DE4231064A1

DE4231064A1 - Einrichtung und verfahren zur aluminothermischen schweissung

Info

Publication number: DE4231064A1
Application number: DE4231064A
Authority: DE
Inventors: Stefan R Dipl Ing Radulescu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-01-28
Filing date: 1992-09-17
Publication date: 1993-09-09
Also published as: US5515904A; GB9300975D0

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät und auf ein Verfahren für die aluminothermische Schweißung, ohne Vorwärmung der Metallteile, mit diesen Vorgang kontrollierenden Hubkanälen.

2. Gegenwärtiger Stand

Auf dem Gebiet der vorwärmungslosen Schweißung von zwei oder mehreren gleichen oder ähnlichen Metallteilen veränderli chen Querschnittes, wie es die aneinandergereihten Laufschienen sind, sind einige Methoden bekannt, bei denen die zur Ver schweißung der Schienenenden erforderliche Wärmemenge nur durch den flüssigen, aluminothermisch bereitgestellten Stahl geliefert wird.

Bei einem solchen, in dem U. S. A.-Pat. Nr. 31 89 959 beschriebe nen Verfahren und Gerät sind die Schienenenden mit einer Zwischen fuge aneinandergereiht und in eine Schweißform eingeschlossen, die Hubkanäle und Entlüftungsleitungen enthält. Der Gießtiegel ist über der Form angebracht und wird von Hand ausgelöst, wenn die aluminothermische Reaktion vollständig ist. Der ge gossene flüssige Stahl wird in zwei Halbstrahlen geteilt, die sich im Bereich des Schienenhalsmittelpunktes vereinen und dann den Schweißungshohlraum und die Hubkanäle anfüllen.

Es wurde aber festgestellt, daß die Methode einige Nachteile aufweist. Ein Nachteil entsteht dadurch, daß der flüssige Stahl in zwei Halbstrahlen geteilt wird, die unmittelbar mit der Form in Berührung kommen, die am Anfang des Schweißvor ganges kalt ist. Infolgedessen verliert der flüssige Stahl einen Teil seiner Wärme, noch bevor er die Schienenenden erreicht. Danach gibt der erste Teil des flüssigen Stahles, der während der ersten Gießphase in den Schweißungshohl raum gegossen wird, die größte Wärmemenge an die Schiene im Bereich des Schienenhalsmittelpunktes ab, wo er die Schienenenden zuerst erreicht. Als kombiniertes Ergebnis wird der Schienenhals, der der dünnste Teil der Schiene ist, im Vergleich zu den anderen Stellen der Schiene, in größe rem Umfang geschmolzen, und ebenfalls der erste Teil des flüssigen Stahls, der die Schienensohle und im Besonderen die Extremitäten der Schienensohle berührt, wird die zum entsprechenden Schmelzen der Schiene im Bereich der Extre mitäten der Schienensohle nicht mehr die erforderliche Temperatur besitzen. Der flüssige Stahl, der nachher in den Schweißungshohlraum gegossen wird, gibt den größten Teil seiner Wärme an die Schiene im Bereich der Oberfläche des Flüssigkeitsbades ab, des sich im Schweißungshohlraum erhöht und deshalb hinsichtlich der Schmelzung der Schienensohle keine bedeutende Wirkung ausübt. Die Querschnittsfläche der Hubkanäle ist praktisch konstant, abgesehen von einer kleinen, von dem Fertigungsverfahren be dingten Abweichung. Infolgedessen kontrollieren die Hubkanäle die Wärmemenge nicht, die an die Schiene aus dem flüssigen Stahl im Bereich der Oberfläche des sich erhöhenden Flüssig keitsbades übertragen wird. So wird die Schiene nicht gleich mäßig über den Querschnitt geschmolzen und es entstehen inne re Spannungen, nachdem sich die Schweißung abkühlt. Im Beson deren wird der Schienenhals im Vergleich zum Schienenkopf in einem größeren Umfang geschmolzen und es erscheint ein Schwindlunker im Bereich zwischen dem Schienenkopf und dem Schienenhals. Außerdem sind die Hubkanäle oberhalb der Extre mitäten der Schienensohlen angeordnet, wodurch als Ergebnis die Schienensohlen nicht entsprechenderweise geschmolzen wer den. Mehr noch, wenn die Methode zum Verschweißen von Schie enflächen in einer Gleisüberhöhung, wie z. B. in Kurven, ange wandt wird und die Mittenlinie der Form von der Vertikalen ab weicht, erhält die tiefer gelegene Sohle eine größere Menge flüssigen Stahles, mit dem Ergebnis, daß die höher gelegene Sohle unzulänglich geschmolzen würde.

Bei dem im U.S.A.-Pat. Nr. 42 50 944 beschriebenen Verfahren und Gerät verläuft der Schweißvorgang in einer der vorangehenden Methode ähnlichen Weise. Jedoch vereinigen sich die beiden Halb strahlen im Bereich des Schienenkopfes längs der Schienenlängs achse, gegen die beiden Schienenköpfe. Auch diese Methode bringt bestimmte Nachteile mit sich. Infolge der vergrößerten Formhöhe wird die Länge der Strecke, längs der der flüssige Stahl vom Auslaufmund des Tiegels zu den Extremitäten der Schienensohlen fließt unvermeidbar größer sein und der flüssige Stahl ver liert Wärme, bis er zu den Schienenenden gelangt. Der flüssige Stahl verliert weitere Wärme wegen des direkten Schubes, den die beiden Halbstrahlen auf den Mittelpunkt der Schienenköpfe aus übt. Demgemäß verliert der flüssige Stahl eine bedeutende Wär memenge, bis er die Schienensohlen berührt und die Schienensoh len werden nicht entsprechenderweise aufgeschmolzen, Umstand, aus dem sich eine unsichere Verschweißung, besonders im Fall einer minimalen Schweißfuge, ergibt.

In einem anderen, im U.S.A.-Pat. Nr. 46 05 053 beschriebenen Verfahren und Gerät, werden die Schienenquerschnitte aneinander gereiht und in eine Schweißeinrichtung eingefaßt, die aus einer Schweißform und aus einem, von dieser durch Kontroll scheiben getrennten Reaktionstiegel besteht. Die Schweißform enthält einen Formhohlraum, unter der Schienensohle angeordnete Entladungskammern, Rezesse, Austrittstore und Entlüftungsleitun gen. Der Reaktionstiegel befindet sich am oberen Teil der Schweißeinrichtung, oberhalb der Fuge, zwischen den beiden Schienenköpfen und wird selbsttätig dann ausgelöst, wenn die Kontrollscheiben durch den flüssigen Stahl aufgeschmolzen wur den. Der flüssige Stahl füllt dann den Schweißungshohlraum und die Entladungskammern an, wobei er gleichzeitig einen di rekten Schub auf die oberen Teile der Schienensohlen ausübt.

