DE257824C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 257824 KLASSE Ta. GRUPPE

WILLIAM HENRY MORGAN in ALLIANCE, Stark County, Ohio, V. St. A.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. August 1910 ab.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausschmieden des Kopfes von abgenutzten Eisenbahnschienen oder ähnlichen Werkstücken. Es ist bekannt, derartige Werkstücke in einer solchen Weise auszuwalzen, daß die auf einem hin und her gehenden Bett festgehaltenen Schienen längs ihrer ganzen Breitseite mittels einer Walze ausgewalzt werden. Hiervon unterscheidet

ίο sich das vorliegende Verfahren dadurch, daß das Werkstück schrittweise durch eine Zubringervorrichtung in einem den Fuß und den Steg des Werkstückes umfassenden zweiteiligen Gesenk vorgeschoben und dann festgehalten und der Kopf der Schiene von einem schwingbar oder hin und her. bewegbar angeordneten Schmiedewerkzeug zu einem Flansch ausgeschmiedet wird. Da bei dieser Anordnung eine Bewegung des die Schienen tragenden Teiles während ihrer Bearbeitung wegfällt und außerdem eine schrittweise Bearbeitung der Schiene erfolgt, so wird einerseits der Energieverbrauch der Maschine erheblich vermindert und andererseits ein ununterbrochener Betrieb erzielt.

Eine Maschine zur Ausführung des Verfahrens ist in den Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Fig. ι ist eine Ansicht der Vorrichtung quer zur Längsrichtung des Arbeitsstückes. Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt bzw. Aufriß.

Fig. 2 a zeigt die Gesenkträger von oben, wobei der Maschinenrahmen dicht über den Gesenkträgern geschnitten ist.

Fig. 3 zeigt im Längsschnitt die Vorrichtung mit teilweise noch im Ofen befindlicher Schiene während der Bearbeitung.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht des Trägers für das die Streckung bewirkende Werkzeug.

Fig. 5 ist ein Schnitt durch die Gesenkträger.

Fig. 6 und 7 zeigen die Gesenke im Schnitt und Ansicht von der Seite und von oben.

Fig. 8 zeigt die Speisewalzen von der Seite.

Fig. 9 ist eine zu Fig. 4 gehörige Draufsicht.

Tn Fig. 10 ist eine zum Teil bearbeitete Schiene schaubildlich dargestellt.

Fig. 11 und 12 zeigen in Ansicht und im Schnitt eine andere Ausführungsform der Vorrichtung.

Fig. 13 und 14 zeigen von der Seite und von oben das zugehörige obere Werkzeug von pflugartiger Form, und '

Fig. 15 stellt den von diesem Werkzeug! teilweise ausgeschmiedeten Kopf der Schiene dar.

Der Ofen 1 (Fig. 3) besitzt eine Öffnung 2 in Richtung der Speisewalzen 3 und 4. Die Walze 3 ist auf jeder Seite in einem Winkelhebel 5 gelagert, deren jeder an seiner Biegung in einem von dem Gehäuse 6 getragenen Läger drehbar ist. Ebenso . ist die Walze. 4

beiderseitig bei 41 in von am Gehäuse 6 angebrachten Lagern getragenen Winkelhebeln 7 gelagert.

Die Winkelhebel 5 und 7 sind mit den Enden von Verbindungsstücken 8 drehbar verbunden, deren jedes in der Mitte bei 81 (Fig. 8) an einem Hebel 9 drehbar befestigt ist.

Die Hebel 9 sind an einem Ende bei 10 im Maschinengerüst fest gelagert, während ihre anderen Enden mit dem Kolben 11 eines hydraulischen Preßzylinders 12 verbunden sind. Sobald der Kolben nach innen gedrückt wird, werden die Winkelhebel 5 und 7 um ihre Drehpunkte gedreht, wodurch die Speisewalzen mit dem Werkstück in Berührung kommen.

Die obere Walze 3 wird angetrieben, um das Werkstück allmählich zwischen die . in Gesenkträgern 16 (Fig. 2 und 2 a) gelagerten Gesenke 15 vorzuschieben.

