Transportable Einrichtung zum elektrischen Stumpfabschmelzschweissen von schweren Werkstücken, insbesondere Eisenbahnschienen. Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine transportable Einrichtung zum elektri schen Stumpfabschmelzschweissen von schwe ren Werkstücken, insbesondere Eisenbahn schienen, welche eine Einspannvorrichtung besitzt, welche aus einer die Schweissstelle überbrückenden, aus zwei an ihren Enden durch Joche verbundenen Längsträgern ge bildeten Brücke, in welcher zwei Klemm kammern, in denen die Enden der mitein ander zu verschweissenden Werkstücke ein zuspannen sind und von denen die eine fest und die andere verschiebbar ist, geführt Sind, besteht, ferner ein von dieser Einspann vorrichtung vollständig getrenntes, mit einer Aufhängevorrichtung versehenes Schweiss aggregat aufweist, welches aus einem Chas sis,
auf welchem der Schweisstransformator gelagert ist, besteht, an dessen Unterseite einerseits ein festes Widerlager für die feststehende und ein verschiebbarer, mit Antriebsvorrichtung versehener Mitnehmer für die verschiebbare Klemmkammer der Einspannvorrichtung angeordnet ist, wobei die Sekundärwicklung des Schweisstrans formators an zwei am Chassis elektrisch isoliert gelagerten Kontaktzangen ange schlossen ist, welche derart ausgebildet sind. -lass sie von oben in den mittleren Teil-der Einspannvorrichtung eingreifen und je das Ende des einen der miteinander zu ver schweissenden Werkstücke mittels an den Enden ihrer Schenkel angeordneten Kontakt stücken fassen können.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung eignet sich insbesondere zum Verschweissen von Eisenbabnschienen auf der Strecke, und zwar sowohl beim Verlegen von neuen Ge leisen als auch bei Reparaturarbeiten, sowie von Trägern für Eisenkonstruktionen. Sie wird. dabei mit Vorteil auf einem mit einem drehbaren. Auslegerkran versehenen. Schie nenfahrzeug an die Arbeitsstelle gefahren.
Da beim Verschweissen von Eisenbahnschie nen auf der Strecke das Einspannen und Ausrichten der Schienen in der Einspann vorrichtung sowie das Entfernen der Ein spannvorrichtung vom fertig erstellten Schweissstoss .erheblich längere Zeit erfordert als das eigentliche Schweissen, werden mit Vorteil zwei oder mehr Einspannvorrichtun gen vorgesehen, was ohne weiteres möglich ist, da das eigentliche Schweissaggregat von der Einspannvorrichtung vollständig ge trennt ist und nur zur Ausführung der Schweissung mit dieser in Verbindung ge bracht wird.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegen standes zum Teil schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht des Schweiss aggregates einer transportablen Einrichtung zum elektrischen Stumpfabschmelzschweissen von Eisenbahnschieneni Fig. 2 eine Seitenansicht und Fig. 3 eine Draufsicht auf die Einspann vorrichtung für die miteinander zu ver- schweissenden Eisenbahnschienen dieser Ein richtung, Fig. 4 eine Stirnansicht des Schweiss aggregates der Einrichtung, Fig. 5 einen Schnitt gemäss Linie IV-IV in Fig. 2, Fig. 6 einen Schnitt gemäss Linie V-V in Fig. 2, Fig. 7 eine Stirnansicht der Einspann vorrichtung gemäss Fig. 2.
Die Einspannvorrichtung besitzt eine die Enden der beiden miteinander zu verschweissenden Schienen überbrückende Brücke, welche aus zwei Längsträgern 1 und 1' besteht, deren Enden durch zwei Joche 2 und 2', welche quer über den Schienen liegen, fest miteinander verbunden sind. Die Längsträger 1 und 1' weisen an ihrem mittleren Teil Auskröpfungen 3 bezw. 3' auf, und ihre obern. Flausche und ihre Stege sind an dieser Stelle ausgeschnitten, so dass beidseitig eine Schauöffnung 4 bezw. 4' gebildet wird.
Die Lücken in den obern Flanschen des Längsträgers 1 und 1' sind durch nach aussen versetzt angeordnete Flacheisen 5 bezw. 5' überbrückt. In diese Brücke ist eine Klemmkammer 6 von U förmigem Profil eingesetzt, welche axial verschiebbar auf den obern Flanschen der Längsträger 1 und 1', welche in Nuten in ihren Seitenwänden eingreifen, im gegen' das Joch 2 zu liegenden Teil der Brücke ge- führt ist.