Trotzdem bedingt diese Methode einige Nachteile. Da die Geo metrie des zentralen Teiles des Schweißungshohlraumes und des Rezesses gegeben ist, der sich in der Formwandung befindet, ist die Reibfläche des ersteren viel kleiner als die Reibfläche des letzteren. Außerdem, da die Rezeßwand zum Hohlraummittel punkt hin geneigt ist, entsteht eine höhere Geschwindigkeit der Flüssigkeit durch den Mittelpunkt des Schweißungshohlraumes. Infolgedessen fließt die Flüssigkeit im ersten Gießabschnitt mit einer höheren Geschwindigkeit durch den Mittelpunkt der Schweißform. Dadurch wird der Formhohlraum praktisch gänzlich mit der Geschwindigkeit angefüllt, mit der der flüssige Stahl aus dem Gießstiegel gegossen wird, und der erste Gießabschnitt der die Zeit darstellt, während der die erste Menge von flüssi gem Stahl längs der Schienensohlen fließt und das Flüssigkeits bad sich im Schweißungshohlraum noch nicht zu erhöhen begonnen hat, wäre äußerst kurz. Die Folge wäre, daß die Schienensohle während des ersten Gießabschnittes nicht entsprechend aufge schmolzen werden und daß der danach in den Schweißungshohl raum gegossene flüssige Stahl keine bedeutende Wirkung auf das Schmelzen der Schienensohlen ausübt. Nachdem der Schweißungs hohlraum angefüllt wurde, fließt die Flüssigkeit mit einer ver minderten Geschwindigkeit und gibt deshalb den Großteil der Wärmemenge an die Schienenköpfe ab. Der Rezeß bringt im Schweißvorgang scheinbar keinen Gewinn, aber die beiden, aus dem Rezeß entstehenden Doppelrippenpaare bedeuten einen wesent lichen Nachteil im Fall einer gebrochenen Schweißung, da es äußerst schwierig ist, die Schiene bis zu ihrer entsprechenden Reparatur durch Bügel abzusichern.

Die alumminothermische Reaktion ist von der Zusammensetzung des Schweißstoffes, von dessen Trocknungsgrad, vom Alter des Schweißstoffes und von anderen Einflußgrößen abhängig. Nach dem die Reaktion begonnen hat, kann der flüssige Stahl nicht mehr daran gehindert werden, in den Schweißungshohlraum zu fließen und im Fall einer gestörten Evolution der Reaktion würde eine fehlerhafte Schweißnaht entstehen die entfernt wer den müßte, was teuer und zeitaufwendig ist. Der Schweißungs hohlraum ist nicht mit Mitteln zur Ventilation der Gase verse hen, die im Inneren während des Gießens des flüssigen Stahls entstehen und das verusacht Poren in der Schweißung. Ebenfalls treten ernste Schwierigkeiten auch dann auf, wenn diese Methode zum Verschweißen von feuchten Schienen angewandt wird, wie es der Fall in den kühlen Morgenstunden ist, weil die Schweißein heit keine geeigneten Mittel besitzt, durch die ein Brenner effektiv einwirken und die Schiene trocknen könnte. Zusätzlich ist sie auch eine umfangreiche, schwer herzustellende, schwer zu handhabende und zu transportierende Vorrichtung, Umstand durch den sich eine teure Form ergibt.

Bei einem anderen, im U.S.A.-Pat. Nr. 36 20 291 beschriebenen Vorgang und Gerät werden die Schienenenden aneinandergereiht und in eine Schweißform eingeschlossen, die Hubkanäle, Begrenzer und Entlüftungskanäle enthält. Nachdem der Gießtiegel von Hand ausgelöst worden ist, fließt der flüssige Stahl aufgeteilt in zwei Halbstrahlen, die sich im Bereich der Schienensohlen ver einen und dann den Schweißungshohlraum und die Hubkanäle an füllen.

Diese Methode ist aber doch mit einigen Nachteilen behaftet. Praktisch besitzt der Gießvorgang zwei Abschnitte. Im ersten Abschnitt sind die Entladungskanäle durch Begrenzer verschlossen und der flüssige Stahl füllt den Schweißungshohlraum an. Im zweiten Abschnitt, der beim Schmelzen der Begrenzer beginnt, sinkt die Höhe des Flüssigkeitsbades, bis die Ausgleichung zwi schen dem Schweißungshohlraum und den Hubkanälen erreicht ist, wonach abschließend der Schweißungshohlraum mit flüssigem Stahl bei einer niedrigeren Geschwindigkeit als im ersten Abschnitt angefüllt wird. Infolge der Geometrie des Schweißungshohlraumes im Bereich des Schienenhalses und weil die Querschnittsfläche der Hubkanäle konstant ist, erhält der Schienenhals die größte Wärmemenge. Das Ergebnis ist, daß im Bereich zwischen Schienen hals und Schienenkopf ein Lunker in der Schweißung entsteht. Das Flüssigkeitsbad beginnt sich schon am Anfang des Gießvorganges zu erhöhen, wodurch die Schienensohlen nur unzureichend aufge schmolzen werden. Außerdem, nachdem der Schweißungshohlraum im Bereich der Schienensohlen angefüllt wurde, fließt die Flüs sigkeit in Richtung der Austrittstore an der Höhe des oberen Teiles der Schienensohlen. Dadurch wird der nachher in den Schweißungshohlraum gegossene flüssige Stahl keine bedeutende Wirkung bezüglich der Schienensohlenschmelzung ausüben. Mehr noch, wenn die Mittenlinie der Form von der Vertikalen abweicht, wie es bei einer Gleisüberhöhung der Fall ist, wird die höher gelege ne Sohle unzulänglich geschmolzen.

Bei einem anderen, im Romania-Pat. Nr. 80 214 beschriebenen Ver fahren und Gerät werden die Schienenenden mit einer Zwischenfuge positioniert und in eine Schweißform eingeschlossen, die gestufte Hubkanäle, Durchflußtore und Lüftungskanäle enthält. Die Querschnittsfläche des Hubkanals ändert sich längs des Kanals so, daß die Flächen im Längsschnitt der verschiedenen Kanalabschnit te proportionell zu den Flächen der entsprechenden Schienen abschnitte sind. Nachdem der Gießtiegel von Hand ausgelöst wor den ist, fließt ein Mittenstrahl in den Schweißhohlraum durch die Fuge und füllt den Schweißhohlraum und die Hubkanäle an. Diese Methode ist aber doch mit einigen Nachteilen behaftet. So wird die Verbindung zwischen dem Schweißungshohlraum zu einem Hubkanal durch ein Leitungspaar hergestellt, das sich im Bereich der Schienensohle, genauer, am oberen Teil des Grundabschnittes des Schweißungshohlraumes befindet. Infolgedessen kann der abge kühlte flüssige Stahl nicht gänzlich aus dem unteren Teil des Schweißungshohlraumes von dem Bereich der Sohlenextremitäten entfernt werden, besonders wenn Schienen schweren Typs ge schweißt werden sollen. Da die beiden zur Herstellung der Hub kanäle verwendeten Kerne in einer Beziehung gegenseitiger Abhän gigkeit stehen, sind Hubkanäle im Bereich des Schienenkopfes nicht weit genug und der Schienenkopf kann nicht entsprechend geschmolzen werden. Die Hubkanäle sind im Wesentlichen längs ih rer Höhe kegelförmig, um zu ermöglichen, daß die Kerne in den Hubkanälen effektiv positioniert werden können, woraus folgt, daß das Volumen des unteren Teiles der Hubkanäle nicht ausreicht die Schienensohle entsprechenderweise zu schmelzen. Deshalb er fordert die Form weite Hubkanäle, woraus sich eine Form mit ver größerter Längsabmessung ergibt. Das verhindert, daß die Form zum Schweißen in engen Räumen verwendet wird, wie es bei den Hochgeschwindigkeitsweichen und Weichen mit einstückigen Herzen der Fall ist. Zum Schluß, es werden technische Schwierigkeiten auftreten, wenn die gestuften Hubkanäle mit voneinander abhängi gen Kernstücken ausgeführt sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese Nachteile werden von der vorliegenden Erfindung durch ein neues Gerät und ein neues Verfahren beseitigt. Die vorliegende Erfindung enthält eine aus zwei Formteilen und zwei Kernsätzen bestehende Form, wobei die Form im Inneren einen Formhohlraum und zwei an jeder Seite des Formhohlraumes angeordnete Formkanäle besitzt. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Form ver minderter Länge vorzusehen, die zu Schweißungen in engen Räumen geeignet ist, durch die Herstellung von Formkanälen mit ge streckter Querschnittform auf einer zur Querachse der Form paral lelen Richtung. Die Formkanäle verlaufen vom Sohlenabschnitt des Formhohlraumes bis zum oberen Teil der Form und die Formkanäle entstehen durch das Einlegen von Kernsätzen in die Formkanäle, wodurch die Hubkanäle einen veränderlichen Querschnitt haben und der untere Teil der Hubkanäle identisch mit dem unteren Teil der Formkanäle ist. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist, innerhalb der Formkanäle angeordnete Positionierungsmittel für die Kernstücke vorzusehen, wodurch die Fehler in der Herstellung der Hubkanäle vollständig ausgeschlossen sind. Außerdem setzt sich die vorliegende Erfindung das Ziel, durch das Vorsehen von Formkanälen mit längs ihrer Höhe wesentlich konstanter Fläche und durch Anordnung von Positionierungsmitteln teilweise im Perimeter des Querschnitts der Formkanäle das Volumen des unteren Teiles der Hubkanäle in großem Maß zu steigern.

