DE474207C

DE474207C - Aluminothermisches Schweissen von Schienen

Info

Publication number: DE474207C
Application number: DED54909D
Authority: DE
Original assignee: JOHANNES AREND DUIKER DR ING
Current assignee: JOHANNES AREND DUIKER DR ING
Priority date: 1927-02-07
Filing date: 1928-02-05
Publication date: 1929-03-28

Description

Die Schweißung von Schienen mitteis eines Gemisches von Aluminium und Eisenoxyd, die sogenannte alumino thermos ehe Sichweißung, wird heute in der Weise ausgeführt, daß das Gemisch in einem Tiegel zur Reaktion gebracht wird und darauf das flüssige Eisen und die Schlacke in eine um die Schweißstelle angebrachte Form gegossen werden.
Je nachdem man den Tiegel über den. Rand ausgießt oder am Boden absticht, fließt zuerst die flüssige Schlacke und danach das flüssige Eisen in die Form oder umgekehrt. Dementsprechend findet entweder eine reine Druckschweißung oder auch eine Verschmel-

X5 zung des Reaktionseisens mit dem Schienenfuß und Steg statt. Wird nämlich die Schlacke zuerst in die Form gegossen, so bedeckt sie die Schienen an der' Berührungsstelle mit einer dünnen Schicht, die das Fest-

ao schweißen des nachfließenden Reaktionseisens verhindert.

Um den hierbei entstehenden Wärmeverlust sowie die Verwendung eines Tiegels zu vermeiden, hat man schon das aluminothermische Gemisch in der Form selbst zur Entzündung gebracht, dabei aber die Schwierigkeit festgestellt, daß aus dem an der Oberfläche entzündeten Gemisch das entstehende Eisen nach unten sinkt und mit dem Eisen der Schienen in Berührung kommt, bevor die leichte Schlacke Gelegenheit gehabt hat, die Schiene mit einer schützenden Schicht zu überziehen. Man hat dann ' versucht, die Schwierigkeit zu umgehen, indem man das alumino thermische Gemisch von unten anzündete, zu welchem Zweck in der Formmasse von oben nach unten besondere Kanäle angebracht wurden, die an der untersten Stelle mit der Form in Verbindung standen. Außerdem wurden in der Form noch taschenartige Hohlräume angebracht, in denen das in der oberen Form entstehende Reaktionseisen aufgefangen wurde.

Die obenerwähnten Kanäle, von denen auch Seitenkanäle ausgingen, die an höher gelegenen Stellen in die Form mündeten, wurden wie auch die Form selbst mit dem Gemisch gefüllt, um dann durch die Kanäle die Entzündung von unten einzuleiten. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß diese Entzündungsweise nicht mit genügender Sicherheit geschieht. " .'" .

Diese Schwierigkeiten werden durch die Erfindung behoben, indem die Form, derart gestaltet wird, daß beim Füllen kein Gemisch die'Form um Schienensteg und Fuß ausfüllt und bei der Entzündung das Reaktionseisen daran gehindert wird, sich mit dem Schienen,-steg und Schienenfuß zu verschmelzen. Will man eine Verschmelzung des Reaktionseisens

mit dem Schienenfuß herbeiführen, so kann man dann die Taschen, in denen das Reaktionseisen aufgefangen wird, mittels eines engen Kanals mit dem Hohlraum um den Schienenfuß in Verbindung bringen. Man kann diese Kanäle so eng gestalten, daß beim Füllen kein Gemisch durchrinnt, so daß der Hohlraum um den Schienenfuß schlackenfrci gehalten wird. Wenn gewünscht, kann man ίο die Kanäle noch durch einen Nagel oder einen anderen schmelzenden oder verbrennenden Verschluß abschließen. Um die Selbstentzündung von oben nach unten soviel wie möglich wirksamer zu gestalten und von dem Werkstück zu entfernen, kann die Form mit halbkreisförmigen oder anderen mit der Form in offener Verbindung stehenden Kanälen versehen sein.

Die Erfindung wird näher erläutert durch «o die Zeichnung, in der die Abbildungen Formen mit Aufsatz darstellen. Abb. 1 für eine reine Druckschweißung und Abb. 2 für eine Schweißung mit Verschmelzung des Reaktionseisens mit dem Schienenfuß. Bei Abb. 3 ruht die vorspringende Kernwand auf dem Schienenfuß. Die Abb. 4 gibt die Aufsicht auf den einteiligen eisernen Aufsatz der Abb. 2 wieder. In Abb. 5 ist der Aufsatz fortgenommen und die Aufsicht auf die zweiteilige Sandform dargestellt, wobei der Kopf der Schiene abgeschnitten gedacht ist.

