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Verfahren und Preßvorrichtung zur Herstellung von einteiligen Schienenstühlen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von einteiligen Schienenstühlen
für den Oberbau von Eisenbahnen und weiter auf eine zur Ausführung dieses Verfahrens
dienende Preßvorrichtung.
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Bisher wurden Schienenstühle überwiegend durch Gießen, z. B. aus Stahlguß,
hergestellt. Gegossene Schienenstühle neigen aber zur Lunkerbildung, und zwar gerade
an der am höchsten beanspruchten Stelle des Schienenstuhles, nämlich am Übergang
der Haltebacken in die Grundplatte. Infolge der großen Werkstoffansammlung an dieser
Stelle bleibt dort der Werkstoff beim Erkalten am längsten flüssig. Die Folge der
Lunkerbildung ist eine unzulässige Schwächung des gefährdeten Querschnittes der
Haltebacken.
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Es ist auch bekannt, Schienenstühle durch Walzen herzustellen. Gewalzte
Schienenstühle besitzen jedoch infolge der ungünstigen Faserrichtung nur eine geringe
Festigkeit. Da sich die Werkstoffasern stets in der Richtung der Hauptverformung
entwickeln, das ist beim Walzen die Längsrichtung, laufen beim gewalzten Schienenstuhl
die Fasern sämtlich senkrecht zur Beanspruchungsrichtung. Bekanntlich sind die Festigkeitseigenschaften
dann stets ungünstiger, als wenn die Fasern parallel zur Beanspruchungsrichtung
verlaufen. Auch aus wirtschaftlichen Gründen kommt das Walzverfahren für die Herstellung
von Schienenstühlen weniger in Betracht. Da Schienenstühle, insbesondere solche
großer Abmessungen, wie sie zur Befestigung auf Holzschwellen verwendet werden,
nur in verhältnismäßig geringen Mengen benötigt werden, so lohnt sich die Herstellung
der kostspieligen Walzenstühle nicht.
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Ferner ist auch bekannt, Schienenstühle aus einer geschmiedeten Grundplatte
herzustellen, aus der die Haltebacken herausgedrückt werden, worauf diesen durch
nachträgliche Verformung die hinterschnittene Form der Haltebacken gegeben wird.
Auf diese Weise läßt sich aber ein Schienenstuhl von nennenswerter Festigkeit nicht
herstellen, da gerade an der gefährdeten Stelle am Übergang der Haltebacken zur
Grundplatte eine Vorbeanspruchung des Werkstoffes eintritt.
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Erfindungsgemäß wird für die Herstellung des Schienenstuhles ein Vorwerkstück,
bestehend aus einer Grundplatte und von dieser aufragenden Ansätzen, verwendet,
das durch Pressen im Gesenk hergestellt wird. Dieses Vörwerkstück wird dann in einem
Arbeitsgang in die endgültige Form gepreßt. Bei dieser Art der Herstellung des Schienenstuhles
wird ein äußerst günstiger Faserverlauf parallel zur Beanspruchungsrichtung erzielt.
Auch werden alle im Rohrwerkstücke etwa vorhandenen Lunker- oder Randblasen durch
den Schmiedevorgang weitgehend unschädlich gemacht.
Auf der Zeichnung?
ist das Verfahren gemäß der trfindung- und -eine dazu dienende Vorrichtung veranschaulicht,
und zwar stellt dar Fig. i eine Vorderansicht des fertigen Schienenstuhles, Fig.
:2 den zugehörigen Grundriß und Fig. 3 einen Schnitt nach III-III der Fig. i. Fig.
q. ist eine Ansicht des vorgeschmiedeten Schienenstuhles.
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Fig. 5 zeigt die Draufsicht auf die Grundplatte einer ersten Ausführungsform
der Preßvorrichtung.
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Fig. 6 ist ein Schnitt nach VI-VI der Fig. 5 ohne das Schmiedestück.
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Fig. 7 zeigt eine Ansicht des zur Preßvorrichtung nach Fig.5 gehörigen
Stempelhalters mit Preßstempeln.