Die Hubkanäle entstehen aus Rezessen der Formkanäle oder der Kern stücke und aus ergänzenden Kanalabschnitten, die von der Position der Kernstücke innerhalb der Formkanäle bestimmt werden. Ein an deres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen von Ver schlußtoren am unteren Teil der Hubkanäle, die unmittelbar ins Freie oder zum oberen Teil des Kopfabschnittes des Formhohlraumes führen.

Die Extremitäten des Sohlenabschnittes des Formhohlraumes sind mit jedem Hubkanal durch zwei Verbindungsleitungen verbunden, die Querschnitte vertikal gestreckter Form haben und sich vom unteren Teil bis zum oberen Teil der Extremitäten des Sohlenabschnittes erstrecken. Die Metallteile werden Ende an Ende mit einer Zwischen fuge aneinandergereiht und von den Teilen der Form umschlossen. Der dieser Erfindung gemäße Schweißvorgang wird durch Eingießen des flüssigen Stahls in den Schweißungshohlraum begonnen. Ein an deres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, daß der flüssige Stahl durch die Verbindungsleitungen vom Beginn des Gießvorganges an durch die Verbindungsleitungen geleitet werden soll, während er im Sohlenabschnitt des Schweißungshohlraumes am Ende der er sten Gießphase ein Flüssigkeitsbad konstanter Höhe bildet, das durch den heißen, eingefüllten Stahl ständig aufgefrischt wird, wobei die Sohlenabschnitte der Metallteile vom Mittelpunkt aus zu den Extremitäten hin entsprechend aufschmelzen.

Die sich in den Hubkanälen bildenden Gase entfernen sich durch die am oberen Teil der Kanäle befindlichen Verschlußtore und der flüssige Stahl füllt zum Schluß den Schweißungshohlraum und die Hubkanäle an. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist, daß der flüssige Stahl erstarrt, wenn er durch die Verschlußtore fließt, wodurch die Extremitäten der Sohlenabschnitte der Metall teile gleiche Wärmemengen erhalten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung soll anschließend anhand der beigelegten Zeich nungen erklärt werden, wobei:

Abb. 1 eine Ansicht im Längsschnitt nach Ebene I-I, gemäß Abb. 2 der bevorzugten Herstellungsform,

Abb. 2 eine Ansicht im Halbschnitt nach Ebene II-II gemäß Abb. 1

Abb. 3 eine Ansicht im Vertikalschnitt nach Ebene III-III gemäß Abb. 2 durch einen Formkanal,

Abb. 4 eine Ansicht im Teilschnitt nach Ebene IV-IV gemäß Abb. 3 durch eine Verbindungsleitung,

Abb. 5 eine Ansicht im Längsschnitt nach Ebene V-V gemäß Abb. 6 der Form mit Kernstücken der bevorzugten Ausführung, die Metallteile umschließend,

Abb. 6 eine Ansicht im Schnitt nach Ebene VI-VI gemäß Abb. 5,

Abb. 7 eine Ansicht im Vertikalschnitt nach Ebene VII-VII gemäß Abb. 5, teilweise entfernt, durch einen Hubkanal,

Abb. 8 eine Ansicht im Teilschnitt nach Ebene VIII-VIII gemäß Abb. 5, durch den Herzabschnitt des Schweißungshohlraums

Abb. 9 eine Ansicht im Längsschnitt nach Ebene IX-IX gemäß Abb. 10 der Form mit Kernstücken, bei einer alternativen Aus führung, die Metallteile umschließend,

Abb. 10 eine Ansicht im Halbschnitt nach Ebene X-X gemäß Abb. 9

Abb. 11 eine seitliche Innenansicht einer halben Form in einer alternativen Ausführung,

Abb. 12 eine Ansicht im Teilschnitt nach Ebene XII-XII gemäß Abb. 10, durch eine Verbindungsleitung,

Abb. 13 eine Ansicht im Längsschnitt nach Ebene XIII-XIII gemäß Abb. 14 einer Form mit Kernstücken bei einer alternativen Ausführung,

Abb. 14 eine Ansicht im Halbschnitt nach Ebene XIV-XIV gemäß Abb. 13,

Abb. 15 eine seitliche Innenansicht einer halben Form einer alter nativen Ausführung,

Abb. 16 eine Ansicht im Vertikalschnitt nach Ebene XVI-XVI gemäß Abb. 14, teilweise entfernt, durch einen Hubkanal,

Abb. 17 eine Ansicht im Längsschnitt nach Ebene XVII-XVII gemäß Abb. 18 der Form mit Kernstücken, bei einer alternativen Ausführung, die Metallteile umschließend,

Abb. 18 eine Ansicht im Halbschnitt nach Ebene XVIII-XVIII gemäß Abb. 17,

Abb. 19 eine Ansicht im Vertikalschnitt nach Ebene XIX-XIX gemäß Abb. 17, teilweise entfernt, durch einen Hubkanal,

Abb. 20 eine Ansicht im Längsschnitt nach Ebene XX-XX gemäß Abb. 21 einer Form in einer alternativen Ausführung, die Metall teile umschließend,

Abb. 21 eine Ansicht im Halbschnitt nach Ebene XXI-XXI gemäß Abb. 20

Abb. 22 eine seitliche Innenansicht einer halben Form, bei einer alternativen Ausführung ist und

