Verfahren zum Ausrichten und Verschweissen alter Schienenstösse mit abgebogenen Schienenenden im Gleis. Es ist bekannt, dass die bei Eisenbahn- und Strassenbahngleisen angewandten me chanischen Schienenverbindungen sich im Betrieb trotz bester Wartung allmählich lockern, indem die Verbindungslaschen und die Schienenklammern durch Verschleiss und Schlagwirkung ungenau werden. Durch die Lockerung wird die Beanspruchung der Stossteile beim Befahren schlagartig, und es entstehen an den Stössen Ausfahrungen und Schlaglöcher. Häufig werden die Schienen enden durch die Schlagbeanspruchung auf gewisse Entfernung vom Stoss nach unten abgebogen.
Ein Gleis, bei dem sich ein sol- eher Zustand eingestellt hat, ist minderwer tig und nur noch kurze Zeit betriebsfähig.
Es ist bekannt, derartig ausgefahrene Schienenstösse durch Schweissen, insbeson dere durch aluminothermisehe Verschwei- ssung der Schienenenden zu beseitigen. Für die Durchführung dieser Schweissungen waren bisher besondere Pressen erforderlich, mittels denen die abgebogenen Schienen enden, nachdem sie von den Laschen befreit sind, eingespannt, ausgerichtet und beim aluminothermischen Schweissen in .Abstand voneinander gehalten werden. Das Ausrich ten eines solchen Stosses mittels der Presse ist mit Schwierigkeiten verknüpft, denn es müssen beträchtliche Kräfte angewendet werden, um die abgebogenen Schienenenden gerade zu biegen.
Nach dieser Arbeitsweise gelingt das Ausrichten der Schienen nicht immer einwandfrei, zumal dann, wenn die abgebogenen Schienenenden sehr stark von der Geraden abweichen.
Die Erfindung betrifft ein einfaches Ver fahren zum Ausrichten und Verschweissen alter, im Gleis befindlicher Schienenstösse mit abgebogenen Schienenenden, ohne Ver wendung einer Schienenpresse und besteht darin, dass die Schienenenden bei kaltblei bendem Schienenfuss an der Stelle, wo die Abbiegung beginnt, wenigstens am Kopfe so erwärmt werden, dass sie nach dem Ab kühlen gerade gerichtet sind, worauf die Schienenenden aluminothermisch verschweisst werden. Durch diese Wärmebehandlung kommt das herabhängende Schienenende zwangsläufig hoch, so dass hierdurch wieder eine vollkommen gerade Lage der Schienen herbeigeführt werden kann.
Die Wärme behandlung wird zweckmässig so ausgeführt, dass die Stelle der Schienenenden, wo die Abbiegung beginnt Knickstelle), wenig stens am Schienenkopf von oben und von den Seiten mittels einer oder mehrerer Gas brenner, autogener Schweissbrenner oder son stiger Wärmequallen etwa rotglühend er hitzt. Ist der Knick sehr stark, so wird stär ker und ausser dem Schienenkopf auch noch der obere Teil des Schienensteges erhitzt.
Durch die Erhitzung ist der Werkstoff be strebt, sich auszudehnen. .Hieran ist er da durch gehindert,, dass der kalt bleibende Teil des Steges und der Schienenfuss, die beide zusammen ein grosses Widerstandsmoment gegen Biegung haben, nicht nachgeben. In folgedessen wirkt, sich die Erwärmung des Schienenkopfes an der Knickstelle als Selbst stauchung des Schienenkopfwerkstoffes an dieser Stelle aus. Beim Erkalten zieht sich der bereits gestauchte Werkstoff noch weiter zusammen.
Die dabei im Schienenkopf bezw. im obern Teil des Steges auftretenden Schrumpfungskräfte sind erfahrungsgemäss so gross, dass von ihnen nunmehr das Wider standsmoment des Schienenfusses und des kalten Teils des Steges überwunden und die gesamte Knickstelle gerade gebogen wird. Je von der Art und Grösse der Herabbiegung des zu richtenden Schienenendes hängt es ab, ob und wie lange nur der Kopf oder auch noch ein kleineres oder grösseres Stück des Steges erhitzt wird.
Nach dem auf diese Weise bewirkten Ausrichten der Schienen enden wird der Stoss in an sich bekannter Weise aluminothermisch verschweisst. Für die aluminothermische Verschweissung wird zweckmässig die Zwischengussschweissung verwendet, bei der eine Verschmelzung der Schienenenden mit dem aus der alumino- thermischen Schweissportion ausgeschiedenen und dem Schienenwerkstoff metallurgisch angepassten Stahl erfolgt.
