DE1226401B - Process for reconditioning worn railway rails by non-cutting post-profiling of the rail head - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

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DES KUTSCHENTHE CARRIAGE PATENTAMTESPATENT OFFICE

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B21kB21k

Deutsche Kl.: 49i-13 German class: 49i-13

1226401
G32261Ib/49i
12. Mai 1961
6. Oktober 19661226401
G32261Ib / 49i
May 12, 1961
October 6, 1966

Das Nachprofilieren ausgebauter, abgenutzter Eisenbahnschienen zum Zweck ihrer Wiederverwendung erfolgte bisher in der Praxis ausschließlich durch eine spanabhebende Bearbeitung des Schienenkopfes durch Hobeln und Fräsen. Bei diesem Verfahren wird die Fahrfläche der Schienen so weit abgearbeitet, daß sie profilgerecht in eine neue Fahrkantenabrundung an der weniger abgenutzten Kopfseite übergeht. Die damit verbundene Materialabnahme bedeutet allerdings einen zusätzlichen Verlust an Schienenmaterial, der sich in einer Verkürzung der Schienenliegedauer auswirkt. Sie hat darüber hinaus einen hohen Werkzeugverschleiß zur Folge, und sie führt oft zu welligen Oberflächen, sogenannten Rattermarken, die wiederum ein nachträgliches Beschleifen der abgespanten Oberflächen erforderlich machen. Als weiterer Nachteil dieses herkömmlichen Nachprofilierens wird empfunden, daß die Schiene im aufbearbeiteten Zustand weniger verschleißfest ist als eine nicht nachprofilierte Schiene.The re-profiling of removed, worn-out railroad tracks for the purpose of reusing them has so far only taken place in practice by machining the rail head by planing and milling. With this method, the running surface of the rails is processed to the extent that that they fit into a new rounding of the leading edge on the less worn head side transforms. The associated decrease in material, however, means an additional loss of rail material, which has the effect of reducing the length of time the rails are in place. she has In addition, it results in high tool wear, and it often leads to wavy surfaces, so-called Chatter marks, which in turn result in subsequent grinding of the machined surfaces make necessary. A further disadvantage of this conventional post-profiling is felt that the rail in the refurbished state is less wear-resistant than a rail that has not been re-profiled.

All diese Nachteile der spanabhebenden Schienenaufbearbeitung mußten bisher in Kauf genommen werden, obwohl in der Literatur schon vor vielen Jahren ein Verfahren zur spanlosen Aufbearbeitung von Schienen in Vorschlag gebracht wurde, nach welchem den abgenutzten Schienen durch ein in Schienenlängsrichtung fortschreitendes Stauchen im Gesenk oder durch ein Freiformstauchen mit anschließendem Walzen ihr ursprüngliches Profil wiedergegeben werden sollte. Der Grund dafür, weshalb dieser Vorschlag keinen Eingang in der Praxis gefunden hat, ist in der Undurchführbarkeit dieses Aufbearbeitungsverfahrens zu sehen. Die Wiederaufrichtung zum Neuprofil setzt eine Materialanreicherung in der abgefahrenen Kopfpartie des Schienenprofils voraus. Das würde sich in einer technisch durchführbaren, in wirtschaftlicher Hinsicht jedoch untragbaren Weise wohl durch Auftragen von Fremdmaterial auf die Schienenkopfpartie, beispielsweise durch eine Auftragschweißung, bewerkstelligen lassen, nicht aber durch ein Stauchen der Schiene im Gesenk oder durch ihr Freiformstauchen, da es in beiden Fällen während des Stauchvorganges zu einer Verdrängung des Schienenmaterials aus dem Schienenfuß und Schienensteg in die Schienenkopfpartie hinein kommen müßte. Das aber ist bei dem Material und der Profilgebung einer Eisenbahnschiene selbst bei Unterstellung eines extrem hohen Stauchdruckes nicht denkbar.All these disadvantages of the machining of rails by cutting had to be accepted up to now although there was a process for non-cutting processing in the literature many years ago of rails was proposed, after which the worn rails by an in In the longitudinal direction of the rail, progressive upsetting in the die or by free-form upsetting followed by Rolling should reproduce their original profile. The reason why This suggestion has not found its way into practice, but the impracticability of this one See processing procedure. The re-erection to the new profile sets a material enrichment in the worn head section of the rail profile ahead. That would turn out to be a technical one feasible, but economically unacceptable way by applying Bring foreign material to the rail head section, for example by means of overlay welding but not by upsetting the splint in the die or by upsetting it in free form, as it is in In both cases, during the upsetting process, the rail material is displaced from the rail foot and rail web would have to come into the rail head section. But that is with the material and the profiling of a railroad track even under the assumption of an extremely high compression pressure unthinkable.

