird und wobei durch die untere Berandung dieser Halterung die Aufstandfläche vermittelt wird.
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Für den Fall, dass an dem Tiegel kein unterseitiger, eine Aufstandfläche vermittelnder Ringsteg angeordnet ist, kann eine Stapelbildung beispielsweise für Transportzwecke auch derart vorgenommen werden, dass die oberseitige Berandung des Tiegels als Aufstandfläche benutzt wird. Die vorstehend beschriebenen horizontalen Stützflächen über welche die Tiegel innerhalb eines Stapels im Übrigen abgestützt sind, können auch in diesem Fall benutzt werden.
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Die Merkmale der Ansprüche 10 und 11 sind auf eine alternative Art der Ausgestaltung der Halterung gerichtet, bei der auf einen oberseitigen Ringflansch als Stützfläche für den Tiegel verzichtet werden kann. Eine auf den Tiegel ausgeübte vertikale Stützwirkung beruht in diesem Fall auf der Gestaltung des Innenprofils der Halterung und deren Wechselwirkung mit dem Außenprofil des Tiegels. Beispielsweise können diese beiden Profile aufeinander abgestimmte Konizitäten aufweisen, um die genannte Stützwirkung auszuüben.
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Ein Tiegelstöpsel entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 12 an dieser Stelle kommt hauptsächlich im Fall einer Ausbildung des Tiegels als Einwegtiegel in Betracht.
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Man erkennt, dass mit dem erfindungsgemäßen Tiegel ein Arbeitsmittel zur Verfügung gestellt wird, welches insbesondere bei Arbeiten im verlegten Gleis vorteilhaft einsetzbar ist, da auf diesem Wege eine verbesserte Ausnützung vorhandener Transportkapazitäten und hiermit einhergehend eine Kostensenkung darstellbar sind.
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen wiedergegebene Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 eine teilweise Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Tiegels;
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2 eine für einen Transport bestimmte Anordnung mehrerer Tiegel entsprechend 1;
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3 eine teilweise Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Tiegels;
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4 eine für einen Transport bestimmte Anordnung mehrerer Tiegel entsprechend 3;
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5 eine teilweise Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Tiegels;
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6 eine für einen Transport bestimmte Anordnung mehrerer Tiegel entsprechend 5;
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7 eine teilweise Schnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Tiegels;
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8 eine für einen Transport bestimmte Anordnung mehrerer Tiegel entsprechend 7.
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9 eine andere Ausführungsform einer Halterung für einen Tiegel gemäß 7.
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Mit 1 ist in den 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines für eine einfache Verwendung bestimmten, aus einem feuerfesten Werkstoff hergestellten erfindungsgemäßen Tiegels in seiner Gesamtheit bezeichnet. Dieser ist als ein zu einer Achse 2 rotationssymmetrisches, oberseitig offenes Gefäß mit Seitenwandungen 14, 14', 14'' ausgebildet, dessen Boden 3 mittig mit einer kreisförmigen Ausnehmung 4 versehen ist, in die ein schmelzbarer Tiegelstöpsel 5 eingesetzt ist. Der Boden 3 bildet innenseitig einen in Richtung auf die Ausnehmung 4 hin trichterartig abfallenden, ein Ausfließen eines flüssigen Reaktionsproduktes unterstützenden Verlauf.
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Die Oberseite 12 des Tiegels 1 ist offen und wird von einer freien Berandung 13 begrenzt, welche in einer im Folgenden noch zu erläuternden Weise eine Stützfläche bei einer Stapelbildung aus derartigen Tiegeln darstellt.
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Der Tiegelstöpsel 5 ist in an sich bekannter Weise mit der Maßgabe stofflich so zusammengesetzt und/oder bemessen, dass er nach Ablauf einer definierten Zeitspanne nach Beginn des Einsetzens einer aluminothermischen Reaktion thermisch zersetzt wird und die Ausnehmung 4 öffnet, so dass ein flüssiges Reaktionsprodukt austreten und beispielsweise in den Spalt zwischen zwei zu verschweißenden Schienenenden eintreten kann.