Nach der Schwei- ssung folgt die bekannte Bearbeitung der Schienenfahrfläche. Die Gleisinstandsetzung ist somit schnell und ohne grosse Störung des Verkehrs ausführbar. Durch' das Verfah ren gemäss der Erfindung ist es möglich, Schweissungen unter Aufrechterhaltung des Verkehrs durchzuführen und die für die Schweissung erforderliche Zeit, auf ein Min destmass herabzumindern. :Dies ist ganz be sonders wertvoll, da es oft ummöglich ist, den Verkehr abzulenken, z.
B. auf einglei sigen Strecken, wo bisher Stossschweissungen an alten Schienenstössen in der Nacht durch geführt werden mussten; was sich auch auf die Qualität der Arbeitsausführung ungün stig auswirkte.
Zur Beschleunigung des erfindungsge mässen Ausrichtens der abgebogenen Schie nenenden wird zweckmässig auf die zu er hitzende Stelle des Schienenendes eine Haube gesetzt, die eine bessere wärmetechnische Wirkung ergibt, indem sie die Wärmeaus strahlung verhindert und auch eine Dosie rung der Wärmezufuhr ermöglicht. Die Haube kann ausserdem so ausgebildet sein, dass sie die Erhitzung im Fuss verhindert, oder dass sie 'zumindest verhütet, dass der Fuss von der Heizflamme getroffen werden kann und dadurch die technische Wirkung, das heisst das Ausrichten der Schienenenden beeinträchtigt wird.
Die Verwendung der Haube ergibt ferner die Möglichkeit, den Fuss, falls erforderlich, zu kühlen, um so die Wirkung des Schienenrichtens noch zu ver grössern. Die Haube ist in ihrer Gestalt dem jeweiligen Zweck angepasst. Sie kann bei spielsweise aus Blech, Gusseisen oder der gleichen bestehen und mit feuerfestem Stoff ausgekleidet sein oder nur aus feuerfestem Stoff bestehen. Sie kann einteilig sein oder aus zwei oder mehreren Teilen bestehen, die miteinander verschraubbar oder gelenkig verbunden sind.
Auch bei Verwendung solcher Hauben kann bei Gleisen, die sich in. Betrieb befin- den und bei denen die Zugpause verhältnis mässig kurz ist, fast ununterbrochen gear beitet und so die Arbeitszeit vollständig nutzbringend verwendet werden. Denn zum Durchlassen des Zuges ist es gegebenenfalls nur nötig, die Haube abzunehmen, was ohne Schwierigkeiten geschehen kann.
Wie bereits erwähnt, findet das alumino- thermische Verschweissen der auf diese Weise gerade gerichteten Schienen ohne Ver wendung einer Presse zweckmässig nach dem aluminothermischen Zwischengussverfahren statt, bei dem die an der Schweissstelle mit einer Giessform umgebenen Schienenenden in dem ganzen Querschnitt der Stosslücke durch Zwischen- und Umguss aus alumino- thermischem Stahl verschmolzen werden, der vorzugsweise durch stahlbildende Zusätze dem Schienenwerkstoff metallurgisch an gepasst werden kann.
Das Mindestmass der Stosslücke richtet sich nach der Grösse der zu schweissenden Schienenprofile. Wird die ses Mindestmass unterschritten, so ergibt sich ein poröser Zwischenguss und eine unvoll kommene Aufschmelzung der Schienenenden. Anderseits kann aber durch das beim erfin dungsgemässen Ausrichten der Schienen enden erfolgende Geradebiegen derselben die Stosslücke in solchem Masse verkleinert wer den, dass das für die Zwischengusslücke er forderliche Mindestmass unterschritten wird.
Hinzu kommt, dass durch die beim alumiao- thermischen Schweissen unerlässliche Vor- wärmung die Zwischengusslücke noch weiter verkleinert wird.
Um trotzdem ohne die Verwendung einer Schienenpresse, welche die beiden Schienenenden in dem für die Zwischengusslücke erforderlichen Abstand hält, die notwendige Grösse der Zwischen gusslücke zu gewährleisten, werden zweck mässig in die Stosslücke an den Aussenkanten der Schienenköpfe Abstandsstücke mit einem dazwischen belassenen freien Raum einge trieben, die in ihrer Dicke der für den Zwi- schenguss erforderlichen Lücke entsprechen den und durch den von oben in die Giessform eingegossenen aluminogenetischen Stahl bis zur Beendigung des Auffüllens der Zwi- schengusslücke aufgeschmolzen werden.
