DE528051C

DE528051C - Seam welded connection, especially for rail joints

Info

Publication number: DE528051C
Application number: DEG74602D
Authority: DE
Original assignee: WIRTSCHAFTLICHEN BAHNOBERBAU M
Current assignee: WIRTSCHAFTLICHEN BAHNOBERBAU M
Priority date: 1928-10-23
Filing date: 1928-10-23
Publication date: 1931-06-27

Description

Nahtschweißverbindung, insbesondere für Schienenstöße Die Erfindung bezieht sich auf eine Nahtschweißverbindung, wie sie bei Schienenstößen in Anwendung kommt, und bezweckt Verbesserungen, wodurch die Gefahr einer Beschädigung oder Zerstörung der Schweißnähte infolge der beim Überfahren des Schienenstoßes auftretendenBeanspruchungen weitgehendst vermindert wird. Bei der Nahtschweißverbindung nach Patent 523 810 sind die Stege der Schienenenden waagerecht geschlitzt, damit die Köpfe und Füße der letzteren den Schrumpfkräften der Schweißnähte folgen können und die Entstehung innerer Spannungen in den Schweißnähten verhindert wird. Es hat sich als sehr vorteilhaft für die Haltbarkeit der Schweißnähte herausgestellt, daß die Schweißnähte zwischen den Köpfen und Füßen der Schienenenden und den Laschen unter Druck eingespannt werden. Durch diese Vorspannung in den Schweißnähten wird erzielt, daß durch die beim Überfahren der Stoßverbindung auftretenden Beanspruchungen senkrechte Zugspannungen nicht entstehen können, daß vielmehr stets eine nur in ihrer Größe sich verändernde Druckbelastung der Schweißnähte vorhanden ist.Seam welded connection, in particular for rail joints The invention relates to a seam welded joint, as it is used for rail joints, and aims at improvements, whereby the risk of damage or destruction of the weld seams as a result of the stresses occurring when driving over the rail joint is largely reduced. In the seam welded connection according to patent 523 810, the webs of the rail ends are slit horizontally so that the heads and feet of the latter can follow the shrinkage forces of the weld seams and the development of internal stresses in the weld seams is prevented. It has proven to be very advantageous for the durability of the weld seams that the weld seams are clamped under pressure between the heads and feet of the rail ends and the tabs. This prestressing in the weld seams ensures that vertical tensile stresses cannot arise due to the stresses occurring when driving over the butt joint, but rather that there is always a pressure load on the weld seams that only changes in size.

