DE734649C - Aluminothermisch hergestellte Schweissverbindung fuer Schienen - Google Patents

Description

• Aluminothermisch hergestellte Schweißverbindung für Schienen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die aluminothermische Verschweißung von Schienen, wobei die Schienenfüße und Schienenstege durch aluminogenetischen Stahl verschmolzen und die dicht verlegten Schienenköpfe nach Erhitzung mittels aluminogenetischer Schlacke stumpf geschweißt werden.
• Bei den bisher bekannten Abarten dieses Schweißverfahrens, das man in der aluminothermischen Schweißtechnik kurz als kombiniertes Verfahren bezeichnet, machte man den Umgußwulst aus aluminogenetischem Stahl am Schienensteg gleich breit oder nur wenig schmäler als den Umgußwulst am Schienenfuß. Hierdurch entstanden in dem Schienensteg, der eine weit geringere Masse als Schienenkopf und -fuß besitzt, an der Schweißstelle eine zu-große Aufschmelzzone und nach der Erkaltung starke innere Spannungen, die besonders bei spannungsempfindlichen Hartstahlschienen die Festigkeitseigenschaften des Schweißstoßes verschlechterten und nicht selten zum vorzeitigen Bruch der Schweißung führten.
• Die vorliegende Erfindung beseitigt diesen Mangel. Sie besteht in einer auf aluminothermischem Wege hergestellten Schweißverbindung für Schienen, wobei die Schienenfüße und Schienenstege durch aluminogenetischen Stahl verschmolzen und die dicht verlegten Schienenköpfe nach Erhitzung mittels aluminogenetischer Schlacke stumpf geschweißt worden, bei der die Breite des Umgußwulstes aus aluminogenetischem Stahl am Schienensteg höchstens der Breite des Umgußwulstes am-Schienenfuß beträgt. Durch diese Verminderung der Breite des Umgußwulstesentsprechend der geringen Stegmasse gelingt es, wie viele Versuche gezeigt haben, die schädlichen inneren Spannungen im Steg auf ein Mindestmaß zu beschränken und somit die Festigkeiten des Sühweiß.stoßes bedeutend zu erhöhen.
• Bis vor kurzem ordnete man die kombinierte aluminothermische Schweißung einer Schiene meist so an, daß der Wulst ,aus aluminogenetischern Stahl am Schienensteg nur bis zum oberen Teil des Schienensteges reichte.. In letzter Zeit wurde verschiedentlich darauf hingewiesen, daß es aus schweißtechnischen Gründen vorteilhaft ist, das aluminogenetische Eisen so hoch. zu führen, daß es an der Unterseite des anschweißt in Form eines Eisenwulstes von der Breite des Fußwulstes. Um eine einwandfreie Verschweißung des aluminogenetischen Eisens mit der Schienenkopfunterseite zu erreichen, wird das alumimogenetisclie Eisen dann in Steigürkanälen, die an den Schicnenkopfseiten anliegen, um einige Zentimeter über die Schienenkopfunterkante hinaus hochgeführt. Bei den bisher bekannten Ausführungsarten traten hierdurch an den Schiei-enkopfs:eiten Ausspülungen und Anfressungen auf, die den Wert der Schweißeinig stanz herabsetzten.
• Erfindungsgemäß ist es nun möglich, Glas aluminogenetische Eisen unmittelbar am Schienenkopf hochzuführen, ohne daß es an den S.chienenkopfseiten anschweißt, wenn nur ait den Enden des Unterkopfivulstes je ein il.acher Steiger von einer Stärke von höchstens 5 mm und einer Breite von etwa l, 'l der -Unterkopfwulstbreite unmittelbar an der Scbienenkopfseite liegend angeordnet ist. Diese Anordnung und Bemessung der über die Schienenkopfunterkante hinaussteigenden ahiminogenetischen Eisenmenge bewirkt ihre rasche Abkühlung und Erstarrung ohne Anschweißung an den Seiten