DE966656C - Verfahren zur Verminderung oder Vermeidung einer Riffelbildung bei Schienen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verminderung oder Vermeidung einer Riffelbildung bei Schienen Die Bildung von Riffeln auf der Fahrfläche von Schienen ist ein dem Fachmann hinlänglich bekannter und in seinen. Ursachen noch. keineswegs völlig geklärter Übelstand. Solche Riffeln, welche häufig bei stark befahrenen Gleisen von Vollbahnsen oder Straßenbahnen auftreten, wirken sich wegen des unruhigen und geräuschvollem, Laufes der Fahrzeuge und wegen. der erhöhten Beanspruchung des rollenden Materials sowie des Unterbaues und der Schiene selbst durch Erschütterungen äußerst nachteilig aus. Auf Strecken, welche zur Riffelbildung neigen, sind daher kostspielige Instandhaltungsarbeiten erforderlich, da die Riffeln in. Zeitabständen durch Abschleifen von der Schienenoberfläche entfernst werden müssen. Während. man anfangs. der Ansicht war, daB eine solche Riffelbildung bei Schienen auf bestimmte Erzeugungsverhältnisse. beim Walzen. und Richten, zurückzuführen ist, hat man, neuerdings auch vermutet, daB die Riffelbildung von Schwingungen, die sich aus dem Fahrbetrieb heraus, sei es durch Schlupf der Räder, sei es durch eine reine,Schwin, gungserregung in, der Schiene durch das über die Schiene tollende Fahrmittel, ergeben, hervorgerufen wird. Auch die Torsionsschwingungen der Radachsen wurden bereits mit der Riffelbildung in Zusammenhang gebracht. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, der Riffelbildung durch eine federnde Ausbildung der Schiene entgegenzuwirken. Man. glaubte auch bereits zu erkennen, da.B die Art der Ausführung des Oberbaues die Neigung zur Riffelbildung einer. Schienenstrecke beein$ußt_ Trotzdem ist es jedoch bisher nicht gelungen, durch Änderung der Verhältnisse des Oberbaues, wie beispielsweise Änderung der Gleisbettung, des Schwellenabstandes usw., hinsichtlich der Verringerung oder gar Vermeidung der Riffelbildung eindeutige Erfolge zu erzielen-Auch ein eindeutiger EinfluZ der Schienengüte sowie der Schienenfestigkeit kannte bisher nicht festgestellt werden.
• Gemäß -der Erfindung wird nun. das Ziel einer Vermeidung oder zumindest einer Verminderung der Riffelbildung der Schienen. durch eire schwingungsdämpfende Ausbildung der Schiene selbst erreicht- Hierbei-geht. die Erfindung von der ihr zugrunde liegenden Erkenntnis aus, daß zwischen den, in der Schiene durch die darüberrollenden Fahrzeuge entstehenden Eigenschwingungen und der Bildung der Riffeln auf der Schienenlauffläche ein inniger Zusammenhang in, der Art besteht, daß, bei sonst gleichbleibenden, Betriebsverhältnissen, mit einem geringeren. Ausmaß an Eigenschwingungen auch die Neigung der Schiene zur elbildung abnimmt. Es wird somit ein, rasches Abklingen der in den Schienen hervorgerufenen. Schwingungen bezweckt. Dies kann, erfindungsgemäß in. der Art erreicht werden, daß durch Querschnittsänäerungen, die unregelmäßig über die Schienen.-länge verteilt sind, die Ausbildung einer Resonanzschwingung behindert oder eine entstehende Resonanzschwingung stark gedämpft wird, Solche Querschnittsänderungen können im Sinne der Erfindung beispielsweise durch. beliebig ausgebildete, senkrecht zur Schienenachse am Fuß oder Steg der Schiene angeordnete Quersahnittsverstärkungen oder durch beliebig ausgebildete, senkrecht zur Schießachse gerichtete Schlitze im Schienenfuß gebildet sein oder durch sonstige, beliebig ausgebildete, senkrecht zur Schienenachse gerichtete, seichte, rundkerbartige Vertiefungen am Schienenfuß, Schienensteg oder Schienenkopf.
