DD227061B1 - Einrichtung zum thermischen trennen von eisenbahnschienen - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum thermischen Trennen von Eisenbahnschienen. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist anwendbar während des Herstellungsprozesses sowie beim Zuschnitt von Eisenbahnschienen im Rahmen der Verarbeitung mit Maschinen, z. B. bei der Sekundärrohstoffaufbereitung mittels Brennautomaten.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, daß zum Trennen von Profilstählen thermische Trennverfahren, wie z. B. das Brennschneiden, genutzt werden.

Dazu werden schwenkbar angeordnete Pendelbrenner sowie sich auf geraden Führungsbahnen bewegende Schneidbrenner eingesetzt.

Die beschriebenen Vorrichtungen und die dazu genannten Brennschneidverfahren haben als Gemeinsamkeit den Bezug auf die Abmessungen des Werkstückes und die daraus abgeleitete Anordnung des Schneidbrenners. Die Führungsbahn wird vorschlagsgemäß parallel zur Verbindungsgeraden zwischen Fahrkante am Schienenkopf und Schienenfuß gelegt.

Durch diese willkürlich getroffene Anordnung arbeitet der Schneidstrahl zum Teil parallel zu den durchzutrennenden Flächen (z.B. hinterer Schienenfuß) mit einem ungünstigen Wirkungsgrad. Die Veränderung der Schneidgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Werkstoffdicke wird bei diesem Verfahren vorgegeben.

Weiterhin wird in der DD-PS 149911 ein Verfahren offenbart, nach welchem ein schwenkbar angeordneter Schneidbrenner mit einer gleichförmigen Winkelgeschwindigkeit während des Brennvorganges geschwenkt wird, wobei die Brennrichtung vom Schienenkopf zum Schienenfuß hin vorgeschrieben ist.

Der Schwerpunkt wird nach dem beschriebenen Verfahren aus den geometrischen Abmessungen des zu trennenden Profils bestimmt. Nachteil dieses Verfahrens ist, daß bei einer Bestimmung des Drehpunktes nach dieser Lösung und bei der Einhaltung der vorgeschriebenen Schwenkrichtung keine Brennschnitte mit gleibleibend guter Qualität möglich sind und die Brennzeit relativ lang ist. Weiterhin kommt es besonders im Bereich der hinteren Schienenfußkante teilweise nicht zur vollständigen Durchtrennung des Werkstoffes.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, eine Einrichtung zu entwickeln, mit welcher von Hand und mit maschinell geführten Schneidbrennern thermische Brennschnitte an Profilstählen mit hoher Qualität durch Ausnutzung der eingesetzten Energie zur Vorwärmung in der Phase der Oxydation bei vollständiger Durchtrennung des Werkstoffes ausgeführt werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu entwickeln, mit der von Hand und mit Maschine geführten Schneidbrennern thermische Trennschnitte an Eisenbahnschienen ausgeführt werden können, die eine feine, ungestörte Oberflächenstruktur im Schnittbereich aufweisen und eine vollständige Durchtrennung des Werkstoffes dadurch erreicht wird, daß der Brenner in einem definierten Dre'hpunkt angeordnet wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein bekannter Schneidbrenner so in einem Drehpunkt schwenkbar angeordnet wird, daß der Schneidstrahl während des Schwenkens an der rückwärtigen Oberfläche des zu trennenden Profils eine ununterbrochen umlaufende Trennfuge in Schwenkrichtung erzeugt.

Der Drehpunkt für die kreisförmige Brennerbewegung wird wie folgt ermittelt:

Zwischen dennProfilpunkten der oberen Schienenfußkante und der unteren Schienenkopfkante wird eine Verbindungsgerade gezogen. Auf dieser Geraden wird die Mittelsenkrechte errichtet und diese in Richtung der gewählten Drehpunktlage verändert.

Auf dieser Mittelsenkrechten wird der Drehpunkt im Abstand der Profilpunkte von der Verbindungsgeraden aus in Richtung der gewählten Drehpunktlage gefunden.

Der Schwenkradius wird danach so gewählt, daß der Schneidbrenner mit dem Auslauf der Primärflamme an den Profilpunkten vorbeibewegt werden kann.

Ein Maschinenschneidbrenner wird in einem bestimmten Winkel so an einem um den Drehpunkt schwenkbaren Arm befestigt, daß der Gasstrahl beim Schwenken einen kleineren Winkel α, zur Horizontalen als der Winkel α die gasstrahlparallelen Profilflächen am hinteren Schienenfuß durchschneidet.

