Schienenschweissmaschine Die Erfindung betrifft eine Schienenschweissmaschi- ne, die ein längliches Maschinengestell, das an seinen Stirnseiten mit Durchtrittsöffnungen für die Schienen versehen ist, und für jedes zu verschweissende Schienen ende eine Spannvorrichtung und eine mit einem Pol der Sekundärwicklung des Schweisstransformators verbunde ne Stromzufuhrvorrichtung hat, wobei die Spannvorrich tung- und die Stromzufuhrvorrichtung für das eine zu verschweissende Schienenende von denen für das andere zu verschweissende Schienenende elektrisch isoliert und in Längsrichtung des Maschinengestells bewegbar sind, und die bewegbare Spannvorrichtung mit einer Vor schub-,
Rückzug- und Schweisskraftausübungsvorrich- tung verbunden ist.
Bei den zu verschweissenden Schienenenden sind die Lauffläche des Schienenkopfes, auf welcher im Eisen bahnbetrieb der Radreifen der Fahrzeueräder läuft, und die seitliche Führungsfläche des Schienenkopfes, welche den Spurkranz führt, an einem Schienenende in der Regel nicht im gleichen Masse abgenutzt wie am anderen. Es ist erforderlich, die Schienenenden zum lagerichtigen Zu- sammenschweissen jeweils so auszurichten, dass die Lauffläche und die seitliche Führungsfläche des Schie nenkopfes eines Schienenendes mit den entsprechenden Flächen des anderen Schienenendes fluchten.
In bisherigen Schienenschweissmaschinen mussten zu diesem Zwecke die Schienenenden auf ihren Unterlagen (untere Spannbacken) seitlich in die richtige Lage ge bracht werden. Zum Ausrichten der oberen Laufflächen der Schienen war entweder die Spannvorrichtung für ein Schienenende höhenverstellbar oder es mussten Zwi schenlagen zwischen dem Schienenfuss und die Unterlage einer Schiene eingefügt werden. Dieses Ausrichten der Schienenenden war umständlich und zeitraubend. Wenn ungenau ausgerichtet wurde, entstand an der Schienen verbindung eine Stufe, die später auf jedes über sie laufende Fahrzeugrad einen Stoss ausübte, der zu einem erhöhten Verschleiss der Radreifen und der Achsenlager führte und den Fahrkomfort herabsetzte.
Bei bisher üblichen Maschinen waren die bewegbaren Spann- und Stromzufuhrvorrichtungen auf einem Schlit ten befestigt. der in einer Führung in Längsrichtung des Maschinengestells verschiebbar gelagert war. Der kon struktive Aufwand und das Gewicht solcher Maschinen waren erheblich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Schienenschweissma- schine zu schaffen, bei welcher die Schienenenden selbst tätig ausgerichtet werden, so dass das umständliche und zeitraubende Ausrichten der Schienenenden wegfällt, und bei der auch die aufwendige, schwere Schlittenkonstruk tion sowie deren Führung durch einfachere Mittel ersetzt sind.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass erste Führungsrollen für die eine Schiene und von diesen elektrisch isolierte erste Führungsrollen für die andere Schiene über die Länge des Maschinengestells verteilt angeordnet sind, um die mit der Lauffläche und der seitlichen Führungsfläche des Schienenkopfes auf diesen Führungsrollen laufenden Schienen so zu führen, dass einander entsprechende dieser Flächen der zu verschweis- senden Schienen in einer Flucht liegen,
zweite Führungsrollen für das eine Schienenende und von diesen elektrisch isolierte zweite Führungsrollen für das andere Schienenende über die Länge des Maschinen- 2estells verteilt angeordnet und mit Druckausübungsvor richtungen verbunden sind, um die mit der Basisfläche des Schienenfusses und der der seitlichen Führungsfläche des Schienenkopfes gegenüberliegenden Kopfseite auf diesen Führungsrollen laufende Schienen an die ersten Führungsrollen zu pressen, eine erste Spannzange für das eine Schienenende am Maschinengestell so gelagert ist, dass ihre Spannbacken quer zur Längsrichtung des Maschinengestells bewebgar, in dieser Längsrichtung jedoch nicht bewegbar sind, und eine zweite Spannzange für das andere Schienen ende,
deren Spannbacken quer zur Längsrichtung des Maschinengestells bewegbar sind, am Maschinengestell in dessen Längsrichtung verschiebbar gelagert und mit der Vorschub-, Rückschub- und Schweisskrattausübungsvor- richtung verbunden sind, eine erste Stromzufuhrzange für das eine Schienenen de am Maschinengestell angeordnete, quer zu dessen Längsrichtung bewegliche Kontaktbacken hat und eine zweite Stromzufuhrzange für das andere Schienenende quer zu dieser Längsrichtung bewegliche Kontaktbacken hat und parallel zur Längsrichtung des Maschinengestells verschiebbar gelagert ist.
