Verfahren zur Herstellung von eisernen Bahnschwellen mit Schienenführungsrippen. Das Längswalzen von Schwellen mit Sehi_enenführungsrippen war bisher wegen der zu grossen Höhe der Rippen nicht mög- lieh, da man einen Walzstab mit vielfach rapportierendem, wechselndem Querschnitt nicht mehrere Male durch Walzenkaliber hindurchführen kann. Es würden sonst die einzelnen Rapporte des Walzstabes mit den Gravierungen der Walzen nicht Überein stimmen.
Die vorliegende Erfindung betrifft -ein Verfahren zur Herstellung eiserner Bahn schwellen mit Querrippen, von denen je zwei zur Führung und Befestigung einer Schiene bestimmt sind. Sie kennzeichnet sich da- dureh, dass durch Längswalzen Walzstäbe mit Wulsten hergestellt werden, aus denen die Schienenführungsrippen, sowie das Schienenauflager gebildet werden.
Die beim Walzen von Profilstäben mit wechselndem Querschnitt entstehenden Profileinschnürun- gen können beim Fertigpressen oder -schla gen der Schwelle ausgeglichen werden. Die Herstellung der erforderlichen Rip pen kann dadurch erfolgen, dass die Rippen durch Stauchen des Schwellenquerschnittes erzeugt werden. Anstatt die Rippenform al lein durch Stauchen des Schwellenquer schnittes zu bilden, können auch durch Stau chen Verdickungen gebildet werden, die darauf durch Pressen oder dergleichen auf die gewünschte Rippenform gebracht wer den.
Zugleich mit dem Fertigpressen der Rippen können auch die in ihnen anzubrin genden Ausnehmungen ganz oder teilweise vorgepresst werden. Das hat nicht nur eine erhebliche Verringerung der Fräsarbeit zur Folge, sondern das fortzupressende Material trägt auch zur Erhöhung der Rippen bei.
Um das Anstauchen der Verdickungen zu erleichtern, kann das betreffende Walzprofil am Schienenauflager und in dessen Nähe eine noch leicht walzbare Verstärkung<U>mit</U> wei chem Quersehnittsübergang erhalten. Diese vorgewalzten Querschnittsverstärkungen kön nen, soweit sie nicht eingestaucht werden; -uhalten-bleiben,damit.slie Schwelle gerade am Schienenauflager eine den hier auftreten den Beanspruchungen entsprechende Verstei fung erhält.
Das Schienenauflager und die Führungsrippen brauchen nicht unbedingt durch Nachpressen oder Einschlagen ins Ge denk erzeugt zu werden, sondern können auch durch Ausfräsen oder Aushobeln gebildet werden.
Die erforderliche Spurweite der Rippen kann dann noch genauer eingehalten werden. Ausserdem können aber auch bei entsprechen der Länge der Wulste die für die Spurerwei- terungen in Gleisbögen erforderlichen etwas grösseren Abstände der Rippen aus ein- und demselben Walzstab sehr leicht ausgeführt werden. Endlich lassen sich auch die Ab stände der Rippen an den einzelnen Schienen auflagern den jeweiligen Schienenfussbreiten leicht anpassen.
Werden die Rippen nicht aus vorgewalz ten Wulsten ausgewalzt, sondern durch Ein schlagen der VTulst ins Gedenk gebildet, so wird vorteilhaft das Material nicht, wie beim Walzen, in die Länge der Schwellen verteilt, sondern in die seitlichen, besonders in die dachförmigen Teile des Schwellenquerschnit tes. Dies hat den Vorteil, dass der Schwel lenquerschnitt gerade am Schienenauflager und in der Nähe desselben eine Versteifung erhält, so dass das bekannte schädliche Aus einanderfedern des Querschnittes am Schie nenauflager verhindert bezw. eingeschränkt wird.
Der wesentlichste Vorteil, der durch das Einschlagen der Wulste im Gedenk entsteht, ist der, dass diejenigen Teile der Wulste, die zur Ausbildung der Rippen dienen, beim Schlagen nach oben steigen, so dass die vor gewalzten Wulste nicht diejenige Höhe zu haben brauchen, die die ausgeschlagenen Rip pen haben müssen. Man kann auf diese Weise also die Wulste der Walzstäbe niedri ger halten, was für das Walzen eine wesent liche Erleichterung bedeutet.