Die Gesenkträger sind schwingbar in dem Gehäuse 6 gelagert und besitzen je zwei nach innen ragende Arme 17 (Fig. 5). Die Arme der Gesenkträger sind durch Glieder 18 derart verbunden, daß sie gleichförmig schwin-, gen. Jeder Träger besitzt ein schräg aufwärts gerichtetes Horn 19 (Fig. 2), welche Hörner mit an dem Werkzeugträger 21 befestigten Rollen 20 in Eingriff stehen und das Schwingen der Gesenkträger mit den Gesenken veranlassen.

Die Träger besitzen Aussparungen zur Aufnahme der Gesenke 15, welche der Form der Schiene 14 entsprechende Aussparungen besitzen (Fig. 2 und 6). Wenn die Gesenke 15 um die Schiene 14 geschlossen sind, stützen sie sich während der Bewegung des Schmiede- bzw. Streckwerkzeuges 22 auf dem Kopf der erhitzten Schiene auf dem Amboß 61 (Fig.2).

Die Schiene wird aus dem Ofen 1 durch die Speisewalzen 3 und 4 absatzweise (beispiels- \veise 12 mm bei jeder Bewegung) zwischen die Gesenke vorgeschoben, wo der Kopf der erhitzten Schiene durch das Schmiedewerkzeug 22 bearbeitet wird. Dieses Werkzeug kann, wie in Fig. 3 dargestellt, teils zylindrisch, teils abgestumpft kegelförmig sein.

Es ist in dem Werkzeugträger 21 gelagert, wobei seine Achse parallel zur Vorschubrichtung des von ihm bearbeiteten Werkstückes und sein schmaleres Ende auf die Speisewalzen 3 und 4 zu gerichtet ist.

. Der Träger 21, der außer dem Werkzeug 22 auch die Rollen 20 trägt (Fig. 2), ist auf der im Gehäuse 6 gelagerten Welle 23 schwingbar befestigt. Er ist durch die Pleuelstange 24 (Fig. 2) mit der vom Motor 26 durch das Vorgelege 27 und 28 angetriebenen Kurbelwelle 25 verbunden.

Wenn die Kurbelwelle 25 in Umdrehung versetzt wird, wird der Werkzeugträger 21 in Schwingung versetzt und bringt bei jeder Sclwingung das Werkzeug in Berührung mit dem zwischen den Gesenken 15 festgeklemmten Schienenstück und führt es über dasselbe hin.

Wenn das Ende der Schiene 14 sich dem Werkzeug 22 nähert, ergreift das kegelförmige Ende des letzteren das obere Ende des Schienenkopfes (Fig. 3), preßt es und quetscht es nach der Seite heraus, wobei die schwingende Bewegung in der einen Richtung das Material nach einer. Richtung drückt, während es durch die Rückbewegung veranlaßt wird, nach der entgegengesetzten Richtung zu fließen, wodurch ein verhältnismäßig breiter Flansch entstanden ist, sobald das Schienenstück an dem hinteren zylindrisehen Ende des Werkzeuges 22 angelangt ist, welcher Flansch hinsichtlich seiner Form genau den entsprechenden Aussparungen im oberen Teil der Gesenke entspricht (vgl. Fig. 2). ■

Diese Bewegung der Schiene durch die Gesenke geschieht schrittweise. Das Werkstück gelangt zuerst in den Bereich des kegelförmigen Teiles des Werkzeuges, welches allmählich den Kopf der Schiene in einen breiten, zu beiden Seiten des Steges verlaufenden Flansch auswalzt, und hierauf unter das letzte zylindrische Ende des Werkzeuges, wo es seine endgültige Form erhält.

Die Speisewalze 3 ist mit einem Zahnkranz versehen, in den eine an dem Hebel 31 drehbar befestigte Klinke 30 eingreift. Der Hebel 31 ist auf die Welle der Speiserolle 3 aufgesetzt und wird durch eine Feder32 (Fig. 8) niedergehalten. Das äußere Ende des Hebels 31 ragt in den Bereich einer doppelten, von dem Träger 21 getragenen Nockenscheibe 33 (Fig. 4), und bei jedem Hub (d.h. zweimal auf jede volle Schwingung) des Werkzeugträgers hebt die Nockenscheibe den Hebel 31. Hierdurch schaltet die Klinke 30 die Speisewalze derart weiter, daß das Werkstück um ein bestimmtes Stück vorgerückt wird, dessen Länge beliebig eingestellt werden kann.