Nach der Erfindung werden die in den Schienenstegen vorgesehenen Schlitze dazu nutzbar gemacht, diese Vorspannung in den Schweißnähten zu erzeugen. Zu dem Zweck sind die in der neutralen Zone der Schiene angeordneten Stegschlitze beiderseitig der mit den Schienenenden verschweißten Laschen nachträglich wieder zugeschweißt. Durch das Schrumpfen des die Stegschlitze ausfüllenden Schweißstoffes werden die Köpfe -und Füße der Schienenenden gegeneinandergebogen, so daß sie die Schweißnähte der Laschen unter Druck einspannen. Dadurch, daß die Stegschlitze nur beiderseitig der Laschen wieder zugeschweißt sind, also die hinter den Laschen befindlichen Abschnitte der Schlitze offen bleiben, ergibt sich über die gesamte Länge der Stoßverbindung eine gegenüber der übrigen Schienenlänge unveränderte Starrheit der Schiene in senkrechter Richtung; die Vergrößerung des Schienenquerschnittes durch die Laschen ist nämlich hinsichtlich einer Veränderung der Starrheit der Schiene dadurch wieder unwirksam gemacht, daß der Schienenquerschnitt über die Länge dieser Laschen durch die Stegschlitze unterbrochen ist. Eine Änderung des statischen Verhaltens der Schienen, welche wegen der dadurch bedingten Richtungsänderungen des rollenden Rades als äußerst schädlich für dieSchweißnähte erkannt wurde, tritt infolgedessen im Bereich der Stoßverbindung überhaupt nicht oder nur in geringem Maße ein. Günstig in dieser Beziehung ist natürlich eine geringe Länge der verschweißten Laschen. Kurze Laschen sind jedoch wegen der dadurch bedingten kurzen Schweißnähte nur dann verwendbar, wenn die in Längsrich-tung der Schiene wirkenden Kräfte gering sind. Für den Fall, daß wegen des Auftretens großer Längskräfte die Schweißnähte und daher die Laschen eine größere Länge besitzen müssen, sind besondere Vorkehrungen erforderlich, um die durch die größere Laschenlänge bedingte Erhöhung der Starrheit der Stoßverbindung wieder auszugleichen. Man hat bereits bei Schienenstoßverbindungen mit abnehmbar, also ohne @,erschweißung mit den Schienenenden, verbundene Laschen die letzteren zur Erhöhung der Nachgiebigkeit mit von ihrem Ende ausgehenden keilförmigen Ausschnitten versehen. Nach der Erfindung werden ähnliche Laschen bei der Schweißnahtverbindung verwendet, wodurch außer der erhöhten \achgiebigkeit noch der Vorteil erzielt wird, daß die Stegschlitze der Schienenenden bis zu einem verhältnismäßig kurzen und starren mittleren Teil der Laschen zum 7avecke des Zuschweißens zugänglich sind. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß außer den Köpfen und Füßen der Schienenenden auch die Laschen über den größten Teil ihrerLänge der Schrumpfbewegung der Schweißnähte folgen können. Die bei dieser Gestaltung der Laschen ohne schädliche Beeinflussung des statischen Verhaltens der Schiene innerhalb der Stoßverbindung sich ergebende große Länge der Schweißnähte ermöglicht es, große Längskräfte mittels der Schweißnähte zu übertragen.According to the invention, the slots provided in the rail webs can be used to generate this prestress in the weld seams. For this purpose, the web slots arranged in the neutral zone of the rail are subsequently welded shut on both sides of the tabs welded to the rail ends. Due to the shrinkage of the welding material filling the web slots, the heads and feet of the rail ends are bent towards one another, so that they clamp the weld seams of the tabs under pressure. The fact that the web slots are only welded shut on both sides of the tabs, so the sections of the slots located behind the tabs remain open, results in an unchanged rigidity of the rail compared to the rest of the rail length in the vertical direction over the entire length of the butt joint; the enlargement of the rail cross-section by the tabs is made ineffective again with regard to a change in the rigidity of the rail in that the rail cross-section is interrupted over the length of these tabs by the web slots. A change in the static behavior of the rails, which was recognized as extremely harmful to the weld seams due to the resulting changes in direction of the rolling wheel, consequently does not occur at all or only to a small extent in the area of the butt joint. A short length of the welded tabs is of course favorable in this regard. Short tabs are, however, if that are in the longitudinal rail forces tung low due to the consequent short welds only usable. In the event that the weld seams and therefore the tabs must have a greater length due to the occurrence of large longitudinal forces, special precautions are required to compensate for the increase in the rigidity of the butt joint caused by the greater length of the tab. In the case of rail joint connections with tabs that are detachably connected to the rail ends, i.e. without welding, the latter have been provided with wedge-shaped cutouts extending from their end to increase flexibility. According to the invention, similar brackets are used in the welded joint, which apart from the increased flexibility also has the advantage that the web slots of the rail ends are accessible up to a relatively short and rigid central part of the brackets at the corner of the welding. Another important advantage is that, in addition to the heads and feet of the rail ends, the tabs can also follow the shrinkage movement of the weld seams over the greater part of their length. The large length of the weld seams resulting from this design of the tabs without damaging the static behavior of the rail within the butt joint makes it possible to transmit large longitudinal forces by means of the weld seams.