Abb. 23a die Änderung der Ausflußmenge des flüssigen Stahls durch die Verbindungsleitungen und der Einlaufmenge des flüssi gen Stahls im Schweißungshohlraum,

Abb. 23b die Änderung der Höhe des Querschnitts des durch die Ver bindungsleitungen der Form der bevorzugten Ausführung fließenden flüssigen Stahls,

Abb. 23c die Änderung der Höhe des durch die Verbindungsleitungen fließenden flüssigen Stahls, bei einer Form in einer al ternativen Ausführung, in der die Formkanäle nach oben, vom unteren Bereich des Sohlenabschnittes des Formhohl raumes aus führen dargestellt.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Mit Bezugnahme auf die Zeichnungen, die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung einer Form für die aluminothermische Verschweißung, ohne Vorwärmung, von zwei gleichen oder ähnlichen Metallteilen mit veränderlichem Querschnitt ist in Abb. 1 dar gestellt. Die Beschreibung erfolgt bezüglich der Verschweißung der Enden von aneinandergereihten Schienen, was aber den Anwen dungszweck oder -bereich des erfindungsgemäßen Geräts und Ver fahrens nicht einschränken soll.

Die Form 1 besteht aus zwei Formteilen 1a und 1b, hergestellt aus einem Gemisch aufgrund von Quarzsand, und aus zwei Kernsätzen aus demselben Werkstoff. Die Form 1 besitzt innen einen Formhohl raum 9, die der Form der Metallteile ähnlich ist und einen Sohlen abschnitt 3, einen Herzabschnitt 4 und einen Kopfabschnitt 5 hat, die den gleichen Abschnitten der Metallteile entsprechen. Die Form hat außerdem im Inneren zwei identische Formkanäle 8, je einen an jeder Seite der Form. Die Formkanäle haben eine in einer zur Querachse der Form parallelen Richtung gestreckte Form, wie es Abb. 2 zeigt. Daraus ergibt sich, daß die Länge der Form um vieles verringert wird, was besonders dann nützlich ist, wenn die Form zur Durchführung von Schweißungen in engen Räumen verwendet wird.

Die Formkanäle 8 sind an den Extremitäten des Formhohlraumes 9 symmetrisch zum Formhohlraum angeordnet. Die Formkanäle sind vor zugsweise an jeder Seite des Formhohlraumes 9 angeordnet und füh ren von unter dem Sohlenabschnitt 3 des Formhohlraumes bis zum oberen Teil der Form. Jeder der Formkanäle 8 und der Sohlenab schnitt 3 des Formhohlraumes 9 sind durch eine Verbindungsleitung 11 und eine Verbindungsleitung 12 miteinander verbunden, wobei jeder eine vertikal gestreckte Querschnittsform hat, wie es Abb. 3 zeigt. Die Verbindungskanäle sind symmetrisch zur Längsachse der Form 1 angeordnet und sie verbinden die Extremitäten des Sohlen abschnittes 3 des Formhohlraumes mit dem unteren Teil jeder der Formkanäle 8. Die Verbindungsleitungen erstrecken sich vom unte ren Teil des Sohlenabschnittes 3 ganz bis zum oberen Teil des Sohlenabschnittes, zu den Extremitäten des Sohlenabschnittes des Formhohlraumes. Die Breite der Verbindungsleitungen steht mit ihrer Höhe im Verhältnis von 1 : 15 bis 1 : 1.

Einer der Formkanäle 8 befindet sich an jeder Seite der Form und hat im Inneren einen Rezeß 24, der sich teilweise längs des Formkanals, über den Verbindungsleitungen 11 und 12 erstreckt, wie es Abb. 4 zeigt.

Die Form 1 ist mit einem Verschlußtor 19 versehen, das den obe ren Teil jedes Formkanals 8 und den oberen Teil des Kopfabschnit tes 5 des Formhohlraumes schaltet. Das Verschlußtor hat einen horizontal gerichteten Querschnitt.

Jeder der Kernsätze besteht aus einem Kernstück 6 und einem Kern stück 7 wie es Abb. 5 zeigt. Innerhalb der beiden Formkanäle 8 befinden sich Positionierungsmittel 15 und 16, wie Größenschwel len oder Schultern, durch die die Kernstücke 6 und 7 unabhängig voneinander in den Formkanälen positioniert werden können. Die Positionierungsmittel sind nur teilweise innerhalb des Perimeters der Kanalquerschnitte angeordnet, wodurch das Volumen der Posi tionierungsmittel sehr vermindert ist. Die Formkanäle 8 haben Querschnitte von wesentlich konstanter Fläche längs ihrer Höhe, mit Ausnahme von geringen Schwankungen der Höhe der Positionie rungsmittel, wo die Fläche des Formkanalquerschnittes sich um die Größe der Fläche der Positionierungsmittelquerschnitte verringert. Als ein kombiniertes Ergebnis ist das Volumen des unteren Teiles der Formkanäle viel größer.

Die Formkanäle passen jeder zu einem Kernsatz, wobei der Querschnittsumriß der Kernstücke 6 und 7 jedes der Kernsätze in den Querschnittumriß einer der Formkanäle 8 an der Höhe der Positionierungsmittel eingeschlossen ist. Im Rahmen jedes der Kernsätze haben ein Kernstück 7 von den beiden Kernstücken und der obere Teil einer der Formkanäle identische Querschnitte, wie es Abb. 7 zeigt.

Die Kernsätze sind in den Formkanälen auf die Positionierungs mittel 15 und 16 aufgesetzt, wie es Abb. 6 zeigt, wodurch die Hubkanäle 10 der Form aus den Rezessen 24 der Formkanäle und aus den ergänzenden Kanalabschnitten 13 und 14 gebildet werden und von der Position der Kernstücke 6 und 7 in den Formkanälen sind, so daß die Rezesse und die Kanalabschnitte zusammengehören und der untere Teil der Hubkanäle mit dem unteren Teil der Formkanäle identisch ist. Dadurch sind Fehler bei der Ausbildung der Form kanäle vollständig ausgeschlossen, während sich der Vorgang der Formfertigung sehr vereinfacht. Die Kernstücke sind auf eine be kannte Weise in den Hubkanälen gegen Abhebung gesichert.

Die Positionierungsmittel der Kernstücke und die Abmessungen der Kernstücke bewirken, daß die Kanalabschnitte 13 und 14 der Hub kanäle dem Sohlenabschnitt und beziehungsweise dem Kopfabschnitt 5 des Formhohlraumes entsprechen. Die Verbindung des oberen Teile der Hubkanäle mit der Umwelt ist durch das Kernstück 7 verschlos sen. Die Hubkanäle sind mit dem oberen Teil des Kopfabschnittes des Formhohlraumes durch die Verschlußtore 19 verbunden.

Die Metallteile 2 sind Ende an Ende mit einer Zwischenfuge 39 aneinandergereiht und von den Teilen 1a und 1b der Form umschlos sen, wie es Abb. 8 zeigt. Dementsprechend wird der Schweißungs hohlraum 20 der Form durch den Formhohlraum 9 mit den von den Metallteilen gegebenen Begrenzungen gebildet, so daß ein Raum um die Metallteile entsteht. Die beiden Formteile bilden zusammen zwei Entlüftungsleitungen 38, die den oberen Teil des Kopfabschnit tes des Schweißungshohlraumes unmittelbar mit der Umwelt ver binden.