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Mit 6 ist ein für die Durchführung der aluminothermischen Reaktion benutztes Feststoffgemisch, die Schweißportion bezeichnet, welche in an sich bekannter Weise aus Eisen- und Aluminiumoxiden sowie gegebenenfalls Legierungsbildnern und Dämpfungsmitteln zusammengesetzt ist.
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Der Tiegel 1 besteht aus einem oberen zu der Achse 2 zylindrischen Abschnitt 7 und einem unteren, sich in Richtung auf den Boden 3 hin konisch verjüngenden Abschnitt 8, wobei die Außenmaße des Abschnitts 8 im Wesentlichen kleiner bemessen sind als die Innenmaße des Abschnitts 7.
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Der Abschnitt 8 geht unter Zwischenanordnung einer kreisringförmigen außenseitigen Stufe 9 in den Abschnitt 7 über. Diese Stufe 9 bildet in einer im Folgenden noch zu beschreibenden Weise eine Stützfläche, welche ein begrenztes Ineinanderstapeln mehrerer Tiegel 1, 1', 1'' ermöglicht und auf diese Weise ein raumsparendes Lagern.
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Der Boden 3 bildet außen- bzw. unterseitig zwei radial voneinander beabstandete, sich koaxial zu der Achse 2 erstreckende Ringstege 10, 11, von denen der radial äußere Ringsteg 11 eine Aufstandfläche für den Tiegel 1 auf einer horizontalen Fläche bildet.
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2 zeigt beispielhaft drei ineinander geschachtelt gestapelte Tiegel 1, 1', und 1''. Man erkennt, dass die Tiegel 1, 1' über ihre Stufen 9, 9' auf den Berandungen 13', 13'' des jeweils unteren Tiegels 1', 1'' abgestützt sind, wobei deren untere Abschnitte 8, 8' jeweils vollständig in den Tiegeln 1' und 1'' aufgenommen sind, während der so gebildete Stapel über den an dem unteren Abschnitt 8'' außenseitig angeformten Ringsteg 11'' bodenseitig aufsteht. Mit 9'' ist die Stufe des untersten Tiegels 1'' bezeichnet, während mit 8'' der untere Abschnitt des untersten Tiegels 1'' bezeichnet ist.
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Man erkennt, dass die Höhe des so gebildeten Stapels – von dem untersten Tiegel 1'' abgesehen – nur durch die axiale Erstreckung der oberen Abschnitte 7, 7' der Tiegel 1, 1' bestimmt wird.
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Man erkennt ferner, dass die Höhe des auf diese Weise gebildeten Stapels maßgeblich ferner durch die axialen Abmessungen der Abschnitte 7, 8 relativ zueinander beeinflusst wird.
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Das in den 3 und 4 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Tiegels 15, 15', 15'' unterscheidet sich von demjenigen der 1 und 2 lediglich dadurch, dass dessen unterer Abschnitt 7, 7', 7'' zylindrisch ausgebildet ist. In gleicher Weise bilden jedoch die Stufen 9, 9', 9'' außenseitige Stützflächen, die im ineinandergesteckten Zustand zur Auflage auf den Berandungen 13', 13'' bestimmt sind.
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Im Übrigen sind Funktionselemente, die mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmen, entsprechend beziffert, so dass auf eine diesbezügliche wiederholte Beschreibung verzichtet werden kann.
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Das in den 5 und 6 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Tiegels 16, 16', 16'' unterscheidet sich von demjenigen der 3 und 4 lediglich dadurch, dass eine radial innenseitige, den Übergang eines oberen Abschnitts 7, 7', 7'' zu einem unteren Abschnitt 17, 17', 17'' beschreibende Stufe 18 als Stützfläche fungiert, auf der im Fall eines Ineinandersteckens mehrerer Tiegel jeweils der Ringsteg 11 des nächst oberen Tiegels abgestützt ist. Die außenseitige Stufe 9 ist in diesem Fall funktionslos.
