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Schienenverbindung mit seitlich an die Schienenenden angeschweißten
Laschen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schienenverbindung mit seitlich an die
Schienenenden angeschweißten Laschen und bezweckt Verbesserungen, wodurch die Entstehung
von Querrissen in den miteinander verschweißten Schienen unter der Radlast in weitestgehendem
Maße verhindert wird.
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Es ist durch eingehende Untersuchungen ermittelt «-orden, daß die
Entstehung dieser gefährlichen Querrisse in erster Linie darauf zurückzuführen ist,
daß in dem durch die verschweißten Schienen gebildeten zusammenhängenden Körper
von vornherein Risse oder Kerben vorhanden sind, die sich bei starken Beanspruchungen
der Schienenverbindung in die angrenzenden Schienen fortpflanzen. Beispielsweise
stellt die Stoßfuge einen solchen Riß dar, in dessen Ebene vielfach auch die Schweißnähte
und Laschen durch Querrisse zu Bruch gehen. Ausgesprochene Kerbwirkungen ergeben
sich durch die plötzlichen Querschnittänderungen an den Enden der Schweißnähte und
Laschen. Es kann oft beobachtet werden, daß auch an diesen Stellen vielfach Beschädigungen
in Form von Querrissen in den Schienenköpfen und -fußen auftreten.
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Ausgehend von diesen Erkenntnissen wird durch die Erfindung die Gefahr
der Rißbildung dadurch beseitigt, daß die Schweißnähte und Laschen im Anschluß an
die Stoßfuge unter dem Schienenkopf und über dem Schienenfuß mit Ausnehmungen versehen
sind und die Querschnitte der Laschen und Schweißnähte nach deren Enden hin abnehmen.
Durch die Anordnung von Ausnehmungen in den Schweißnähten und Laschen in der Ebene
der Stoßfuge wird eine ähnliche Wirkung erzielt, wie sie beispielsweise durch das
Abbohren von Spannungsrissen bei Gußstücken angestrebt wird.
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Zweckmäßig sind in der Ebene der Stoßfuge die Schweißnähte vollständig
unterbrochen. Zur Bildung dieser Schweißnahtunterbrechungen können die Laschen an
ihren Längsrändern mit Ausnehmungen versehen sein. Um die durch die Randausnehmungen
der Laschen bedingte Schwächung des Laschenquerschnittes wieder auszugleichen, ist
nach der Erfindung der mittlere Laschenteil ballig verdickt.
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Zum Zwecke einer einfachen Herstellung der sich verjüngenden Enden
der Schweißnähte oder Schweißnahtabschnitte nimmt nach der Erfindung die Breite
der an den Laschen vorgesehenen Haftflächen für das Schweißgut nach den Laschenenden
und den RandausnehmunUen der Laschen hin ab. Unter den sich verjüngenden Enden der
Schweißnahtabschnitte können die Laschen in. je eine Spitze auslaufen, wodurch ein
ganz allmählicher Ouerschnittsübergarig erzielt wird. Diese Spitzen haben außerdem
den Vorteil, daß sie während des Schweißens glühend werden und infolgedessen den
Schrumpfbewegungen der Schweißnähte folgen können, so daß die Entstehung von Gefügespannungen
gerade an den Enden
der Schweißnahtabschnitte. an denen die Schienenverbindung
am meisten gefährdet ist, fast vollständig verhindert wird.
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Zusätzlich zu der Anordnung von Spitzen unter den sich verjüngenden
Enden der Schweißnahtabschnitte können die Enden der Schweißnahtabschnitte mit etwa
in ihrer Längsrichtung sich erstreckenden Ausbuchtungen oder Einkerbungen versehen
sein. Hierdurch wird der Ouerschnittsübergang an den Enden der Sch-#veißnahtabschnitte
noch allmählicher gestaltet. Ferner wird der auf 3bscherung beanspruchte gefährdete
Querschnitt der Schweißnaht in deren Längsmittelachse verlegt, so daß die in der
Längsrichtung der Schweißnähte wirkenden Kräfte bei einer unzulässigen Größe im
ungünstigsten Falle Längsrisse in den Schweißnähten, niemals aber Querrisse in den
Schienen hervorrufen können. Eine teilweise Zerstörung der Schweißnähte ist aber
wesentlich ungefährlicher und leichter wieder gut zu machen als eine Rißbildung
in den Schienen.