Der erfindungsgemäße Schweißvorgang wird durch die Auslösung von Hand des über der Form angeordneten Gießtiegels dann ange fangen, wenn die aluminothermische Reaktion vollständig ist. Das Eingießen des flüssigen Stahls in den Schweißungshohlraum 20 erfolgt indirekt, mit einer Ausflußmenge, die völlig von der Fläche der Querschnitte der Verbindungsleitungen 11 und 12, sowie von den Querschnittflächen der Einlaufleitungen 30, die sich am oberen Teil des Kopfabschnittes des Schweißungshohl raumes 20 befinden, erlaubt wird. Der flüssige Stahl wird von dem horizontalen Stab 28 in zwei Halbstrahlen aufgeteilt, die durch die Einlaufleitungen 30 fließen und sich im Bereich des Schienenkopfes vereinen. Der flüssige Stahl fließt danach zur Sohlengegend und zu den Hubkanälen.

Die erste Menge des flüssigen Stahls kühlt schnell ab, da sie Bereiche der Schiene und der Form berührt, die am Anfang des Gießvorganges kalt sind. Infolge der Tatsache, daß sich die Verbindungsleitungen 11 und 12 vom unteren Teil bis zum oberen Teil des Sohlenabschnittes des Schweißungshohlraumes 20 erstrecken, fließt an den Extremitäten des Schweißungshohlraumes der flüssige Stahl vom Anfang des Gießvorganges an durch die Ver bindungsleitungen und der abgekühlte flüssige Stahl wird durch den flüssigen Stahl verdrängt, der gegossen wird. Mehr noch, die Verbindungsleitungen haben Querschnitte vertikal gestreckter Form, damit sie gewährleisten, daß nur ein Teil des gegossenen flüssigen Stahles zu den Hubkanälen 10 am Anfang des Gießvorgan ges fließt, während sich der übrige flüssige Stahl im Schweiß ungshohlraum 20 in Form eines Flüssigkeitsbades ansammelt.

Abb. 23a zeigt das schematische Diagramm der Änderung der Aus flußmenge Qd des flüssigen Stahls durch die Verbindungsleitun gen und der Einlaufmenge Qi des flüssigen Stahls in den Schweißungshohlraum. In dem Maß, wie der flüssige Stahl weiter in den Schweißungsraum gegossen wird, erhöht sich das Flüssig keitsbad, Umstand, durch den sich eine allmähliche Vergrößerung des Stahlquerschnittes ergibt, der durch die Verbindungskanäle fließt. Der flüssige Stahl fließt durch die Verbindungsleitun gen mit einer veränderlich ansteigenden Ausflußmenge, bis die Ausflußmenge Qd und die in den Schweißungshohlraum einlaufende Menge Qi zu der Zeit t1 gleich werden und damit der erste Gieß zustand abgeschlossen ist. Während des ersten Gießzustandes ändert sich also die Ausflußmenge Qd von Null bis zum Wert der Einlaufmenge Qi. Danach fließt der flüssige Stahl mit einer konstanten Ausflußmenge, bis die Höhe des flüssigen Stahls am unteren Teil der Hubkanäle und die Höhe des Flüssigkeitsbades im Schweißungshohlraum gleich werden und dann bleibt die Ausfluß menge bis zum Ende des Gießvorganges konstant.

Abb. 23b stellt das schematische Diagramm der Änderung der Höhe Hd des Querschnittes des durch die Verbindungsleitungen fließen den flüssigen Stahles dar. Im ersten Gießzustand, in dem Maß, wie der flüssige Stahl in den Schweißungshohlraum gegossen wird, steigt die Höhe des Flüssigkeitsbades schneller, als die Höhe des flüssigen Stahles im unteren Teil der Hubkanäle, Umstand aus dem sich eine Erhöhung von Hd von Null auf Hf ergibt, welche die Höhe des zur Zeit t1 durch die Verbindungsleitungen fließenden flüs sigen Stahles ist, Augenblick in dem der erste Gießzustand ab geschlossen ist. Ein Flüssigkeitsbad konstanter Höhe entsteht dann in der Sohlengegend des Schweißungshohlraumes am Ende des ersten Gießzustandes. Danach fließt der flüssige Stahl mit ei nem Querschnitt konstanter Höhe Hf durch die Verbindungsleitungen bis die Höhe des flüssigen Stahls im unteren Teil der Hubkanäle gleich wird der Höhe des Flüssigkeitsbades im Schweißungshohl raum zur Zeit t2. In der Zeitspanne von t1 bis t2, welche eine ziemlich lange Zeit bedeutet, ist die Höhe des Flüssigkeitsbades konstant, wobei das Flüssigkeitsbad aber ständig durch den gegos senen flüssigen Stahl aufgefrischt wird und die Schienensohle ununterbrochen und gänzlich, vom Mittelpunkt bis zu den Extremi täten, auf einer der Höhe der Extremitäten der Schienensohle gleichen Höhe umspült wird. Dadurch ist die Wärmeübertragung zwischen dem flüssigen Stahl und der Sohle der Metallteile um vieles gesteigert und die Schienensohle schmilzt entsprechend auf ihrer ganzen Länge. Danach steigt der flüssige Stahl im Schweiß ungshohlraum und in den Hubkanälen gleichzeitig an, und Hd er höht sich von Hf auf die Höhe Hc der Verbindungsleitungen zur Zeit t3, wonach Hd bis zum Ende des Gießvorganges konstant bleibt, wann der Schweißungshohlraum vollständig mit flüssigem Stahl angefüllt ist. Die Abmessungen der Verbindungsleitungen be dingen, daß die Höhe des Flüssigkeitsbades im Schweißungshohl raum am Ende des ersten Gießzustandes zwischen 1 : 15 und 1 : 1 der Höhe der Verbindungsleitungen erreicht.

Während des Gießvorganges entwickeln sich Gase in den Hubkanälen und im Schweißungshohlraum. Die Entlüftung der Hubkanäle 10 er folgt durch die Verschlußtore 19, welche die Hubkanäle an den un teren Teil des Kopfabschnittes des Schweißungshohlraumes an schließen, während die Entlüftung des Schweißungshohlraumes durch die Entlüftungskanäle 38 erfolgt. Der gegossene flüssige Stahl füllt bis zuletzt den Schweißungshohlraum und die Hubkanäle an. Da sie Querschnitte längs ihrer Höhe veränderlicher Fläche ha ben, kontrollieren die Hubkanäle unmittelbar den Schmelzvorgang der Metallteile im Schweißungshohlraum und dadurch steigt die Höhe des Flüssigkeitsbades im Schweißungshohlraum sowie auch die Höhe des flüssigen Stahls in den Hubkanälen mit einer zur Fläche der Querschnitte der Metallteilabschnitte im umgekehrten Verhält nis stehenden Geschwindigkeit. Infolgedessen ist die von den grö ßeren Abschnitten der Metallteile erhaltene Wärmemenge größer, als die von den kleineren Abschnitten der Metallteile erhaltene Wärmemenge. Der flüssige Stahl füllt auch den die Metallteile um gebenden Raum, um eine die Schweißung umfangende Rippe zu bil den. Die Verschlußtore 19 sind ziemlich eng und deshalb erstarrt der abgekühlte flüssige Stahl, wenn er durch die Verschlußtore fließt, mit dem Ergebnis, daß sich in jedem Hubkanal die glei che Stahlmenge ansammelt. Deshalb erhalten die Extremitäten der Schienensohle dieselbe Wärmemenge, selbst wenn die Vertikalachse der Form von der Senkrechten abweicht, und das ist bei der Durch führung von Schweißungen in Gleisüberhöhungen besonders nützlich wie es in Kurven der Fall ist. Nachdem sich der flüssige Stahl im Schweißungshohlraum abgekühlt hat, schafft dieser Vorgang eine homogene Verschweißung der beiden Metallteile, wobei die Tiefe, bis zu der die Metallteile geschmolzen werden, zu der Fläche des Querschnittes der Metallteilabschnitte direkt propor tionell ist.