Für besondere Fälle, beispielsweise wenn die Schienen über große Längen verschweißt sind und infolgedessen sehr große Längskräfte entstehen können, ist es für die Haltbarkeit der Schweißnähte .vorteilhaft, durch besondere Vorkehrungen die Schweißnähte von den Längskräften zu entlasten. Nach der Erfindung ist zu dem Zweck eine in bekannter Weise seitlich einer jeden Lasche die Schienenenden miteinander verbindendeHilfslasche in ihrer Längsrichtung unverschiebhar und in senkrechter Richtung frei schwenkbar auf den zu ihrer Verbindung mit den Schienenenden dienenden Zapfen aufgepaßt, so daß die in Längsrichtung wirkenden Kräfte unter Entlastung der Schweißnähte von diesen Hilfslaschen übertragen werden. Die erwähnten Zapfen sind je mit einem in zylindrische Erweiterungen der Stegschlitze eingesetzten daumenscheibenartigen, durch Verdrehen vor dem Zuschweißen der Stegschlitze die Einstellbarkeit der Zapfen auf den gegenseitigen Abstand der zu ihrer Aufnahme dienenden Bohrungen der Hilfslasche ermöglichenden Teil versehen. Dadurch, daß die Zapfen in zylindrische Erweiterungen der Stegschlit@e eingesetzt sind, werden sie nach dem Zuschweißen der letzteren infolge des Schrumpfens der Schweißnähte unbeweglich fest-eklemmt.For special cases, for example when the rails are over long lengths are welded and as a result very large longitudinal forces can arise It is advantageous for the durability of the weld seams, through special precautions to relieve the weld seams of the longitudinal forces. According to the invention is to that Purpose one in a known way the side of each bracket the rail ends together connecting auxiliary tab in its longitudinal direction immovable and in a vertical direction Direction freely pivotable on the serving to connect them to the rail ends Pin fitted so that the forces acting in the longitudinal direction are relieved of the weld seams are transferred from these auxiliary plates. The mentioned cones are each with a thumb disk-like, inserted into cylindrical extensions of the web slots, the adjustability of the tenons by twisting the web slots before welding them shut on the mutual spacing of the holes in the auxiliary bracket used to accommodate them enabling part. By the fact that the tenons in cylindrical extensions the web slot @ e are used, they are after welding the latter as a result of the shrinkage of the weld seams immovably clamped.

U111 die beim Überfahren des Schienenstoßes an den Laschen entstehenden Querkräfte von den Schweißnähten fernzuhalten, ist quer durch die Laschen und die Hilfslaschen mit Spiel ein Schraubenbolzen hindurchgeführt.U111 which arise when the rail joints are crossed on the tabs Keeping transverse forces away from the welds is across the tabs and the A screw bolt passed through auxiliary tabs with play.

Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung erläutert.Exemplary embodiments are explained in the drawing.

Abb. r und 2 zeigen in Seitenansicht bzw. im Schnitt nach der Linie 2-a der Abb. I eine Schienenstoßverbindung mittels mit den Schienenenden verschweißter kurzer Laschen von rechteckiger Form.Fig. R and 2 show in side view and in section along the line 2-a of Fig. I a rail joint connection by means of welded joints to the rail ends short tabs of rectangular shape.

Abb. 3 und q. zeigen in Seitenansicht laz%@-. im Schnitt nach der Linie 4-4 der Abb. 3 eine Schienenstoßverbindung, bei welcher die Laschen durch Anordnung keilförmiger Einschnitte bis auf einen kurzen mittleren Teil federnd nachgiebig Betnacht sind.Fig. 3 and q. show in side view laz% @ -. on average after the Line 4-4 of Fig. 3 shows a rail joint connection, in which the tabs through Arrangement of wedge-shaped incisions resiliently resilient except for a short central part Are at night.

Abb. 5 bis 7 zeigen eine Schienenstoßverbindung mit seitlich der versch«-eißten Laschen angeordneten Hilfslaschen, und zwar ist Abb. 5 eine Seitenansicht, Abb. 6 ein Schnitt nach der Linie 6-6, Abb. 7 ein Schnitt nach der Linie 7-7 der Abb. 5.Fig. 5 to 7 show a rail joint connection with the laterally worn one Tabs arranged auxiliary tabs, namely Fig. 5 is a side view, Fig. 6 a section along the line 6-6, Fig. 7 a section along the line 7-7 in Fig. 5.