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Im Übrigen sind wiederum Funktionselemente, die mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmen, entsprechend beziffert, so dass auf eine diesbezügliche wiederholte Beschreibung verzichtet werden kann.
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Das in den 7 und 8 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Tiegels 19, 19', 19'' entspricht im Wesentlichen demjenigen der 1 und 2 und unterscheidet sich von diesem nur dadurch, dass auf den radial äußeren Ringsteg 11 verzichtet worden ist. Dies bedeutet, dass der Tiegel 19 zur Darstellung einer stabilen Aufstandposition in einem Arbeitseinsatz in eine Halterung 20 eingesetzt werden muss.
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Die Halterung 20 ist eine zu der Achse 2 rotationssymmetrische Struktur und innenseitig zur Aufnahme des unteren Abschnitts 8 des Tiegels 19 ausgestaltet. Ihre oberseitige Berandung ist durch einen Ringflansch 21 gekennzeichnet, der als Stützfläche für die Stufe 9 in der Seitenwandung 14 des Tiegels 19 konzipiert ist.
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Die hohl ausgebildete Halterung 20 ist innenseitig zur Aufnahme des unteren Abschnitts 8 des Tiegels 19 eingerichtet und bildet mit einer unterseitigen Berandung 22 eine die offene Unterseite der Halterung 20 umgebende Aufstandfläche. Die Halterung 20 kann zur vereinfachten arbeitstechnischen Handhabung mit einem oder zwei seitlichen, zeichnerisch nicht dargestellten Handgriffen versehen sein.
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Die Darstellung einer ineinander gesteckten Anordnung mehrerer Tiegel 19 zu Transportzwecken kann in diesem Fall derart erfolgen, dass eine bodenseitige Auflagerung der Anordnung über die Berandung 13 des jeweils untersten Tiegels 19 der mehreren Tiegel erfolgt.
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9 zeigt eine Variante einer Halterung 23, deren oberer Abschnitt 24 einen sich in Richtung auf eine Unterseite hin verjüngenden, insbesondere konischen Querschnittsverlauf aufweist, der an denjenigen des unteren Abschnitts 8 des Tiegels 19 angepasst ist. Dies bedeutet, dass der Tiegel 19 in die Halterung 23 eingesetzt und aufgrund der aneinander angepassten Konizitäten in der Halterung 23 fixiert ist. Auf einen Ringflansch 21 kann hierbei verzichtet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Tiegel
- 1'
- Tiegel
- 1''
- Tiegel
- 2
- Achse
- 3
- Boden
- 4
- Ausnehmung
- 5
- Tiegelstöpsel
- 6
- Feststoffgemisch
- 7
- Abschnitt
- 7'
- Abschnitt
- 7''
- Abschnitt
- 8
- Abschnitt
- 8'
- Abschnitt
- 8''
- Abschnitt
- 9
- Stufe
- 9'
- Stufe
- 9''
- Stufe
- 10
- Ringsteg
- 11
- Ringsteg
- 11'
- Ringsteg
- 11''
- Ringsteg
- 12
- Oberseite
- 13
- Berandung
- 13'
- Berandung
- 13''
- Berandung
- 14
- Seitenwandung
- 14'
- Seitenwandung
- 14''
- Seitenwandung
- 15
- Tiegel
- 15'
- Tiegel
- 15''
- Tiegel
- 16
- Tiegel
- 16'
- Tiegel
- 16''
- Tiegel
- 17
- Abschnitt
- 17'
- Abschnitt
- 17''
- Abschnitt
- 18
- Stufe
- 18'
- Stufe
- 18''
- Stufe
- 19
- Tiegel
- 19'
- Tiegel
- 19''
- Tiegel
- 20
- Halterung
- 21
- Ringflansch
- 22
- Berandung
- 23
- Halterung
- 24
- Abschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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