DE3841044C2

DE3841044C2 -

Info

Publication number: DE3841044C2
Application number: DE3841044A
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Ing. Schnitzhofer; Thomas Ing. Linz At Wenter
Original assignee: Voest Alpine Steinel GmbH
Current assignee: Voest Alpine Steinel GmbH
Priority date: 1988-12-06
Filing date: 1988-12-06
Publication date: 1993-02-04
Also published as: DE58901696D1; DE3841044A1; EP0372245B1; ATE77315T1; EP0372245A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Profilschiene für eine Ein schienenbahn mit im Querschnitt horizontalen Laufflächen, auf denen ein Metallbelag vorgesehen ist.

Bei einer solchen, aus der DE 28 56 164 A1 bekannten Pro filschiene wird auf deren horizontale Laufflächen eine Schienenauflage aus Stahl aufgebracht, die zur Erzielung einer höheren Reibung Ausnehmungen in Form von runden Löchern oder Langlöchern aufweist.

Das Aufbringen dieser Schienenauflage sowie ihre mechani sche Bearbeitung sind aufwendig.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, bei einer Profilschiene für eine Einschienenbahn der eingangs genannten Art das Aufbringen des zur Erzielung des Reibwerts der Laufflächen erforderlichen Belags aus Metall zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von der Profilschiene der gattungsgemäßen Art, dadurch gelöst, daß der Metallbelag ein durch thermisches Spritzen aufgebrachter Metallbelag ist.

Das thermische Aufspritzen des Metallbelags vereinfacht die Herstellung der Profilschiene und gewährleistet auf ihrer Lauffläche einen ausreichend hohen Reibwert, der auch dann, wenn auf die Lauffläche Schmiermittel gelangen, nur wenig beeinträchtigt wird. Der Grund dafür besteht in der beson deren Oberflächenstruktur, die sich durch das thermische Spritzen ergibt, weil dabei die aufgespritzten Teilchen nur im Oberflächenbereich schmelzen. Die Oberflächenstruktur weist dadurch starke Unebenheiten auf, aber trotzdem keine scharfen Kanten. Ferner bilden sich Kanäle, durch die geringe Schmierstoffmengen weggepreßt werden können. Die Schicht selbst unterliegt wegen ihrer Härte nur geringem Verschleiß; die Bindung an die Laufflächen ist ausreichend fest. Durch das thermische Spritzen ergibt sich nur eine geringe Erwärmung der Profilschiene, so daß Verwindungen, Schrumpfungen oder Gefügeänderungen vermieden werden. Da die für das thermische Spritzen verwendeten Einrichtungen auch mobil sein können, können Laufflächennachbesserungen ohne Schwierigkeiten vor Ort schnell und einfach ausgeführt werden.

Als Werkstoff für den Metallbelag hat sich legierter Stahl als besonders vorteilhaft und preisgünstig erwiesen.

Der Metallbelag besteht zweckmäßigerweise aus einer Haft schicht und aus einer Verschleißschicht. Die Verschleiß schicht kann dabei 10 bis 25% Chrom enthalten.

Wenn die Verschleißschicht des Metallbelags im Querschnitt gewölbt ist, lassen sich eventuell vorhandene Öl- oder Schmierfettmengen seitlich wegdrücken.

Besonders gute Resultate werden mit einer Haftschicht aus 60 bis 90% Nickel und 10 bis 40% Aluminium erreicht.

Als besonders wirtschaftlich und funktionell hat sich eine Schichtdicke des Metallbelags von 0,3 bis 0,6 mm erwiesen.

Der Metallbelag kann jedoch auch eine Schichtdicke von 1 mm bis 5 mm aufweisen, was insbesondere bei steilen Steig strecken zweckmäßig ist, da dadurch der Anpreßdruck erhöht wird.

Wenn als thermisches Spritzen Flammspritzen oder Licht bogenspritzen eingesetzt werden, wobei das Ausgangsmaterial für den Metallbelag ein Metalldraht ist, ergibt sich eine Oberflächenstruktur des Metallbelags mit besonders tiefen Zerklüftungen, die jedoch nicht scharfkantig sind, was den Reibwert steigert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 im Querschnitt schematisch eine Profilschiene mit Fahrbetriebsmittel,

Fig. 2 die Einzelheit A von Fig. 1,

Fig. 3 in einer Ansicht wie Fig. 2 eine erste Modifizie rung des Metallbelags und

Fig. 4 in einer Ansicht wie Fig. 2 eine zweite Modifizie rung des Metallbelags.

Die in Fig. 1 gezeigte Profilschiene 1 hat einen Steg 4 mit einem Oberflansch 2 und einem Unterflansch 3. Auf der Profilschiene 1 ist ein Fahrbetriebsmittel 5 angeordnet, das ein Chassis 6, eine von einem Motor 8 angetriebene Laufrolle 7, eine Andrückrolle 9 und eine bestimmte Anzahl von Führungsrollen 10 aufweist. Die Laufrolle 7 rollt dabei auf einer horizontalen Lauffläche 11 auf dem Oberflansch 2 ab.