Vorliegende Erfindung zielt gleichfalls auf eine spanlose Schienenaufarbeitung ab. Sie geht demgemäß von einem Verfahren zur Aufarbeitung abgenutzter Verfahren zur Aufarbeitung abgenutzter
Eisenbahnschienen durch eine spanlose
Nachprofilierung des SchienenkopfesThe present invention is also aimed at non-cutting rail reconditioning. It accordingly proceeds from a process for reconditioning worn-out processes for reconditioning worn-out ones
Railroad tracks through a non-cutting
Post-profiling of the rail head

Anmelder:Applicant:

Karl Gerlach,Karl Gerlach,

Dr.-Ing. Hans Gerlach,Dr.-Ing. Hans Gerlach,

Moers (Ndrh.), Hornberger Str. 86Moers (Ndrh.), Hornberger Str. 86

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Karl Gerlach, Moers (Ndrh.);Karl Gerlach, Moers (Ndrh.);

Josef Kratkay, HombergJosef Kratkay, Homberg

ao Eisenbahnschienen durch eine in Schienenlängsrichtung fortschreitende, spanlose Nachprofilierung aus, unterscheidet sich aber dem Bekannten gegenüber im wesentlichen dadurch, daß eine einseitige Nachprofilierung des Schienenkopfes durch eine quer zur Schienenlängsrichtung wirksame Druckgebung durch Hämmern erfolgt. Die dabei zu leistende Verformungsarbeit ist im Vergleich zu einem Stauchen nach dem erwähnten, bekannten Vorschlag sehr gering. Sie beschränkt sich praktisch nur auf ein Verdrängen des bei der spanabhebenden Nachprofilierung als Spanvolumen anfallenden Materials von der höheren zur niedrigeren Schienenkopfseite hin. Da dies erfindungsgemäß durch ein maschinelles Hämmern, also durch ein Schnellschmiedeverfahren erfolgt, bei dem die erforderliche, an sich nur geringe Materialgesamtverformung bei rascher Schlagfolge in eine Vielzahl kleiner Einzelverformungen unterteilt wird, könnten die Schienen, insbesondere solche mit einem nur geringen Abnutzungsgrad, auch im kalten Zustand nachprofiliert werden.ao railroad tracks by a non-cutting post-profiling that progresses in the longitudinal direction of the rails, but differs from the known essentially in that a one-sided post-profiling of the rail head by applying pressure transversely to the longitudinal direction of the rail Hammering takes place. The deformation work to be performed is compared to upsetting according to the known suggestion mentioned, very low. In practice, it is limited to displacement of the material resulting from the chip-removing post-profiling as chip volume from the higher to the lower side of the rail head. Since this according to the invention by a machine Hammering, that is to say by means of a rapid forging process, in which the required, in itself only minor Overall material deformation with rapid impacts divided into a large number of small individual deformations the rails, especially those with only a low degree of wear, could even be cold State to be profiled.

Schnellschmiedemaschinen, auch Hämmermaschinen genannt, waren zum Zeitpunkt des vorliegenden Vorschlages bereits als gesteuerte Schnellschmiedemaschinen bekannt.High-speed forging machines, also known as hammering machines, were available at the time of this Proposal already known as controlled high-speed forging machines.