Die völlige Aufschmelzung der Abstandsstücke wird beispielsweise dadurch ermöglicht, dass sie unter dem Eingusskanal der Form an geordnet sind. Da ihre gänzliche Aufschmel- zung erst dann beendet ist, wenn die Z-,vi- schengusslücke bereits mit aluminogeneti- schem Stahl aufgefüllt ist, so wird die Zwi- schengusslücke in ihrer vollen Grösse bis zum Eintritt der vollständigen Verschweissung der Querschnitte aufrecht erhalten.
Erst nach diesem Zeitpunkt kann sich der durch das Eintreiben der Abstandsstücke bezw. der durch die Verhinderung der Ausdehnung beim Vorwärmen aufgestapelte Schienen längsdruck auslösen und sich in einer selbst tätigen Stauchung der Schweissstelle auswir ken. Diese Selbststauchung ist nützlich, dz sie einen Teil des Zwischengusses, nachdem er seinen Zweck erfüllt hat, aus der Schweiss stelle wieder herauspresst, den verbleibenden Teil des Zwischengusses verdichtet und die Schweisszone verkleinert.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist auf beiliegender Zeichnung in einem Aus führungsbeispiel veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt das eine Schienenende eines Schienenstosses, wobei das im Laufe des Be triebes herabgebogene Ende in übertrieben verzerrtem Massstab dargestellt ist; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie A-A der Fig. 1; Fig. ss ist eine Stirnansicht von links auf Fig. 1; Fig. 4 ist ein Querschnitt durch den Schienenstoss mit angesetzter Giessform;
Fig. 5 stellt den Schienenstoss in Seiten ansicht mit einer Formenhälfte dar, und Fig. 6 ist eine Aufsicht auf den Schienen stoss.
In Fig. 1 befindet sich der Knick des im Betrieb herabgebogenen Endes der Schiene a bei A-A. Die zum Zwecke der Erwärmung des Schienenkopfes und des obern Teils des Steges anzusetzende Haube oder Muffel b ist in Fig. 1 gestrichelt dargestellt. Sie kann oben durch einen mit Abzugsöffnungen h ver- sehenen Deckel b' verschlossen sein (Fig. 2). An den Seiten ist sie mit Öffnungen k zum Einblasen von Gasflammen versehen. Die Erwärmung kann auch durch irgendwelche andern Wärmequellen erfolgen.
Gemäss Fig. 2 und 3 ist die Muffel h im vorliegen den Fall zweiteilig ausgebildet. Sie kann auch eine andere, den jeweiligen Verhältnis sen angepasste Form haben. Nachdem die Form angesetzt worden ist, werden durch einen oder mehrere Gasbrenner, autogene Schweissbrenner oder dergleichen Gasflam men in die Muffel eingeblasen, welche im vorliegenden Fall den Kopf und den obern Teil des Steges der Schiene an der Knick stelle etwa bis zur Rotglut erhitzen. Die Er hitzung wird so lange fortgesetzt, dass die Schiene nach ihrer Abkühlung gerade gerich tet ist.
Nach dein Ausrichten der Schienenenden werden gemäss Fig. 4 bis 6 zwischen die Köpfe der Schienen a des Schienenstosses an den Aussenkanten der Stossfuge zwei Ab standsstücke e mit einem dazwischen belas senen freien Raum hineingetrieben, so dass sie unter Druckspannung die Schienenenden mit einer für den aluminothermischen Zwi schen- oder Schmelzguss ausreichenden Lücke auseinanderhalten. Die Abstandsstücke be stehen beispielsweise aus Eisen oder Stahl ohne oder mit besonderen Zusätzen wie Man gan oder Chrom. Sie besitzen je nach Form und Schwere des Schienenprofils zweck mässig eine Dicke von 5 bis 8 mm.
Bei klei neren Schienen wird eine geringere, bei grö sseren Schienen eine grössere Stärke der Ab standsstücke gewählt. Nach dem Eintreiben der Abstandsstücke wird der Schienenstoss mit der Giessform f umsetzt, die mit einem obern Einguss g versehen ist. Der alumino- genetische Stahl fliesst aus einem Tiegel, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, auf die Sandbrücke c der Giessform und von da in Richtung der Pfeile durch zwei Kanäle in den Hohlraum der Form.
Dabei werden die Abstandsstücke e an den Aussenkanten des Kopfes der Schienen aa von dem einflie ssenden aluminogenetischen Stahl unmittel bar bespült, so dass der Aufschmelzvorgang der Abstandsstücke sowie der Schienenenden sofort beginnt. Die Stärke der Abstands stücke e ist für jedes Schienenprofil so er mittelt, dass ihre Aufschmelzung im wesent lichen erst bei beendetem Einguss des alu- minogenetischen Stahls vollständig ist: