Gießschweißen in Chicago

Gießschweißen von Schienenverbindungen der Chicago City Railway Co., 1899

Gießschweißverbindungen wurden mit einer Vielzahl verschiedener Gussformen für die Street Railways of Chicago unter einer Lizenz der Falk Manufacturing Company hergestellt, wie in der folgenden Veröffentlichung gezeigt wird:

Straßenbahn-Oberbau-Konstruktion in Chicago

Street Railway Journal, Band 15, Nr. 10, Oktober, 1899, S. 636-642.^[1]

Der Bau der elektrischen Straßenbahnen in Chicago folgte praktisch einfachen Regeln mit wenigen Ausnahmen. Als Unterbau wird kein Beton verwendet, sondern die 178 mm x 229 mm (7 Zoll und 9 Zoll) große Doppelkopfschienen werden direkt auf Schwellen aufnagelt, die auf Erde oder auf einer dünnen Schicht Schotter oder Kies am Boden eines ausgehobenen Grabens verlegt werden. Die Standardkonstruktion der Chicago City Railway wird in den beigefügten Fotos und Abschnitten gezeigt.

Fig. 23. — Querschnitt

Abb. 24. — Seitenansicht (mit 127 x 200 mm (5 x 8 Zoll) Eichen-Schwellen)

Abb. 25. — Oberbau der Chicago City Railway

Diese Konstruktion, auf 150 mm aus gebrochenem Stein, wird von der Firma für das Gleis einer 16 km Strecke auf der Halstead Street verwendet. In der von den Ingenieuren der Chicago Union Traction Company empfohlenen Unterkonstruktion, die jedoch nur bei der Verlängerung der Lake Street verwendet wurde, werden Eichenschwellen mit einer Länge von 127 mm x 178 mm x 1981 mm oder 2134 mm (5 Fuß x 7 Fuß x 6½ ft. oder 7 Fuß) mit einem Abstand von 610 mm (2 Fuß) von Mitte zu Mitte verlegt und in einem Schotterbett mit einer Tiefe von bis zu von 200 mm (8 Fuß) unter den Schwellen verlegt, wobei der Schotter gründlich gewalzt und nivelliert wird und auch zwischen den Schwellen eingefüllt wird. Generell scheint es, als hätte man in der Vergangenheit in Chicago nicht genug auf einen tiefen und dauerhaften Unterbau geachtet, denn der Boden in Chicago ist feucht bis schlammig, und die Gleise weisen an den Verbindungsstellen häufig Anzeichen einer unzureichenden Tragfähigkeit auf.

Abb. 46. — T-Profil-Schiene (Vingolschiene), Northwestern Elevated Railway

In der Vergangenheit wurden viele Schienenprofile verwendet, aber in der Praxis wird im Allgemeinen das in Abb. 28 gezeigte 7-Zoll-Profil (178 mm, 42,5 kg/m) der Lorain Steel Company verlegt. Das 9-Zoll-Profil (229 mm, 46,5 kg/m) desselben Unternehmens wird an einigen Stellen ebenfalls verwendet, ebenso wie die 9-Zoll-Cambria-Profile (229 mm, 45 kg/m), die in Abb. 26 und 27 dargestellt sind. Für die Hochbahnstrecken wird eine 5-Zoll-T-Profil-Schiene (127 mm) mit dem A.S.C. E. Standardprofil mit 40 kg/m verwendet (Abb. 46).

Bei allen Neuanschaffungen von Schienen durch die Chicagoer Oberbaufirmen wird eine Länge von 18,29 m (60 ft.) vorgegeben.

Die von Falk gegossene, geschweißte Schienenverbindung ist die Standardausführung der drei großen ebenerdigen Bahnsysteme in Chicago, und alle haben jetzt von der Falk Company eine Lizenz zur Durchführung eigener Schweißarbeiten erhalten. Wie sorgfältig die Details der gegossenen Schweißverbindungen sowohl für alte als auch für neue Gleise ausgearbeitet werden, lässt sich aus der Anzahl der von der Chicago City Railway Company verwendeten Falk-Gussformen ableiten, wie aus den beiliegenden Abbildungen hervorgeht.

Abb. 31. — Gussformen für das Gießschweißen von unterschiedlichen Profilen

Abb. 32. — Gießschweißverbindungen von unterschiedlichen Profilen

Abb. 33. — Gussformen für das Gießschweißen von Kombinationsverbindungen

Abb. 34. — Gussformen für das Gießschweißen von Kreuzungen

Die Chicago City Railway Company war eine der ersten Eisenbahngesellschaften des Landes, die diese Gießschweißverbindungen einführte. In den Jahren 1895 und 1896 wurden etwa 40.000 Verbindungen geschweißt, während es heute fast 100.000 Gießschweißverbindungen in ihrem System gibt.

Komplette Schweißausrüstungen mit Lizenzen sind jetzt im Besitz der North Chicago Street Railroad Company, der West Chicago Street Railroad Company, der Chicago Consolidated Traction Company und der Chicago City Railway Company. Die Calumet Company berichtet, dass sie beabsichtigt, ihre zukünftigen Arbeiten entweder nach dem Falk oder dem "American Improved"-Verfahren zu gießen.

Abb. 47. — Weber Joint, Northwestern Elevated Railway

Die Northwestern und Union Loop Elevated Railway Companies nutzen den Weber Joint, wobei sie in dieser Hinsicht der Praxis der Manhattan Company in New York folgen. Der Chicago Weber Joint ist in Abb. 47 dargestellt. Es ist 610 mm (24 Zoll) lang mit vier ¾-Zoll (ø19 mm) Schrauben und Muttern, die in das A.S.C.E.-Profil der Schiene mit 40 kg/m passen. Insgesamt wurden bisher etwa 77 km mit den Weber Joints ausgestattet.

Abb. 26-29. — Die in Chicago üblichen Straßenbahnschienenprofile

Selbstverständlich gibt es in Chicago eine immense Menge an komplizierten und teuersten "Spezialarbeiten" auf den Gleisen. Zusätzlich zu der großen Anzahl von Kreuzungen, Weichen, Kurven usw. der eigentlichen Straßenbahnlinien gibt es weit mehr Kreuzungen mit Dampfeisenbahnlinien als normalerweise in einer Stadt zu finden sind, da Chicago ein großes Eisenbahnzentrum ist, dessen Gleise in fast allen Fällen ebenerdig in das Geschäftszentrum der Stadt führen. Hinzu kommen weitere Komplikationen durch die Kreuzung von Cable Cars (Kabelbahnen) untereinander und mit Elektro- und Pferdeeisenbahnen, so dass Chicago insgesamt ein ausgezeichneter Ort ist, um zu studieren, wie man komplizierte technische Probleme im Gleisbau lösen kann.

So hat zum Beispiel die Weir Frog Company vor nicht allzu langer Zeit für die West Chicago Street Railroad Company zwei der kompliziertesten Kreuzungsnester an der Clinton und Randolph Street sowie an der Clinton und Madison Street gebaut. Diese Kreuzungen sind von ungewöhnlicher Länge, die Kreuzungen zwischen den Weichen messen knapp 40m, und der Abstand zwischen den Mittelpunkten gegenläufiger Kurven etwa 17.4 m. Jede Gruppe von Kreuzungen bestand aus sechzehn Herzstücken, vier speziellen Stahgussteilen, Doppelweichen und Führungsschienen, vier Einfachweichen und Führungsschienen, vier 90°-Winkelkreuzungen und sechs 38°-Winkelkreuzungen (auf Englisch: "These crossings are of unusual length, the intersections between switches measuring 130 ft., and between centers of opposite curves about 57 ft.. Composing each set of crossings there were sixteen frogs, four special, open hearth, caststeel, double switches and mates, four single switches and mates, four 90-deg. angle crossings and six 38-deg. angle crossings."). Alle wurden aus 9-Zoll-Cambria-Leitplanke mit einem Gewicht von 52 kg/m und 53,5 kg/m gefertigt.

Abb. 35. - Eine Kreuzung der Chicago Surface Railway und der Dampfeisenbahn

Die Johnson-Bauarten "Aufbau", "Stahlguss" und "Garantie" werden in Chicago ebenfalls ausgiebig genutzt, während die Chicago City Railway Company die gehärteten Herzstücke, Führungsschienen, Weichen usw. der Pennsylvania Steel Company für den Bau ihrer eigenen Kreuzungen und andere wichtige Spezialarbeiten verwendet.