Die Führungsrollen dieser Maschine führen und hal ten beide Schienenenden zwangsläufig in der ausgerichte ten Lage. Dabei dienen die Führungsrollen für das Schienenende, an dem die mit der Vorschub-, Rück schub- und Schweisskraftausübungsvorrichtung verbun dene Spannzange angreift, auch dazu, dieses Schienenen de während des Schweissvorschubs in der ausgerichteten Lage zu führen. Somit fallen der bisherige Stauchschlit ten und dessen Führung weg.
Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeich nung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher be schrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen, vertikalen Längsschnitt durch eine Schienenschweissmaschine, Fig.2 einen teilweisen Längsschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, wobei die Spannvorrichtungen und die Stromzufuhrvorrichtungen sowie das Maschinengestell nicht dargestellt sind, Fig.3 einen teilweisen Querschnitt nach der Linie 111-I11 in Fig. 1 und 2, in grösserem Massstab.
Die dargestellte Maschine hat ein längliches Maschi nengestell 1, das an seinen Stirnseiten mit nach aussen trichterförmig erweiterten Durchtrittsöffnungen 2 und 3 für die Schienen versehen ist, und für jedes Schienenende 4 und 5 eine Spannzange 6 bzw. 7 und eine Stromzufuhr zange 8 bzw. 9, die je mit einem Pol der Sekundärwick lung eines Schweisstransformators 10 verbunden sind, hat. Die Spannzange 6 und die Stromzufuhrzange 8 sind elektrisch isoliert am Maschinengestell 1 montiert und in dessen Längsrichtung nicht verschiebbar. Die Spannzan ge 7 und die Stromzufuhrzange 9 sind in Längsrichtung des Maschinengestells 1 verschiebbar gelagert.
An der Spannzange 7 greifen vier am Maschinengestell 1 abge stützte Kolben-Zylinder-Einheiten an, die symmetrisch zum Schwerkpunkt des Schienenquerschnitts angeordnet und von denen in Fig. 1 nur zwei dargestellt und mit 11 und 12 bezeichnet sind. Diese Kolben-Zylinder-Einheiten dienen zum Schweissvorschub und zur Ausübung der Schweisskraft.
Die Maschine hat erste Führungsrollen 13 bis 24, die in zwei Reihen 13 bis 18 und 19 bis 24 mit zueinander rechtwinkligen Rollenachsen angeordnet sind. Die Rollen 13 bis 18 sind dazu bestimmt, auf der Lauffläche 25 (Fig. 3) des Schienenkopfes zu laufen, auf der im Eisen bahnbetrieb der Radreifen der Fahrzeugräder läuft, wäh rend die Führungsrollen 19 bis 24 dazu bestimmt sind, an der Seite 26 des Schienenkopfes zu laufen, welche im Bahnbetrieb den Spurkranz der Fahrzeugräder führt.
Die Rollen 13, 14, 15 und 19, 20, 21 sind in bezog auf das Maschinengestell elektrisch isoliert.
Die Rolle 13 ist an einem Arm eines zweiarmigen Hebels 27 gelagert, der uni eine horizontale Achse schwenkbar am Maschinengestell 1 befestigt und mittels zweier Stellschrauben 28 verstellbar ist. Die Rolle 18 ist ebenso wie die Rolle 13 und die Rollen 19 und 24 sind entsprechend uni vertikale Achsen schwenkbar gelagert und verstellbar. Die Rollen 14 und 15 sind je an einem Arm eines dreiarmigen Hebels 29 gelagert, der am Maschinengestell 1 um eine horizontale Achse schwenk bar gelagert und mittels Stellschrauben 30, die an seinem dritten Arm angreifen, verstellbar ist. Die Rollen 16 und 17 sind gleich ausgeführt wie die Rollen 14 und 15. Die Rollen 20 und 21, 22 und 23 sind um vertikale Achsen schwenkbar gelagert und dabei verstellbar.
Die Rollen 13 bis 18 werden so eingestellt, dass ihre in Fig. 1 unteren Teile eine gemeinsame Tangentialebene haben, und die Rollen 19 bis 24 werden so eingestellt, dass ihre in Fig. 2 unteren Teile ebenfalls eine gemeinsame Tangentialebene haben. Dadurch wird erreicht, dass die Lauffläche 25 des Schienenkopfes des Schienenendes 4 mit der entsprechen den Fläche des Schienenendes 5 und die Seitenfläche 26 des Schienenkopfes der Schiene 4 mit der entsprechenden Fläche des Schienenendes 5 fluchtet, wenn die Rollen 13 bis 18 an der Lauffläche 25 und die Rollen 19 bis 24 an der seitlichen Führungsfläche 26 der Schienenenden 4 und 5 anliegen bzw. laufen.
