DD297134A5 - Sanieren von kran- und katzbahnen mit aufgenieteter oder aufgeschweisster verschlissener fahrschiene - Google Patents

Abstract

Zur Vermeidung der Demontage von verschlissenen, ueber die gesamte Laenge mit dem Schienentraeger verschweiszten oder vernieteten Fahrschienen bei Kran- und Katzbahnen, bei denen die Fahrschienen zum tragenden Querschnitt der Kran- bzw. Katzbahn gehoeren, wird auf die alte Fahrschiene eine neue gesetzt. Diese neue Fahrschiene hat einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt und wird beiderseits durch Schraegbleche angeschweiszt. Der obere Rand des Schraegbleches wird etwa in der Mitte der Seitenflaechen der aufgesetzten neuen Fahrschiene und der untere Rand entweder mit dem Schienentraeger oder, bei einer verschlissenen flachen Breitfuszschiene, mit dem aeuszeren Rand des Fuszes dieser verschlissenen Fahrschiene durch jeweils eine Laengsschweisznaht verbunden. Fig. 1{Sanieren; Kranbahn; Katzbahn; verschlissene Fahrschiene; tragender Querschnitt; neue Fahrschiene; Schraegblech; Laengsschweisznaht; Schienentraeger; Breitfuszschiene}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Kran- und Katzbahnen mit auf dem Schienenträger aufgenieteter oder aufgeschweißter Fahrschiene, wie sie vorzugsweise bei Brücken- oder Portalkranen zur Anwendung kommen und wo diese Fahrschienen in der Regel zum tragenden Querschnitt der Kran- oder Katzbahn gehören und dementsprechend auf ihrer ganzen Länge mit schwer zu trennenden Nietverbindungen oder dicken Schweißnähten angeschlossen sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, bei Kran- und Katzbahnen mit geringer bis mußiger Intensität der Radüberrollung die Fahrschienen auf den Schienenträger über ihre ganze Länge hinweg, dem Schienenquerschnitt und den Raddruckkräften angemessen, aufzunieten oder mit dicken Längsschweißnähten anzuschweißen und, unter Abzug eines gewissen Flächenanteils für den Schienenvnrschleiß, mit zum tragenden Querschnitt der Kran· oder Katzfahrbahn zu rechnen. Man geht dabei von der Annahme aus, daß der während der Nutzungsdauer auftretende Schienenverschleiß den rechnerisch in Abzug gebrachten Querschnittsflächenanteil der Schiene nicht überschreitet.

Rationalisierungsmaßnahmen im Arbeitsbereich der Krane führen jedoch fast immer zu erheblicher Intensivierung der Kranarbeit und damit zur Erhöhung des Schienenverschleißes, so daß die Kran- und Katzbahnschienen oftmals weit vor Ablauf der vorgesehenen Krannutzungsdauer auf das funktionstechnisch und statisch zulässige Höchstmaß verschlissen sind und deshalb notgedrungen, obwohl ursprünglich nicht vorgesehen, gewechselt werden müssen.

Fest auf den Schienenträger aufgeschweißte Schienen lassen sich in so einem Reparaturfall aber nur mit großem Arbeite-, Zeit- und Kostenaufwand lösen, wobei ungewollte zusätzliche Kerben im Schienenträger, die dessen Ermüdungsfestigkeit mindern, meist nicht restlos auszuschließen sind. Gleiches gilt auch für den Schienenträger aufgenietete, als Breitfußschienen ausgebildete Fahrschienen, wie sie in alten Krananlagen noch oft anzutreffen sind. Bei erforderlichem Schienenwechsel alle Niete zu entfernen und die alte Schiene gegen eine neue auszutauschen, bereitet allein schon deswegen erhebliche Schwierigkeiten, weil es nur mit großer Mühe gelingt, das alte, durch Reiben mit der Nietlochreibahle im Fuß der verschlissenen Schiene individuell entstandene Nietlochbild exakt paßgerecht auf die neue Schiene zu übertragen. Deshalb wird zwecks Arbeitserleichterung in solchen Fällen meist auf einen größeren Lochdurchmesser und vollständiges Neuaufreiben aller ehemaligen Nietlöcher übergegangen, und statt der Niete werden Paßschrauben eingesetzt. Das alles erfordert beim Schienenwechsel sehr hohen manuellen Arbeitsaufwand und ist demzufolge sehr teuer.

