AT400427B - Stationäre anlage zum schmieren von schienen - Google Patents

Description

AT 400 427 B

Zur Schmierung von Schienen wurden bereits mobile, d.h. auf Schienenfahrzeugen montierte Schmiervorrichtungen bekannt. So sind etwa bei einer Vorrichtung gemäß der DE-OS 36 34 165 nahe dem Radspurkranz des Schienenfahrzeuges Schmierdüsen angebracht. Die Schmierung erfolgt bei der bekannten Einrichtung jeweils abhängig von einer von der Lokomotive zurückzulegenden Streckeneinheit. Die Streckeneinheit kann durch eine sogenannte "Kurvenmeldeeinrichtung" abgewandelt werden. Die Auslösung einer Schmierstoffabgabe erfolgt dann nach korrekter Ausrichtung des Rades und der Düse auf die Schiene. Damit wird unabhängig vom Erfordernis, d.h. vom Auftreten von Quietschgeräuschen, ein Schmiervorgang ausgelöst. Schmiermittelverschwendung und damit einhergehende Umweltbelastung sind damit unausbleiblich.

Die CH-PS 670 427 beschreibt eine Schmiereinrichtung für Rillenschienen, wobei die Einrichtung auf dem Schienenfahrzeug montiert ist, also ebenfalls eine mobile Anlage. Als Schmiermittel dient dabei ein Pulvergemisch, das gegen die Vorderseite der Räder gerichtet wird. Am Fahrzeug vorgesehene Sensoren stehen mit dem Pulverförderer in Arbeitsverbindung. Der Sensor ist dabei elektromagnetischer oder elektronischer Bauart und bewirkt das Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors des Pulverförderers je nach der Art der ausgestrahlten Schwingungen oder Wellen. Um welche Art von Schwingungen oder Wellen es sich dabei handelt, ist dem Dokument nicht zu entnehmen. Das durch die Streudüse verteilte Streugut soll auf den Laufflächen der Schienen und den oberen Teilen der Wände der Schienenrillen Beschichtungen erzeugen, die reibungsmindern wirken. Eine Bedarfsschmierung ist auch bei dieser Einrichtung nicht erzielt.

Unterschiedlich zum Vorerwähnten betrifft die Erfindung eine Stationäre Anlage zum Schmieren von Schienen, insbesondere in Gleisbögen, um Quietschgeräusche zu vermeiden bzw. zu vermindern mit einer Einrichtung zur Steuerung des insbesondere von einem Akkumulator mit Energie versorgbaren Antriebsmotors einer Pumpe zur Förderung des Schmiermittels, wobei im Bereich der Schmierstelle Sensoren für die Anwesenheit eines Zuges im Schmierbereich und mindestens ein Zeitgeber für die Pumpenlaufzeit angeordnet sind. Bei stationären Schmieranlagen wurde es aus der CH-PS 635 282 bekannt, jedesmal, wenn ein Zug in den Kurvenbereich einfährt, einen Schmiervorgang durchzuführen. Hiebei wird gemäß dem letztgenannten Dokument ein Kurzschluß zwischen den Rädern und den Fahrzeugachsen erzeugt, der dazu benutzt wird, ein elektromagnetisches Ventil auszulösen, das seinerseits dann den eigentlichen Schmiervorgang auslöst. Für den Betrieb der bekannten Anlage ist ein Druckluftbehälter erforderlich, der entweder nach einer Leerung als Ganzes ersetzt werden muß oder zumindest wieder befüllt werden muß. Weiters entstehen in der bekannten Anlage Drücke, die theoretisch 72 bar betragen, in der Praxis jedoch immer noch in der Größenordnung von 50 bar liegen. Dies ist für den Betrieb schon aus Sicherheitsgründen äußerst problematisch.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Auslösung eines Schmiervorganges nicht aufgrund von Quietschgeräuschen, sondern jedesmal vor dem Passieren eines Schienenfahrzeuges. Ähnlich der aus der CH-PS 635 282 bekanntgewordenen Einrichtung arbeitet auch die durch die AT-PS 384 791 bekanntgewordene Einrichtung. Auch bei dieser Anlage handelt es sich um eine stationäre Anlage, die ebenfalls durch Treibgas betrieben wird. Das Schmiermittel wird dabei unmittelbar vor dem Passieren eines Schienenfahrzeuges auf die Schiene "geschossen". Der Strahl durchsetzt dabei den Luftraum, sodaß durch Fahrtwind der Schmierstoffstrahl noch bevor er auf die richtige Stelle der Schiene auftritt, weggeblasen werden kann. Da unmittelbar vor dem Passieren eines jeden Schienenfahrzeuges ein Schmierschuß ausgelöst wird, handelt es sich bei der bekannten Anlage ebenfalls um keine Bedarfsschmierung. Die Treibgasbehälter der bekannten Anlage stehen unter hohem Druck (ungefähr 50 bar), was aus Sicherheitsgründen, wie bereits im Zusammenhang mit der CH-PS 635 282 erwähnt, problematisch ist. Ebenso müssen auch bei der aus der AT-PS 384 791 bekannten Einrichtung, die Druckmittelbehälter getauscht werden. Da die Druckmittelbehälter entsprechende Größe aufweisen müssen, gestaltet sich der Tausch jedenfalls schwierig, insbesondere wenn solche Anlagen etwa zur Schmierung von Gleisanlagen von Straßenbahnen in Städten benutzt werden.

In der US-Patentschrift 4 856 617 ist eine Einrichtung zur Steuerung des Antriebsmotors einer Pumpe zur Förderung von Schmiermittel zum Schmieren von Schienen beschrieben, wobei die Antriebsenergie für den Antriebsmotor von einem Akkumulator geliefert wird. Im Bereich der Schmierstelle sind Sensoren für die Anwesenheit eines Zuges im Schmierbereich vorgesehen. Dieser Radsensor ist als eine Art Druckdose ausgebildet und zwischen dem Schienenfuß und dem Gleisbett angeordnet. Weiters ist in der bekannten Anlage auch mindestens ein Zeitgeber für die Pumpenlaufzeit vorgesehen. Mit dem bekannten System wird vor allem versucht, das Schmiermittel abhängig von der Viskosität und der Energiequelle jeweils in richtiger Dosierung an die Schiene zu bringen. Hiezu ist bei jedem Schmiervorgang ein gesonderter Testlauf vorgesehen, aufgrund dessen dann die richtige Pumpenlaufzeit gegeben wird. Da die aus der US-Patentschrift bekannte Anlage jedesmal bei Anwesenheit eines Zuges im Schmierbereich ausgelöst wird, ist eine Bedarfsschmierung nicht möglich. Der Schmierzykius wird vielmehr unabhängig davon, ob Quietsch- 2

AT 400 427 B geräusche auftreten oder nicht, durch die bloße Anwesenheit des Zuges und den Druck der Räder auf die Schiene ausgelöst.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Anlage so zu gestalten, daß Schmiermittel nur bei Bedarf, d.h. bei Auftreten von Quietschgeräuschen, abgegeben wird. Erreicht wird dies dadurch, daß bei einer Stationären Anlage zum Schmieren von Schienen, insbesondere in Gleisbögen, um Quietschgeräusche zu vermeiden bzw. zu vermindern eine Einrichtung zur Steuerung des insbesondere von einem Akkumulator mit Energie versorgbaren Antriebsmotors einer Pumpe zur Förderung des Schmiermittels vorgesehen ist, wobei im Bereich der Schmierstelle Sensoren für die Anwesenheit eines Zuges im Schmierbereich und mindestens ein Zeitgeber für die Pumpenlaufzeit angeordnet sind, gemäß der Erfindung als Sensor ein Schallschwingungssensor, z.B. ein Mikrofon, zur Aufnahme von Schallschwingungen, insbesondere von Körperschallschwingungen der Schiene vorgesehen ist, dessen Signale, gegebenenfalls nach Durchgang durch einen Verstärker, einem Selektivverstärker, insbesondere einem aktiven Bandpaß zur Ausfilterung eines, z.B. zwischen 3000 und 4000 Hz gelegenen, den Quietschton von insbesondere 3150 Hz enthaltenden Frequenzbereiches zuführbar sind, wobei das Ausgangssignal des Selektivverstärkers, gegebenenfalls nach Passieren einer Zweiweg-Gleichrichterstufe einem, z.B. als Schmitt-Trigger ausgebildeten, Schwellenwertschalter zuführbar ist, an dessen Ausgang der mindestens eine Zeitgeber angeschlossen ist, der ein Schaltrelais des Antriebsmotors der Pumpe ansteuert, wobei im Zeitgeber Verzögerungszeiten für das Einschalten des Antriebsmotors und die Laufzeit des Motors einstellbar sind. Bei Anwendung der erfindungsgemäß ausgebildeten Steuereinrichtung wird die Schmierung durch das Quietschgeräusch der Räder auf den Schienen ausgelöst, somit eine Bedarfsschmierung verwirklicht. Durch die gezielte Schmierung ist es möglich, den Schmiermittelverbrauch um etwa 33 % zu vermindern. Die Zeitgebermodule erlauben es dabei, einerseits die Einschaltdauer auf Werte zwischen 1 bis 30 sec zu beschränken und zu verhindern, daß die Anlage zweimal hintereinander, sohin im Bereich zwischen 1 bis 30 sec sich einschaltet, womit vermieden wird, daß ein und dieselbe Zuggarnitur im Bereich einer Kurve, in welcher Quietschgeräusche beim Durchfahren auftreten, mehr als einen Schmiervorgang auslöst. Durch eine Verzögerung (von 1/10 sec bis 1 sec) des Einschaltvorganges, die ebenfalls über die Zeitgebermodule eingegeben werden kann, wird vermieden, daß kurzzeitige Quietschtöne bereits Anlaß zur Auslösung eines Schmiervorganges geben. Unterschiedlich zu mobilen Anlagen wird vermieden, jeden Zug mit einer Schmieranlage auszustatten und Schmiermittel mitzuführen.

Die erfindungsgemäße Anlage zum Schmieren von Schienen, zeichnet sich weiters dadurch aus, daß die, insbesondere als Zahnradpumpe, ausgebildete, Förderpumpe in einem einen Tank für ein hydraulisches Medium, insbesondere Öl zur Betätigung einer Fettpresse und ein Umschaltventil enthaltenden Kreis angeordnet ist, wobei vom Umschaltventil eine Leitung zum Zylinder der Fettpresse abgeht, wobei von dem das Fett enthaltenden Zylinderraum, der insbesondere von dem Zylinderraum für das hydraulische Medium getrennt ist, absperrbare Leitungen wegführen, die an die zu schmierenden Schienen, insbesondere an die Rillen von Rillenschienen, anschließbar sind und das Umschaitventii in einer Stellung die von der Pumpe abgehende Druckleitung mit der zum Zylinder der Fettpresse führenden Leitung verbindet, in der anderen Stellung hingegen die letztgenannte Leitung mit dem Tank für das hydraulische Medium verbindet und daß in an sich bekannter Weise in den das Fett enthaltenden Zylinderraum der Fettpresse eine absperrbare Fülleitung mündet. Die in der vorgenannten Weise ausgebildete Anlage weist ein geschlossenes Hydrauliksystem auf, über welches die Schmiermittelpresse betätigt wird. Das zum Austreiben des Schmiermittels aus der Schmiermittelpresse verwendete hydraulische Medium wird beim Befüllen des Zylinders der Schmiermittelpresse mit dem Schmiermittel wieder in den Tank zurückverdrängt. Hiezu bedarf es lediglich eines Umschaltens des Umschaltventiles, um die Leitung, über welche der Zylinder der Schmiermittelpresse mit dem hydraulischen Medium beaufschlagt wird, mit der zum Tank für das hydraulische Medium führenden Leitung zu verbinden und die Absperrorgane in den vom Zylinder der Schmiermittelpresse zu den Schienen abgehenden Leitungen zu schließen. Die Anlage steht nur während des Schmiervorganges unter Druck und ist die übrige Zeit drucklos. Im Zylinder der Schmiermittelpresse sind Vorkehrungen zu treffen, die verhindern, daß sich das hydraulische Betätigungsmedium mit dem Schmiermittel (Fett) mischt, beispielsweise durch Unterteilung des Zylinderraumes durch einen Kolben, eine Membran, insbesondere Rollmembran u.dgl.

In weiterer Ausgestaltung der Anlage kann vorgesehen werden, daß eine das Umschaltventil umgehende Bypaßleitung vorgesehen ist, in welcher ein, insbesondere justierbares, Druckbegrenzungsventil angeordnet ist. Wird der im Druckbegrenzungsventil eingestellte Druck (Betriebsdruck) überschritten, beispielsweise durch eine Verstopfung der Leitung oder auch durch ein anderes Gebrechen, öffnet das Druckbegrenzungsventil und läßt das hydraulische Medium über die Bypaßleitung in den Tank laufen.

Als Spannungsquelle für den Antriebsmotor der Pumpe wird bevorzugt ein Akkumulator, insbesondere ein Bleiakkumulator vorgesehen. Die Anlage ist solcherart unabhängig vom Netz. Bleiakkumulatoren haben 3

AT 400 427 B den Vorteil, daß die Einbaulage beliebig sein kann und, bedingt durch das feste lonenübertragungsmedium, keine Bildung von Gasen auftritt.

Die gesamte Anlage zum Schmieren der Schienen kann in einem Stahlgehäuse untergebracht werden, das zwischen den Schienen eines Geleises angeordnet wird. Die Außenbreite des Gehäuses beträgt 1295 mm, seine Höhe 180 mm und seine Länge 1400 mm.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen, Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Steuerung, Fig. 2 eine erfindungsgemäße Anlage in Draufsicht, bei abgenommenem Gehäusedeckel, Fig. 3 eine Vorderansicht der Anlage gemäß Fig. 2, und Fig. 4 einen teilweisen Querschnitt durch den inneren Schienenstrang im Bereich der Schmiermittelzuführung mit einem Radkranzabschnitt.

In der Zeichnung ist mit 7 der Antriebsmotor einer Pumpe 9 zur Förderung von Schmiermittel, u.zw. zur indirekten Förderung von Schmiermittel zum Schmieren von Schienen bezeichnet. Hiebei ist im Bereich der Schmierstelle ein z.B. von einem Mikrofon gebildeter Sensor 1 zur Aufnahme von Schallschwingungen, insbesondere von Körperschallschwingungen der Schiene, wie sie durch die Laufräder in Schienenbögen erzeugt werden, vorgesehen. Die Signale des Sensors 1 werden,gegebenenfalls nach Durchgang durch einen Verstärker 2, einem Selektivverstärker zugeführt, der bevorzugt von einem aktiven Bandpaß 3 gebildet wird und dazu dient, eine Frequenz, die etwa zwischen 3000 und 4000 Hz gelegen ist, auszufiltern. In diesem Frequenzbereich liegt auch der Quietschton, der im Regelfall 3150 Hz beträgt. Das Ausgangssignal des Bandpasses 3 wird, nachdem es gegebenenfalls auch durch eine Zweiweggleichrichterstufe 4 geführt wurde, einem Schwellenwertschalter 5 zugeführt, der als Schmitt-Trigger ausgebildet sein kann. Am Ausgang des Schwellenwertschalters 5 liegt dabei mindestens ein Zeitgebermodul 8, der ein Schaltrelais 6 für das Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors 7 der Pumpe 9 ansteuert. Im Zeitgebermodul sind Verzögerungszeiten für das Einschalten des Antriebsmotors 7 sowie Zeiten für den Betrieb des Motors 7 einstellbar.

Aus den Fig. 2 und 3 ist die Anlage zum Schmieren von Schienen ersichtlich, wobei die Steuerung 10 für den Antriebsmotor 7 der Förderpumpe 9 für das Schmiermittel ersichtlich ist. Die Förderpumpe 9 kann dabei als Zahnradpumpe ausgebildet sein. Die Förderpumpe 9 liegt in einem ein Umschaltventil 12 und einen Tank 11 für ein hydraulisches Medium enthaltenden Kreis. Vom Umschaltventil 12 geht eine Leitung 13 zum Zylinder 14 einer durch das hydraulische Medium betätigbaren Fettpresse 15 ab, wobei von dem das Fett enthaltenden Zylinderraum absperrbare Leitungen 16 wegführen, die an die zu schmierenden Schienen anschließbar sind.

Das Umschaltventil 12 verbindet in einer Stellung die von der Pumpe 9 abgehende Druckleitung 17 mit der zum Zylinder 14 der Fettpresse 15 führenden Leitung 13. Ober die Leitung 13 gelangt dabei unter Druck stehendes hydraulisches Medium in den Zylinder 14 der Fettpresse 15 und verdrängt das Schmiermittel (Schmierfett) aus dem Zylinder 14 in die Leitungen 16. Es ist dafür zu sorgen, daß sich das hydraulische Medium, das über die Leitung 13 unter Druck zugeführt wird, im Zylinder 14 nicht mit dem Schmiermittel (Fett) vermengt. Hiezu kann im Zylinder etwa ein Kolben vorgesehen sein, der den Zylinder in zwei Teilräume unterteilt, wobei der untere Teilraum in Fig. 2 zur Aufnahme des hydraulischen Mediums dient und der oberhalb des Kolbens gelegene Raum das Schmiermittel aufnimmt. Nach dem Umschalten nimmt das Umschaltventil 12 eine Stellung ein, in der die Leitung 13 mit dem Tank 11 für das hydraulische Medium verbunden ist. In den das Fett enthaltenden Zylinderraum der Fettpresse 15 mündet eine absperrbare Fülleitung 18 ein. Sobald aus dem Zylinder 14 der Fettpresse 15 das gesamte Schmiermittel verdrängt ist, wird das Umschaltventil 12 händisch umgeschaltet, sodaß die Leitung 13 mit dem Tank 11 über das Umschaltventil 12 verbunden ist. Das Umschaltventil 12 kann etwa als Kugelhahn ausgebildet sein. Die vom Zylinder 14 zu den zu schmierenden Schienen führenden Transportleitungen für das Schmiermittel werden durch ein Ventil 22 abgeschlossen, das gleichzeitig die Fülleitung 18 mit dem Zylinder 14 verbindet. Wird nun über die Leitung 18 Schmiermittel (Fett) in den Zylinder 14 eingeführt, so wird aus dem Zylinder 14 hydraulisches Medium über die Leitung 13 und das Umschaltventil 12 in den Tank 11 verdrängt, der solcherart wieder aufgefüllt wird. Für das hydraulische Medium steht solcherart ein geschlossener Kreis zur Verfügung. Im Tank 11 ist lediglich die durch Lecks etwa entweichende Menge an hydraulischer Flüssigkeit zu ergänzen. Der Tank 11 besitzt eine Nachfüllöffnung 23 für das hydraulische Medium. Der Motor 7 ist abgedichtet, sodaß keine Feuchtigkeit in das Innere des Motors eindringen kann. Wie Fig. 2 zeigt, ist eine das Umschaltventil 12 umgehende Bypaßleitung 19 vorgesehen, in welcher ein justierbares Druckbegrenzungsventil 20 angeordnet ist. Tritt ein über den eingestellten Druck liegender Druck in den Leitungen 17 bzw. 13 auf, dann öffnet das Druckbegrenzungsventil 20 und gibt die direkte Leitung zum Tank 11 frei, über welche das Hydraulikmedium in den Tank strömen kann. Zur Versorgung des Antriebsmotors 7 mit elektrischer Energie ist ein Akkumulator 21 vorgesehen. 4

Claims (3)

1. AT 400 427 B Mit 24 ist in Fig. 2 ein Wartungsschalter bezeichnet, der dazu dient, die Förderung des Schmierfettes aus dem Zylinder 14 auch händisch ohne Berücksichtigung der durch die Zeitmodule vorgegebenen Verzögerungen und Laufzeiten des Motors 7 durchzuführen. Die gesamte Anlage ist, wie die Fig. 2 und 3 erkennen lassen, in einem Stahlgehäuse untergebracht. Im Ausführungsbeispiel ist dabei ein Dreikammersystem gewählt. Der mittlere Teil enthält die in Fig. 1 näher erläuterte elektronische Steuerung 10. Der mittlere Teil,der die elektronische Steuerung 10 enthält, ist dabei dicht geschweißt, wobei zur Durchführung von Wartungsarbeiten ein Wartungsdeckel vorgesehen ist. Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Sensor 1 (Tonabnehmer) ist über ein panzergeschütztes Kabel mit der elektronischen Steuerung 10 verbunden. Das Schienenprofil ist zwecks Anschlusses der Schmierleitungen 16 angebohrt. Das Schmiermittel tritt über diese mit einer Büchse 25 ausgekleidete Bohrung in einen Raum 26 ein. Von dort gelangt es über in den den Raum 26 seitlich begrenzenden Wandungen 27 angeordnete Bohrungen 28 in Zwischenkammern 29.Aus den Zwischenkammern 29 gelangt das Schmiermittel über Spalte 30 zwischen der Schienenseitenwand und dem Rand eines den Raum 26 oben abschließenden Deckels 30 an die zu schmierende Stelle des Schienenprofils. Patentansprüche 1. Stationäre Anlage zum Schmieren von Schienen, insbesondere in Gleisbögen, um Quietschgeräusche zu vermeiden bzw. zu vermindern mit einer Einrichtung zur Steuerung des insbesondere von einem Akkumulator mit Energie versorgbaren Antriebsmotors einer Pumpe zur Förderung des Schmiermittels, wobei im Bereich der Schmierstelle Sensoren für die Anwesenheit eines Zuges im Schmierbereich und mindestens ein Zeitgeber für die Pumpenlaufzeit angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor (1) ein Schallschwingungssensor, z.B. ein Mikrofon, zur Aufnahme von Schallschwingungen, insbesondere von Körperschallschwingungen der Schiene vorgesehen ist, dessen Signale, gegebenenfalls nach Durchgang durch einen Verstärker (2), einem Selektivverstärker, insbesondere einem aktiven Bandpaß (3) zur Ausfilterung eines, z.B. zwischen 3000 und 4000 Hz gelegenen, den Quietschton von insbesondere 3150 Hz enthaltenden Frequenzbereiches zuführbar sind, wobei das Ausgangssignal des Selektivverstärkers, gegebenenfalls nach Passieren einer Zweiweg-Gleichrichterstufe (4), einem, z.B. als Schmitt-Trigger ausgebildeten, Schwellenwertschalter (5) zuführbar ist, an dessen Ausgang der mindestens eine Zeitgeber (8) angeschlossen ist, der ein Schaltrelais (6) des Antriebsmotors (7) der Pumpe (9) ansteuert, wobei im Zeitgeber (8) Verzögerungszeilen für das Einschalten des Antriebsmotors (7) und die Laufzeit des Motors (7) einstellbar sind.
2. 2. Stationäre Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, daß die, insbesondere als Zahnradpumpe ausgebildete, Förderpumpe (9) in einem einen Tank (11) für ein hydraulisches Medium, insbesondere Öl zur Betätigung einer Fettpresse, und ein Umschaltventil (12) enthaltenden Kreis angeordnet ist, daß vom Umschaltventil (12) eine Leitung (13) zum Zylinder (14) der Fettpresse (15) abgeht, und von dem das Fett enthaltenden Zylinderraum, der insbesondere von dem Zylinderraum für das hydraulische Medium getrennt ist, absperrbare Leitungen (16) wegführen, die an die zu schmierenden Schienen, insbesondere an die Rille von Rillenschienen anschließbar daß das Umschaltventil (12) in einer Stellung die von der Pumpe (9) abgehende Druckleitung (17) mit der zum Zylinder (14) der Fettpresse (15) führenden Leitung (13) verbindet, in der anderen Stellung hingegen die letztgenannte Leitung (13) mit dem Tank (11) für das hydraulische Medium verbindet und daß in an sich bekannter Weise in den das Fett enthaltenden Zylinderraum der Fettpresse (15) eine absperrbare Fülleitung (18) mündet.
3. 3. Stationäre Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Umschaltventil (12) umgehende Bypaßleitung (19) vorgesehen ist, in welcher ein, insbesondere justierbares, Druckbegrenzungsventil (20) angeordnet ist. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 5