• Es ist bekannt, daß die .Gefügeausbildung als solche, wie beispielsweise der Ferrit und der Karbidanteil, die Korngröße des Gefüges und. anderer mehr die Eigendämpfung des Werkstoffes wesentlich beeinflussen. Diese Erhöhung der Eigendämpfung des Werkstoffes, welche in besonderem Maße bei einean Zwischenstufengefüge zur Geltung gelangt, kann nun erfindungsgemäß zur Beschleunigung des Abbaues von gigenschwingungen der Schienen ausgenutzt werden, -wodurch. einer RiffelbilTdung entgegengewirkt wird- Gemäß der Erfindung wird die Schwingungsneigung der Schiene durch eine schwingungsdämpfende Gefügeausbildung des Stahles, sei es durch Legierungsmaßnahmen., sei es durch Wärmebehandlungsmaßnahmen oder auch durch beides gleichzeitig, wesentlich verringert. So hat es sich beispielsweise als günstig erwiesen, zur Erzielung einer schwingungsdämpfenden Gefügeausbildung die Abkühlung der Schiene aus der Walzhitze derart zu lenken, daß bei geeigneter Legierungszusammensetzung die Umwandlung des 7-Mischkristalls in der oberen Zwischenstufe und nicht in der Pe'rlltstufe erfolgt. Hierbei kann die durch die Gefügeausbildung erzielte Dämpfungs.wirkung in günstiger Weise noch durch die Formgebung der Schiene mitQuerschnittsveränderungen unterstützt werden.
• Es ist bekannt, daß harte Werkstoffe mehr zur Riffelbildung neigen, als weiche. Diese Erkezmtn.is hat mit der Erfindung- nichts zu tun, da verschiedene Werkstoffe bei gleicher Härte verschiedene Dämpfungseigenschaften aufweisen oder, allgemein gesprochen, die Härte der Werkstoffe mit ihren Dämpfungsezgenscha£ten in keinem Zusammenhang steht.
• Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen. wird es ermöglicht, die Fähigkeit der Schiene im Gleis als solche, Schwingungen zu dämpfen, und damit die Neigung einer Schiene, Riffeln zu bilden, wesentlich zu beeinflussen. Es hat sich gezeigt, daß Schienen .in der beschriebenen Art die Eigenschaft besitzen, Schwingungen, sei es durch eine bestimmte Gestalt, sei es auf Grund einer besonderen Gefügeausbildung, welche durch, besondere Legierungsmaßnahmen, oder durch besondere Wärmebzhandlungsmaßnahmen oder durch beides. gleichzeitig erzielt wird, rascher abzubauen, d. h.. Schienen, die ein erhöhtes Dämpfungsvermögen für Schwingungen besitzen, weit weniger zu einer Riffeabildung neigen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i: Verfahren zur Verminderung oder Vermeidung einer Riffelbildung bei Schienen, gekeimzeichnet durch eine schwingungsdämpfende Ausbildung der Schiene selbst. a.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch ge-' kennzeichnet, daß die Eigenschwingungen der Schiene durch in ungleichmäßigen Abständen über die Schienenlänge verteilte Querschnittsänderungen gedämpft oder verhindert werden. 3..
3. Verfahren nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine schwingungsdämpfende Gefügeausbildung Eigenschwingungen der Schiene gedämpft oder verhindert werden. q..
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer schwingungsdämpfenden Gefügeausbildung die Abkühlung der aus der Walzhitze kommenden Schiene derart gelenkt wird, daß die Umwandlung des y-Mischkristadls in der .oberen Zwischenstufe und nicht in der Perlitstufe erfolgt.
5. 5. Schiene, deren, Eigenschwingungen gemäß Anspruch i, 2, 3 oder q. gedämpft oder verhindert sind, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Querschnitt in ungleichmäßigen, Abständen Einschnürungen oder Verdickungen, aufweist.
6. 6. Schiene nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Ausbildung der Fahrfläche derselben. mit gegen die Fahrtrichtung abgewinkelten bzw. quer zur Fahrtrichtung angeordneten. schmalen, seichten, rundkerbartigen Vertiefungen und/ oder dureh Ausbildung von Schlitzen im Schienenfuß.
7. 7. Schiene nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch Ausbildung des Schienenfußes und/oder des Schienensteges mit ungefähr senkrecht zur Schienenlängsachse verlaufenden Querschnittsverstärkungen. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 262 330; »Verkehrstechnik«, 1934, S. 434 bis 437; deutsche Patentanmeldung A 89642 VI a/ 18 c.