Der Vorschub geschieht in dem Augenblick, wenn ,der Werkzeugträger sich nahe dem Hubende befindet und das Werkzeug außer Berührung mit dem Werkstück ist.

Das Horn 19 jedes Gesenkträgers besitzt nahe seinem äußeren Ende eine Verdickung 34, auf welche die Rolle 20 kurz vor Beendigung des Werkzeughubes rollt.

Wenn die Rolle 20 auf die Verdickung 34 gelangt, drückt sie das Horn 19 herab und kippt hierdurch die entsprechende Gesenkhalf te um die Achse des entsprechenden Trägers 16. Da die beiden Träger gelenkig

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verbunden sind, so werden beide Gesenkhälften gleichzeitig und gleichmäßig derart gekippt, daß sie das Werkstück freilassen. Dieser Zustand wird aufrechterhalten, solange die Rollen 20 auf den Verdickungen 34 rollen.

Während dieser Zeit wird das von den Gesenken losgelassene Werkstück in Richtung der Werkzeugachse bei jedem Hub vorgeschoben.

Fig. 11, 12- und 13 zeigen eine Ausführungsform, bei welcher ein auf- und abwärts bewegbarer Stempel 36 das seitlich schwingende Werkzeug ersetzt. Dieser Stempel besitzt eine dreieckige Grundfläche (Fig. 14) und ist an der Vorderseite mit einer abwärts abgeschrägten Nase 37 und seitlich mit abwärts und einwärts gesenkten Flächen 38 versehen. Die untere Fläche kann auf ihre ganze

.20 Ausdehnung flach und ungebrochen ausgeführt werden, in dem Ausführungsbeispiel sind aber das Innere und die Rückseite ausgespart. Die untere Fläche kann mit der Oberfläche des unteren Gesenkes parallel verlaufen oder kann mit ihrer Vorderkante 37 tiefer stehen. Der Stempel kann auch, in der Querrichtung leicht konvex ausgebildet werden, so daß der breite Flansch des Werkstückes konkav wird.

Die Kniehebel sind an dem oberen Ende des Gehäuses aufgehängt und werden durch die Pleuelstange 24 mit der Kurbelwelle 25 des Motors 26 verbunden.

Der Stempel 36 ist mit der Spitze seiner Nase 37 in der senkrechten Ebene des Steges des Werkstückes gelegen und bewegt sich zwischen den Führungen 40 unter Einwirkung der Pleuelstange 24 und der Kniehebel 39 auf und ab. <

Bei jeder Bewegung der Pleuelstange 24 wird das auf und ab gehende Schmiedewerkzeug 36 angehoben und dann auf den Kopf oder die Verdickung des Werkstückes herabgedrückt.

Im angehobenen Zustand befindet sich die Unterkante der Nase 37 des Werkzeuges in einer Ebene unter der Oberfläche des Kopfes des Werkstückes, und der Vorschub des letzteren geschieht in der Regel um ein Stück, das kleiner ist als der Abstand zwischen der oberen Ecke 41 und der unteren Ecke 42 der Nase 37, so daß der Schienenkopf stets von der abwärts und rückwärts geneigten Vorderkante der Nase 37 gefaßt wird.

Sobald sich das Werkstück dem Stempel 36 nähert, kommt die Nase desselben mit dem vorderen Teil des Werkstückes in Berührung, schneidet oder furcht denselben infolge ihrer Form und· quetscht den Flansch schließlich in seine seitliche Lage. Zwischen den einzelnen Schlägen des Stempels 36 wird das Werkstück vorgeschoben, wobei das Stück, um das das Werkstück vorgeschoben wird, wie schon gesagt, nicht größer ist als der Abstand zwischen den Ecken 41 und 42 der Nase 37.