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Besonders einfach und vorteilhaft ist die Anwendung aller dieser Einzelheiten
bei den an sich bekannten Laschen mit von ihren Enden ausgehenden, zweckmäßig keilförmigen
Ausschnitten. Durch diese Ausschnitte ist ohne besondere Vorkehrung schon ein allmählicher
Querschnittsübergang bedingt. Dieser Querschnittsübergang wird nach der Erfindung
noch günstiger gestaltet dadurch, daß die unteren der durch die Ausschnitte gebildeten
federnden Laschenschenkel eine größere Länge besitzen als die oberen, so daß die
Enden der übereinander befindlichen Schweißnähte in der Längsrichtung der Schienen
zueinander versetzt sind. Dadurch wird zugleich dem Umstand Rechnung getragen, daß
die bei der Durchbiegung der Schienenenden infolge der Spreizung ihrer Stirnflächen
um die oberen Kanten der Schienenköpfe auftretenden Zugspannungen in den unteren
Schweißnähten erheblich größer sind als in den oberen. Außerdem wird der Vorteil
erzielt, daß die Angriffspunkte der an den Enden der Schweißnähte entstehenden Spannungen
in der Längsrichtung der Schiene zueinander versetzt sind, so daß diese Spannungen
in verschiedenen Querschnitten der Schiene zur Wirkung kommen und die Gefahr eines
Bruches in der Umgebung der Schweißnahtenden erheblich vermindert wird.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
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3bb. i und z zeigen in Seitenansicht bzw. im Schnitt nach der Linie
z-z der Abb. i eine Schienenverbindung mit seitlich an den Schienenenden angeschweißten
federnden Laschen.
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Abb. 3 und 4 zeigen im Schnitt nach der Linie 3-3 der 36b. i bzw.
in Seitenansicht in größerem llaßstabe ein Schenkelende der federnden Lasche. Die
Schienenenden a und b sind mittels an ihren Köpfen und Füßen angeschweißter
Laschen c miteinander verbunden. Letztere sind in bekannter Weise mit von ihren
Enden ausgehenden Ausschnitten d versehen, wodurch bei jeder Lasche vier Schenkel
cl, c2, c3, e4 gebildet «-erden und die Lasche bis auf einen starren mittleren Teil
c° in senkrechter Richtung federnd nachgiebig gemacht ist. Die an den Schienenköpfen
angeschweißten oberen Schenkel cl und c'= sind kürzer als die unteren Schenkel c3
und c4, die mit den Schienenfüßen verschweißt sind.
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Die Schweißnähte c und f, mittels welcher die Laschen c mit den Schienenköpfen
und Füßen verbunden sind, weisen in der Ebene der Stoßfuge je eine Unterbrechung
h und i auf. Zur Bildung dieser Unterbrechungen während der Schweißung ist. die
Lasche c an ihren Längsrändern mit Ausnehmungen k und l versehen, so daß
in der Ebene der Stoßfuge die Haftflächen für die Schweißnähte an der Lasche c unterbrochen
sind. Die sich durch die 3usnehmungen k ergebende Ouerschnittsverminderung der Lasche
ist dadurch wieder ausgeglichen, daß der mittlere starre Teil c5 ballig verdickt
ist.
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Die Enden der durch die Unterbrechungen h. und i gebildeten Abschnitte
der Schweißnähte sind in der Längsrichtung mit Ausbuchtungen e1, e=bzw. f 1, f'
v ersehen. Ferner sind die Enden der Schweißnahtabschnitte verjüngt. Unter diesen
verjüngten Enden läuft die Lasche c in Spitzen aus,' die sich während des Schweißens
bis zur Rotglut erhitzen und den Schrumpfbewegungen des Schweißgutes folgen können.