Es ist jedoch auch möglich, daß die von einem Motor 8′ angetriebene Laufrolle 7′ auf einer Lauffläche 11′ des Unterflansches 3 abrollt, was in Fig. 1 gestrichelt einge zeichnet ist.

Die Andrückrollen 9 dienen zum Niederhalten des Fahrbe triebsmittels 5 und zum Auffangen von Kippmomenten beim Beschleunigen. Die Andrückrollen 9 können starr oder über eine nichtgezeigte Druckfeder mit dem Chassis 6 verbunden sein. Die Führungsrollen 10 stabilisieren und führen das Fahrbetriebsmittel 5. Zur Schwingungsdämpfung hat die Laufrolle 7 eine Bandage 12 aus Kunststoff festgelegter Härte, beispielsweise Polyurethan. Über diese Bandage 12 wird durch Reibung eine Umfangskraft auf die Lauffläche 11 übertragen.

Der in Fig. 2 gezeigte Metallbelag 15 ist auf der Lauf fläche 11 durch thermisches Spritzen aufgebracht. Dabei kann das aufzutragende Material, beispielsweise Keramik, Karbide, Metalle usw. mittels einer Brenngas-Sauerstoff flamme oder mit einem Licht- oder Plasmabogen geschmolzen und, gegebenenfalls unterstützt durch ein Zerstäubergas, auf die zu beschichtende Oberfläche der Lauffläche 11 geschleu dert werden, wobei der Profilschiene 1 über die Lauffläche 11 nur die von den aufgespritzten Teilchen transportierte Wärme zugeführt wird. Dadurch bleibt die Oberflächentempe ratur der Lauffläche 11 unter 150°C.

Der Metallbelag 15 gemäß Fig. 2 besteht aus einer Haft schicht 13 aus 80% Nickel und 20% Aluminium und aus einer Verschleißschicht 14 aus Chromstahl mit 0,35% C, 0,35% Mn, 0,5% Ni, 13% Cr, Rest Fe. Dabei wird zunächst auf die Lauffläche 11 des Oberflansches 2 die Haftschicht 13 durch Flammspritzen mit Hilfe einer Spritzpistole aufgebracht.

Anschließend wird ebenfalls durch Flammspritzen in einem oder mehreren Arbeitsgängen die Verschleißschicht 14 aufge bracht. Das jeweils verwendete Material wird dabei der Spritzpistole in Form eines Drahtes zugeführt. Der so aufgebrachte Metallbelag 15 ist zähhart und hat eine gün stige Oberflächenstruktur.

Bei der Modifizierung von Fig. 3 ist die auf die Haft schicht 13′ aufgebrachte Verschleißschicht 14′ so dick, daß, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, die Laufrolle 7 und die Andrückrolle 9 auseinandergedrückt werden, wodurch ein erhöhter Anpreßdruck entsteht. Da die dicke Verschleiß schicht 14′ durch thermisches Spritzen aufgebracht wird, wird eine Schrumpfung vermieden.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführung des Metallbelags ist die auf die Haftschicht 13′′ aufgebrachte Verschleißschicht 14′′ im Querschnitt gewölbt, wodurch ein eventuell vorhan dener Ölfilm von der Laufrolle 7 des Fahrbetriebsmittels 5 (Fig. 1) seitlich weggedrückt werden kann.

Claims

1. Profilschiene (1) für eine Einschienenbahn mit im Quer schnitt horizontalen Laufflächen (11), auf denen ein Metallbelag (15) vorgesehen ist, dadurch gekenn zeichnet, daß der Metallbelag (15) ein durch thermisches Spritzen aufgebrachter Metallbelag (15) ist.

2. Profilschiene nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Metallbelag (15) eine Ver schleißschicht (14, 14′, 14′′) aus legiertem Stahl ist.

3. Profilschiene nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Metallbelag (15) aus einer Haftschicht (13, 13′, 13′′) und aus einer Verschleiß schicht (14, 14′, 14′′) besteht.

4. Profilschiene nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Verschleißschicht (14, 14′, 14′′) 10% bis 25% Chrom enthält.

5. Profilschiene nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleiß schicht (14′′) des Metallbelags (15) im Querschnitt ge wölbt ist.

6. Profilschiene nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftschicht (13, 13′, 13′′) 60% bis 90% Nickel und 10% bis 40% Aluminium enthält.

7. Profilschiene nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallbelag (15) eine Schichtdicke von 0,3 mm bis 0,6 mm aufweist.

8. Profilschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallbelag (15) eine Schichtdicke von 1 mm bis 5 mm aufweist.

9. Verfahren zum Herstellen einer Profilschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich net, daß das thermische Spritzen Flammspritzen oder Lichtbogenspritzen ist, wobei das Ausgangsmaterial für den Metallbelag (15) ein Metalldraht ist.