DE470397C - Vorrichtung zum Befestigen der Knaggen auf Eisenbahnschwellen mittels elektrischer Widerstandsschweissung - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Mehrfachpunktschweißmaschine, welche zum Aufschweißen der Befestigungsknaggen auf Eisenbahnschwellen dient.

Die Befestigung der Schienen auf Eisenbahnschwellen erfolgte bisher bekanntlich derart, daß die zwei den Schienenfuß auf die

■ ■ Schwelle pressenden Befestigungsschrauben durch rechteckige Löcher der Schwelle mittels rechteckigen Kopfes fassen. Die Lochung schwächt aber die Schwellendecke und gibt Veranlassung zur Rißbildung. Auch ist die Einführung der Schrauben umständlich. Wegen der Nachteile dieser Befestigungsart hat man vorgeschlagen, auf die Schwelle Knaggen nach Abb. 1 der Zeichnung aufzuschweißen. Hier lassen die Knaggen eine Lücke zwischen sich, welche den Kopf der Schwellenschraube aufnimmt. In diese Lücke

ao wird der Schraubenkopf von der Seite eingeführt.

Für diese Befestigungsart sind nun acht Knaggen pro Schwelle nötig, je zwei auf jeder Seite des Schienenfußes. Soll die Schwelle nun nicht durch das Aufbringen der Knaggen so verteuert werden, daß der Vorteil der neuen Befestigung wieder verlorengeht, so IÄU& das Aufschweißen mit möglichst wenig Zeit und wenig Bedienungsarbeit der Schweißmaschine ausgeführt werden. Die für solche Schweißarbeit als nächstliegend erscheinende Methode des Abschmelzschweißverfahrens erfüllt diese Forderung nicht genügend. Denn die Äbschmelzschweißung ist ein manuelles Verfahren, welches während des ganzen Vorganges Beobachtung erfordert. Da ein Schweißer nicht mehr als höchstens zwei Stellen und auch diese nur bei günstiger Lage beobachten kann, sind für jede Schwelle mindestens vier Schweißer nötig, wenn, was bei laufender Arbeit erforderlich, die acht bei laufender Arbeit erforderlich, die acht Knaggen im gleichen Gang geschweißt werden sollen. Außerdem ist eine erhebliche Zugabe an abzubrennender Höhe am Knaggen nötig, und dies erschwert ein Innehalten der richtigen Knaggenhöhe nach der Sehweißung.

Die anstrengende Beobachtung des beim Abschmelzen entstehenden Lichtbogens ermüdet den Schweißer und gibt Gefahr für Fehlschweißungen.

Diese Arbeitsweise erscheint also, obgleich im Anfang anscheinend einfacher, unbrauchbar.

Die Mehrfachpunktschweißmaschine nach vorliegender Erfindung hat die vorgenannten Mängel nicht.

Die Abb. 2 bis 7 zeigen schematisch den Bau und die Arbeitsweise der neuen Maschine. Es arbeiten, wie Abb. 2 zeigt, zwei

Maschinenkörper gemeinsam auf die Schwelle. Jeder Maschinenkörper arbeitet mit vier Elektroden auf vier Knaggen.

