DE19746451A1 - Gießform zur aluminothermischen Verbindungsschweißung zweier auf Lücke verlegter Schienen - Google Patents
Gießform zur aluminothermischen Verbindungsschweißung zweier auf Lücke verlegter SchienenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/08—Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
- B22C9/082—Sprues, pouring cups
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/22—Moulds for peculiarly-shaped castings
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Gießform bestehend aus zwei Formhälften zur
aluminothermischen Verbindungsschweißung zweier auf Lücke verlegter
Schienen, bei der die beiden über den Schienen zusammengesetzten
Formhälften einen die gegenüberstehenden Schienenenden umschließenden
und an die Schienenform angepaßten Gießformhohlraum bilden, der mit
aluminothermisch erzeugtem Stahl füllbar ist, und bei der in jeder Formhälfte
mindestens ein in den Gießformhohlraum im Bereich des Schienenfußes
mündender Steiger ausgebildet ist.
Bei dem Verbindungsschweißen von Schienen spielen insbesondere die
unterschiedlichen Querschnitte von Schienenkopf und Schienenfuß eine
erhebliche Rolle, da der den Gießhohlraum im Bereich des Schienenfußes
auffüllende Stahl schneller abkühlt als der Stahl im Bereich des Schienenkopfs.
Es kann also zu unterschiedlicher Gefügebildung in den beiden Bereichen der
Verbindungsschweißung kommen; die Gefahr einer Lunkerbildung ist möglich.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Gießform
zu schaffen, bei der die Abkühlung im Bereich des Schienenfußes verlangsamt
wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Steiger in der
Nähe des Schienenfußes ein Abschnitt mit einer Querschnittsvergrößerung
vorgesehen ist.
Bei der erfindungsgemäßen Gießform wird bei Füllung des Steigers mit dem
erschmolzenen Stahl durch die Querschnittserweiterung längs eines Abschnitts
des Steigers in der Nähe des Fußabschnitts ein Wärmereservoir gebildet, aus
dem Wärme in den Schienenfußbereich der Schmelzverbindung strömt; dadurch
wird die Abkühlung des erschmolzenen und aufgefüllten Schienenfußbereichs
verlangsamt. Gleichzeitig kann bei Bedarf zur Vermeidung einer Lunkerbildung
auch noch schmelzflüssiges Material aus dem Reservoir in Richtung Schienenfuß
nachströmen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Querschnittsvergößerung im wesentlichen
zylindrisch oder kugelig bezogen auf die Achse des Steigers ausgebildet ist.
Zur leichteren Entlüftung des Gießhohlraums und zur sicheren Auffüllung des
Wärmereservoirs ist es zweckmäßig, wenn zwischen dem Gießhohlraum und
dem Steiger oberhalb der Querschnittsvergrößerung mindesten ein
Verbindungskanal vorgesehen ist.
Nach dem Auffüllen des Gießhohlraums ist es bei Erreichen eines gewissen
Erstarrungsgrads des eingefüllten Stahls erforderlich, die Form mit den Steigern
von den verschweißten Schienen abzuscheren. Bei den bekannten Gießformen
weist der Steiger einen sich von seinem unteren Ende gleichmäßig zum oberen
Ende hin erweiterten Querschnitt auf.
Erfindungsgemäß ist zur Erleichterung des Abscherens bei einer
gattungsgemäßen Gießform vorgesehen, daß in dem Steiger im Eingriffsbereich
des Abscherwerkzeugs eine Querschnittsverkleinerung ausgebildet ist.
Durch die Querschnittsverringerung wird die vom Abscherwerkzeug
aufzubringenden Kraft verkleinert.
Bei einer erfindungsgemäß mit einem Wärmereservoir versehenen Gießform ist
die Querschnittsverkleinerung vorzugsweise in Steigrichtung des Steigers
gesehen oberhalb der Querschnittsvergrößerung ausgebildet.
Bei der gattungsgemäßen Gießform ist der Gießhohlraum vorzugsweise über
einen Einguß, einen in die Formhälfte eingelegten Gießriegel und in den
Formhälften ausgebildeten Eingußkanäle mit dem aluminothermisch erzeugten
Stahl füllbar.
Bei der Gießform gemäß der vorliegenden Erfindung sind entweder in an sich
bekannter Weise gesonderte Eingußkanäle vorgesehen oder die Steiger selbst
werden erfindungsgemäß als Eingußkanäle verwendet. Eine solche
Doppelverwendung der Steiger ist auch bei Steigern ohne Wärmereservoir
möglich.
Bei den gattungsgemäßen Gießformen und bei den erfindungsgemäßen
Gießformen kann es zweckmäßig sein, nach dem Guß einen oberen Teil der
Form durch Abschlagen zu entfernen.
Um dies zu erleichtern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß jede Formhälfte auf
ihren sich quer zur Schienenrichtung erstreckenden Außenseiten im Bereich
oberhalb des den Schienenkopf aufnehmenden Teils des Gießformhohlraums mit
einer Einkerbung versehen ist.
Die Einkerbung erleichtert das gerichtete Abschlagen des oberen Formteils.