Versuche, durch Auftragschweißung Abhilfe ohne Schienenwechsel zu schaffen, sind außerordentlich aufwendig und in der Regel erfolglos geblieben. Die Zone der größten Werkstoff beanspruchung in der Schiene liegt nämlich dann etwa im Bereich des als metallurgischer Kerb wirkenden Übergangsgefüges zwischen dem aufgetragenen Schweißgut und dem Schiengrundwerkstoff. Deshalb löst sich nach verhältnismäßig kurzer Nutzungsdauer die aufgeschweißte Schicht meist schallena-tig wieder ab. Außerdem erhöht eine solche Auftragschweißung unerwünscht das Eigenspannungsniveau des Schienenträgers.

Um die Wärmebeeinflussung der Schiene in erträglichen Grenzen zu halten, hat man vielfach Flachstähle mit an deren Rändern angeordneten Längsschweißnähten auf die verschlissene Fahrschiene aufgeschweißt. Die Lebensdauer solcher

Reparaturlösungen war aber sehr gering. Solcherart aufgeschweißte Flachstähle wlrkon nicht als Verschleißlamelle, sondern als extrem flache Schiene und haben, weil im Verhältnis zum Raddurchmesser viel zu dünn, sich mit wachsender Überrollungszahl infolge Kaltwalzung gelängt und in Querrichtung gegen die Raddruckkraft gewölbt. Dadurch entstanden schon nach verhältnismäßig kurzer Nutzungsdauer gefährliche, oft meterlange Risse in den Längsschweißnähten entlang der Flachstahlränder. Solche Längsrisse traten jedoch nicht auf, als versuchsweise auf die verschlissene Schiene quadratische oder gar hochkant stehende Rechteckquerschnitte aufgeschweißt worden waren, sofern keine nennenswerten Seiten! räfte beim Überrollen der Schiene vorhanden gewesen sind. Treten größere Seitenkräfte auf, versagt auch diese Reparaturvariante durch vorzeitiges Reißen der Schweißnähte.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, »ür Kran- und Kratzbahnen mit aufgenieteter oder aufgeschweißter verschlissener Fahrschiene eine mit einfachen technischen Mitteln realisierbare und deshalb sehr kostensparende Reparaturmaßnahme zum Sanieren der Schiene zu schaffen.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Kran- und Katzbahnen mit aufgenieteter oder aufgeschweißter verschlissener Fahrschiene eine Möglichkeit zum Sanieren der Schiene zu schaffen, die weitgehend von der Größe der Raddruckkraft unabhängig in kurzer Zeit ohne Abbau der Schiene angewendet werden kann, ohne dabei den Kran von der Kranbahn bzw. die Katze von der Katzbahn abheben zu müssen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf die verschlissene Fah-schiene eine im Prinzip rechteckige bzw. quadratische neue Fahrschiene aufgesetzt wird, die über Schrägbleche entweder mit dem Schienenträger oder bei Breitfußschienen mit deren Schienenfuß direkt verbunden ist, indem diese rechts und links schräg an die neue Fahrschiene angesetzten Schrägbleche mit Längsschweißnähten an ihrem oberen Rand mit der aufgesetzten neuen Fahrschiene, an ihrem unteren Rand hingegen entweder mit dem Schienenträger oder, aber nur, sofern es sich bei der verschlissenen alten Schiene um eine flache Breitfußschiene handelt, erforderlichenfalls mit dem rechts und links breit abstehenden Schienenfuß verschweißt sind. Festigkeitsmäßig besonders vorteilhaft ist es, wenn dabei die Längsschweißnähte an den oberen Schrägblechrändern etwa in der Mitte der Seitenflächen der aufgesetzten neuen Fahrschiene angeordnet sind. Die Anschlußnähte der Schrägbleche werden von infolge des Wirkens von Seitenkräften in der Querschnittsebene auftretenden Biegeeffekten weitgehend entlastet, wenn man die Schrägbleche so anordnet, daß deren über ihre Breite gehenden Querschnittsmittellinien sich in 'Jem schneiden, in dem die Mittellinie der Rollfläche aufgesetzten neuen Fahrschiene durch die Querschnittsebene stößt. Nahezu derselbe Effekt wird erreicht, wenn man die Schrägbleche im oberen Bereich der Schiene anliegen läßt.