Um sicherzustellen, dass die ersten Führungsrollen 13 bis 24 an diesen Flächen der Schienen laufen, sind zweite Führungsrollen 31 bis 42 in zwei Reihen 31 bis 36 und 37 bis 42 mit zueinander rechtwinkligen Achsen je einer der ersten Führungsrolle gegenüber angeordnet. Die Rollen 31 bis 36 sind dazu bestimmt, an der Basisfläche 43 (Fig. 3) des Schienenfusses zu laufen. Die Rollen 37 bis 42 sind dazu bestimmt, an der Seitenfläche 44 des Schienenfusses zu laufen, die dessen seitlicher Führungs fläche 26 gegenüber liegt.
Die Rolle 31 ist an einem Arm eines zweiarmigen Hebels 45 gelagert, der am Maschinengestell um eine horizontale Achse schwenkbar befestigt ist, und an dessen anderen Arm eine Kolben-Zylinder-Einheit 46 angreift, die am Maschinengestell 1 schwenkbar ange lenkt ist und dazu dient, die Rolle 31 an das Schienenen de 4 und dadurch das Schienenende 4 an die Rolle 13 zu drücken. Die Rolle 36 ist ebenso und die Rollen 37 und 42 sind entsprechend um vertikale Achsen schwenkbar gelagert und zum gleichen Zwecke an die Schiene druckbar. Die Rolen 32 und 33 sind je an einem von zwei Winkelhebeln 47 und 48 gelagert, die unabhängig vonein ander uni eine gemeinsame, horizontale Achse schwenk bar sind.
Eine Zylinder-Kolben-Einheit 49 greift mit einem Ende am Hebel 47 und mit dem anderen Ende am Hebel 48 an, um diese entgegengesetzt zueinander zu schwenken und dadurch gleichzeitig an das Schienenende 4 zu pressen. Die Rollen 34 und 35 sind ebenso und die Rollen 38 und 39, 40 und 41 sind entsprechend an, um vertikale Achsen schwenkbaren Winkelhebeln gelagert und paarweise mit einer Zylinder-Kolben-Einheit ausge rüstet.
Den Rollen 20 bis 23 und 38 bis 41 entsprechende Rollen sind am Maschinengestell angeordnet, um den Schienenfuss an beiden Seiten zu führen. Vier dieser Rollen sind in Fig.2 mit 201, 231, 381 bzw. 411 bezeichnet.
Die Rollen 31, 32, 33, 37, 38 und 39 und die entsprechenden der soeben genannten Rollen sind in bezog auf das Maschinengestell 1 elektrisch isoliert.
Zwischen den Führungsrollen 13, 19, 37 und den Führungsrollen 14, 20, 32, 38 ist die erste Spannzange 6 für das Schienenende 4 angeordnet. Diese Spannzange 6 (Fig.3) hat zwei in bezog auf einander schwenkbar gelagerte Zangenarmpaare 50 und 51, deren untere Enden einander gegenüber schwenkbar am Maschinenge stell 1 angelenkt sind.
Ein Ende einer Kolben-Zylinder- Einheit 52 ist an das obere Ende der Zangenarme 50 und das andere Ende dieser Kolben-Zylinder-Einheit ist an das obere Ende der Zangenarme 51 angelenkt. An den Zangenarmen 50 ist eine Klemmbacke 53 und an den Zanenarmen 51 ist eine Klemmbacke 54 gegenüber der Klemmbacke 53 befestigt und in bezog auf das Maschi nengestell 1 elektrisch isoliert.
Diese beiden Klemmbak- ken 53 und 54 sind dazu bestimmt, bei Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit 52 an beiden Seiten des Schienensteges anzugreifen, um das Schienenende 4 in Längsrichtung unbeweglich in der Maschine zu fixieren, Die vertikale Abmessung der Klemmbacken 53 und 54 ist etwas kleiner als die Höhe des Schienensteges, damit die Klemmbacken auch bei abgenutztem Schinenkopf weder an diesem noch am Schienenfuss anstossen. Wie ersicht lich, bildet diese Spannzange eine Viergelenkkette. Die Zangenarme 50 und 51 sind gleich lang und die Klemm backen 53 und 54 haben gleiche Abstände von den Gelenken dieser Zangenarme. Dadurch wird erreicht, dass der Festspannvorgang keinerlei Einfluss auf die Lage des Schienenendes 4 hat, so dass dieses in der durch die Führungsrollen bestimmten Lage festgespannt wird.