Die Erfindung soll nun an Hand der beigefügten Figuren näher erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt quer zur Schienenrichtung durch eine Formhälfte
einer über den Schienen zusammengesetzten Gießform
und
Fig. 2 einen Seitenansicht einer Formhälfte.
Die Fig. 1. zeigt eine Vertikalschnitt durch eine Formhälfte 1 einer Gießform 2,
deren andere Formhälfte 3 in der Fig. 2 als Seitenansicht dargestellt ist. In beiden
Figuren ist das von dem Gießhohlraum 4 umschlossenen Schienprofil dargestellt.
Der Gießhohlraum 4 ist in seiner Formgebung an die Formgebung des
Schienkopfs K, des Stegs S und des Fußes F angepaßt.
In jeder der beiden Formhälften 1 und 3 erstreckt sich mindestens ein Steiger 5
vom freien Ende des den Fuß F aufnehmenden Teils des Gießformhohlraums 4
schräg nach oben bis zur Oberseite der Formhälfte. Der Steiger weist einen
kreisförmigen Querschnitt auf. Andere Querschnittsformen wie rechteckig oder
teilgerundet sind möglich. In der Nähe des Fußes ist im dem Steiger 5 ein
Abschnitt 6 mit einem erweiterten Querschnitt ausgebildete, wobei die
Querschnittserweiterung deutlich größer ist als die in der Fig. 1 gezeigte
graduelle Querschnittserweiterung des Steigers zu seinem offenen Ende hin.
In Steigrichtung des Steigers 5 gesehen ist oberhalb der Querschnittserweiterung
6 eine Querschnittsverringerung 7 ausgebildet, die in Arbeitshöhe des beim
Abscheren der Steiger nach dem Guß eingesetzten Abscherwerkzeugs liegt.
Oberhalb der Abscherquerschnittsminimierung 7 ist der Steiger 5 mit dem
Gießhohlraum 4 über einen Verbindungskanal 8 verbunden.
Oberhalb des Schienenkopfs K ist in den beiden Formhälften 1 und 3 eine
Auflage für einen Gießriegel 9 vorgesehen.
Bei Durchführung einer Schweißung werden die beiden Formhälften über den
Schienenenden zusammengefügt und mit einer Dichtmasse gegen die
umschlossenen Schienen abgedichtet und ohne eingelegten Gießriegel 9 mittels
eines Brenners vorgewärmt. Nach Erreichen der Vorwärmtemperatur wird der
Gießriegel in seine in der Fig. 1 gezeigten Gußstellung gebracht und das
aluminothermische Reaktionsgemisch in einem über der Gießform angeordneten
nicht dargestellten Gießtiegel gezündet. Die Metallschmelze fließt aus dem Tiegel
auf den Riegel 9 und wird über von dem Riegel nicht abgesperrte Einlaßkanäle
10 in den Gießhohlraum 4 eingeleitet. Die Schmelze füllt den Gießhohlraum 4 auf
und flüssiges Metall kann in den Steiger von unten und von der Seite über den
Kanal 8 und damit in das Reservoir 6 eintreten. Nach Aufstieg des Stahls in den
Steigern beider Formhälften und Füllung des gesamten Gießraums läuft die
Schlacke über einen in der Fig. 1 angedeuteten Schlackenablauf 11 ab und wird
in an die Gießform anzuhängende, nicht gezeigte Auffangwannen aufgefangen.
Der Gießriegel kann auch so ausgebildet und angeordnet sein, daß unter
Verzicht auf die Kanäle 10 das Schmelzgut direkt in die Steiger einläuft, wobei
zusätzlich das Schlackenauffangvolumen in die Form integriert sein kann.
Der Wärmeinhalt des Reservoirs 6 sorgt dafür, daß die Abkühlung der Schmelze
im Bereich des Fußes F verlangsamt und an die Abkühlungsgeschwindigkeit des
Kopfs K bzw. des dazwischenliegenden Stegs S angepaßt wird. Bei Bedarf kann
aus dem Reservoir auch flüssiges Metall in den Fußbereich zurückströmen, um
Lunkerbildung oder Bildung von Mikrohohlräumen zu vermeiden.
Wie aus der Fig. 2 ersichtlich sind die beiden Formhälften 1 und 3 auf ihren sich
senkrecht zu den Schienen erstreckenden Außenflächen 12 mit einer Einkerbung
13 versehen, die ein Abschlagen des oberen Formteils erleichtert. Die
Außenflächen 12 erstrecken sich vertikal und dienen der Verspannung der
beiden Formhälften 1 und 3 zu einer Gießform mittels einer geeigneten
Spanneinrichtung, während die zu den Schienen parallelen Außenflächen 14
nach außen geneigt sind, wie die in der Fig. 1 gezeigt ist. Selbstverständlich
können die Wände 14 ebenfalls vertikal ausgebildet sein.