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Zwischen den aneinanderstoßenden Flächen der Laschen c und der Köpfe
und Füße der Schienenenden sind Einlagen o aus nachgiebigem und hitzebeständigem
Werkstoff, beispielsweise Asbest, angeordnet. Die Haft- . flächen m für das Schweißgut
an der Lasche c ' sind, wie aus ebb. 3 und 4. hervorgeht, schräg angeordnet, so
daß sie mit den Haftflächen an den Köpfen und Füßen der Schienenenden. keilförmige
Rinnen bilden. Die aneinanderstoßenden Köpfe der Schienenenden sind mittels in seitlichen
Einkerbungen P angeordneter Schweißnähte unmittelbar . miteinander angeordneter
Die Stege der Schienenenden sind mit in der neutralen Zone verlaufenden Schlitzen
q versehen, die hauptsächlich bei der Herstellung der Schienenverbindung von Bedeutung
sind. Hierbei wird zweckmäßig in der folgenden Weise verfahren. Zunächst werden
die durch die Schlitze q in senkrechter Richtung nachgiebig gemachten Köpfe und
Füße der Schienenenden, beispielsweise durch Eintreiben von Keilen in die Schlitze
q, auseinandergespreizt und danach die Laschen c mit den zu ihrer Abstützung dienenden
nachgiebigen
Einlagen o zwischen den Köpfen und Füßen der Schienenenden eingesetzt. Alsdann oder
auch vorher «-erden die Köpfe der Schienenenden durch Einbringen von Schweißgut
in die Kerben ß unmittelbar miteinander verbunden. Durch das Schrumpfen dieses Schweißgutes
beim Erkalten ergibt sich in der Stoßfuge g eine Pressung zwischen den Stirnseiten
der Schienenenden. Hiernach werden die Schweißnähte e und f hergestellt, indem mehrere
Schichten des Schweißgutes übereinander aufgetragen «erden. Während der Herstellung
der Schweißnähte oder auch danach, jedenfalls bevor das Schweißgut erstarrt ist,
werden die in die Stegschlitze q eingetriebenen Keile gelockert, so daß durch die
federnde Wirkung der Köpfe und Füße der Schienenenden das Schweißgut verdichtet
wird. Dabei wird durch eine geeignete Reihenfolge der Anbringung der Schweißnähte
oder aber durch Anwendung zusätzlicher Hilfsmittel dafür Sorge getragen, daß eine
Bewegung der Laschen c quer zu den Schienen verhindert wird. Infolgedessen wird
die verdichtende Wirkung, welche der von den Köpfen und Füßen auf die Schweißnähte
ausgeübte Druck hervorruft, noch dadurch unterstützt, daß die Schrumpfung der zuerst
erkaltenden äußeren Schichten der Schweißnähte die Köpfe und Füße zusammenzieht.
Gegebenenfalls können auch, um die Pressung zwischen den Stirnseiten der Schienenenden
zu erhöhen, vor und während der Herstellung der Schweißnähte oder nachdem seitlich
der Stoßfuge g die eine Hälfte einer jeden Lasche angeschweißt ist, die mittleren
starren Teile c5 der Lasche erwärmt «erden. Durch die nach Beendigung der Schweißung
und nach dem Erkalten der Schweißnähte stattfindende Abkühlung der mittleren starren
Laschenteile c5 werden die Laschen verkürzt und dadurch die Schienenenden cc und
b gegeneinander gezogen.
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Die Ste gschlitze q werden zweckmäßig nach dem Erkalten der Schweißnähte
e und f wieder zugeschweißt. Durch das Schrumpfen des die Stegschlitze ausfüllenden
Schweißgutes wird eine für die Haltbarkeit der Schienenverbindung günstige Einspannung
der Schweißnähte zwischen den Laschen c einerseits und den Köpfen und Füßen der
Schienen andererseits erzielt.
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Vorzugsweise wird die Spreizung der Köpfe und Füße vor dem Anschweißen
der Laschen derart vorgenommen, daß nach der Herstellung der Verbindung die Schienenköpfe
in der Umgebung der Stoßfuge über die geradlinige Fahrbahn erhöht bleiben, wodurch
eine vergrößerte Widerstandsfähigkeit der Verbindung gegen Durchbiegung erzielt
wird.