Zwischen den Führungsrollen 17, 23, 35, 41 und den Führungsrollen 18, 24, 36, 42 ist die zweite Spannzange 7 für das Schienenende 5 angeordnet. Diese zweite Spann zange 7 unterscheidet sich von der soeben beschriebenen ersten Spannzange 50, 51, 52, 53. 54 dadurch, dass ihre Klemmbacken nicht isoliert und ihre Zangenarme, von denen in Fig. 1 nur die den Zangenarmen 51 entsprechen den Zangenarme 55 dargestellt sind, am Maschinengestell in dessen Längsrichtung verschiebbar gelagert und mit den vier am Maschinengestell angelenkten Kolben Zylin der-Einheiten (u.a. 11, 12) verbunden sind, die in Längs richtung des Maschinengestells wirken und zum Schweissvorschub des Schienenendes 5 und zur Aus übung der Schweisskraft dienen.
Die unteren Enden der Zangenarme dieser zweiten Spannzange 7 sind an eine nicht dargestellte Traverse altgelenkt, die in Längsrich tung des Maschinengestells verschiebbar gelagert ist. Da die vier Kolben-Zylinder-Einheiten (u.a. 11, 12) symme trisch zum Schwerpunkt des Schienenquerschnitts ange ordnet sind und gleiche Kräfte ausüben, wirkt die Vorschubkraft und die Schweisskraft in der Längsrich tung der Schienen, so dass sie die gegenseitige Lage der Schienenenden 4 und 5 nicht verändert. Die Stromzufuhr zange 8 für das Schienenende 4 hat eine obere Kontakt backe und eine untere Kontaktbacke 58, die in bezug auf das Maschinengestell elektrisch isoliert sind.
Die untere Kontaktbacke 58 kann mittels einer Kolben-Zylinder- Einheit 59 an die Basis des Schienenfusses, die obere Kontaktbacke kann mittels einer gleichen Kolben-Zylin der-Einheit an die obere Fläche des Schienenkopfes gepresst werden. Die beiden Kolben-Zylinder-Einheiten sind am Maschinengestell befestigt und üben gleiche Kräfte aus, so dass die Lage des Schienenendes 4 durch das Anpressen dieser Kontaktbacken nicht verändert wird.
Die Stromzufuhrzange 9 für das andere Schienenende 5 unterscheidet sich von der soeben beschriebenen nur dadurch, dass ihre Kontaktbacken nicht isoliert montiert und ihre Kolben-Zylinder-Einheiten 60 in Längsrichtung des Maschinengestells 1 verschiebbar gelagert sind, um den Schweissvorschub des Schienenendes 5 zu ermögli chen. Dabei dienen (nicht dargestellt) Federn dazu, diese Stromzufuhrzange 9 in ihre in Fig. 1 dargestellte Lage zurückzuziehen, wenn sie beim Vorschub des Schiene nendes 5 und beaufschlagten Zylindern in Längsrichtung des Maschinengestells verschoben und danach ihre Kon taktbacken zurückgezogen wurden.
An jedem der Hebelarme, an denen eine der Füh rungsrollen 15, 33, 21, 39 gelagert ist, ist ein Abgratmes ser 61, 62, 63 bzw. 64 einstellbar befestigt. Diese Abgratmesser werden so eingestellt, dass ihre Schneide sich unmittelbar an der Fläche der Schiene befindet, auf welcher die betreffende Führungsrolle läuft. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die eingestellte Lage der Abgratmesser in bezug auf die Schiene unabhängig davon, wie stark diese abgenutzt ist, erhalten bleibt. Die dem Schienenkopf zugeordneten Messer sind Profilmes ser. Nach dem Zusammenschweissen der Schienenenden 4 und 5 wird der Schweissgrat ohne einen besonderen Arbeitsgang entfernt, wenn die Schienen in Fig.
I und 2 in der Zeichnung nach links weitergeschoben werden, um die nächstfolgende Schiene von rechts in die Maschine einzuführen und danach die nächste Schweissung vorzu nehmen. Um diese nächstfolgende Schiene in die Maschi ne einzuführen, werden die Führungsrollen 34, 35, 36 und 40, 41, 42 und die den letzteren entsprechenden Füh rungsrollen (u.a. 411) zunächst so weit gelöst, dass die nächste Schiene nur lose zwischen diesen Führungsrollen und den ihnen gegenüberliegenden Führungsrollen 16, 17, 18 und 22, 23, 24 und den den letzteren entsprechenden Führungsrollen (u.a. 231) geführt ist.
Nachdem das nächste Schienenende die Rollen 16, 22, 311 und 40 passiert hat, werden die Kolben-Zylinder-Einheiten der Rollen 34, 35, 36 und 40, 41, 42 und der den letzteren entsprechenden Führungsrollen (u.a. 411) beaufschlagt.
Die beschriebene Maschine kann aufgestellt oder beispielsweise in einem Eisenbahnwagen aufgehängt wer den.