Eine alternative Ausführung der vorliegenden Erfindung ist in Abb. 9 dargestellt. Die Formkanäle enthalten die Positionierungs mittel 15 und 16 und sie haben keine innen ausgebildeten Rezesse. Jeder der Kernsätze besteht aus Kernstück 17 und Kernstück 18. Kernstück 17 hat außen einen Rezeß, der sich über die ganze Höhe des Kernstückes erstreckt, wie es Abb. 10 zeigt.

Die Kernsätze sind in den Formkanälen auf Positionierungsmitteln (15 und 16) aufgesetzt, wodurch die Hubkanäle 25 der Form aus den Rezessen 32 der Kernstück 17 und den ergänzenden Kanalabschnit ten 33 und 34 gebildet sind. Jeder der Hubkanäle und der Sohlen abschnitt des Schweißungshohlraumes sind miteinander durch zwei Verbindungsleitungen 11 und 12 verbunden, wie es Abb. 11 und Abb. 12 zeigt.

Der Schweißvorgang ist gleich dem bei der bevorzugten Ausführung beschriebenen. Trotzdem wird hier der flüssige Stahl direkt durch das Einlauftor 29 des Lenkkerns am Einlaß 31 eingefüllt. Die Entlüftung der Hubkanäle 25 erfolgt durch die Verschlußtore 19, während die Entlüftung des Schweißungshohlraumes durch die Ent lüftungskanäle 40 vor sich geht. Die Erstarrung des flüssigen Stahls in den Hubkanälen beginnt dann, wenn dieser durch die Ver schlußtore fließt.

Eine andere alternative Ausführung der vorliegenden Erfindung ist in Abb. 13 dargestellt. Die Formkanäle der Form enthalten die Po sitionierungsmittel 15 und 16 und sie besitzen innen keine Rezesse. Die Formkanäle sind passend für je einen Kernsatz ein jeder, so daß der Umriß der Querschnitte der Kernstücke 21 und 22 in den Umrißrahmen der Querschnitte der Formkanäle an der Höhe der Positionierungsmittel eingeschlossen ist, wie es Abb. 14 zeigt. Die Hubkanäle 26 der Form sind aus den ergänzenden Kanalabschnit ten 35 und 36 und den Räumen 37 gebildet, die zwischen den Kern stücken 21 den Wänden der Formkanäle entstehen, wie es Abb. 16 zeigt. Die Kanalabschnitte werden von der Position der Kernstücke in den Formkanälen bestimmt. Die Entlüftung der ganzen Form er folgt durch die Entlüftungsleitungen 38, wie es Abb. 15 zeigt.

Eine andere alternative Ausführung der vorliegenden Erfindung ist in Abb. 17 dargestellt. Jeder der Kernsätze besteht aus einem Kernstück 41 und einem Kernstück 42. Die Formkanäle der Form haben Querschnitte regelmäßiger Form, wie es Abb. 18 zeigt. Die Formkanäle passen jeder einzelne zu je einem Kernsatz, so daß der Umriß der Querschnitte der Kernstücke 41 und 42 eines jeden der Kernsätze sich in den Umriß des Querschnittes einer der Formkanäle an der Höhe der Positionierungsmittel einfügt. Die Hub kanäle 47 der Form sind aus den ergänzenden Kanalabschnitten 43 und 44 und aus den Räumen 45 gebildet. Die Hubkanäle erstrecken sich bis zum oberen Teil der Form und sie sind mit zwei Ver schlußtoren 46 versehen, die am oberen Teil jedes einzelnen Hubkanals 47 angeordnet und zwischen den Kernstücken 42 und den Formkanalwänden ausgebildet sind, wie es Abb. 19 zeigt. Die Ver schlußtore schalten die Hubkanäle unmittelbar an die Umwelt. Die Entlüftung des Schweißungshohlraumes erfolgt durch die Ent lüftungsleitungen 40.

Eine andere alternative Ausführung der vorliegenden Erfindung ist in Abb. 20 dargestellt. Die Form 1 besitzt innen zwei Formkanäle 27, die an den Extremitäten des Formhohlraumes verlaufen. Der Sohlenabschnitt 3 des Formhohlraumes und jeder der Formkanäle sind durch zwei Verbindungsleitungen 11 und 12, mit Querschnitten vertikal gestreckter Form, zusammengeschaltet, wie es Abb. 22 zeigt. Die Formkanäle erstrecken sich von der unteren Gegend des Sohlenabschnittes der Form bis zum oberen Teil der Form. Die Formkanäle haben Querschnitte längs ihrer Höhe wesentlich konstan ter Fläche und sie besitzen innen keine Positionierungsmittel oder Rezesse.

Die Formkanäle 27 haben Querschnitte in einer zur Querachse der Form parallelen Richtung gestreckte Form, mit dem Ergebnis, daß die Formlänge um vieles kürzer ist, wie es Abb. 21 zeigt. Die Form enthält keine Kernsätze und folglich sind die Hubkanäle der Form gleich den Formkanälen.

Der Schweißvorgang beginnt ebenso, wie der bei der bevorzugten Ausführung beschriebene. Nur wird der flüssige Stahl direkt durch das Einlauftor 23 in den Sohlenabschnitt des Schweißungshohlrau mes 20 eingefüllt. Die Entlüftung des Schweißungshohlraumes er folgt ebenfalls durch das Einlauftor 23.

Abb. 23c zeigt das schematische Diagramm der Änderung der Höhe Hd des Querschnitts des flüssigen Stahls, der durch die Verbin dungsleitungen fließt. Die Form der Querschnitte der Verbindungs leitungen ist vertikal gestreckt, so daß am Anfang des Gießvor ganges nur ein Teil des flüssigen Stahls durch die Verbindungs leitungen zu den Hubkanälen fließt, während sich der übrige flüssige Stahl im Schweißungshohlraum in Form eines Flüssigkeits bades ansammelt. Im ersten Gießzustand, in dem Maß, wie der flüssige Stahl in den Schweißungshohlraum gegossen wird, steigt die Badhöhe schneller als die Höhe des flüssigen Stahls im unte ren Teil der Hubkanäle. Während des Zeitraumes vom Anfang des Gießvorganges bis zur Zeit t1, bildet sich im Sohlenabschnitt des Schweißungshohlraumes ein Flüssigkeitsbad mit einer größe ren Höhe, als die Höhe des flüssigen Stahls im unteren Teil der Hubkanäle. Der flüssige Stahl fließt mit einer veränderlich wachsenden Auslaufmenge durch die Verbindungsleitungen zum unteren Teil der Hubkanäle, bis die Auslaufmenge gleich wird der Einlauf menge des flüssigen Stahls im Schweißungshohlraum, zur Zeit t1, zu der der erste Gießzustand beendet ist. Dabei wächst Hd von Null auf Hf, welche die Höhe des durch die Verbindungsleitungen am Ende des ersten Gießzustandes fließenden flüssigen Stahls ist. Nach der Zeit t1 steigt die Höhe des Flüssigkeitsbades im Schweißungshohlraum gleichzeitig mit der Höhe des flüssigen Stahls in den Hubkanälen und Hd wächst bis zur Höhe Hc der Ver bindungsleitungen während der Zeitspanne von t1 bis t1′, wonach Hd bis zum Ende des Gießvorganges konstant bleibt.

