-
Anlage zum Härten von Eisenbahnschienen Bei den üblichen Verfahren
zur Warmbehandlung der Schienen wird die Härtung dadurch erzielt, daß entweder Flüssigkeitsstrahlen
auf den Schienenkopf geleitet werden oder der Schienenkopf in einen die Härteflüssigkeit
enthaltenden Behälter getaucht wird.
-
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Härten von Eisenbahnschienen,
die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Spritzdüsen für das Härtemittel paarweise
derart winklig zueinander angeordnet sind, daß das Härtemittel an den Seiten des
Schienenkopfes entlang in Richtung auf die Lauffläche strömt. Mit Hilfe dieser Anlage
lassen sich die den Seitenflächen bzw. der Lauffläche der Eisenbahnschienen zu erteilenden
Härtegrade viel genauer als nach den bekannten Verfahren einstellen.
-
Zweckmäßig ist die Düsenanordnung derart getroffen, daß sich eine
Saugwirkung ergibt, die verhindert, daß das Härtemittel mit jenen Teilen in Berührung
gelangt, die der Behandlung nicht unterworfen werden sollen.
-
Auf der Zeichnung stellen dar: Fig. i eine Härtegruppe im lotrechten
Längsschnitt entsprechend der Linie i-i der Fig. a, ' Fig. 2 einen waagerechten
Schnitt entsprechend der Linie 2-2 der Fig. i, Fig. 3 im größeren Maßstabe einen
Schnitt entsprechend,der Linie 3-3 der Fig. z, Fig.4 einen ähnlichen Schnitt, aber
im kleineren Maßstabe, einer Anlage mit zwei nebeneinander angeordneten Gruppen,
Fig. 5 einen Längsschnitt entsprechend der Linie 5-5 der Fig. 6 und Fig.6 schematisch
eine Anlage mit zwei hintereinander angeordneten und für zwei aufeinanderfolgende
Härtungen bestimmten Gruppen.
-
Nach dem _ Ausführungsbeispiel gemäß Fig. i bis 3 enthält die zum
Härten und Richten gewalzter Schienen bestimmte Anlage vier Sohlen i mit parallelen
Längsnuten z.
-
Auf zweien dieser Sohlen i sind in einem durch die in die Nuten 2
eingreifenden Bolzen 3 regelbaren Abstand zwei Walzgerüste 4,4! mit Walzen 5, 6
bzw. 5', 6' befestigt.
-
Die zu härtende Schiene durchwandert die Walzgerüste4, 4' im Sinne
des Pfeiles f1 (Fig. i). Zu diesem Zweck sind die oberen Walzen 5, 5' derart eingestellt,
@daß sie auf die unteren Walzen unter Druck anliegen, der in bekannter Weise durch
eine Schraube 7 und zwischengeschaltete Federn oder Belleville-Unterlagscheiben
8 (Fig. i) regelbar ist.
Die beiden Walzen jedes Gerüstes sind derart
.geformt, daß sie auf den Schienensteg drücken. In den Walzen sind Ausnehmungen
vorgesehen, um die hervorstehenden Bezeichnungen auf dem Schienensteg nicht zu beschädigen.
-
Das Einlaßgerüst 4 erhält eine Einlaßführung io (Fig. 2), so daß die
Schienen auf den zur Einführung in die Maschine dienenden Walzen i i mit einem der
Schienenkopf= und der Schienenfußränder aufliegen, daß also, die Profilachse waagerecht
verläuft, und zwar derart, daß der Eingriff zwischen die Walzen 5, 6 selbsttätig
und in entsprechender Weise vor sich geht.
-
Das zweite Walzgerüst 4 auf der Ausgangsseite der Schiene erhält auf
der Eintrittsseite dds Walzgerüstes eine Führung 12 und auf der Austrittsseite eine
Führung 13, welche durch waagerechte Verschiebung mittels einer Schraube 15 und
eines Handrades 16 in einer Führung 14 regelbar ist. Die Führung 13 ist mit lotrechten
Walzen 17, 18 versehen und an ihrer Eintrittsseite i9 auf der einen oder an beiden
Seiten erweitert.
-
Die beiden Walzen 5,6 und 5', 6' der Walzgerüste 4, 4' werden
unter Vermittlung von Orthmann-Kupplungen o. dgl. (Fig. 2) 2o, 2o' oder von elastischen
Kupplungen angetrieben; die vier Walzen laufen mit gleichen Ge= schwindigkeiten
um.