Im Interesse eines raschen, maschinen- und werkzeugschonenden Ablaufs der Nachprofilierung empfiehlt es sich jedoch, die Schienen vor ihrer Verformung auf die dem Schienenwerkstoff entsprechende Verformungstemperatur zu erwärmen, wie es auch der erwähnte Vorschlag vorsah. Dies empfiehlt sich auch deshalb, weil die Erwärmung für ein der Nachprofilierung gegebenenfalls folgendes RichtenIn the interest of a quick, machine and tool-friendly process of post-profiling However, it is recommended that the rails be adapted to the rail material before they are deformed To heat the deformation temperature, as also provided for the proposal mentioned. This recommends also because the heating for a straightening that may possibly follow the post-profiling

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und Vergüten der aufgearbeiteten Schiene mit ausgenutzt werden kann. Aufzuarbeitende Altschienen mit einer ausgeprägt scharfen Gratbildung an der als neue Fahrkante vorgesehenen Kopfseite werden im Rahmen der Erfindung vor ihrer Nachprofilierung in bekannter Weise einer Ehtgratung unterzogen, um einer ansonsten ,möglichen Faltenbildung_; an der neuen Fahrkantenabrundung während der Kalt- oder Warmverformung vorzubeugen. Die Durchführung des erfindungsgemäßen. Verfahrens erfolgt somit zweckmäßig in der Weise, daß die Schienen in stetig fortschreitender Längsbewegung durch eine Hämmermaschine mit dem Sollprofil des Schienenkopfes angepaßten, auswechselbaren Schlagbacken sowie durch die Hämmermaschine gegebenenfalls vorgeschaltete Einrichtungen zur Entgratung und/oder Erwärmung des Schienenkopfes hindurchbewegt und abschließend im gleichen Durchlauf gegebenenfalls einem Vergütungs- und/oder Richtvorgang unterzogen werden. Die hierfür erforderlichen Einrichtungen sind je für sich selbst hinsichtlich ihrer Konstruktion und Wirkungsweise bekannt. Sie bedürfen lediglich einer Zusammenstellung und Anpassung an den Erfindungszweck. Dies gilt vor allem auch für die einzusetzende Kalt- oder Warmhämmermaschine mit ihrem profilierenden Schlagwerkzeug.and remuneration of the reconditioned rail can also be used. Old rails to be reconditioned with a pronounced sharp formation of burrs on the head side provided as the new running edge are, within the scope of the invention, subjected to an etching in a known manner before they are re-profiled in order to prevent otherwise possible wrinkling _; to prevent the new rounding of the driving edge during cold or hot deformation. The implementation of the invention. The method is thus expediently carried out in such a way that the rails are moved in a steadily progressing longitudinal movement through a hammering machine with replaceable beater jaws adapted to the nominal profile of the rail head, as well as devices for deburring and / or heating of the rail head, if necessary upstream of the hammering machine, and finally one in the same pass Compensation and / or straightening process. The facilities required for this are known for themselves in terms of their construction and mode of operation. They only need to be compiled and adapted to the purpose of the invention. This applies above all to the cold or hot hammering machine to be used with its profiling impact tool.