Bei sämtlichen in der Zeichnung dargestellten Schienenstoßverbindungen sind die Stege a', b' der aneinanderstoßenden Schienenenden a., b in der neutralen Zone der Schiene mit Schlitzen c, d versehen, so daß die Köpfe und Füße der Schienenenden der Schrumpfbewegung der Schweißnähte e, f, welche in bekannter Weise zur Verbbindung der Laschen g und der Schienenenden dienen, folgen können. Nach dem Verschweißen der Laschen g werden beiderseitig derselben die Schlitze c und d wieder zugeschweißt. Durch das Schrumpfen des diese Schlitze ausfüllenden Schweißstoffes werden in den Schweißnähten e und f Druckspannungen erzeugt, welche der Entstehung von senkrechten Zugspannungen in den Schweißnähten beim Überfahren der Stoßverbindung entgegenwirken. Zur Vermeidung einer für das statische Verhalten der Schiene im Bereich der Stoßverbindung ungünstigen großen Starrheit sind bei der in den Abb. r und 2 dargestellten Ausführungsform - die verschweißten Laschen g und dadurch die Schweißnähte e und f kurz gehalten. Diese Ausführungsform kommt jedoch nur für solche Gleisanlagen in Betracht, bei denen die in Längsrichtung der Schienen wirkenden Kräfte gering sind. Um die beim Überfahren der Stoßverbindung auftretenden Querkräfte von den Schweißnähten e und f fernzuhalten, werden die Laschen e mittels Schraubenbolzen i gegen die Füße und Köpfe der Schienenenden angepreßt.In all the rail joint connections shown in the drawing, the webs a ', b' of the abutting rail ends a., B in the neutral zone of the rail are provided with slots c, d, so that the heads and feet of the rail ends of the shrinkage movement of the welds e, f , which are used in a known manner to connect the straps g and the rail ends, can follow. After the tabs g have been welded together, the slots c and d are welded shut again on both sides of the same. As a result of the shrinkage of the welding material filling these slots, compressive stresses are generated in the weld seams e and f, which counteract the creation of vertical tensile stresses in the weld seams when the butt joint is passed over. In order to avoid great rigidity, which is unfavorable for the static behavior of the rail in the area of the butt joint, in the embodiment shown in Figs. R and 2 - the welded tabs g and thus the welds e and f are kept short. However, this embodiment is only suitable for track systems in which the forces acting in the longitudinal direction of the rails are low. In order to keep the transverse forces occurring when driving over the butt joint away from the welds e and f, the brackets e are pressed against the feet and heads of the rail ends by means of screw bolts i.

Bei der in den Abb. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform besitzen die Laschen g und die Schweißnähte e und f eine größere Länge. Um trotzdem eine ausreichende Nachgiebigkeit der Schienen im Bereich der Stoßverbindung zu erzielen, sind die Laschen an ihren Enden in bekannter Weise mit keilförmigen Einschnitten h versehen, «-elche eine derartige Länge besitzen, daß nur ein verhältnismäßig kurzer mittlerer Teil gl der Laschen in senkrechter Richtung starr wirkt. Die Einschnitte h sind derart angeordnet, daß die Schlitze c und d der Schienenstege bis zu dem starren mittleren Teil der Laschen zugeschweißt werden können. Die Laschen werden ebenso wie bei der Ausführungsform nach den Alb. i und -? mittels eines die O_uerkräfte aufnehmenden Schraubenbolzens i gegen die Köpfe und Füße der Schienenenden angepreßt.In the embodiment shown in Figs. 3 and 4, the tabs g and the welds e and f have a greater length. In order to still achieve sufficient flexibility of the rails in the area of the butt joint, the ends of the tabs are provided in a known manner with wedge-shaped incisions h, which are of such a length that only a relatively short central part g1 of the tabs in the vertical direction seems rigid. The incisions h are arranged in such a way that the slots c and d of the rail webs can be welded shut up to the rigid central part of the tabs. As in the embodiment according to the Alb. i and -? pressed against the heads and feet of the rail ends by means of a screw bolt i which absorbs the forces.