In beiden. .Seitenwänden der Klemmkammer sind drei Gewinde vorge sehen, in welche Druckschrauben 7, 8 und 9 bezw. 7', 8' und 9' eingeschraubt sind, welche auf Laschen 10 bezw. 10' einwirken, welche genau in die Laschenkammer der einen der beiden miteinander zu verschwei ssenden Schienen A passen. Für die Druck schrauben 7, 8 und 9 bezw. 7', 8' und 9' sind in den) Stegen der Längsträger 1 bezw. l' längliche Öffnungen 11, 12 und 13 bezw. l1', 12' und 13' vorhanden.
In die Deck fläche der Klemmkammer 6 sind zwei Druckschrauben 14 und 15 eingeschraubt, welche von oben auf den Kopf der Schiene A einwirken. Zwischen den Druckschrauben 14 und 15 ist oben an der Deckfläche der Klemmkammer 6 ein fester Zapfen 16 vor gesehen. Auf denk obern Flanschen der Längsträger 1 und 1' im gegen das Joch 2' zu liegenden Teil der Brücke ist eine zweite Klemmkammer 17 axial verschiebbar ge führt, welche genau gleich ausgebildet ist wie die Klemmkammer 6.
In ihre Seiten wände sind je drei Druckschrauben 18, 19 und 20 bezw. 18', 19' und 20' eingeschraubt, welche in länglichen Öffnungen 21, 22 und 23 bezw. 21', 22' und 23' in den Stegen der Längsträger 1 und 1' liegen und welche auf zwei Laschen 24 bezw. 24' einwirken, wel che genau in die Laschenkammer der andern der beiden miteinander zu verschweissenden Schienen, B, passen. In die Deckfläche der Klemmkammer 17 sind zwei Druckschrau ben 25 und 26 eingeschraubt, welche von oben auf den Kopf der Schiene B einwir ken. Zwischen den Druckschrauben 25 und 26 ist oben an der Deckfläche der Klemm kammer 17 ein fester Zapfen 27 vorgesehen.
Die Joche 2 und 2' sind mit Tragösen 28 bezw. 28' versehen.
Vollständig getrennt von dieser Ein- spannvorrichtung ist auf einem starren Chassis 29 ein Schweisstransformator 30 fest angeordnet. An die Sekundärwicklung dieses Schweisstransformators 30 sind zwei im Ab- staäde voneinander angeordnete Kontakt zangen 31, 31' und 32, 32' angeschlossen, deren Schenkel auf festen Achsen 33, 33' bezw:
34, 34' elektrisch isoliert auf dem Chassis 29 gelagert sind.- Die Schenkel dieser Kontaktzangen 31, 31' und 32, 32' umgreifen das Chassis 29 und jedes Schen kelpaar ist unterhalb des Chassis 29 von einer Gewindespindel 35 bezw. 36 durch setzt, welche Rechts- und Linksgewinde auf weist.
In jedem Schenkel 31 und 31' bezw. 32 und 32' ist ein auf dem Rechts- bezw. Linksgewinde der Gewindespindel 35 bezw. 36 sitzendes Mutterstück 37 bezw. 37' und 38 bezw. 38' schwenkbar aber nicht drehbar und nicht axial verschiebbar gelagert, der art, dass durch Drehen der Gewindespindeln 35 bezw. 36 die Kontaktzangen 31, 31' bezw. 32, 32' geöffnet und geschlossen wer den können.
Am untern Ende jedes Sehen kels der Kontaktzangen 31, 31' und 32, 32', ist ein Kontaktstück 39 bezw. 39' und 40 bezw. 40' auf einer Achse 41 bezw. 41' und 42 bezw. 42' schwenkbar gelagert. Diese Kontaktstücke 41, 41' und 42, 42' sind der art ausgebildet, dass sie in die Laschenkam mern der miteinander zu verschweissender.. Schienen A und B passen. Unten am Chassis 29 ist aussenseitig der Kontaktzange 31, 31' ein Widerlager 43 für die Klemmkammer 6 fest angeordnet, welches an seiner Unter seite zwei Bohrungen 44 und 45, in welche die nach oben ragenden Enden der Druck schrauben 14 und 15 frei sich einlegen können, und eine Lagerbohrung 46 für den Zapfen 16 der Klemmkammer 6 aufweist.
Aussenseitig der Kontaktzange 32, 32' ist unten am Chassis 29 ein Mitnehmer 47 für die Klemmkammer 17 längsverschiebbar ge führt. Dieser Mitnehmer 47 weist an seiner Unterseite zwei Bohrungen 48 und 49, in welche die nach oben ragenden Enden der Druckschrauben 25 und 26 frei eingreifen können, und eine Lagerbohrung 50 für den Zapfen 27 auf. Beidseitig am Mitnehmer 47 greift eine Pleuelstange 51 an, welche ander- ends an einem in einer Führung 52 im Chassis 29 gleitenden Kreuzkopf 53 ange lenkt ist. Dieser Kreuzkopf 53 weist ein Muttergewinde auf und sitzt auf einem mit entsprechendem Gewinde versehenen Teil,. 54 einer Spindel 55.
