DE1919258A1 - Verfahren zum Reinigen von Schienen - Google Patents

Description

BRITISH RAILWAYS BOARD, 222, Marylebone Road, London/England "Verfahren zum Reinigen von Schienen"

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Reinigen von Schienen, insbesondere zur Verbesserung der Adhäsion zwischen Rad und Schiene bei Schienenfahrzeugen. Ihr Ziel ist die Schaffung von Mitteln, um die bereits für diesen Zweck vorgeschlagene Plasma-Lichtbogentechnik mit besserer Wirkung anwenden zu können.

Gemäß der Erfindung wird die Leistungszufuhr eines an einem Schienenfahrzeug auf die Schiene oder auf Schiene und Rad wirkend angeordneten Plasma-Brenners selbsttätig abhängig von der Geschwindigkeit geregelt, mit der das Fahrzeug über die Schiene läuft. Vorteilhaft wird die zugefUhrte Leistung so geregelt, daß sie annähernd proportional der Quadratwurzel aus jener Geschwindigkeit ist, d.h. annähernd nach dem Gesetz

L sx kv , wobei L die Leistung, ν die Geschwindigkeit und k eine Konstante darstellt.

Bei solcher Regelung ist die Leistung zur Schienenreinigung bei jeder Geschwindigkeit angemessen; es besteht jedoch geringere Gefahr einer Schädigung der Schiene oder isolierender Gleisverbindungen, wenn bei geringerer Geschwindigkeit ein für höhere Geschwindigkeit passendes oder zur Adhäsionaverbesserung bei dieser höheren Geschwindkeit geeignetes Leistungsniveau angewendet wird. Es sind Ersparnisse erreichbar, weil der Leistungsaufwand bei beliebiger Geschwindigkeit nicht größer zu sein braucht als das/Adhäsionsverbesserung

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erforderliche Minimum. Außerdem kann die Lebensdauer der Bestandteile des Brenners verlängert werden.

I_-

Eine dem Gesetz L = kv folgendes Regelsystem ist gegen Ungenauigkeiten der Übermittlung von Meßwerten an seine Steuermittel unempfindlicher als ein nach dem Gesetz L - kv arbeitendes System. Ist z.B. die Geschwindigkeitsmeldung beim letzteren System um 100 % ungenau, so wäre die zugeführte Leistung doppelt so groß wie der richtig einzuregelnde Leistungswert und es bestände ernste Gefahr einer Beschädigung. Bei dem ersten System wäre die aufgrund der fehlerhaften Meldung zugeführte Leistung nur das 1,4-fache des richtigen Leistungswerts. Es besteht daher eine innere Sicherheit gegen Beschädigung von Schiene und Streckenausrüetung.

Bei hohen Geschwindigkeiten wird mit dieser Regelung der Leistungsverbrauch wesentlich kleiner als bei anderen Reinigungssystemen, wie bei Reinigung mit Hochspannungsfunken, bei denen angeblich eine lineare Beziehung zwischen Leistung und Geschwindigkeit aufrechterhalten werden soll.

Ein Beispiel einer zur Durchführung der Erfindung geeigneten Vorrichtung wird anhand der schematischen Darstellung in Fig. 1 der Zeichnung beschrieben.

Ein Geschwindigkeitsmeß-Wechselstromgenerator 1 ist mit der Radachse eines Schienenfahrzeugs, z.B. einer Lokomotive, gekuppelt, die den nahe dem Schienenkopf angebrachten und gegen diesen gerichteten Plasma-Brenner 2 oder mehrere solcher Brenner trägt. Dieser Generator liefert ein Signal mit einer der Fahrzeug- oder Zuggeschwindigkeit proportionalen Pulsfrequenz. Ein solcher Generator kann beispielsweise in einer : Achsbuchse gelagert sein und sein Läufer durch eine Nooke angetrieben werden, die in einen Schlitz in einer an der Achse befestigten Platte eingreift. Das Signal wird über eine Impulsformeärschaltung 3 und eine Summier schaltung 4 einem Generator 5

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mit Diodenfunktion oder einem Punktionsverstärker mit geeigneter Übertragerfunktion zugeführt, der eine der Quadratwurzel aus der Eingangsgröße, d.h. der Quadratwurzel aus der Geschwindigkeit proportionale Ausgangsspannung liefert. Die Ausgangsgröße wird an eine Steuerwicklung eines den Strom des Plasma-Brenners steuernden linearen Transduktors 6 oder einer hierzu bestimmten Sättigungsdrossel weitergeleitet. Wenn nötig, kann ein linearer Verstärker in den Punktionsgenerator 5 eingegliedert oder ihm hinzugefügt sein, um die Ausgangsgröße, auf ein für den Transduktor 6 passendes Niveau zu verstärken.

Nach Bedarf kann ein Geschwindigkeitsmesser 7 und/oder -schreiber vorgesehen werden.

Der Strom für den Plasma-Brenner 2 wird von einer Dreiphasenweohselstromquelle 8 durch die gesteuerten Wicklungen des Transduktors 6 und eine Dreiphasengleichrichterbrücke 9 geliefert. Aus derselben Stromquelle 8 können weitere, ähnlich gesteuerte bei 10 angedeutete PlasmabrennerStromkreise gespeist werden.

Unter der Annahme, daß der Gaszufluß zum Brenner 2 konstant gehalten wird> wird die Brennerle istung dem Brenner strom proportional sein, da die Brennerspannung im wesentlichen konstant ist. Daher wird die Brennerleistung auch im wesentlichen proportional der Quadratwurzel aus der Pahrzeuggeschwindigkeit sein, d.h.. annähernd, L = kv5 , worin L die Leistung, ν die Geschwindigkeit.und k eine Punktion des verwendeten Plasma-Gases und der erforderliehen Rad-Schiene-Adhäsion bedeutet. Dies ist ein Maß.für thermische Wirksamkeit des Systems. Annähernde Werte von k für verschiedene Gase und einen Mindestwert der Adhäsion von + Q,3 über einem 1,0 cm breiten Streifen am Schienenkopf sind t. ■-.;■-.--· -.-■..-

·■-:'-■■ Reihe Argon-Plasmen 20

Argon + 10 # Wasserstoff 7 Stickstoff + 10 % Wasserstoff 3

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BAD ORIGINAL

la Fig. 2 ist eine Kurve dargestellt, welche typische Ergebnisse bei Schienenreinigungsversuohen veranscnaulicht, die auf der Strecke unter normalen Betrieusbedingungen unter Verwendung von Argon + 10 % Wasserstoff und eines Abstandes von 2,5 cm zwischen :3re;iner und Scniene für einen Mindestadnäsionswert von + 0,3 über einem 1,0 cm breiten Streifen am Schienenkopf ernalten wurden. In dieser Figur ist die Brennerleistung L in kW über der in Heilen pro Stunde gemessenen Geschwindigkeit des Brenners gegenüber der · Scniene aufgetragen. Die gewonnene Kurve folgt annänernd dem Gesetz L = "

Anstelle des vVechselstromgenerators 1 kann ein Gleicnstrom-Geschwiridigkeitsirießgenerator verwendet werden, der eine der Geschwindigkeit proportionale Ausgangsspannung hervorbringt. Diese wird wieder in einem Funktionsgenerator verarbeitet, dessen Ausgangsgröße dann der Quadratwurzel aus der genannten Spannung proportional ist₀

- Ansprüche -

S 0 9 8 U 8 / ρ Ε 9 Zf BAO ORIGINAt.

Claims (8)

1. A η s ρ r ü ο η e

   . 1 · Verfahren zum Reinigen von Schienen mittels eines vorn -Schienenfahrzeug getragenen Plasma-Brenners, dadurch gekennzeichnet j daß die dem brenner zugeführte Leistung selbsttätig in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit geregelt wird, mit der das Fahrzeug über die Schiene läuft.
2. 2. Verfanren nacn Ansprucn 1, dadurcn gekennzeichnet, dai3 die Leistung annähernd proportional der Quadratwurzel aus der Fahrgeschwindigkeit geregelt wird.
3. 3· Vorrichtung zum Reinigen von Schienen mittels eines vom B'ahrzeug getragenen und auf die Schiene einwirkende.» Plasma-Brenners, gekennzeichnet durcn einen Geschwindigkeitsrnelder, der ein von der Geschwindigkeit, mit der das Fahrzeug über die Schiene fahrt, abhängiges Signal gibt, sowie durch auf dieses Signal ansprechende Hegelmittel, z.B. einen Transduktor, zur selbsttätigen Regelung der dem Brenner zugefünrten Leistung in Abhängigkeit von jener Gescnwindigkeit.
4. 4. Vorrichtung nacn Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen zwischen den Geschwindigkeitsmelder und die Regelmittel eingeschalteten Funktionswandler, dessen den Regelmitteln zugeführte Ausgangsgröße im wesentlichen proportional der Quadrat-
5. aus
   wurzel/der Geschwindigkeit ist.
6. 5, Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurcn gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeitsmelder ein Geschwindigkeitsmeßgenerator ist, dessen Ausgangsgröße im wesentlichen proportional jener Geschwindigkeit ist, und daß der Funktionswandler ein Funktionsgenerator ist, dessen Ausgangsgröße im wesentlichen proportio-
7. aus
   nal der Quadratwurze1/der Gesenwindigkeit ist.
8. 8 4 9/0594
   BAD ORIGINAL

   jmm