Die Schwellen werden auf einer Transportvorrichtung schrittweise bewegt. Diese Transportvorrichtung kann nach Abb. 3 und Abb. 6 aus einem Parallelkurbelsystem bestehen, welches jedesmal die auf Schienen in entsprechende Nuten der'Schienen gelegten Schwellen anhebt, weiter transportiert und dann auf die Unterelektroden der Maschine herabsenkt. Natürlich können statt Parallelkurbeln hierfür auch entsprechende Kurvenscheiben wirken. Um die Knaggen in der richtigen Lage, wie sie etwa Abb. 4 andeutet, aufzulegen, werden dieselben von Haltern, welche nach Abb. 4 ausgespart sind, gehalten, und sie werden jedesmal von zwei bedienenden Arbeitern, welche an beiden Enden der Schwellen stehen, in diese in Abb. 4 gezeigten Halter eingesetzt. Die Lücken der Halter, in welche die Knaggen gesetzt sind, sind federnd, so daß die eingesetzten Knaggen darin gehalten werden, bis sie unter die Maschine kommen. Sobald sich die Elektroden auf die Knaggen gesenkt haben und sie in ihrer Lage festhalten, werden durch eine damit verbundene Bewegung die Knaggenhalter abgehoben. Hierfür sind die Halter nach Abb. 5 um Drehpunkte D drehbar angeordnet, und sie werden durch die sich nach oben bewegenden Stützen S abgehoben. Nach Durchlaufen der Maschine werden die Schwellen von der Transportvorrichtung entweder auf Ablegetische oder auf Wagen abgelegt, welche sie fortbefördern. Hierbei bleiben die Halter H abgehoben, damit die Schwellen abgelegt werden können. Diese Halteknaggen sind nun aber zu mehreren Paaren von einer besonderen Kette getragen, welche umläuft und jedesmal eine etwa nach Abb. 6 bei A ankommende Schwelle von neuem so faßt, daß die Knaggen eingelegt werden können._: Der rückkehrende Teil der die Greifer// tragenden Kette beginnt nach Ablegen der Schwellen hinter der Maschine.

Die Elektroden, welche die Knaggen fassen und schweißen, können nun parallel arbeiten oder in Reihe geschaltet sein^ Die Reihenschaltung, etwa nach Abb. 4a, bietet den Vorteil, daß der Teil der Schwellen zwischen je zwei eine Schraube fassenden Knaggen als Stromleiter für den Schweißstrom dient und dadurch eine Vorwärmung dieses Teiles der Schwellen erfolgt, welche einmal ein schnelleres Schweißen ermöglicht, andererseits bei Verwendung hochwertigen Materials für die Knaggen, welches etwa härtbar sein könnte, durch die Wärmespeicherung in der Schwelle ein langsames Abkühlen bewirkt unid damit eine Härtung in der Schweiß- ! zone verhindert. Der Stromweg ist also nach i Abb. 4a folgender: Strom von auf Knagge 1 1 drückender Elektrode (Pol A des Transfor-J mators) durch Knaggen 1 in die Schwelle, in ' dieser (Pfeilweg) zum Knaggen 2, von diesem ! in diese anpressendes Kontaktstück, von diesem über punktiert angedeuteten Leiter zum Kontaktstück, welches auf Knaggen 4 drückt, von Knaggen 4 in die Schwelle, in dieser (Pfeilweg) zum Knaggen 3, von Knaggen 3 in die auf 3 drückende Elektrode (Pol 5 des Transformators). Knaggen 1-2 und 3-4stehen auf der Schwelle viel näher zueinander als 1-4 und 2-3, so daß nur ein sehr kleiner Stromteil diagonal durch die Schwelle von 1 nach 3 fließt. Diese Reihenschaltung bietet auch den Vorteil, daß infolge der hierdurch notwendig werdenden Verwendung einer hohen Sekundärspannung die Schweißmaschine in weitgehendem Maße .unempfindlich wird gegen Änderungen des Oberflächenwiderstandes, die bei einem solchen Artikel wie Eisenbahnschwellen schwer vermeidbar sind. Denn da die einzelne Schweißstelle eine Sekundärspannung von etwa 4 bis 5 Volt erfordert, ergibt sich für vier hintereinandergeschaltete Schweißstellen eine Spannung von etwa 16 bis 20 Volt, bei welcher eine Änderung des Oberflächenwiderstandes, welche etwa 2 Volt mehr Abfall verursacht, wenig Einfluß auf die gesamte Leistung hat.

Die selbsttätige Arbeitsweise der Maschine kommt nun wie folgt zustande:

Die oberen Elektroden. E sind nach Abb. 7 mit einem Hebelsystem gekuppelt, welches beispielsweise bei R seinen Drehpunkt' hat und bei P den Primärschalter, welchen eine Federwirkung o. dgl. auszuschalten bestrebt ist, in der Schältstellung sperrt. Wird nun die Elektrode mit einem bestimmten Druck aufgepreßt, welcher bei normalem Eisen beispielsweise etwa ι kg pro Quadratmillimeter Schweißfläche beträgt, so beginnt das Ma- . terial unter diesem Druck gerade in der richtigen Schweißhitze bildsam zu werden. Infolge der Bildsamkeit preßt die Elektrode die Schweißstelle zusammen, ihre Bewegung überträgt sich auf den Sperfer bei P, und dadurch wird der Primärschalter ausgelöst, no Eine andere Druckeinstellung, beispielsweise der kleineren, ergibt ein Ansprechen erst bei höherer Temperatur.

Mit dieser selbsttätigen Ausschaltung ist nun die Transporfbewegung und die Elek- 1x5 trodenbewegung derart gekuppelt, daß etwa durch Zwischenschaltung eines Verzögerungsrelais die Elektrode noch eine kurze Zeit auf dem eben geschweißten Knaggen ruht, damit die Schweißstelle unter Druck etwas erkältet, wobei aber, auch eine Druckerhöhung nach. .erfolgter Schweißung ,noch erfolgen

kann. Unmittelbar danach wird dann die Elektrode abgehoben, und nach Abheben der Elektrode erfolgt ein Weiterschalten der Transporteinrichtung um die Entfernung von einer Schwelle zur anderen, wodurch sich eine neue Schwelle auf die Unterelektroden der Maschine legt und wieder das Aufschweißen derart beginnt, daß die Elektroden sich auf die Knaggen senken, während gleichzeitig

ίο durch damit gekoppelte Bewegung der Strom eingeschaltet wird. Das Aufschweißen erfolgt also bei dieser Arbeitsweise und mit dieser Vorrichtung selbsttätig, so daß der bedienende Arbeiter nicht durch die Beobachtung der Schweißung selbst nennenswert in Anspruch genommen wird. Es ist also möglich, daß bei einer solchen Arbeitsweise die ganze Bedienung der Maschine durch zwei Arbeiter erfolgen kann, denen noch Zeit für kleine

ao evtl. notwendige Nebenarbeiten bleibt, weil für das Schweißen selbst etwa eine Zeit von ^s/₄ bis ι Minute angesetzt werden muß. Die Druckschweißung verlangt wenig Zugabe in Höhe der Knaggen, ergibt aber in-

s5 folge der präzisen Auslösung des Schalters immer vollkommen genau gleiche Knaggenhöhen und ist im Ergebnis in bezug auf Festigkeit der Schweißung der Abschmelzschweißung gleichwertig, weil ja bei beiden Methoden die Schweißung nur in der Schweißtemperatur erfolgen kann, die hier bei der selbsttätigen Schweißung, unabhängig von der Aufmerksamkeit der Bedienung, durch den auf die Elektroden wirkenden Druck richtig eingestellt werden kann. Die Sicherheit j ist bei dieser Arbeitsweise- also eine wesentlich größere als bei einem manuellen Verfahren. Dabei wird mindestens die Hälfte der Arbeitslöhne gegenüber anderen Methoden gespart.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Befestigen der Knaggen auf Eisenbahnschwellen mittels elektrischer Widerstandsschweißung, gekennzeichnet durch zwei gemeinsam auf eine Schwelle wirkende Maschinen, welchen die zu schweißenden Schwellen durch eine mit den Maschinen und mit dem Schweißvorgang gekoppelte Transportvorrichtung derart zugeführt werden, daß die Schwellen quer zu ihrer Längsrichtung bewegt werden, während die Schweißung aller acht Knaggen in den Pausen der Transportbewegung derart erfolgt, daß jede der beiden Maschinen vier Knaggen gleichzeitig und mit selbsttätiger Abschaltung nach Erreichen der Schweißhitze schweißt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung der schrittweisen Transportbewegung durch die den Knaggen aufpressende Elektrode derart erfolgt, daß die mit einstellbarem Druck auf den Knaggen wirkende Elektrode beim Bildsamwerden des Materials in der Schweißzone eine Bewegung ausführt, die sowohl die Stromabschaltung als auch die Auslösung der Weiterbewegung bewirkt, wobei zwischen Stromabschalten, Abheben der Elektrode und Auslösen der Transportbewegung eine Arbeitspause liegt, in der die Elektrode nach erfolgter Schweißung noch eine kurze Zeit unter Druck auf den Knaggen ruhen bleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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