DE1919258C

DE1919258C - Process for cleaning rails and device for carrying out the process

Info

Publication number: DE1919258C
Authority: DE
Inventors: David John Miller; Linder Derek; London Dobbs
Original assignee: British Railways Board, London
Publication date: 1972-04-27

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen Hochspannungsfunken, bei denen angeblich eine lineareThe invention relates to a method for cleaning high voltage sparks, which are supposed to be a linear

von Schienen mittels eines auf einem Schienenfahrzeug Beziehung zwischen Leistung und Geschwindigkeitof rails by means of a relationship between power and speed on a rail vehicle

angeordneten Plasmabrenners sowie eine Vorrich- aufrechterhalten werden soll,arranged plasma torch as well as a device is to be maintained,

tung zur Durchführung dieses Verfahrens. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in derto carry out this procedure. An embodiment of the invention is in

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die 5 Zeichnung dargestellt unH nachstehend näher erläutert.The invention is based on the object shown in the drawings and explained in more detail below.

Adhäsion zwischen Rad und Schiene bsi Schienenfahr- Es zeigtAdhesion between wheel and rail bsi railroad It shows

zeugen zu verbessern und Mittel zu schaffen, um die F i g. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung deswitness to improve and create means to the F i g. 1 a device for performing the

bereits für diesen Zweck vorgeschlagene Plasma-Licht- Verfahrens,Plasma light process already proposed for this purpose,

bogentechnik mit besserer Wirkung anzuwenden. F i g. 2 ein Diagramm der Funtionsgleichung.Apply bow technique with better effect. F i g. 2 is a diagram of the function equation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- io Ein Geschwindigkeitsmeß-Wechselstromgenerator 1According to the invention, this object is achieved by means of a speed measuring alternator 1

löst, daß die dem Plasmabrenner zugeführte Leistung ist mit der Radachse ei.ies Schienenfahrzeugs, z. b. solves that the power supplied to the plasma torch is with the wheel axle ei.ies rail vehicle, z. b.

selbsttätig gemäß der Beziehung geregelt wird einer Lokomotive, gekuppelt, die den nahe demA locomotive is automatically regulated according to the relationship, which is coupled to the near-by

, _ , _Wj Schienenkopf angebrachten und gegen diesen gerich-, _, _Wj rail head attached and judicially

"" ' ' teten Plasmabrenner 2 oder mehrere solcher BrennerPlasma torches have 2 or more such torches

in der L die Leistung, ν die Geschwindigkeit des Fahr- 15 trägt. Dieser Generator liefert ein Signal mit einer derin which L is the power, ν is the speed of the vehicle. This generator provides a signal with one of the

leuges und k eine von dem verwendeten Plasmagas Fahrzeug- oder Zuggeschwindigkeit proportionalenleuges and k is a vehicle or train speed proportional to the plasma gas used

und der erforder.':.hen Rad-Schiene-Adhäsion ab- Pulsfrequenz. Ein solcher Generator kann beispiels-and the required. Such a generator can, for example,

kängige Konstante sind. weise in einer Achsbuchse gelagert sein und sein Läuferare cheeky constants. wisely be stored in an axle socket and its runner

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchfüh- durch einen Nocken angetrieben werden, der in einenThe device according to the invention to be driven by a cam, which is in a

fung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekenn- 20 Schlitz in einer an der Achse befestigten Platte eingreift,tion of the method according to the invention is marked- 20 slot engages in a plate attached to the axis,

leichnet durch einen Geschwindigkeitsmelder, der ein Das Signal wird über eine Impulsformerschaltung 3It is calibrated by a speed sensor that transmits the signal via a pulse shaping circuit 3

iron der Geschwindigkeit des Fahrzeuges abhängiges und einer Summierschaltung4 einem Generatorsiron depending on the speed of the vehicle and a summing circuit4 a generator

Signal gibt, sowie durch auf dieses Signal ansprechende mit Diodenfunktion oder einem FunktionsverstärkerSignal gives, as well as responding to this signal with diode function or a function amplifier

Regelmittel, z. B. einen Transduktor, zur selbsttätigen mit geeigneter Überhagerfunktion zugeführt, der eineControl means, e.g. B. a transducer, supplied to the automatic with a suitable superheater function, the one

Regelung der dem Brenner zugeführten Leistung. 25 der Quadratwurzel aus der Eingangsgröße, d. h. derRegulation of the power supplied to the burner. 25 is the square root of the input quantity, i.e. H. the