Claims (7)
1. Gießform bestehend aus zwei Formhälften zur aluminothermischen
Verbindungsschweißung zweier auf Lücke verlegter Schienen, bei der die
beiden über den Schienen zusammengesetzten Formhälften einen die
gegenüberstehenden Schienenenden umschließenden und an die
Schienenform angepaßten Gießformhohlraum bilden, der mit
aluminothermisch erzeugtem Stahl füllbar ist, und bei der in jeder
Formhälfte mindestens ein in den Gießformhohlraum im Bereich des
Schienenfußes mündender Steiger ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Steiger (5) in der Nähe des Schienenfußes (F) ein Abschnitt
(6) mit einer Querschnittsvergrößerung vorgesehen ist.
2. Gießform nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittsvergößerung (6) im wesentlichen zylindrisch oder
kugelig bezogen auf die Achse des Steigers ausgebildet ist.
3. Gießform nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Gießhohlraum (4) und dem Steiger (5) oberhalb der
Querschnittsvergrößerung (6) mindesten ein Verbindungskanal (7)
vorgesehen ist.
4. Gießform bestehend aus zwei Formhälften zur aluminothermischen
Verbindungsschweißung zweier auf Lücke verlegter Schienen, bei der die
beiden über den Schienen zusammengesetzten Formhälften einen die
gegenüberstehenden Schienenenden umschließenden und an die
Schienenform angepaßten Gießformhohlraum bilden, der mit
aluminothermisch erzeugtem Stahl füllbar ist, und bei der in jeder
Formhälfte mindestens ein in den Gießformhohlraum im Bereich des
Schienenfußes mündender Steiger ausgebildet ist, insbesondere
Gießform nach mindestens einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Steiger (5) im Eingriffsbereich des Abscherwerkzeugs eine
Querschnittsverkleinerung (7) ausgebildet ist.
5. Gießform nach mindestens einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer mit einem Wärmereservoir (6) versehenen Gießform (2; 1, 3)
die Querschnittsverkleinerung (7) in Steigrichtung des Steigers (5)
gesehen oberhalb der Querschnittsvergrößerung (6) ausgebildet ist.
6. Gießform bestehend aus zwei Formhälften zur aluminothermischen
Verbindungsschweißung zweier auf Lücke verlegter Schienen, bei der die
beiden über den Schienen zusammengesetzten Formhälften einen die
gegenüberstehenden Schienenenden umschließenden und an die
Schienenform angepaßten Gießformhohlraum bilden, der mit
aluminothermisch erzeugtem Stahl füllbar ist, und bei der in jeder
Formhälfte mindestens ein in den Gießformhohlraum im Bereich des
Schienenfußes mündender Steiger ausgebildet ist, wobei der
Gießformhohlraum über einen Einguß, einen in die Formhälfte eingelegten
Gießriegel und in den Formhälften ausgebildeten Eingußkanäle mit dem
aluminothermisch erzeugten Stahl füllbar, insbesondere Gießform nach
mindestens einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steiger (5) selbst die Eingußkanäle sind.
7. Gießform bestehend aus zwei Formhälften zur aluminothermischen
Verbindungsschweißung zweier auf Lücke verlegter Schienen, bei der die
beiden über den Schienen zusammengesetzten Formhälften einen die
gegenüberstehenden Schienenenden umschließenden und an die
Schienenform angepaßten Gießformhohlraum bilden, der mit
aluminothermisch erzeugtem Stahl füllbar ist, und bei der in jeder
Formhälfte mindestens ein in den Gießformhohlraum im Bereich des
Schienenfußes mündender Steiger ausgebildet ist, insbesondere
Gießform nach mindestens einem der Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Formhälfte (1; 3) auf ihren sich quer zur Schienenrichtung
erstreckenden Außenseiten (12) im Bereich oberhalb des den
Schienenkopf (K) aufnehmenden Teils des Gießformhohlraums (4) mit
einer Einkerbung (13) versehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997146451 DE19746451A1 (de) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | Gießform zur aluminothermischen Verbindungsschweißung zweier auf Lücke verlegter Schienen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997146451 DE19746451A1 (de) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | Gießform zur aluminothermischen Verbindungsschweißung zweier auf Lücke verlegter Schienen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19746451A1 true DE19746451A1 (de) | 1999-04-22 |
Family
ID=7846149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997146451 Withdrawn DE19746451A1 (de) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | Gießform zur aluminothermischen Verbindungsschweißung zweier auf Lücke verlegter Schienen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19746451A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104014743A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-09-03 | 大连金河铸造有限公司 | 导轨铸件铸造的改进工艺 |
CN109175675A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-11 | 华中科技大学 | 一种钢轨三丝熔嘴电渣焊焊接装置 |
-
1997
- 1997-10-21 DE DE1997146451 patent/DE19746451A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104014743A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-09-03 | 大连金河铸造有限公司 | 导轨铸件铸造的改进工艺 |
CN104014743B (zh) * | 2014-06-19 | 2015-11-11 | 大连金河铸造有限公司 | 导轨铸件铸造的改进工艺 |
CN109175675A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-11 | 华中科技大学 | 一种钢轨三丝熔嘴电渣焊焊接装置 |
CN109175675B (zh) * | 2018-09-14 | 2020-06-30 | 华中科技大学 | 一种钢轨三丝熔嘴电渣焊焊接装置 |
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Legal Events
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