-
Die antreibenden Kupplungsteile werden von zwei normalen Walzgerüsten
2 i, 21' aus getrieben, die zwei parallele, übereinander angeordnete Wellen enthalten,
deren jede je ein Zahnrad 22, 22' trägt, wobei die beiden Zahnräder jedes Walzgerüstes
zusammenkämmen. Diese Walzgerüste 21, 21' können mit Geschwindigkeitsuntersetzungsgetrieben
versehen sein und von Motoren unmittelbar oder unter Vermittlung von Geschwindigkeitsuntersetzungsgetrieben
angetrieben sein.
-
Die Kupplungen 20, 20' sind derart eingerichtet, daß sie eine leichte
Verstellung der oberen Walze 5 bzw. 5' gestatten, die sich um einige Millimeter
hebt, sobald die Schiene in das entsprechende Walzgerüst 4 bzw. 4 eingreift.
-
Zwischen den beiden Walzgerüsten ;4, 4' ist der Härtekasten angeordnet,
.der in Fig. 3 im Schnitt im größeren Maßstabe dargestellt ist. Dieser Kasten 'besteht
aus einer aus zwei Stahlteilen 23, 24 zusammengesetzten profilierten Führung, die
mit lotrechten, losen, zum Geradeführen der Schiene während des Härtens dienenden
Rollen 25, 26 versehen ist. Zwischen den Rollen- 25 sind Einsätze 27 (Fig.2)
angeordnet; bei 28 hingegen, auf der Seite der Rollen 26 (Fig. 3), ist der Kasten
beträchtlich erweitert, um eine rasche Ableitung des Wassers oder eines sonstigen
Härtemittels zu, gestatten. Das Spiel zwischen dem Schienensteg 29 und der Führung
23, 24 wird auf einige Millimeter herabgesetzt. Der Schienenkopf 30 ist an
der Seite der Öffnung 28 in der zwischen den beiden Teilen 23, 24 vorgesehenen Längskammer
31 angeordnet.
-
Zu beiden Seiten der zu härtenden Schiene R sind zwei Gruppen von
Längskanälen 32, 33 bzw. 32', 33' in jedem der -beiden Teile 23, 24 vorgesehen und
dienen zur Zuführung des Druckwassers aus den Leitungen 34, 35 bzw. 34',
35
Die Kanäle 32, 32' speisen die waagerechten Einspritzdüsen 36, 36', die
eine Saugung im Sinne der Pfeile f° parallel zu den Seitenflächen ,des Kopfes 3o
der Schiene R erzeugen, um zu verhindern, daß das Wasser in Berührung mit dem nicht
zu härtenden Steg 29 gelangt. Der Druck in diesen Kanälen 3--2,32'
wird zu
diesem Zweck verschieden von dem in den Kanälen 33, 33' herrschenden Druck gemacht.
Hierzu können beispielsweise zwei verschiedene Druckpumpen oder entsprechende Einschnürungen
bzw. Drosselungen verwendet werden.
-
Jeder der Kanäle 33, 33' speist zwei Gruppen von Düsen 37, 38 bzw.
37', 38', welche so bemessen und gerichtet sind, daß die Schienenlauffläche 39 und
die Seitenflächen des Schienenkopfes 3o entsprechend gehärtet werden.
-
Die Düsen 37, 38 bzw. 37', 38' sind nebeneinander in der Längsrichtung
angeordnet und derart gelegen, daß sie das Wasser nicht dem Führungsteil des Schienensteges
29 zuleiten können, welcher bis zur Einführung der Schiene bloßgelegt ist, um ein
Härten des Schienensteges 29 an den Schienenenden zu verhüten.
-
Man kann indessen nötigenfalls einen Teil dieser Düsen so einstellen,
daß die die Lasche erhaltenden Stegenden, wenn dies verlangt wird, gehärtet werden.
-
Die Wirkungsweise ist folgende: Die Schiene gelangt vom Walzwerk auf
die Walzen i1 im Sinne des Pfeiles f1 (Fig. i) und dringt in das Einlaßwalzgerüst4,
in dem sie durch die Führung 9 derart gerichtet wird, daß ihre Profilachse waagerecht
zu liegen kommt. Hierauf wird die Schiene von den Walzen 5, 6 ergriffen und dringt
in den Härtekasten in der in Fig.3 dargestellten Lage ein. Jene Querschnittsteile,
.die sich in der Kammer 31 (Fäg. 3) befinden, sind nun der Wirkung der aus den Düsen
36, 36', 37, 37', 38, 38' austretenden Wasserstrahlen ausgesetzt. Die Schiene R
setzt ihre Wanderung fort, durchquert den ganzen Härtekasten und wird sodann von
den Walzen 5', 6' des Walzgerüstes 4' ergriffen, die zunächst im Zusammenwirken
mit dem Walzgerüst 4 und später, sobald das Hinterende der Schiene das Walzgerüst
q.
verlassen hat, allein den Vorschub der Schiene besorgen.
-
Schließlich verläßt die Schiene R das Walzgerüst q.' durch die Führung
ig und gelangt zwischen die Rollen 17, 18 (Fig. 2), die sie mehr oder weniger, je
nach ihrer Lage mit Bezug auf die Längsachse der Einrichtung, durchbiegen bz,w.
nachrichten.
-
Die Länge und Breite des Härtekastens, der Querschnitt, die Anzahl,
Anordnung und Einstellung der Einspritzdüsen, die Leistung und der Druck und demnach
die Geschwindigkeit des eingespritzten Wassers, die Geschivindigkeit der Längswanderung
der zu härtenden Schiene können nach Belieben geändert werden, um eine mehr oder
weniger tiefgebende Härtung, ein geeignetes Gefüge, eine gegenüber den verschiedenen
Stellen des Schienenkopfes durchaus unterschiedliche Härtung der Schiene und namentlich
eine besondere Härtung der Seitenflächen dieses Schienenkopfes zu erzielen, so daß
die Schiene die größte Bruchfestigkeit beibehält und zugleich einen starken Abnutzungswiderstand
an den der Reibung mit den Spurkränzen der Räder ausgesetzten Stellen des Schienenkopfes
aufweist.
-
Die Anlage kann derart eingerichtet sein, daß sie ein gleichzeitiges
Härten von zwei oder mehreren Schienen ermöglicht. In Fig. q. z. B. ist ein Härtekasten
dargestellt, der die gleichzeitige Behandlung von zwei in der Längsrichtung und
parallel zueinander wandernden Schienen gestattet.
-
In Fig. 5 und 6 ist die Anordnung einer Anlage für Doppelhärtung in
zwei Kästen B' und B2 und Nachlassen in den zwischengelegenen Teil a b dargestellt.
Jede Härtegruppe ist natürlich der bereits vorgeschriebenen gleich oder ähnlich.
-
Durch Hintereinanderanordnung mehrerer Härtegruppen kann man mehrfache
Härtungen und mehrfaches Anlassen erzielen.
-
Die Anlage kann anschließend an die Streckwerkwalzen angeordnet werden,
wobei die das Streckwerk verlassenden Schienen, die im heißen Zustande abgeschert
werden, bei entsprechender Temperatur in die Härtemaschine gelangen. Die Walzgerüste
und ihre Antriebe sind auf Gleitbahnen angeordnet, damit die Zeitabschnitte des
Anlassens und der sekundären Härtungen geregelt werden können. Die Gesamtdauer kann
bei einer gegebenen Anlage durch die Walzengeschwindigkeit :geregelt werden.
-
Das Geradebiegen 'bzw. Richten der behandelten Schienen erfölgt stets
im letzten Walzengerüst, wenn ein solches Geradebiegen als erforderlich erachtet
wird. Die Abkühlung kann gleich erfolgen, sobald eine entsprechend niedrige Temperatur
in der letzten ,der vorhergehenden ähnlichen Gruppe erreicht ist, in welcher die
Schienen durch Druckluft abgekühlt sind und aus der sie mit einer solchen Temperatur
austreten, daß sie sich nicht weiter verformen.
-
Bei langen Schienen, die eine ganz besondere Sorgfalt verlangen, kann
vor der Maschine ein Tunnelofen angeordnet werden, in dem eine gleichmäßige Temperatur
herrscht und der hinreichend breit gebaut sein muß, um die Speisung der Anlage erforderlichenfalls
zu regulieren, beispielsweise im Falle der Behandlung von Schienen aus Stahl von
besonderer Art, der eine strenge Genauigkeit erfordert.
-
Die Abkühlung der Schienen nach der Härtung kann sehr rasch erfolgen,
wodurch ein verlängertes Verbleiben der Schiene bei den für die Festigkeitseigenschaften
nachteiligen Temperaturen vermieden wird.
-
Diese Abkühlung kann derart geleitet werden, daß die Schiene in allen
ihren Teilen auf Temperaturen :gebracht wird, bei denen sie sich nicht verformt.
Die Abmessungen der Abkühltische können so in einem sehr großen Verhältnis herabgesetzt
werden, und das Richten ist sehr vereinfacht.
-
Die Erfindung beschränkt sich natürlich nicht auf die dargestellten
und beschriebenen Ausführungsformen, die nur als Beispiel'gelten sollen.