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen Quadratwurzel aus der Geschwindigkeit, proportio-In a further embodiment of the invention, between the square root of the speed, proportio-

dem Geschwindigkeitsmelde'· und den Regelmitteln nale Ausgangsspannung liefert. Die Ausgangsgrößethe speed reporting '· and the control means supplies nale output voltage. The output size

ein T-uriktionswandlei eingeschaltet, dessen den Regel- wird an eine Steuerwicklung eines den Strom desa T-uriktionswandlei switched on, the control of which is connected to a control winding of the current of the

mitteln zugeführte Ausgangsgröße im wesentlichen Plasmabrenners steuernden linearen Transduktors 6averages supplied output variable essentially from the linear transductor 6 controlling the plasma torch

proportional der Quadratwurze¹ aus der Geschwindig- 30 oder einer hierzu bestimmten Sättigungsdrossel weiter-proportional to the square root ¹ from the speed 30 or a dedicated saturation throttle further-

leit des Fahrzeuges isi. geleitet. Wenn nötig, kann ein linearer Verstärker inhead of the vehicle isi. directed. If necessary, a linear amplifier can be used in

In einer noch weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung den Generator 5 eingegliedert oder ihm hinzugefügtIn yet another advantageous embodiment, the generator 5 is incorporated or added to it

«Her Erfindung ist der Geschwindigkeitsmelder ein sein, um die Ausgangsgröße auf ein für den Trans-«Her invention is the speed sensor to be able to convert the output variable to a

Geschwindigkeitsmeßgenerator, dessen Ausgangsgröße duktor 6 passendes Niveau zu verstärken,Speed measurement generator, whose output duktor 6 amplify suitable level,

im wesentlichen proportional der Geschwindigkeit des 35 Nach Bedarf kann ein Geschwindigkeitsmesser 7essentially proportional to the speed of the 35. A speedometer 7

Fahrzeuges ist, wobsi der Funktionswandler ein Funk- und/oder -schreiber vorgesehen werden,Vehicle, whereby the function converter is provided with a radio and / or recorder,

lionsgenerator ist, dessen Ausgangsgröße im wesent- Der Strom für den Plasmabrenner 2 wird von einerlionsgenerator is, the output of which is essentially The current for the plasma torch 2 is from a

liehen proportional der Quadratwurzel der Geschwin- Dreiphasenwechselstromquelle 8 durch die gesteuertenborrowed proportional to the square root of the speed three-phase AC power source 8 through the controlled

digkeit des Fahrzeuges ist. Wicklungen des Transduktors 6 und eine Dreiphasen-durance of the vehicle. Windings of the transducer 6 and a three-phase

Bei solcher Regelung ist die Leistung zur Schienen- 40 gleichrichterbrücke 9 geliefert. Aus derselben Strom-With such a regulation, the power is supplied to the rail rectifier bridge 9. From the same electricity

feinigung bsi jeder Geschwindigkeit angemessen; quelle 8 können weitere, ähnlich gesteuerte, bei 10refinement suitable for every speed; source 8 can be further, similarly controlled, at 10

es besteht jedoch geringere Gefahr einer Schädigung angedeutete Plasmabrennerstromkreise gespeist werden,However, there is less risk of damage to indicated plasma torch circuits are fed,

der Schiene oder isolierender Gleisverbindungen, Unter der Annahme, daß der Gaszufluß zumthe rail or insulating track connections, assuming that the gas flow to the

tvenn bei geringerer Geschwindigkeit ein für höhere Plasmabrenner 2 konstant gehalten wird, wird dietif a higher plasma torch 2 is kept constant at a lower speed, the

Geschwindigkeit passendes oder zur Adhäsionsver- 45 Brennerleistung dem Brennerstrom proportional sein,The speed should be appropriate or proportional to the burner output 45 to the burner current,

Besserung bei dieser höheren Geschwindigkeit geeig- da die Brennerspannung im wesentlichen konstant ist.Improvement at this higher speed is appropriate because the torch voltage is essentially constant.

Hetes Leistungsniveaus angewendet wird. Es sind Er- Daher wird die Brennerleistung auch im wesentlichenHetes performance levels is applied. There are He- Therefore, the burner output is also essential

Iparniss; erreichbar, weil der Leistungsaufwand bei be- proportional der Quadratwurzel aus der Fahrzeugge-Iparniss; achievable because the power expenditure is proportional to the square root of the vehicle

liebiger Geschwindigkeit nicht größer zu sein braucht schwindigkeit sein, d. h. annähernd L = *v">, worin L Any speed, not to be greater, needs to be speed, ie approximately L = * v ">, where L

Ills das zur Adhäsionsverbesserung erforderliche so die Leistung, ν die Geschwindigkeit und k eine Kon-If the power required to improve the adhesion, ν is the speed and k is a con-

Minimunv. Außerdem kann die Lebensdauer der Be- stante der verwendeten Plasmagase und der erforder-Minimunv. In addition, the service life of the constituents of the plasma gases used and the required

»tandteile des Brenners verlängert werden. liehen Rad-Schiene-Adhäsion bedeutet. Dies ist ein»Parts of the burner are extended. borrowed means wheel-rail adhesion. This is a

Eine dem Gesetz L = /cv"» folgendes Regelsystem Maß für thermische Wirksamkeit des Systems.A control system, following the law L = / cv "», a measure of the thermal effectiveness of the system.

Ist gegenUnger.auigkeiten der übtrmittlung von Meß- Annähernde Werte von k für verschiedene Gase undIs against inaccuracies in the transmission of measurements. Approximate values of k for various gases and

ivertcn an seinen Steuermitteln unempfindlicher als 55 einen Mindestwert der Adhäsion von + 0,3 über einemivertcn to its control means less sensitive than 55 a minimum value of the adhesion of + 0.3 over a

ein nach dem Gesetz L = k'v arbeitendes Systems. 1,0 cm breiten Streifen am Schienenkofp sind: 1st z. B. die Geschwindigkeitsmtldung beim letztena system that works according to the law L = k'v . 1.0 cm wide stripes on the rail head are: 1st z. B. the speed message in the last one

System um 100% ungenau, so wäre die zugefiihrte Reine Argon-Plasmen 20If the system is 100% inaccurate, the supplied pure argon plasmas would be 20 Leistung doppelt so groß wie der richtig einzuregelnde Argon + 10% Wasserstoff 7Power twice as large as the correctly regulated argon + 10% hydrogen 7 Leistungswert, und es bestände ernste Gefahr einer «0 Stickstoff f 10% Wasserstoff 3.Performance value, and there would be a serious risk of «0 nitrogen f 10% hydrogen 3. Beschädigung. Bei dem ersten System wäre die aufDamage. With the first system, it would be open Grund der fehlerhaften Meldung zugeführte Leistung In F i g. 2 ist eine Kurve dargestellt, welche ty*Reason for the incorrect message supplied power in F i g. 2 shows a curve which ty *

nur das l,4fache des richtigen Leistungswerts. Es be- pische Ergebnisse bei Schienenreinigungsversuchenonly 1.4 times the correct performance value. There are typical results from attempts to clean rails

steht daher eine innere Sicherheit gegen Beschädigung veranschaulicht, die auf der Strecke unter normalenis therefore an internal security against damage exemplified on the line under normal

von Schiene und Streckenausrüstung. 6s Betriebsbedingungen unter Verwertung von Argon +of rail and track equipment. 6s operating conditions using argon +

Bei hohen Geschwindigkeiten wird mit dieser Rege· 10% Wasserstoff und eines Abstandes von 2,5 cmAt high speeds, this rain gives 10% hydrogen and a distance of 2.5 cm

lung der Leistungsverbrauch wesentlich kleiner als bei zwischen Brenner und Schiene für einen Mindest-the power consumption is significantly lower than between the burner and the rail for a minimum

Reinigungssystemen, wie bei Reinigung mit adhäsionswert von -f- 0,3 über einem 1,0 cm breitenCleaning systems, such as cleaning with an adhesion value of -f- 0.3 over a width of 1.0 cm

Streifen am Schienenkopf erhalten wurden. In dieser Figur ist die Brennerleistung L in kW über der in Meilen pro Stunde gemessenen Geschwindigkeit des Brenners gegenüber der Schiene aufgetragen. Die gewonnene Kurve folgt annähernd dem Gesetz L = kv'h. An Stelle des Wechselstromgenerators 1 kann ein Gleichstrom-Geschwindigkeitsmeßgenerator verwendet werden, der eine der Geschwindigkeit proportionale Ausgangsspannung hervorbringt. Diese wird wieder in einem Funktionsgenerator verarbeitet, dessen Ausgangsgröße dann dei Quadratwurzel aus der genannten Spannung proportional ist.Strips on the rail head were obtained. In this figure, the burner output L in kW is plotted against the speed of the burner, measured in miles per hour, in relation to the rail. The curve obtained roughly follows the law L = kv'h. Instead of the alternating current generator 1, a direct current speed measuring generator can be used which produces an output voltage proportional to the speed. This is then processed in a function generator, the output variable of which is then proportional to the square root of the voltage mentioned.

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Claims

Patent claims:

1. A method for cleaning rails by means of a arranged on a rail vehicle Plasma torch, characterized in that the ao Performance is regulated automatically according to the relationship

L = k- v ¹ / ·,

in which L is the power, ν is the speed of the vehicle and k is a constant dependent on the plasma gas used and the required wheel-rail adhesion.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized by a speed indicator, one of the speed at which the vehicle travels on the rails, dependent signal and by responsive to this signal control means, z. B. a transducer, for automatic control of the line fed to the burner.

3. Apparatus according to claim 2, characterized by one between the speed sensor and the function converter switched on by the control means, its output variable fed to the control means essentially proportional to the square root of the speed of the vehicle is.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the speed sensor is a Velocity measuring generator, the output of which is essentially proportional to the Ge speed of the vehicle, and that the function converter is a function generator i- :. whose output size is essentially proportion, -! the square root of the speed of driving it is a witness.

1 sheet of drawings