Bei der Ausführungsform räch den Abb. 5 his 7 sind seitlich der Laschen g Hilfslaschen k vorgesehen, die zur Übertragung der in Längsrichtung der Schiene wirkenden Kräfte dienen. Zur Erzielung einer in Längsrichtung starr wirkendenVerbindung dieserTiilfslaschen k mit den Schienenenden a und h dienen zwei in den Enden der f-Iilfslaschen eingepaßte Zapfen 1, welche mit je einem daumenscheibenartigen mittleren Teil 1:1 in entsprechende zylindrische Erweiterungen der Stegschlitze c, d eingesetzt sind, so daß die "Zapfen vor dem Zuschweißen der Stegschlitze durch Verdrehen auf den gegenseitigen Abstand der zu ihrer Aufnahme dienenden Bohrungen derEntlastungsbrücke eingestellt werden können und danach durch das Schrumpfen des die Stegschlitze ausfüllenden Schweißmittels unbeweglich festgeklemmt werden. Damit durch diese Entlastungsbrücken die Starrheit der Stoßverbindung nicht oder nur wenig erhöht wird, werden die Hilfslaschen auf dem Zapfen I mittels durch die letzteren hindurchgeführter Schraubenbolzen na derart festgehalten, daß sie bei einer Durchbiegung der Schienenenden unter der Einwirkung der Radlast eine Schwenkbewegung um diese Zapfen ausführen können. Die Hilfslaschen k werden in der Mitte mittels eines Schraubenbolzens az gegen die verschweißten Laschen g angepreßt, so daß die Schraubenbolzen die auf die Laschen ausgeübten Otterkräfte heim liberfahren der Stoßverbindung aufnehmen. Damit dieser Schraubenbolzen die Schwenkbewegung der Entlastungsbrücken k um die Zapfen l nicht behindert, ist er tnit Spiel durch den Schienensteg, die Laschen",;- und die Hilfslaschen k hindurchgeführt.In the embodiment according to Figs. 5 to 7, the tabs are on the side g auxiliary tabs k are provided, which are used to transmit the lengthways of the rail acting forces serve. To achieve a connection that acts rigidly in the longitudinal direction of these auxiliary lugs k with the rail ends a and h serve two in the ends of the f-Iilfslaschen fitted pin 1, each with a thumb disk-like middle Part 1: 1 inserted into corresponding cylindrical extensions of the web slots c, d are so that the "pegs open by twisting the web slots before welding them shut the mutual spacing of the holes in the relief bridge used to accommodate them can be adjusted and then by the shrinkage of the web slots filling Welding means are clamped immovably. So through these relief bridges the rigidity of the butt joint is not or only slightly increased, the auxiliary straps on the pin I by means of screw bolts passed through the latter held in such a way that when the rail ends deflect under the The effect of the wheel load can execute a pivoting movement around these pins. the Auxiliary tabs k are welded against the center by means of a screw bolt az Brackets g pressed on, so that the screw bolts the otter forces exerted on the brackets drive over the butt joint. So that this screw bolt the Pivoting movement of the relief bridges k around the pin l is not hindered, he is tnit play through the rail web, the tabs ",; - and the auxiliary tabs k passed through.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Seam: white connection, especially for rail joints, according to Patent 523 81o, characterized in that the web slots (c, d) arranged in the neutral zone of the rail are subsequently welded shut on both sides of the tabs (g).

2. Nalitscliweißverbindungen according to claim r, characterized through the use of resilient tabs known per se from their ends outgoing wedge-shaped cutouts (h).

3. seam connection according to the claims r and 2, characterized in that one side of each in a known manner Tab (g) auxiliary tab (k) connecting the rail ends to one another in their longitudinal direction immovable and in a vertical direction freely pivotable on the to their connection with the end of the rail serving pegs (l) is taken care of. q ..

Seam welded connection according to claims i to 3, characterized in that the pins (L) each with a thumb disk-like inserted into cylindrical extensions of the web slots (c, d) , the adjustability of the pins (l) to the mutual distance by twisting before the web slots are welded shut the bores of the auxiliary tab (k) which allow part (h) to accommodate them are provided.

5. Seam welded joint according to claims 1 to -., characterized in that transversely through the tabs (g) and the auxiliary tabs (k) a screw bolt (n) is passed through with play.