In Abb. 36 ist eine Bogenkreuzung einer Straßenbahn mit einem Kabelbahngleis für Cable Cars dargestellt, die vor kurzem von der Chicago City Railway Company in der Twenty-second Street, Indiana Avenue und Cottage Grove Avenue eingebaut wurden. Es sollte von Interesse sein, darüber zu berichten, wie die alte, abgenutzte Kreuzung herausgenommen und die neue eingebaut wurde, um die Schnelligkeit zu veranschaulichen, mit der solche Arbeiten durchgeführt werden können.

Die neue Konstruktion der Innenkurve wurde in der Nacht des 18. Juli (1899) und die der Außenseite in der Nacht des 26. Juli (1899) in Position gebracht. Zuvor waren die Pflasterung und der Beton entfernt, die Gleis- und Schlitzschienen zerschnitten, die Schrauben gelockert und alles vorbereitet worden. Die alte Konstruktion des Gleises wurde entfernt und der neue Abschnitt zusammen mit den Drahtseilrollen betriebsbereit gemacht, nachdem das Drahtseil um 1 Uhr aufgehört hatte zu laufen, und die Strecke um 5 Uhr morgens betriebsbereit war - und dies sogar, ohne den Betrieb der Nachtpferdewagen zu unterbrechen. Ungefähr fünfzig Mann mit drei Aufsichtspersonen waren für die Arbeit erforderlich, wobei die Szene mit den üblichen Taschenlampen für Nachtarbeit und mit speziellen elektrischen Lampen, die an Masten am Fahrdraht hingen und von der Fahrleitung aus beleuchtet wurden, beleuchtet wurde. Jede Kurve mit ihrem Teil der Übergänge war zuvor vollständig auf dem Betriebsgelände des Unternehmens aufgestellt worden, und jeder Mann hatte Anweisungen erhalten, wie er seinen Teil der Arbeit ausführen sollte, wenn der Abschnitt eingebaut werden sollte, so dass die Installation, wie oben erwähnt, gutgedrillt in unglaublich kurzer Zeit durchgeführt werden konnte.

Abb. 36. — Kreuzung zwischen Straßenbahn und Kabelbahn der Chicago Cable Co

Dieser Gleisbogen hat einen Radius von etwa 24,3 m (80 ft.) und erstreckt sich über etwa 15,2 m (50 ft.) auf der Twenty-second Street und in etwa der gleichen Entfernung auf der Cottage Grove Avenue. In der neuen Konstruktion wurden gegossene Joche anstelle der schmiedeeisernen Joche der alten Konstruktion verwendet. Eine 7-Zoll-Schiene (178 mm) mit 7¾-in. (197 mm) hohen Leitschienen wurde verwendet. Dieser Gleisbogen wurde von der Falk Manufacturing Company, Milwaukee, konstruiert und von Assistant Superintendent Heidelberg und Track Master Stephens, Chicago City Company, eingebaut.

In Chicago wird in der Praxis allgemein, bei der Herstellung von Gießschweißverbindungen auf Kupferkabelverbindungen verzichtet, da man davon ausgeht, dass die stoffschlüssige Verbindung der Metalle, die durch das Gießen des geschmolzenen Eisens um die Schienenabschnitte beim Gießschweißen entsteht, eine elektrische Verbindung mit einer höheren Leitfähigkeit als die Schiene selbst bildet, was natürlich alles ist, was man sich wünschen kann. Um diese Verbindung zu fördern, achten alle Unternehmen beim Verschweißen der Schienen darauf, die Enden durch einen Sandstrahl gründlich zu reinigen. Elektrische Querverbindungen werden jedoch alle 150 m (500 ft) verwendet, um die Leitfähigkeit der beiden Schienen parallel zu vereinen. Bei gewöhnlichen Laschenverbindungen, von denen es in Chicago noch sehr viele gibt, werden jedoch die üblichen Kupferverbindungen praktisch aller existierenden Typen verwendet.