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Fig.8 ist ein Schnitt nach VIII-VIII der Fig. 5, und -Fig.9 ist ein
Schnitt nach IX-IX der Fig. 5.
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Fig. io zeigt eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Preßvorrichtung.
Nach Fig. i bis 3 besteht der Schienenstuhl aus der Grundplatte G und den beiden
Haltebacken A, B. "Die Form der Grundplatte und der Haltebacken ist dem verwendeten
Schienenprofil angepaßt. Die Haltebacke A legt sich an die eine Seite des Steges
der- Schiene e (Fig: i) an, während zwischen der Backe B und der anderen Seite des
Schienensteges zwei Holzkeile feingeschlagen werden.
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Der Schienenstuhl wird im ersten Arbeitsgang im Gesenk vorgeschmiedet,
so daß er die in Fig. q. dargestellte Form besitzt. -Bei dieser ist die Grundplatte
G schon fertig ausgebildet. Im zweiten Arbeitsgang wird dann in einer Preßvorrichtung
die endgültige Form des Schienenstuhles hergestellt. Eine Ausführungsform dieser
Preßvorrichtung ist in den Fig.5 bis 9 gezeigt. Sie besteht aus einer Grundplatte
a mit einer senkrecht stehenden Anlagefläche a1 für das Werkstück, zwei Abstütznocken
a2 und einem Abstütznocken a3 für die später erwähnten Stempel g, lt, i und
zwei entgegen der Wirkung von Federn e beweglichen Preßbacken b, c, deren Längsachsen
einen stumpfen Winkel miteinander bilden. Die Form der Preßbacken b, c entspricht
der äußeren Fertigform der Haltebacken A, B des Schienenstuhles. Die Grundplatte
a mit den auf ihr geführten Preßbacken b, c wird auf den Tisch der Presse aufgeschraubt.
An dem Schlitten der Presse ist der Stempelhalter f (Fig. 7) befestigt, der die
Schließstempel g, lt
für die beweglichen Preßbacken b, c und den Formstempel
i für die innere Fertigform des Schienenstuhles trägt.
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Die Preßvorrichtung arbeitet in folgender Weise: Der nach Fig. 4 vorgeschmiedete
Schienenstuhl wird in die Preßvorrichtung derart eingelegt, daß die Grundplatte
G an der Anlagefläche a1 anliegt, also hochkant steht. Beim Niedergang des Stempelhalters
f tritt der Stempel i, der das Profil der inneren Form des Schienenstuhles besitzt,
zwischen _ die Haltebacken A, B, während gleichzeitig die Schließstempel
g, lt die beweglichen Preßbacken b, c von außen gegen die Haltebacken
A, B des Schienstuhles drücken. Hierbei stützen sich die Schließstempel g,
k mit ihren geraden Rückenflächen gegen die Nocken a., der Preßstempel
i gegen den docken a3 der Grundplatte a ab. Durch den kettenschlüssigen Andruck
des Preßstempels i und der beweglichen Backen b, c wird die Fertigform des Schienenstuhles
erhalten. Das zweite Ausführungsbeispiel der Preßvorrichtung besteht nach Fig. io
aus einem Druckstück k, dessen pressende Teile der äußeren Form der Haltebacken
A, B entsprechen, und einem Dorn 1,
der das Profil der inneren Fertigform
des Schienenstuhles besitzt.
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Der Dorn 1 wird in der Presse auf die Grundplatte in den Raum zwischen
den Haltebacken gelegt. Beim Niedergang des Preßschlittens mit dem Druckstück k
werden die Haltebacken A, B des Schienenstuhles fest gegen den. Dorn 1 gedrückt
und auf diese Weise in ihre endgültige Form gebracht.
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Die Fertigform des nach Fig. q. vorgeschmiedeten Schienenstuhles kann
auch dadurch erhalten werden, daß der überschüssige Werkstoff durch spanabnehmende
Bearbeitung kalt entfernt wird. Dieses Verfahren- ist aber sehr kostspielig, so
daß ein derartiger Schienenstuhl trotz seiner größeren Haltbarkeit bei kleineren
Abmessungen gegenüber dem aus Stahlguß hergestellten nicht wettbewerbsfähig ist.