Die Schwenkrichtung ist so zu wählen, daß der Gasstrahl zur optimalen Vermischung der Schmelz- und Verbrennungskomponenten durch Umlenkung nach außen oder in die Schnittfuge beschleunigt wird. Aus diesem Grunde und zur Einbringung von Vorwärme in die größte Werkstoffmasse sowie zur Erreichung kurzer Vorwärmzeiten beginnt der Trennschnitt am Schienenfuß, der größten zu trennenden Materialdicke, aber der kleineren Werkstoffmasse gegenüber dem Schienenkopf.

Nach Durchtrennen des Schienenfußes wird mit Erreichen des Steges auf eine höhere Geschwindigkeit umgeschaltet, die bis zum Ende des Brennschnittes erhalten bleibt. Im Bereich des Steges und Kopfes der Schiene wird der Schneidbrenner also schneller als im Schienenfuß geschwenkt.

Ausführungsbeispiel

An einem Ausführungsbeispiel soll die erfindungsgemäße Einrichtung näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: ein Schema zur Ermittlung des Drehpunktes für die Brennerschwenkvorrichtung Fig. 2: den Verlauf des Gasstrahles anhand der Phasen des Brennschnittes.

Anhand der Querschnittzeichnung des zu trennenden Schienenprofils 1 wird die Lage des Drehpunktes 4 gewählt. Im Beispiel liegt dieser rechts von der Mittelachse.

Die Profilpunkte 2 und 3 als mögliche Kollisionspunkte werden gekennzeichnet. Die Profilpunkte 2 und 3 werden durch eine Gerade verbunden. Auf dieser Verbindung wird die Mittelsenkrechte errichtet und in Richtung der gewählten Drehpunktlage verlängert. Im Abstand 2-3 über der Verbindungsgeraden wird der Drehpunkt 4 auf der Mittelsenkrechten gefunden. Der Schwenkradius wird danach so gewählt, daß der Schneidbrenner mit dem Auslauf der Primärflamme an den Punkten 2 und 3 vorbeigeführt werden kann. Dabei ist der Brenner so an einem Schwenkarm befestigt, der um den Drehpunkt 4 bewegt wird, daß der Gasstrahl mit einem kleineren Winkel α, zur Horizontalen als der Winkel α die gasstrahlparallelen Profilflächen am hinteren Schienenfuß durchschneidet.

Mit dieser Brenneranordnung wird der Anwärmpunkt 5 angefahren, wobei die Zone der maximalen Flammentemperatur an der Schienenfußkante eingenommen wird.

Nach Erreichen der für das thermische Trennen erforderlichen Zündtemperatur wird der Schneidsauerstoff zugeschaltet und gleichzeitig der Schwenkvorgang des Brenners in Richtung Schienenkopf eingeleitet. Die Schwenkgeschwindigkeit wird im Bereich des Steges und des Kopfes der Eisenbahnschiene im Vergleich zur Schwenkgeschwindigkeit am Schienenfuß erhöht.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Drehpunktes und die dadurch erzielte Neigung des Gasstrahles in bezug auf die Schrägen des Werkstückes kommt es besonders im Schienenfuß, dem Bereich der größten Materialdicke, zu einer Umlenkung mit gleichzeitiger Beschleunigung des Gasstrahls. Dadurch werden die Oxydationskomponenten optimal vermischt, die Schlacke restlos ausgetragen und ein Brennschnitt in guter Qualität erzielt.

Mit dem Schwenken vom Schienenfuß zum Schienenkopf während des Brennschnittes wird durch hohe Temperatur in der Schnittfuge soviel Wärme in den Bereich der größten Werkstoffmasse eingeleitet, daß auch ohne zusätzliches Vorwärmen Qualitätsschnitte erzielt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: DD-PS 76698 (B 23 K, 7/10) DD-PS 149911 (B 23 K, 7/10)

Claims (1)

1. Einrichtung zum thermischen Trennen von Eisenbahnschienen mit einem an einem Schwenkarm angebrachten Schneidbrenner, der um einen Drehpunkt schwenkbar und derart angeordnet ist, daß er auf seiner Kreisbahn zu den Profilpunkten Schienenfuß und Schienenkopf den geringsten Abstand aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß der Drehpunkt (4) zum Schwenken des Brenners auf der Mittelsenkrechten der Verbindungsgeraden zwischen den hervortretenden Profilpunkten (2,3) liegt und der Brenner in einem Winkel (ß) am Schwenkarm befestigt ist, der auf die Horizontale bezogen, kleiner als der Winkel der Steigung des Schienenfußes ist.

   Hierzu 1 Seite Zeichnungen