Mit dieser Spindel 55 ist ein koaxialer Kolben 56, welcher in einem Zylinder 57 gleitet, drehbar, aber in bezug auf axiale Verschiebung starr ver bunden. Am Kolben 56 sitzt fest eine Füh rungsstange 58, welche in einer Führung 59 geführt und durch einen Keil 60 gegen Drehung gesichert ist. Das Ende dieser Füh rungsstange 58 ragt aus der Führung 59 vor und weist ein Gewinde 61 auf. Auf diesem Gewinde 61 sitzt ein Handrad 62.
s Wird dieses Handrad 62 so auf dem Ge winde 61 gedreht, dass es sich an das Ende der Führung 59 anlegt, so kann die Füh rungsstange 58 mit dem Kolben 56 in die eine Grenzlage, im dargestellten Falle nach rechts, gezogen und in dieser festgehalten werden. Wird umgekehrt das Handrad 62 von der Führung 59 weg gegen einen am Ende des Gewindes 61 vorgesehenen! An schlag 63 bewegt, so hat die Führungs stange 58 mit dem Kolben 56 die Möglich keit, sich axial innerhalb zweier Grenzlagen zu verschieben. Auf der Spindel 55 sitzt in einem Gehäuseansatz 64 des Zylinders 57 axial verschiebbar, aber in bezug auf Dre hung durch einen Keil gekuppelt, ein Schneckenrad 65.
Mit diesem Schneckenrad 65 steht eine Schnecke im Eingriff, welche auf einer Welle 66 sitzt, die an ihrem Ende ein Kegelzahnrad 67 trägt, welches mit einem zweiten Kegelzahnrad 68, das auf der Welle 69 eines reversierbaren Elektromotors 70 sitzt, im Eingriff steht. Auf einer Ver längerung 71 der Welle 66 über das Kegel zahnrad 67 hinaus sitzt ein Handrad 72.
Auf dem Chassis 29 ist ferner ein Kühl aggregat 73 angeordnet, von welchem der Schweisstransformator 30 und gegebenenfalls die Kontaktstücke 39, 39' und 40, 40' ge kühlt werden. Am Gehäuse des Schweiss transformators 30 ist ein mit einem Ring 74 versehener Tragbügel 75 angeordnet, welcher zum freien Aufhängen des Schweiss transformators 30 mit dem Chassis 29 und allen an diesen angeordneten Teilen am Aus leger eines Krans dient.
Zum Verschweissen der Schienen A und B werden derexv Enden zuerst in- der Ein spannvorrichtung eingespannt. Die aus den Längsträgern 1 und 1' und den Jochen 2 und 2' bestehende Brücke wird zuerst für sich allein über den Schienenstoss gelegt, derart, dass die Enden der Schienen A und B in ihrer Mitte zu liegen kommeni und in den Schauöffnungen 4 und 4' sichtbar sind.
Hierauf wird die Klemmkammer 6 von oben in den ausgekröpften Teil der Brücke,. welcher mindestens so lang ist, wie die Klemmkammer 6 bezw. 17, eingesetzt, auf ihre Führung gebracht und bis an das Joch 2 geschoben. Nachher werden die Laschen 10 und 10' eingesetzt und in ihre richtige Lage in den Laschenkammern der Schiene A geschoben, worauf die Druck schrauben 7, 8 und 9 und 7', 8' und 9' durch die Öffnungen 11, 12 und 13 bezw. 11', 12' und 13' eingebracht und in ihre Gewinde in den Seitenwänden der Klemm kammer 6 eingeschraubt werden.
Mittels dieser Druckschrauben 7, 8, 9 und 7', 8', 9' werden die Laschen 10 und 10' in die Laschenkammern. der Schiene A hineinge presst. In gleicher Weise wird hierauf die Klemmkammer 17 in die Brücke eingesetzt, auf ihre Führung an den Längsträgern 1 und 1' gebracht, und mit Hilfe der Druck schrauben 18, 19 und 20 bezw. 18', 19' und 20' die Laschen 24 und 24' in die Laschen kammern des Endes der Schiene B hineinge presst. Mit Hilfe der Druckschrauben 7, 8, 9, 7', 8', 9', 1.8, 19, 20, 18', 19', 20' sowie der Druckschrauben 14, 15 und 25, 26 lassen sich die Enden der beiden Schienen A und B sowohl nach der Seite als auch nach der Höhe genau in der erforderlichen Weise aufeinander ausrichten.
Ist dies geschehen, so kann die Verschweissung der Enden der Schienen<I>A</I> und<I>B</I> erfolgen.