des Schienenkopfes. Die seitlich nicht angeschweißten Steigerlamellen können mühelos abgeschlagen werden. Abb. i zeigt eine Schienenschweißung nach der vorliegenden Erfindung gemäß den beiden Ansprüchen. Die Breite des Wulstes n aus aluminogenetischein Eisen am Schienensteg beträgt höchstens l,3 der Breite des Wulstes b am Fuß der Schiene 1. Unter dem Seliienenkopf ist das aluminogenetische Eisen z>.t einem Wulst c' verbreitert, der wiederum die Breite des Wulstes b aufweist. An den Enden des U nterkopfwulstes c sind iiache Steigerd hochgeführt, von denen der linke bereits abgeschlagen ist.
• Abb.2 zeigt den senkrechten Schnitt durch eine- zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens erforderliche Gießform dicht an der Schienenkopfseite vorbei. e ist die Gießform, f der Hohlraum für den Fußu:mgußwulst aus alu.minogenetischem Eisen, lt der in den Steghohlrau,m horizontal einmündende Eingußkanal, i der Hohlsaum für den Unterkopfwulst aus aluminogen:etischem Eisen, der wiederum die Breite des Fußwulstes besitzt. k sind die Hohl,-räume für die an den Enden des Untexkopfwulstes angeordneten, höchstens 5 mm starken und etwa @',. der Unterkopfivulstbreite besitzenden Steiger, in denen das aluminogenetische Eisen ohne anzuschweißen erstarrt. 1 sind die zti verschweißenclen Schienen.
• Abb. 3 zeigt einen Horizontalschnitt durch die Gießform etwa in Höhe der Schienenkopfmitte. e sind die Gießforrnhälften, lt die iii etwa Stegmitte mündenden Eingüsse für die aluminothermische Schmelzmasse, I die am Schienenkopf angeordneten flachen Steigerkanäle, 1 die zu verschweißenden Schienen.
• Abb. ,l zeigt einen Querschnitt mitten durch die Gießform an der Schweißstelle. Die zu schiweißenden Schienen1 liegen in bek<1nnter `'eise nur im Kopf und bis zur Stegwu.rzel an, während sie im Steg und Firl.'. zur Bilduüg einer Zwischengußlücke um einige Millimeter zurückgeschnitten sind. Die Gießform e ist zweiteilig und hat eiia Einblasloch o sowie einen Abzugskanalp zum Zwecke der Vorwärmung. Man erkennt die Gestaltung, der Form in diesem Schnitt. wiisie zur Erzielung der schmalen Steigerkanäle 1,: an den Seiten der Schienenköpfe notwendig ist. Der Raum in ist zur Aufnahme von aluminogenetischer Scbl.acke bestimmt. Der auf die Forme aufgesetzte-Gießkasten n dient zur ersten Aufnahme uncl zur gleichmäßigen Verteilung des aus einem Tiegel einfließenden aluminogenetiscben. flüssigen Eisens und der Schlacke. von wo das Eisen zuerst, die Schlacke zuletzt durch die Löcher q in die Form läuft.

Claims (2)

1. VATEN TANSPRLCHE: i. Aluminothermisch bergesteilte Schweißverbindung für Schienen, wnbei die Schienenfüße und Schienenste;e durch aluminogenetischen Stahl verschmolzen und die dicht verlegten Schienenköpfe nach Erhitzung mittels aluminogenetisc-lier Schlacke stumpf geschweißt werden. dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Umgußwulstes aus aluminogenetischem Stahl am Schienensteg höchstens l'3 der Breite des Umgußwulstes am Schienenfuß beträgt.
2. 2. Schweißverbindung nach Anspruch i, wobei der aluminogenetische Stahl als Wulst von der gleichen Breite wie der des Fußwulstes an die Unterseite des Schienenkopfes herangeführt wird, dadurch gekennzeichnet. daß nur an den Enden des Unterkopfivulstes je ein flacher Steiger unmittelbar an der Schienenkopf-Seite liegend angeordnet ist von einer Stärke von höchstens 5 mm und einer Breite von etwa ifi der Unterkopfwulst- i breite.