Derart verlängert jeder Schlag des Werkzeuges die von dem vorigen Schlag ge- ■ schnittene Furche, und die untere Ecke 42 der Nase wird immer innerhalb der von dem vorigen Schlag geschnittenen Furche sein. Die Seitenflächen des Werkzeuges sind, wie bei 38, geneigt, so daß der Kopf des Werkstückes, wenn er gegen das Werkzeug vorgeschoben wird, nach den Seiten gequetscht wird, bis er die Aussparung der unteren Gesenke 15 ausfüllt. Da der Stempel 36 an seinem Vorderende tiefer steht oder auch der Quere nach konvex geformt ist, erhält der fertige Flansch einen trogartigen Querschnitt. Das Werkstück wird fortschreitend vorgeschoben und gelangt zuerst an die geneigte Nase 37, die den ersten dreieckigen Schnitt oder Furche macht. Wenn dieses gefurchte Stück unter den Stempel 36 gelangt, wird es nach und nach breit gedrückt, so daß es vollständig oder nahezu vollständig die Aussparung in den Gesenken ausfüllt. Die Gesenkhälften werden geöffnet und geschlossen durch Finger 43 an den Kniehebeln 39, die auf die Hörner 19 an den Gesenkträgem 19 einwirken.

Als Material werden vorzugsweise ausgediente Eisenbahnschienen verwendet. Man kann daraus durch Ausschmieden des Kopfes zti einem breiten Flansch ein Schwellenmaterial herstellen,, das den Eisenbahnschienen an Haltbarkeit gleichwertig ist.

Wie üblich, wird der breite aus dem Schienenkopf 35 hergestellte Flansch als Fuß der Schwelle verwendet, auch können das Schmiedewerkzeug oder das Gesenk oder beide mit Rippen versehen sein, die auf den oberen oder unteren oder beiden Flächen des Flansches Furchen hinterlassen. Hierdurch wird ein Wandern der Schwellen vermieden.

An der Vorrichtung sind die Haltevorrichtungen sowie das Werkzeug kurz im Vergleich zu der Schiene, und die Schiene wird der Länge nach unter das Werkzeug geschoben, so daß Werkstücke von beliebiger Länge bearbeitet werden können, ohne daß eine besondere Einstellung nötig wäre. Weiterhin kann, da die Presse dicht neben dem Ofen angeordnet ist, die in der Bearbeitung befindliche Schiene teilweise noch im Ofen stecken, während ein großes Stück derselben bereits ■ bearbeitet ist, so daß die Schiene stets die nötige Hitze zur Bearbeitung besitzt.

Die Schienen verlassen die Vorrichtung vollkommen gerade, so daß sie nachher nicht mehr gerichtet werden müssen, und werden

dann zu Schwellen von beliebiger Länge zerschnitten.

Claims (3)

Patent-Anspruch E:

1. Verfahren zum Ausschmieden des Kopfes von abgenutzten Eisenbahnschienen oder ähnlichen Werkstücken, bei dem der Kopf des Werkstückes quer zu dessen Längsachse ausgeschmiedet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück schrittweise durch eine Zubringervorrichtung in einem den Fuß und den Steg umfassenden zweiteiligen Gesenk vorgeschoben und dann festgehalten und der Kopf des Werkstückes von einem schwingbar oder hin und her bewegbar angeordneten Schmiedewerkzeug zu einem Flansch ausgeschmiedet wird.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den Fuß und Steg des Werkstückes umfassenden, in Gesenkträgern (16, 16) gelagerten Gesenkhälften (15, 15) mit Gesenkhörnern (19, 19) versehen sind, deren Verdickungen (34,34) beim Auflaufen der an dem schwingbar aufgehängten Werkzeugträger (21) gelagerten Rollen (20,20) das Auseinanderschwingen der Gesenkhälften zwecks Freigabe und Weiterbewegung des Werkstückes veranlassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem schwingenden Werkzeugträger (21) ein Kurvenstück (33) angebracht ist, auf dessen Laufbahn das rückwärtige Ende eines Schalthebels (31) geführt wird, dessen Ausschläge mittels einer abgefederten Klinke (30) die Speisewalze (3) weiterschalten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.