Das erfindungs'gemäße Verfahren hat gegenüber den bekannten Aufarbeitungsverfahren außer den bereits aufgezeigten noch eine Reihe weiterer, bedeutsamer Vorteile. So ist beispielsweise der Werkzeugverschleiß auf die robusten und daher wenig empfindlichen, leicht austauschbaren Schlagbacken der Hämmermaschine beschränkt und demgemäß nur gering. Mitbedingt durch den Wegfall eines häufigen Nachstellens und Auswechselns abgenutzter Werkzeuge sowie zufolge, der Querverformung können Schienen ,beliebiger Länge bei - hoher , Vorschubgeschwindigkeit ohne Unterbrechungen nachprofiliert werden,.so daß auch eine Vielzahl von Schienen etwa gleichen Abnutzungs- bzw. Verformungsgrades zusammengestellt, aneinandergeschweißt und als praktisch/endloser Schienenstrang in einem Durchlauf der erfindungsgemäßen- Bearbeitung zugeführt werden kann. Dabei ist der Kraftaufwand für die Vorschubbewegung der. bearbeiteten Schienen nur gering, da zufolge der erfindungsgemäßen Verformung des Schienenkopfes quer zur Schienenlängsrichtung ein Verformungswiderstand - in Schienenlängsrichtung nicht zu überwinden ist Die Oberflächengüte der nachprofilierten Schiene,- ihre- Strukturdichte, Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit sind wesentlich besser als die einer spanabhebend·; bearbeiteten Schiene und liegen sogar höher als die entsprechenden Werte von Neuschienen. Die erwähnten Vorteile technischer Natur wirken sich in wirtschaftlicher Hinsicht in verminderten Gleisunterhaltungskosten, einesteils zufolge einer Verlängerung der Liegedauer der Schienen und anderenteils durch eine Herabsetzung der bisherigen Kosten für die Schienenaufarbeitung aus.In comparison with the known work-up processes, the process according to the invention has, in addition to those already pointed out a number of other significant advantages. One example is tool wear on the robust and therefore not very sensitive, easily exchangeable striking jaws of the Hammering machine limited and accordingly only slightly. Partly due to the omission of a frequent Adjustment and replacement of worn tools and as a result of the transverse deformation Rails, any length at - high, feed speed be re-profiled without interruptions, so that a large number of rails for example put together with the same degree of wear or deformation, welded together and as practical / endless Rail track can be fed to the machining according to the invention in one pass can. Here is the force required for the feed movement the. machined rails only slightly, because according to the deformation of the invention Rail head transversely to the longitudinal direction of the rail a deformation resistance - in the longitudinal direction of the rail The surface quality of the cannot be overcome re-profiled rail, - their- structural density, corrosion resistance and wear resistance are much better than those of a machining ·; edited Rail and are even higher than the corresponding ones Values from new rails. The mentioned advantages of a technical nature have an economic effect In terms of reduced track maintenance costs, partly due to an extension of the Length of stay of the rails and other parts by reducing the previous costs for rail refurbishment the end.

Von den nachfolgenden Patentansprüchen sind die Ansprüche 2 bis 4 als echte Unteransprüche zu werten, für deren Gegenstände nur Schutz im Zusammenhang mit- dem Gegenstand des Anspruchs 1 begehrt wird. :Of the following claims are Claims 2 to 4 are to be assessed as genuine subclaims, for their objects only protection in connection with the subject matter of claim 1 is desired. :

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Aufarbeitung abgenutzter Eisenbahnschienen- durch eine in Schienenlängsrichtung fortschreitende, spanlose Nachprofilirung, dadurch gekennzeichnet, daß eine einseitige Nachprofilierung des Schienenkopfes durch eine quer-zur Schienenlängsrichtung wirksame Druckgebung durch Hämmern erfolgt. -1. Process for reconditioning worn railroad tracks by one in the longitudinal direction of the rails progressive, non-cutting post-profiling, characterized in that one-sided post-profiling of the rail head takes place by applying pressure transversely to the longitudinal direction of the rail by hammering. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen im Anschluß an die spanlose Nachprofilierung des Schienenkopfes in an- sich bekannter Weise einem Vergütungs- und/oder Richtvorgang unterzogen werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the rails in connection with the non-cutting post-profiling of the rail head in a manner known per se a remuneration and / or straightening process. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, wobei warmverformt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen in an sich bekannter Weise aus der Verformungswärme heraus vergütet werden. 3. The method according to claims 1 and 2, wherein it has been thermoformed, characterized in that that the rails are remunerated in a manner known per se from the heat of deformation. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen vor der spanlosen Nachprofilierung ihres Kopfes in an sich bekannter Weise entgratet werden.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the rails in front of chipless post-profiling of their head be deburred in a known manner. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 946 942;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 775 876;Considered publications:
German Patent No. 946 942;
German utility model No. 1 775 876; Zeitschrift »Industrie-Rundschau«, 1958,
S. 14 bis 18."Industrie-Rundschau" magazine, 1958,
Pp. 14 to 18. 609 669/127 9.65 © Bundesdruckerei Berlin609 669/127 9.65 © Bundesdruckerei Berlin