Ausführungsbelsplele Die Erfindung wird nachstehend an drei Ausführungsbeispielen mit Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen im Schnitt Fig. 1: eine Kran- bzw. Katzbahn mit verschlissener Fahrschiene rechteckigen oder quadratischen Querschnitts, die saniert

wurde,

Fig. 2: eine Kran- bzw. Katzbahn mit verschlissener Breitfußschiene, die saniert wurde, Fig. 3: eine Kran- bzw. Katzbahn mit verschlissener flacher Breitfußschiene, die saniert wurde.

Im ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Schienenträger 1 als Schweißkonstruktion ausgebildet. Auf dem Schienenträger 1 ist ursprünglich eine einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisende Fahrschiene 2 mittels

durchgehender Längsschweißnähte 3 beiderseits befestigt. Der Querschnitt der Fahrschiene 2 hat sich durch den Kranbetriebdeutlich verringert. Auf der verschlissenen Fahrschiene 2 wird eine neue Fahrschiene 4 mit quadratischem Querschnittvorgesehen und beiderseits durch jeweils ein Schrägblech 5 durch zwei Längsschweißnähte 6 mit dem Schienenträger 1verbunden. Durch die angeschweißten Schrägbleche 5 entsteht ein torsionssteifer Hohlquerschnitt, der sehr gut geeignet ist zur

Aufnahme und zum Ableiten auch größerer horizontal in Höhe der Rollfläche der neuen Fahrschiene 4 wirkender Seitenkräfte in

den Schienenträger 1. Die Schrägblechanordnung wurde dabei so gewählt, daß die über die Breite gehenden

Querschnittsmittellinien der Schrägbleche 5 sich in der Spur der Mittellinie der Rollfläche der aufgesetzten neuen Fahrschiene 4

im Punkt A schneiden.

Beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel sind die Fahrschienen 2 als Breitfußschienen ausgebildet und durch Nietverbindungen 7 an den Schienenträgern 1 befestigt. In Figur 2 handelt es sich um eine aufgenietete Eisenbahnschiene als Kran- bzw. Katzbahnschiene. Da alte Schienen oft aus Thomas-Stahl hergestellt worden sind, ist das Schweißen an so einer Schiene wegen der ungünstigen Werkstoffzusammensetzung nicht ratsam. Deshalb ist in Figur 2 gezeigt, wie mit Anwendung der erfindungsgemäßen Sanierungsmaßnahmen jegliches Schweißen an der verschlissenen alten Schiene vermieden wird. Beim dritten Ausführungsbeispiel nach Fig.3 wird von der Situation ausgegangen, daß die genannte flache Fahrschiene 2 aus

schweißbarem Siemens-Martin-Stahl besteht. Hier ist es möglich, die unteren Schrägblechränder auf die Ränder der breiten

Schienenfüße aufzuschweißen. Diese spezielle Variante der erfindungsgemäßen Sanierungsmaßnahmen ist vorteilhaft, wenn

der Obergurt des Schienenträgers 1 nur wenig oder gar nicht unter dem Schienenfuß vorsieht.