Zu diesem Zwecke wird der am Seil haken eines Auslegerkranes am Ring 74 aufgehängte Schweisstransformator 30 mit dem Chassis 29 über die Einspannvorrich tung gebracht und auf diese herunter ge lassen.
Das Widerlager 43 legt sich dabei auf die Klemmkammer 6, wobei die Enden der Druckschrauben 14 und 15 in die Boh rungen 44 und 45 zu liegen-kommen und der Zapfen) 16 von der Lagerbohrung 46 aufgenommen wird, während sich der Mit nehmer 47 in gleicher Weise auf die Klemm kammer 17 auflegt. Die Kontaktzangen 31, 31' und 32, 32' sind so ausgebildet, dass sie in geöffneter Stellung zwischen den Flach eisen 5 und 5' hindurch in den ausgekröpf ten Teil der Brücke hineingreifen können.
Mit Hilfe der Gewindespindeln 35 und 36 werden diese Kontaktzangen geschlossen, derart, dass die Kontaktstücke 39 und 39' der Kontaktzange 31, 31' von beiden Seiten in die Laschenkammern der Schiene A und die Kontaktstücke 40 und 40' der Kontakt zange 32, 32' von beiden Seiten in die Laschenkammern der Schiene B gepresst werden. Nun kann die Schweissung beginnen, wobei zuerst .eine Vorwärmung und hernach das Abschmelzen und Stauchen vorgenom men wird. Zur Vorwärmung ist die Füh rungsstange 58 mit dem Kolben 56 und damit auch die Spindel 55 in ihrer einen Grenzlage blockiert.
Mit dem Einsetzen des Schweissstromes, der von der Sekundärwick lung des Schweisstransformators 30 geliefert wird, wird der reversierbare Elektromotor 70 eingeschaltet. Vom Elektromotor 70 wird die Drehbewegung über die Kegelzahnräder 68 und 67, die Welle 66, deren Schnecke und das Schneckenrad 65 auf die Spindel 55 übertragen. Je nach der jeweiligen Dreh richtung des reversierbaren Elektromotors 70 wird dadurch der auf dem mit Gewinde versehenen Teil 54 der Spindel 55 sitzende Kreuzkopf 53 vor- und zurückbewegt. Diese hin- und hergehende Bewegung wird über die Pleuelstange 51 auf den Mitnehmer 47 und von diesem auf die bewegliche Klemm kammer 17, in welcher die Schiere B ein gespannt ist, übertragen.
Durch die Hin- und Herbewegung der eingespannten Schiene B wird der Stromkreis zwischen den Enden der Schienen A und B abwechselnd geschlos sen und unterbrochen, und auf diese Weise die Vorwärmung bewirkt. Ist die Vorwär- mung vollzogen, so wird das.
Handrad 62 an den Anschlag 63 zurückgedreht. Mittels des reversierbaren Elektromotors 70 wird nun der Kreuzkopf 53 und damit der Mit- nehmer 47 und die Klemmkammer 17 mit der eingespannten Schiene B vorbewegt. Nun soll aber diese Bewegung langsamer erfolgen als beim Vorwärmen. Um eine solche reduzierte Geschwindigkeit zu erhal ten, kann entweder der Elektromotor 70 mit Polumschaltung angewendet werden,
oder zwischen diesem Elektromotor 70 und der Welle 66 kann ein umschaltbares Wechsel- getriebe vorgesehen werden. Während dieser Bewegung der Schiene B werden Uneben heiten und Roststellen an den miteinander zu verschweissenden Flächen der Schienen A und B abgeschmolzen und diese Flächen auf Schmelztemperatur gebracht. Nach Errei chen eines bestimmten Abschmelzweges wird durch einen am Mitnehmer 47 einstellbar angebrachten, in der Zeichnung nicht dar gestellten Anschlag ein Ventil 76 geöffnet, welches Drucköl in den Zylinderraum 7 7 eintreten lässt.
Der Kolben 56 und mit ihm die Spindel 55 wird dadurch mit grosser Kraft und rasch, im dargestellten Falle nach links, bewegt, und diese Bewegung wird über den Kreuzkopf 53 die Pleuel stangen 51, den Mitnehmer 47 auf die Klemmkammer 17, in welcher die Schiene B eingespannt ist, übertragen, wodurch die Enden der Schienen<I>A</I> und<I>B</I> zusammenge staucht werden. Durch einen weiteren, am Mitnehmer 47 einstellbar angeordneten, in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten Anschlag wird nach Zurückbewegung eines bestimmten, einstellbaren Stauchweges der Schweissstrom unterbrochen, womit die Schweissung beendet ist.
Die Hin- und Her- Bewegung des Kreuzkopfes 53 kann mit Hilfe des Handrades 72 allenfalls auch von Hand bewirkt werden.