Man kann die Wulste auch mit oder ohne Rillen vorwalzen, im letzteren Falle werden die Rillen beim Einschlagen der Wulste ins Gesenk gebildet, um das Ausfräsen der unter schnittenen Ausnehmungen der Rippen zu erleichtern.
Durch das Einschlagen der Schwellen ins Gesenk wird im Vergleich zum Auswalzen eine grössere Genauigkeit in der Entfernung der Rippen voneinander erzielt. Etwa ver bleibende geringe Spurdifferenzen lassen sich durch Strecken oder Stauchen des Schwellen querschnittes in warmem oder kaltem Zu stande der Schwellen ausgleichen.
Die Schwelle kann am Schienenauflager durch das Schlagen ins Gedenk auch eine Verbreiterung erhalten. Diese Verbreiterung des Schienenauflagers gibt der Schwelle einen grösseren Widerstand gegen den Verschleiss durch den Schienenfuss. Die Verbreiterung ist dann besonders wertvoll, wenn elastische Zwischenlagen zwischen Schienenfuss und Schwellendecke verwendet werden, weil die elastischen Zwischenlagen bei der grösseren Breite des Auflagers eine längere Lebens dauer haben und auch der Reibungswider stand ein grösserer wird.
Für diejenigen Bah nen, bei denen Holz- und Eisenschwellen zur Verwendung gelangen, ist es ferner noch be sonders wertvoll, da.ss man die Verbreiterung der Schienenauflagefläche der Eisenschwellen der Breite der Unterlegplatte für Holzschwel len anpassen kann, so dass für beide Schienen auflager Pappelholzplättchen in der gleichen Breite verwendet werden können.
Die Herstellung der Ausnehmungen in den Rippen kann dadurch erleichert werden, dass mittelst eines Stempels nur taschenartige usnehmungen in der Grösse des Schrauben- I kopfes in den vorgepressten Rippen gebildet werden. Dieses Verfahren hat auch noch den Vorteil, dass sich in der Richtung zum Schie nenauflager kein Grat bildet und das Tage wasser nicht von den Schienen in die Aus- nehmung für . den Schraubenkopf hinein laufen kann.
Auch wird das Abreissen der übergreifenden Rippenteile verhütet, da sie einen besseren Zusammenhang mit der Un terlage behalten.
Die Ausführung der unterschnittenen Ausnehmungen kann statt durch Fräsen auch durch Aufdornen erfolgen. Die Herstellung der Ausnehmungen durch Auf dornen bietet gegenüber dem Fräsen nicht nur eine Ver ringerung der Kosten, sondern auch eine Verdichtung des Materials und die Möglich keit, mit einer geringeren Höhe der vorge walzten Wulste auszukommen, indem der Dorn das Material der Unterschneidungen nach oben treibt. Die Höhe der vorgewalzten Wulste kann hiernach so begrenzt sein, dass dieselbe bei nur einmaligem Durchgang des Walzgutes durch die ausgefrästen Walzen erreicht wird.
Beim Aufdornen können die Rillen zu nächst durch einen schuhartigen Stössel von der einen Seite konisch aufgeweitet werden, bevor der Dorn von der andern Seite einge trieben wird. Hierdurch wird verhütet, dass der Dorn beim Durchstossen an der Austritts seite der Unterschneidungen der Rippen einen Grat bildet. Das vom Dorn mitgezo gene Material verliert sich in der konischen Aufweitung, die der schuhartige Stössel ge bildet hat.
Auf diese Weise ist es möglich, die Unterschneidungen der Ausnehmungen sauber und Bratlos durch einen Dorn herzu stellen, so dass jede Nacharbeit, wie Fräsen, Schleifen oder dergleichen in Fortfall kommt.
Damit das zwischen den Rippen liegent@e Wulstmaterial beim Niederpressen am Schie nenauflager nicht zu grosse Breite bildet, erhält die Matrize zweckmässig einen oder mehrere Schlitze, in welchen das überschüs sige Material hineingepresst wird. Die Schwelle erhält hierdurch unterhalb des Schienenauflagers eine oder mehrere steg- artige Wulste. Dies hat den Vorteil, dass der Querschnitt der Schwelle gerade an der am meisten beanspruchten Stelle versteift wird. Der Steg kann in der Längsrichtung oder auch in der Querrichtung zum Schwellen querschnitt angeordnet sein.
In letzterem Falle bietet der Steg noch den Vorteil grösserer Sicherheit gegen seitliches Verschie ben der Schwelle in der Bettung.
Anstatt zur Stegbildung kann das über schüssige Material auch in andere Erhöhun- gen zwischen oder hinter den Rippen nach unten gepresst werden. Dort, wo die Schwel len auf vorher gebildete Bettungskoffer auf gelegt werden, haben derartige Erhöhungen einen günstigen Einfluss auf die Dichtigkeit der Bettung, was gerade unterhalb des Schie nenauflagers von besonderer Wichtigkeit ist.
Statt dass die Führungsrippen mit Aus- nehmungen zum seitlichen Einsetzen der Köpfe von glemmplattenschrauben versehen sind, können sie in ihrer Längsrichtung Un- terschneidungen erhalten, unter die geile eingeführt werden, die den Schienenfuss fest halten.
Das Festhalten der Schienen durch der artige geile ist bekannt, jedoch wurden die erforderlichen Unterschneidungen der Füh rungsrippen durch Ausstanzen von Lippen aus der Schwellendecke oder durch Auf schweissen von Unterlagsplatten mit aufge walzten Führungsrippen gebildet. Die erstere Ausführungsart hat den Nachteil, dass der Schwellenquerschnitt gerade an der empfind lichsten Stelle stark geschwächt wird.
Die zweitgenannte Ausführung hat den Nachteil, dass besondere Unterlagsplatten hergestellt und diese in bekannt umständlicher und kost spieliger Weise auf die Schwellen aufge schweisst oder aufgenietet werden müssen; beide Befestigungsarten haben schliesslich noch den gemeinsamen Nachteil, dass sie bei dem öfteren schlagartigen Antreiben der geile leicht schadhaft werden.
Diese Nachteile werden vermieden, wenn die aus den aufgewalzten oder angestauchten Wulsten gebildeten massiven Rippen durch Ausfräsungen, Eintreiben eines flachen Dor- nes, Umbiegen oder dergleichen die nötigen Unterschneidungen zum Einführen der geile erhalten. Da die Rippen nach diesem Ver fahren sich zweckmässig noch bis in die dach- förmigen schrägen Teile des Schwellenquer schnittes erstrecken, werden die Keilflächen noch verlängert, so dass die Keile umso bes seren Halt finden.
Um die Lebensdauer der Schwelle zu ver längern, kann die Schwellendecke an und in der Nähe des Schienenauflagers verstärkt werden.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise erläutert. Fig..1 zeigt einen Querschnitt durch den Walzstab nach Linie I -I der Fig. 2; Fig. 2 stellt einen Längsschnitt des Walz stabes mit vorgewalzten Wulsten dar; Fig. 3 zeigt einen Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 4;
Fig. 4 zeigt eine vom Walzstab abge- schnittene Schwellenlänge, wie sie mit Gier gravierten Walze weiter ausgewalzt worden ist.
Bei entsprechender Gravierung kann auch das Schienenauflager, wie bei a punktiert angedeutet, mit Neigung vorgewalzt, gepresst oder geschlagen werden. In der Mitte des Längsschnittes ist eine Verstärkung b vor gesehen, die beim Fertigpressen der Schwelle zum Ausgleich von Spurmassdifferenzen dienen; F'ig. 5 zeigt einen Querschnitt durch die fertige Schwelle nach ;Linie III III der Fig. 6;
Fig. 6 und 7 stellen im Längsschnitt und in Aufsicht die fertige Form der Schwelle mit geneigtem ,Schienenauflager dar, die durch Pressen oder Schlagen erzielt wird; Fig. 8 zeigt einen etwas andern Quer- schnitt durch den Walzstab mit einer rippen artigen - Verstärkung nach Linie I-I der Fig. 9;
Fig. 9 zeigt einen Längsschnitt des Walz- stabes mit den vorgewalzten Verstärkungen a am Schienenauflager und in dessen Nähe und dem Wulst b in der Mitte des Schwel lenkörpers; Fig. 10 zeigt einen Querschnitt nach Linie 11-II der Fig. 11; Fig. 11 zeigt, wie die eine Hälfte der Schwelle durch Pressen das erforderliche rechteckige Schienenauflager erhält;
Fig. 12 zeigt einen Querschnitt nach Linie III-III der Fig. 13. Das Material ist zwecks Erleichterung des Stauchvorganges am Schienenauflager und in dessen Nähe @'?u@sumlaufeu@. aufge@v & @zt; F42. 13 zeigt, wie die Rippen durch An stauchen die erforderliche Höhe erhalten;
Fig. 14 zeigt einen Querschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 15, und Fig. 15 zeigt die durch Nachpressen oder dergleichen erzielte endgültige Form der Schwelle mit Quersehnittsverstärkung am Schienenauflager und in dessen Nähe.
In demselben Arbeitsgang werden die Ausneh- munga4 c vorgepresst, die erforderlichenfalls durch Fräsen oder dergleichen Untersch_ nei- dungen erhalten. Gleichzeitig erfolgt auch das sogenannte Knicken und Kappen der Schwellen.
Sollen die Rippen allein durch Stauchen des Schwellenquerschnittes die gewünschte Form erhalten, so müssen die Press- und SStauohwerkzeuge natürlich entsprechend durch Anschläg_ e und dergleichen ausgebildet werden; Fig. 16 veranschaulicht die Schwelle im Querschnitt nach Linie I@I der Fig. 17, und Fig. 17 einen Teil der Schwelle im Längsschnitt.
Aus dem in der Fig. 17 dargestellten vor gewalzten Wulst am Schienenauflager wer den durch Fortfräsen oder Aushobeln der mit f und g bezeichneten Teile das Schienenauf lager und die strichpunktiert veransehaulch- ten Führungsrippen d gebildet.
Zur Erleichterung der Fräsarbeit und zwecks Materialersparnis können die vorge walzten Wulste noch mit einer in. Fig. <B>16</B> eingewalzten Rille c ausgeführt werden.
Nach Ausfräsen der Teile f und g lassen sich dann die einseitig geschlossenen Ausnahm111- geu in den Rippen d zur Aufnahme - der :köpfe der gleminbügelschragben, die bei spielsweise die in Fig. <B><U>16</U></B> strichpunktiert ge zeigte Form erhalten, leicher herstellen.
Um sowohl beim Vorwalzen der Wulste eine bessere .Materialverteilung zu erzi'_en, als auch der Schwelle gerade am -Sehii3aen- auflager eine hier sehr nützliche breitere Auflagerfläche zu geben, - werden beispiels weise die Wulste nicht nur auf der Decke der Sehwelle,
sondern zum Teil auch his in die beiden dachförmigen Neigungen des Schwellenquerschnittes verteilt, das heisst vorgewalzt und gegebenenfalls in eine noch grössere Breite gepresst. Auf diese Weise wird das Schienenauflager verbreitert. Eine solche Verbreiterung ist in der Fig. 16 durch e veranschaulicht.
Fig. 18 zeigt eine Bahnschwelle in Drauf sicht, Fig. 19 im Querschnitt nach Linie II-11 der Fig. 18, - Fig: 20 im Querschnitt nach Linie III-III der Fig. 18. Die Schwelle ist aus einem mit Wulsten versehenen Walzstabe gefertigt. Die Schie- nenführungsrippen sind durch Einschlagen der Wulste ins Gesenk gebildet.
Beim Ein schlagen der Wulste ins Gesenk verteilt sich das Material in die seitlichen, besonders in die dachförmigen Teile des Schwellenquer schnittes (vergleiche Fig. 19).
Es _ kann aber auch durch das Schlagen ins Gesenk die- Schwelle am Schienenauf lager über den ganzen Querschnitt eine Ver breiterung erfahren (Fug. 20).- Dadurch wird noch in günstiger Weise der Hohlraum- der Schwelle zur Aufnahme einer grösseren Menge Schotter erweitert.
Fig. 21 zeigt einen Querschnitt durch eine Schwelle nach Linie I-1 der Fig. 22; Fig. 22 zeigt einen Längsschnitt durch die Schwelle am Schienenauflager.
- d sind die aufgepressten Führungsrippen, c sind in die Führungsrippen eingepresste, taschenartige Ausnehmungen zur Aufnahme der Köpfe der Klemmplattenschrauben, h sind Anschlagleisten; die das Abrutschen und Verdrehen der Klemmplatten verhüten.
Damit die Klemmplatten zentralen Druck ausüben und die $lemmplattenschrauben trotzdem durch sie gegen Herausrutschen gesichert-bleiben, wird der eine Schenkel der Klemmplatte bei i nach aussen abgebogen.
Damit die Schwelle am Schienenauflager die gewünschte Verbreiterung und - in den dachförmigen Teil die gewünschte Verstei fung erhält, wird die aufgewalzte -Wulst bei la von unten entsprechend nach-öberi-gepresst. Die strichpunktierte Linie in Fig- 22 _ zeigt den Verlauf der vorgewalzten Wulst. - - Fig. 23 zeigt einen Querschnitt durch die Schwelle nach- Linie- I-I der Fig.- 25, und zwar vor dem Aufdornen der Ausnehmung;
Fig. 24 zeigt denselben Querschnitt nach dem Aufdornen der Ausnehmung; wobei die Rillen durch einen Schuhartigen- Stössel unterschnitten -und aufgeweitet wurden; - - Fig: 25 zeigt einen Längsschnitt durch die Schwelle am Schienenauflager; - - - -- - Fig. 26 stellt den Dorn- in Ansicht. dar; _ - Fig: 27 zeigt den Stempel von unten--ge- sehen in Ansicht.
Vor dem Aufdornen wird der Stempel in (Fug. -27) zwischen die Führungsrippen d- ge setzt. Der -Stempel m besitzt in seinem un tern Teil eine Nute q, in die der Dorn<I>n</I> ein getrieben wird. Der Dorn n. besteht aus dem mittleren Kernstück o, dessen Querschnitt dem Querschnitt der Rille entspricht und, aus seitlichen Ansätzen p, die. dem. Profil der fertigen Ausnehmung entsprechend und- nach dem einen Dornende zu, zweckmässig in ge wisser Entfernung vom -Dornende nach der Unterkante des Kernstückes o -zu, spitz aus laufen.
Der Stempel m kann auch aus zwei . oder mehreren Stücken bestehen, ebenso können an Stelle eines Dornes auch mehrere Dorne vorgesehen werden.
Selbstverständlich können -in gleicher Weise auch. die Ausnehmungen in den Rip pen von Unterlegplatten hergestellt werden..
Fig. 28 stellt einen Querschnitt der Schwelle nach Linie I-I der Fig. 29 dar; Fig. 29 stellt einen Längsschnitt der Schwelle am Schienenauflager dar; - Fig. <B>30</B> ist eine Aufsicht auf die Schwelle nach Fig. 2.9..
Es ist c die bereits vorhandene Rille, die einen Teil der erforderlichen Ausnehmungen in den Führungsrippen bildet. r stellt Schuh artige Stössel-dar, links in der - Fig. <B>8</B>0 ist der -Stössel dargestellt, wie-.
er die Rille c beim Aufdornen von der einen -Seite unter schnitten und aufgeweitet hat.- - Die=-Wir= kungsweise des Stössels kann entweder durch Bewegung des Arbeitsstückes gegen den Stössel oder umgekehrt erfolgen.
Nachdem die Rillen c durch die Stössel von der einen Seite aufgeweitet sind, bewegt sich die Schwelle in umgekehrter Richtung gegen den Dorn, der die Ausnehmungen fertigstellt.
Die Aufweitung durch den schuhartigen Stössel kann auch an beiden Seiten der Füh- rxtngsrippen, also an der Ein- und Austritts seite des Dornes erfolgen.. 2ig, 31 stellt einen Querschnitt der Schwelle nach Linie 1=I der Fig, 32 dar; Fig. 32 stellt einen Längsschnitt der Schwelle am Schienenauflager dar-;
Fig. 33 stellt Eine andere Ausführung der Schwelle am Schienenauflager im Längs- schnitt -dar.
Es zeigen a, b, <I>a</I> die aufgewalzten Wulste, aus welchen die Rippen<I>d</I> und die Stege<I>s</I> gepresst werden. Die punktierte Linie t deu tet den Verlauf eines Steges an, wenn sich derselbe .in Längsrichtung der Schwelle be finden soll.
Bei der- Ausführungsform nach Fig. 33 werden die hinter den Rippen liegen den Wülstteile a-a beim Pressen zu Stegen u, die unterhalb der Schwellendecke liegen, umgebildet. In. diesem Falle wird unterhalb des Schienenauflagers zweckmässig nur eine Wulst v vargesehen, damit das Schotter material sich besser verteilen kann und ver dichtet wird.
Die Stege u verhüten, dass das Sehottermaterial unter dem Betriebsdruck seitlich ausweicht.
In Nig. 34 stellt X eine linksseitige Füh rungsrippe in unbearbeitetem Zustande dar, Y etellt die rechtsseitige fertige, unterschnit tene Führungsrippe mit dem eingetriebenen Keil Z dar. - Die Unterschneidungen der Führungsrippen können parallel oder keilför mig zueinander verlaufen.