Trotzdem einige Verwirklichungen der Erfindung in den begleitenden Zeichnungen dargestellt und in der vorangehenden ausführlichen Beschreibung beschrieben worden sind, wird es für auf dem Fach gebiet Kundige offensichtlich sein, daß sich die Erfindung nicht auf die offenbarten Verwirklichungen beschränkt, sondern zu vielen Umordnungen, Änderungen und Substitutionen der Teile und Elemente, ohne eine Entfernung vom Ziel und Geist der Erfin dung, fähig ist und daß die Erfindung alle diese Umordnungen, Änderungen und Substitutionen mit einschließt.

Claims

1. In der vorwärmungslosen aluminothermischen Schweißung von identischen oder ähnlichen Metallteilen, eine Form bestehend aus mindestens zwei Formteilen, Form genannt, mit einem im Inneren ausgebildeten Formhohlraum, der der Form der Metall teile ähnlich ist und der mindestens einen Sohlenabschnitt und einen Kopfabschnitt besitzt, wobei in der genannten Form außerdem innen mindestens zwei Formkanäle ausgebildet sind, die an den Extremitäten des genannten Formhohlraumes verlaufen vorzugsweise an jeder Seite des genannten Formhohlraumes, in einem bestimmten Verhältnis zum genannten Formhohlraum und sich von der unteren Gegend des genannten Sohlenabschnittes oder von unter dem genannten Sohlenabschnitt des genannten Formhohlraumes bis zum oberen Teil der genannten Form er streckend und Querschnitte längs ihrer Höhe wesentlich kon stanter Fläche besitzend, wobei der genannte Sohlenabschnitt des genannten Formhohlraumes und die genannten Formkanäle zusammengeschaltet sind, gekennzeichnet dadurch, daß sie, ohne sich darauf zu beschränken, Formkanäle mit Querschnitten in einer zur Querachse der genannten Form parallelen Richtung gestreckter Form enthält, wodurch die Länge der genannten Form um vieles verkürzt ist,

2. In der vorwärmungslosen aluminothermischen Schweißung von identischen oder ähnlichen Metallteilen veränderlichen Quer schnitts, eine Form bestehend aus mindestens zwei Formteilen und aus mindestens zwei Kernsätzen, wobei jeder der genannten Kernsätze aus mindestens einem Kernstück zusammengesetzt ist, und im Inneren der genannten Form ein Formhohlraum ausgebil det ist, der der Form der Metallteile ähnlich ist und der mindestens einen Sohlenabschnitt und einen Kopfabschnitt besitzt, wobei der genannte Kopfabschnitt direkt an die Um welt geschaltet ist und die genannte Form außerdem innen mindestens zwei Formkanäle enthält, die vorzugsweise an jeder Seite des genannten Formhohlraumes, in einen bestimmten Ver hältnis zu dem genannten Formhohlraum verlaufen und sich von der unteren Gegend des genannten Sohlenabschnittes oder von unter dem genannten Sohlenabschnitt des genannten Formhohlrau mes bis zum oberen Teil der genannten Form erstrecken, wobei der genannte Sohlenabschnitt des genannten Formhohlraumes und die genannten Formkanäle zusammengeschaltet sind, die genannte Form, in der die genannten, an den Extremitäten des genannten Formhohlraumes angeordneten Formkanäle einzeln jeder zu je einem Kernsatz paßt, gekennzeichnet dadurch, daß sie, ohne sich darauf zu beschränken, innerhalb der genannten, an den Extremitäten des genannten Formhohlraumes befindlichen Form kanäle Positionierungsmittel für die genannten Kernsätze hat.

3. Eine Form gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß sie Positionierungsmittel der genannten Kernsätze in den genannten Formkanälen enthält, die teilweise im Rahmen des Perimeters der Querschnitte der genannten Formkanäle ausgebildet sind, wodurch das Volumen der genannten Positionierungsmittel um vieles vermindert ist.

4. Eine Form gemäß Anspruch 3, in der der Umriß der Quer schnitte der Kernstücke in den Umriß des Querschnittes eines der genannten Formkanäle an der Höhe der genannten Positio nierungsmittel eingeschlossen ist, wobei die genannten Form kanäle Querschnitte längs ihrer Höhe wesentlich konstanter Fläche haben, ausgenommen die hinsichtlich der Höhe der genann ten Positionierungsmittel auftretenden Schwankungen, wodurch sich das Volumen des unteren Teiles der genannten Formkanäle um vieles vergrößert.

5. Eine Form gemäß Anspruch 4, in der mindestens einer der ge nannten Formkanäle im Inneren mindestens einen Rezeß auf weist, der sich teilweise oder gänzlich längs des genannten Formkanals erstreckt.

6. Eine Form gemäß den Ansprüchen 4 oder 5, gekennzeichnet dadurch, daß sie, ohne sich darauf zu beschränken, mindestens ein Verschlußtor hat, das den oberen Teil jedes einzelnen Formkanals und den oberen Teil des genannten Kopfabschnittes des genannten Formhohlraumes schaltet und einen vorzugsweise horizontal gerichteten Querschnitt aufweist.

7. Eine Form gemäß Anspruch 6, in der jeder der genannten Kern sätze aus einem Kernstück zusammengesetzt ist, wobei das ge nannte Kernstück und der obere Teil eines der genannten Formkanäle identische Querschnitte haben.

8. Eine Form gemäß Anspruch 6, in der einer der genannten Kern sätze aus mindestens zwei Kernstücken zusammengesetzt ist, wobei einer der genannten Kernstücke und der obere Teil eines der genannten Formkanäle identische Querschnitte haben,.

9. Eine Form gemäß Anspruch 8, in der jeder der genannten Kern sätze aus mindestens einem Kernstück besteht, das außen mit mindestens einem Rezeß ausgebildet ist, der sich über die ganze Höhe des genannten Kernstückes erstreckt.

10. Eine Form gemäß den Ansprüchen 4 oder 5 oder 7 oder 8 oder 9 in der die genannten Kernsätze in die genannten Formkanäle auf die genannten Positionierungsmittel eingesetzt werden, wo durch sich die Hubkanäle der genannten Form aus Rezessen oder aus ergänzenden Kanalabschnitten bilden, die von der Position der genannten Kernstücke in den genannten Formkanälen oder von einer Kernstückkombination bestimmt werden, so daß die genannten Rezesse oder die genannten Kanalabschnitte zusammen geschaltet sind, Umstand, durch den Fehler in der Ausbildung der Hubkanäle vollständig ausgeschlossen sind und der Ferti gungsvorgang der genannten Form sich vereinfacht.