Um die zusammenzuschweißenden Schienenenden, von denen eines mit" der Zjahl 1 angedeutet ist, ist die Form 2 angebracht. Die Formen sind mit einem feuerfesten Aufsatz 3 zur Vergrößerung des Fonninhaltes versehen, da das aluminothermische Gemisch während der Reaktion stark zusammenfällt. Dieser Aufsatz ist in den Abb. 2 und 3 derart ausgebildet, daß an beiden Seiten je ein Trichter 4 vorgesehen ist, in welchem das Gemisch entzündet wird. Der Aufsatz besitzt weiter eine feuerfeste Brücke 5, die einen Schutz des Schienenkopfes bildet und ein gleichmäßiges Nachfließen des Gemisches nach beiden Fbrmhälften fördert.

In Abb. ι ist die Form mit aluminothermischem Gemisch gefüllt und in Abb. 2 nach Beendigung der von oben eingeleiteten. Reaktion dargestellt. Bei Verwendung der Form nach. Abb. 1 wird das entstehende Eisen in den Taschen 6 aufgefangen, die durch Kerne, die in die Laschenkammern vorspringen, gebildet werden. Die flüssige leichte Schlacke fließt über den Taschenrad 7 hinweg und füllt die Form um die Schiene ganz, so daß eine reine Druckschweißung ausgeführt werden kann. Bei Verwendung der Form nach Abb. 2 fließt das Reaktionseisen aus den Taschen 6 durch die Kanäle 8 um den Schienenfuß, steigt an dem Steg hoch und verschmilzt mit der unteren Schienenhälfte. Die gebildete Schlacke füllt den oberen Teil der Form. Die Schweißung ist eine vereinigte Druckschweißung und Verschmelzung.

Der Gegenstand der Abb. 3 enthält eine kleine, aber gegebenenfalls wichtige Abänderung gegenüber der Abb. 2. Das Reaktionseisen verschmilzt dabei mit dem Schienenfuß derart, daß die beiden Laschenkammern unverändert bleiben. Das hat den Vorteil, daß bei Schweißung von Eisenbahngleisen die üblichen Laschen zur Sicherung der Schweißung weiterverwendet werden können, während bis jetzt besonders gefertigte Laschen notwendig waren.

Aus den Trichtern 4 des Aufsatzes 3 pflanzt sich die Zündung durch die halbkreisförmigen Durchgänge 9 der Form bis in die Taschen 6 fort. Die Schlitze 10 dienen zur Entlüftung der Form während der Reaktion; sie können auch als Einblasöffnungen für die Vorwärmung dienen.

Die Schienenrillen sind mit einem Kern 11 zum Schütze gegen Verbrennung ausgefüllt. Der Schienenkopf kann noch besonders durch eine Asbestplatte geschützt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum altiminothermischen Schweißen von Schienen, wobei die Reaktion in der Form stattfindet und die Zündung des aluminothermischen Gemisches an der Oberfläche der Form eingeleitet wird sowie die Schweißung entweder nur durch Zusammenpressen oder durch Verschmelzung der unteren Schienenhälfte und Zusammenpressen erfolgt, dadurch, gekennzeichnet, daß die Zündung ohne Kanäle allein durch das Schwergewicht des nach der Entzündung entstehenden flüssigen Eisens in an sich bekannte, nach oben oöene Taschen (6) geleitet wird,

• die sich in den in die Laschenkammern vorspringenden Teilen der Form (2) befinden.

2. Form zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach oben offenen Taschen (6) so vorgesehen sind, daß sie beim Füllen der Form mit dem aluminothermischen Gemisch dieses aufnehmen und das dar-

• über noch aufgeschüttete Gemisch nicht

in den Hohlraum um Schienenfuß und Steg treten lassen, so daß nach dem Entzünden des Gemisches das entstehende flüssige Eisen in bekannter Weise in den Taschen aufgefangen wird, die gebildete Schlacke aber über einen Übierlauf (7) der Taschen in die Hohlräume neben den Schienensteg fließen kann.

3· Form zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum um den Schienenfuß durch Öffnungen (8) in Verbindung mit den Taschen (6) steht.

4. Form nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Laschenkammern vorspringenden Formteile auf dem ⁼ Schienenfuß aufruhen.

5. Form nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Form an beiden Seiten halbkreisförmige oder andere in offener Verbindung mit dem Hohlraum der Form stehende Zündkanäle besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen