EP1138827A2 - Rillengleisabschnitt sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen - Google Patents

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EP1138827A2 EP01106808A EP01106808A EP1138827A2 EP 1138827 A2 EP1138827 A2 EP 1138827A2 EP 01106808 A EP01106808 A EP 01106808A EP 01106808 A EP01106808 A EP 01106808A EP 1138827 A2 EP1138827 A2 EP 1138827A2
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grooved
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Thomas Christ
Gerhard Ratz
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Voestalpine Turnout Technology Germany GmbH
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Voestalpine BWG GmbH
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B5/00—Rails; Guard rails; Distance-keeping means for them
    • E01B5/02—Rails
    • E01B5/08—Composite rails; Compound rails with dismountable or non-dismountable parts
    • E01B5/10—Composite grooved rails; Inserts for grooved rails

Definitions

  • a grooved rail is in a recess in a driving or guiding head introduced a wear-resistant bar that has angled sections to to be fixed like barbs.
  • DE 550 506 provides filling pieces made of high manganese steel in the heads of grooved rails to be introduced, with recesses being milled beforehand.
  • DE 195 39 590 A1 discloses a method for re-profiling weld-overlay Grooved rails.
  • the present invention is based on the problem of a grooved track section or a To further develop methods for forming such a way that extremely precise and with structurally simple measures cost-effectively targeted areas of a groove with wear-resistant Material can be provided.
  • the problem is solved by a grooved track section as mentioned at the beginning Art essentially solved in that the track section with a construction profile Full head profile exists that in its head in the area of at least one recess incorporated and filled with wear-resistant material and that the filled Recess is cut by the groove formed after filling the recess.
  • the recess in particular the groove, is filled by cladding, whereby several layers with material properties that may differ from one another are provided could be.
  • the recess or recess can have a depth t with 10 mm t t 30 30 mm, in particular t approximately 20 mm and / or a width b with 3 mm ⁇ b ⁇ 15 mm, in particular b in have about 8 mm - 10 mm.
  • the recess like the groove, is filled in in particular by cladding, wherein several layers with possibly different material properties are formed can be.
  • the recess like the groove itself has a depth t of 10 mm ⁇ t ⁇ 30 mm and / or one Width b with 3 mm ⁇ b ⁇ 15 mm worked into the head of the construction profile. Then is in the recess like a groove, in particular by build-up welding as a material introduced with a filler metal, which is used both for connection welding Example of high-alloy stainless steels and mixed connections between them and normal structural steels as well as custom materials for rails and switch parts.
  • the area of the head can be targeted with wear-resistant Material are provided in the edges or flanks exposed to high wear run a groove.
  • a larger area can be added protective driving or leading edges are welded. This is done for this Forming the groove and the surface treatment of the tempered area in one Operation, namely when working in, such as milling the groove.
  • Fig. 1 is a cross section through a grooved rail 10 with foot 12, web 14 and head 16th shown, in which a groove 18 is incorporated for guiding a wheel.
  • a groove 18 is incorporated for guiding a wheel.
  • Starting material used a construction profile with full head profile, i.e. one without trained groove.
  • a head 24 of a corresponding construction profile is shown in FIG. 2 shown.
  • the area in which the groove 18 is to be incorporated is dotted.
  • B. a thick web rail, a square profile or trade other profile element with full head.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rillengleisabschnitt mit vergüteter Rillenkante (20, 21). Um überaus präzise und mit konstruktiv einfachen Maßnahmen kostengünstig gezielt Bereiche einer Rille (18) mit verschleißfestem Material versehen zu können, wird vorgeschlagen, dass der Gleisabschnitt aus einem Konstruktionsprofil mit Vollkopfprofil besteht, in dessen Kopf im Bereich der Kante eingearbeitete Aussparung (28, 30) mit verschleißfestem Material ausgefüllt ist, wobei die die ausgefüllte Ausnehmung schneidende Rille nach Ausfüllen der Ausnehmung mit dem verschleißfesten Material ausgebildet ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rillengleisabschnitt wie Rillenschiene oder Rillenschienenherzstück mit vergüteter Rillenkante oder -flanke wie Fahr- und Leitkante bzw. -flanke. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Vergüten einer Rillenkante oder - flanke eines Rillengleisabschnitts wie Rillenschiene oder Rillenschienenherzstücks mittels Schweißens.
Um einem besonderen Verschleiß ausgesetzte Bereiche der Rillen von Rillenschienen bzw. Rillenschienenherzstücke zu vergüten, werden in den entsprechenden Bereichen der Rillen wie in den Kantenbereichen Ausnehmungen ausgearbeitet, in die vorzugsweise durch Auftragsschweißen Material hoher Verschleißfestigkeit eingebracht wird. Anschließend wird der aufgebrachte Materialbereich bearbeitet, damit ein bündiger Übergang zu der Rille selbst erfolgt.
Nach der DE 550 505 wird in einer Aussparung eines Fahr- oder Leitkopfes einer Rillenschiene eine verschleißfeste Leiste eingebracht, die unter Winkel verlaufende Abschnitte aufweist, um widerhakenähnlich fixiert zu werden.
Die DE 550 506 sieht vor, in Köpfen von Rillenschienen Füllstücke aus Manganhartstahl einzubringen, wobei zuvor Aussparungen ausgefräst werden.
Die DE 195 39 590 A 1 offenbart ein Verfahren zum Reprofilieren auftragsgeschweißter Rillenschienen.
Entsprechende dem Stand der Technik zu entnehmende Maßnahmen sind aufwendig und somit kostenintensiv.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, einen Rillengleisabschnitt bzw. ein Verfahren zum Ausbilden eines solchen derart weiterzubilden, dass überaus präzise und mit konstruktiv einfachen Maßnahmen kostengünstig gezielt Bereiche einer Rille mit verschleißfestem Material versehen werden können.
Erfindungsgemäß wird das Problem durch einen Rillengleisabschnitt der eingangs genannten Art im Wesentlichen dadurch gelöst, dass der Gleisabschnitt aus einem Konstruktionsprofil mit Vollkopfprofil besteht, dass in dessen Kopf im Bereich zumindest einer Ausnehmung eingearbeitet und mit verschleißfestem Material ausgefüllt ist und dass die ausgefüllte Ausnehmung von der nach dem Ausfüllen der Ausnehmung ausgebildeten Rille geschnitten ist. Dabei ist insbesondere die Ausnehmung wie Nut durch Auftragsschweißen ausgefüllt, wobei mehrere Lagen mit gegebenenfalls voneinander abweichenden Materialeigenschaften vorgesehen sein können.
Ferner kann die Aussparung oder Ausnehmung eine Tiefe t mit 10 mm ≤ t ≤ 30 mm, insbesondere t in etwa 20 mm und/oder eine Breite b mit 3 mm ≤ b ≤ 15 mm, insbesondere b in etwa 8 mm - 10 mm aufweisen.
Ein Verfahren zum Vergüten einer Rillenkante oder -flanke eines Rillengleisabschnitts mit verschleißfestem Material zeichnet sich durch die Verfahrensschritte aus:
  • Einarbeiten einer Ausnehmung in einem Kopf eines ein Vollkopfprofil aufweisenden Konstruktionsprofils im Bereich vorzusehender Rille,
  • Ausfüllen der Ausnehmung mit verschleißfestem Material und
  • Ausbilden der Rille, deren Verlauf die Ausnehmung schneidet.
Dabei wird die Ausnehmung wie Nut insbesondere durch Auftragsschweißung ausgefüllt, wobei mehrere Lagen mit gegebenenfalls unterschiedlichen Materialeigenschaften ausgebildet werden können.
Die Ausnehmung wie Nut selbst wird mit einer Tiefe t mit 10 mm ≤ t ≤ 30 mm und/oder einer Breite b mit 3 mm ≤ b ≤ 15 mm in den Kopf des Konstruktionsprofils eingearbeitet. Sodann wird in die Ausnehmung wie Nut insbesondere durch Auftragsschweißung als Material ein solches mit einem Zusatzwerkstoff eingebracht, der sowohl für Verbindungsschweißung zum Beispiel für hochlegierte rostfreie Stähle und Mischverbindungen zwischen diesen und normalen Baustählen als auch als Auftragswerkstoffe für Schienen und Weichenteile üblich ist.
Durch die erfindungsgemäße Lehre kann gezielt der Bereich des Kopfes mit verschleißfestem Material versehen werden, in dem einem hohen Verschleiß ausgesetzte Kanten bzw. Flanken einer Rille verlaufen. Somit kann eine optimale Ausnutzung eingebrachten Schweißgutes erfolgen. Außerdem wird eine Qualitätsverbesserung in den erzielbaren Form- und Lagetoleranzen sowie eine höhere Oberflächengüte erreicht. Ferner ist von Vorteil, dass sich eine bessere Wirtschaftlichkeit ergibt, d. h. bei weniger Arbeitsaufwand kann ein größerer Bereich der zu schützenden Fahr- bzw. Leitkanten schweißtechnisch vergütet werden. Hierzu erfolgt das Ausbilden der Rille sowie die Oberflächenbehandlung des vergüteten Bereichs in einem Arbeitsgang, nämlich beim Einarbeiten wie Fräsen der Rille.
Dadurch, dass ein Schweißen in einem Vollmaterial erfolgt, ist eine bessere Wärmeführung im Vergleich zum Auftragsschweißen im Bereich einer bereits ausgearbeiteten Rille möglich. Auch besteht die Möglichkeit eines gezielteren und kontrollierten Vorwärmens. All diese Möglichkeiten bietet der Stand der Technik nicht, nach dem im Bereich einer bereits vorhandenen Rille ein Schweißen erfolgt.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnungen zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
Fig. 1
einen Querschnitt durch eine Rillenschiene und
Fig. 2
eine vergrößerte Darstellung des Kopfes der Rillenschiene gemäß Fig. 1 vor Einarbeiten einer Rille.
In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine Rillenschiene 10 mit Fuß 12, Steg 14 und Kopf 16 dargestellt, in dem eine Rille 18 zum Führen eines Rades eingearbeitet ist. Um die einem besonderen Verschleiß ausgesetzten Fahr- bzw. Leitkanten 20, 21 zu vergüten, d.h. mit einem verschleißfesten Material insbesondere durch Auftragsschweißung zu versehen, wird als Ausgangsmaterial ein Konstruktionsprofil mit Vollkopfprofil benutzt, also ein solches ohne ausgebildete Rille. Ein Kopf 24 eines entsprechenden Konstruktionsprofils ist in der Fig. 2 dargestellt. Der Bereich, in dem die Rille 18 eingearbeitet werden soll, ist punktstrichiert. Bei dem Konstruktionsprofil kann es sich z. B. um eine Dickstegschiene, ein Vierkantprofil oder sonstiges Profilelement mit Vollkopf handeln.
Um die Bereiche der Kanten 20, 21 mit verschleißfestem Material zu versehen, werden zunächst von der Fahrfläche 26 des Kopfes 24 ausgehend Nuten 28, 30 eingearbeitet, die von den Kanten 20, 21 der später auszubildenden Rille 18 geschnitten werden. Sodann werden die Nuten 28, 30 durch Auftragsschweißen vorzugsweise mehrlagig ausgefüllt (Bereiche 31, 33), wobei dem Schweißmaterial Zusatzwerkstoffe zugegeben werden, die die gewünschten verschleißarmen Eigenschaften aufweisen. Nach Ausfüllen der Nuten 28, 30 wird sodann die Rille 18, die erwähntermaßen die Nuten 28, 30 schneiden, eingearbeitet.
Dies bedeutet, dass die Nachbearbeitung der Auftragsschweißung und die Herstellung der Rille 18 in einem gemeinsamen Arbeitsgang durchgeführt wird, wodurch sich eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit ergibt. Ferner können problemlos größere Bereiche der zu schützenden Fahr- und Leitkanten schweißtechnisch vergütet werden. So können die die Rille 18 begrenzenden Flanken 32, 34 bis zu einer Breite b von zum Beispiel 8 mm oder mehr aus verschleißfestem Material bestehen, wobei von der Fahrfläche 26 ausgehend Tiefen t von zum Beispiel 20 mm schweißtechnisch vergütet sein können. Mit anderen Worten kann mit weniger Arbeitsaufwand ein größerer Bereich der zu schützenden Kanten bzw. Flanken der Rille 18 schweißtechnisch vergütet werden.

Claims (10)

  1. Rillengleisabschnitt wie Rillenschiene (10) oder Rillenschienenherzstück mit insbesondere schweißtechnisch vergüteter Rillenkante oder -flanke (32, 34) wie Fahr- oder Leitkante (20, 21),
    dadurch gekennzeichnet, dass der Gleisabschnitt aus einem Konstruktionsprofil mit Vollkopfprofil besteht, in dessen Kopf (24) im Bereich der Kante (20, 21) zumindest eine eingearbeitete Ausnehmung (28, 30) mit verschleißfestem Material ausgefüllt ist, wobei die die ausgefüllte Ausnehmung schneidende Rille (18) nach Ausfüllen der Ausnehmung ausgebildet ist.
  2. Rillengleisabschnitt nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung oder Aussparung wie Nut (28, 30) durch Auftragsschweißen ausgefüllt ist.
  3. Rillengleisabschnitt nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung oder Aussparung (28, 30) mehrlagig mit gegebenenfalls voneinander abweichenden Materialeigenschaften ausgebildet ist.
  4. Rillengleisabschnitt nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (28, 30) mit einer Tiefe t mit 10 mm ≤ t ≤ 30 mm, insbesondere t in etwa 20 mm in den Schienenkopf (24) eingearbeitet ist.
  5. Rillengleisabschnitt nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (28, 30) mit einer Breite b mit 3 mm ≤ b ≤ 15 mm, insbesondere b in etwa 10 mm in den Kopf (24) eingearbeitet ist.
  6. Verfahren zum Vergüten einer Rillenkante oder -flanke eines Rillengleisabschnitts mit verschleißfestem Material gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
    Einarbeiten zumindest einer Ausnehmung in einen Kopf eines ein Vollkopfprofil aufweisenden Konstruktionsprofils im Bereich vorzusehender Rillen- kante oder -flanke,
    Ausfüllen der Ausnehmung mit verschleißfestem Material und
    Ausbilden der Rille, deren Verlauf die Ausnehmung schneidet.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung wie Nut durch Auftragsschweißen ausgefüllt wird.
  8. Verfahren nach Ansprüchen 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung mehrlagig ausgefüllt wird.
  9. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung mit einer Tiefe t mit 10 mm ≤ t ≤ 30 mm, insbesondere t in etwa 20 mm und/oder mit einer Breite b mit in etwa 3 mm ≤ b ≤ 15 mm, insbesondere b in etwa 10 mm in den Kopf eingearbeitet wird.
  10. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass dem zum Auftragen benutzten Schweißmaterial verschleißfeste Zusatzwerkstoffe zugegeben werden und/oder dass die Ausnehmung wie Nut mehrlagig ausgefüllt wird.
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