11. Eine Form gemäß Anspruch 10, in der die genannten Hubkanäle gegen den oberen Teil der genannten Form hin verlaufen, ge kennzeichnet dadurch, daß sie, ohne sich darauf zu beschrän ken, mindestens zwei Verschlußtore besitzt, die am oberen Teil jedes der genannten Hubkanäle angeordnet sind und die genannten Hubkanäle unmittelbar an die Umwelt schalten.

12. Eine Form gemäß Anspruch 10, in der die unmittelbare Ver bindung der genannten Hubkanäle mit der Umwelt verschlossen ist, da der obere Teil der genannten Hubkanäle mit dem obe ren Teil des genannten Kopfabschnittes des genannten Form hohlraumes verbunden ist.

13. Ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 11 oder 12, in dem die Metallteile Ende an Ende, mit einer Zwischenfuge aneinander gereiht werden und die genannten Formteile die Metallteile umschließen, wodurch der Schweißungshohlraum der genannten Form entsteht, flüssiger Stahl in den genannten Schweißungs hohlraum gegossen wird, der flüssige Stahl zu den genannten Hubkanälen fließt, die genannten Hubkanäle durch die genann ten Verschlußtore entlüftet werden, gekennzeichnet dadurch, daß es, ohne sich darauf zu beschränken, die Erstarrung des flüssigen Stahls dann vorsieht, wenn er durch die ge nannten Verschlußtore fließt, mit dem Ergebnis, daß die Extremitäten der Sohlenabschnitte der Metallteile die gleiche Wärmemenge erhalten, selbst wenn die Vertikalachse der ge nannten Form von der Senkrechten abweicht.

14. In der vorwärmungslosen aluminothermischen Schweißung von identischen oder ähnlichen Metallteilen, eine Form bestehend aus mindestens zwei Formteilen, wobei die genannte Form einen im Inneren ausgebildeten Formhohlraum hat, der der Form der Metallteile ähnlich ist, wobei die genannte Form außerdem mindestens zwei innen ausgebildete Formkanäle hat, die an den Extremitäten des genannten Formhohlraumes, vorzugsweise an jeder Seite des genannten Formhohlraumes, in einer bestimmten Beziehung zu dem genannten Formhohlraum angeordnet sind und sich von der unteren Gegend des genannten Sohlenabschnittes oder von unter dem genannten Sohlenabschnitt bis zum oberen Teil der genannten Form erstrecken, gekennzeichnet dadurch, daß sie, ohne sich darauf zu beschränken, mindestens zwei Verbindungsleitungen mit Querschnitten vorzugsweise vertikal gestreckter Form besitzen, die die Extremitäten des genannten Sohlenabschnittes des genannten Formhohlraumes mit dem unteren Teil jedes einzelnen Formkanals verbinden und symmetrisch zu der Längsachse der genannten Form angeordnet sind, und sich vom unteren Teil des genannten Sohlenabschnittes, teilweise oder gänzlich, bis zum oberen Teil des genannten Sohlenab schnittes des genannten Formhohlraumes, an den Extremitäten des genannten Sohlenabschnittes erstrecken.

15. Eine Form gemäß Anspruch 14, in der die Breite der genannten Verbindungsleitungen zwischen 1 : 15 und 1 : 1 ihrer Höhe enthal ten ist.

16. Eine Form gemäß Anspruch 14, bestehend weiterhin aus minde stens zwei Kernsätzen, wobei jeder der genannten Kernsätze aus mindestens einem Kernstück besteht und die genannten Kernsätze in die genannten Formkanäle eingesetzt sind, wodurch die Hubkanäle der genannten Form so ausgebildet sind, daß der untere Teil der genannten Hubkanäle vorzugsweise identisch mit dem unteren Teil der genannten Formkanäle ist.

17. Eine Form gemäß den Ansprüchen 14 oder 16, in der der untere Teil der genannten Kanäle sich von unter dem genannten Sohlen abschnitt des genannten Formhohlraumes bis zum oberen Teil der genannten Form erstreckt, die Metallteile, mit einer Zwischen fuge aneinandergereiht und von den genannten Formteilen um schlossen sind, wodurch der Schweißungshohlraum der genannten Form entsteht, genannte Form, in die der flüssige Stahl in den genannten Schweißungshohlraum mit einer Menge eingegos sen wird, die gänzlich von der Fläche der Querschnitte der genannten Verbindungsleitungen erlaubt ist, gekennzeichnet dadurch, daß sie, ohne sich darauf zu beschränken, das Fließen des flüssigen Stahls durch die genannten Verbindungs leitungen ab Anfang des Gießvorganges mit einer Menge vor sieht, die veränderlich ansteigt, bis die Auslaufmenge gleich wird der Einlaufmenge des flüssigen Stahls im Schweißungs hohlraum, Moment in dem der erste Gießzustand beendet ist, mit dem Ergebnis, daß ein Flüssigkeitsbad konstanter Höhe im ge nannten Sohlenabschnitt des genannten Schweißungshohlraumes am Ende des ersten Gießzustandes entsteht, sowie daß der flüssige Stahl mit einer konstanten Auslaufmenge fließt, bis die Höhe des flüssigen Stahls im unteren Abschnitt der genannten Kanäle gleich wird der Höhe des Flüssigkeitsbades im genannten Schweißungshohlraum, Umstand durch den die Wärmeübertragung zwischen dem flüssigen Stahl und den Sohlen abschnitten der Metallteile stark erhöht wird.

18. Eine Form gemäß den Ansprüchen 14 oder 16, in der sich der untere Teil der genannten Kanäle von der unteren Gegend des genannten Sohlenabschnittes des genannten Schweißungshohlrau mes bis zum oberen Teil der genannten Form erstreckt, wobei die Metallteile mit einer Zwischenfuge aneinandergereiht und von den genannten Formteilen umschlossen werden, wodurch der Schweißungshohlraum der genannten Form entsteht, genann te Form in der der flüssige Stahl in den genannten Schweiß ungshohlraum mit einer Menge eingegossen wird, die gänzlich von der Fläche der Querschnitte der genannten Verbindungslei tungen erlaubt ist, gekennzeichnet dadurch, daß sie das Fließen des flüssigen Stahls durch die genannten Verbindungs leitungen zum unteren Teil der genannten Kanäle ab Anfang des Gießvorganges mit einer veränderlich wachsenden Auslauf menge vorsieht, während sich im genannten Sohlenabschnitt des genannten Schweißungshohlraumes ein Flüssigkeitsbad bildet, dessen Höhe größer ist als die Höhe des flüssigen Stahls im unteren Teil der genannten Kanäle, bis die Auslauf menge gleich wird der Einlaufmenge des flüssigen Stahls im genannten Schweißungshohlraum.

19. Ein Verfahren gemäß Anspruch 17, in dem die Höhe des genann ten Flüssigkeitsbades im genannten Schweißungshohlraum am Ende des ersten Gießzustandes zwischen 1 : 15 und 1 : 1 der Höhe der genannten Verbindungsleitungen enthalten ist.