In Figur 2 und 3 liegen die Schrägbleche 5 im oberen Bereich an der alten Fahrschiene 2 an und verhindern damit eine Querverschiebung der aufgesetzten neuen Fahrschiene 4 beim Wirken von Seitenkräften.

Ein Abheben des Krans oder der Katze von der Kran- bzw. Katzbahn beim Ausführen der erfindungsgemäßen Sanierungsmaßnahme ist nicht erforderlich. Man muß lediglich den Kran oder die Katze auf der betreffenden Stützseite mit einem Heber etwas anheben, die neue Fahrschiene 4 auf die Rollfläche der alten Fahrschiene 2 auflegen und ausrichten, den Kran oder die Katze auf diese neue Fahrschiene 4 aufsetzen, die Schrägbleche 5 anlegen und den mit Heftschweißnähten an deren Längsrändern fixieren. Dabei ist es vorteilhaft und zweckmäßig, die Heftnähte immer nur im Bereich unterhalb der Kranbzw. Katzlaufräder zu schweißen, weil dort die neue Schiene durch das Gewicht des Krans bzw. der Katze fest auf die Rollfläche der alten Fahrschiene 2 gepreßt wird. Durch schrittweises Verfahren des Kranes bzw. der Katze und entsprechendes Anbringen der zur Lagefixierung erforderlichen Heftnähte läßt sich auf diese Weise die gewünschte Kontaktwirkung zwischen neuer und alter Fahrschiene 2 und 4 auf der ganzen Schienenlänge erreichen. Durch diese Kontaktwirkung werden die im Anschluß an die Heftschweißung an den Schrägblechrändern über die Heftstellung hinweg zu ziehenden tragenden Längsnähte weitgehend von Spannungen aus den vertikalen Raddruckkräften freigehalten und damit vorzeitigen Ermüdungsbrüchen in diesen Schienenanschlußnähten maßgeblich entgegenwirkt.

Claims (4)

1. Sanieren von Kran- und Katzbahnen mit aufgenieteter oder aufgeschweißter verschlissener Fahrschiene durch den Einsatz einer neuen Kranschiene, gekennzeichnet dadurch, daß auf dio verschlissene Fahrschiene (2) mittig eine im Prinzip rechteckige oder quadratische neue Fahrschiene (4) aufgesetzt ist, die über Schrägbleche (5) entweder mit dem Schienenträger (1) oder bei flachen Breitfußschienen gegebenenfalls auch mit deren Schienenfuß direkt verbunden ist, indem diese rechts und links schräg an die neue Fahrschiene (2) angesetzten Schrägbleche (5) mit Längsschweißnähten (6) an ihrem oberen Rand mit der aufgesetzten neuen Fahrschiene (4), an ihrem unteren Rand entweder mit dem Schienenträger (1) oder, sofern es sich bei der verschlissenen alten Fahrschiene (2) um eine flache Breitfußschiene handelt, mit dem rechts und links breit abstehenden Schienenfuß der alten Schiene verschweißt sind.

2. Sanieren von Kran- und Katzbahnen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Längsschweißnähte (6) an den oberen Rändern der Schrägbleche (5) etwa in der Mitte der Seitenflächen der aufgesetzten neuen Fahrschiene (4) angeordnet sind.

3. Sanieren von Kran- und Katzbahnen nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Schrägbleche (5) so angeordnet sind, daß deren über ihre Breite gehenden Querschnittsmittellinien sich in dem Punkte schneiden, in dem die Mittellinie der Rollfläche der aufgesetzten neuen Fahrschiene (4) durch die Querschnittsebene stößt.

4. Sanieren von Kran- unc Katzbahnen nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß bei sanierten Breitfußschienen die Schrägbleche (5) im oberen Bereich an dieser alten Fahrschiene (2) anliegen.