DE2210815B2

DE2210815B2 - Vorrichtung zum dosieren des radkraenzen von schienenfahrzeugen und/oder schienen zuzufuehrenden schmieroeles

Info

Publication number: DE2210815B2
Application number: DE19722210815
Authority: DE
Inventors: Susumu Takamatsu Kagawa Miyake (Japan)
Original assignee: Fuji Toyuki Co, Ltd, Takamatsu, Kagawa (Japan)
Priority date: 1971-03-09
Filing date: 1972-03-07
Publication date: 1977-11-10
Also published as: JPS542482Y2; DE2210815A1; DE7208576U; JPS4711007U; SU494865A3; DE2210815C3; US3783971A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Dosieren des Radkränzen von Schienenfahrzeugen und/oder Schienen zuzuführenden Schmieröles, mit einem an seinem Umfang einen ölabgabering aufweisenden ölauftragerad; und einer ourch die Drehbewegung des ölauftragerades angetriebenen Pumpe, deren Kolben bei seiner Hin- und Herbewegung eine bestimmte ölmenge von einem ölvorrat dem Abgabering zuführt.

Es ist bereits eine Vielzahl derartiger Vorrichtungen bekanntgeworden, die dem Zweck dienen, mittels des den Radkränzen zugeführten Schmieröles den Verschleiß, der durch die zwischen Radkranz und Schiene auftretende Reibung verursacht wird, zu verringern.

Bei einer bekannten Vorrichtung zur Schmieröldosierung bestehen die wichtigsten Vorrichtungsteile aus einem in einem Zylinder hin- und herbewegbaren Kolben, einem vom Kolben bei dessen Bewegung betätigten Ventil sowie einem vom Kolben mit öl versorgten ölauftragerad. Bei dieser bekannten Vorrichtune wird beim Förderhub des Kolbens das Ventil

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65 durch das im Zylinder befindliche öl geöffnet und kann zum ölauftragrad abfließen.

Weiterhin ist durch die DT-AS 12 04471 eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung bekannt, bei der der federbelastete Kolben der Pumpe von einem auf der Achse des ölauftragerades angeordneten Exzenter angetrieben wird und am Pumpenauslaß ein Kugeirückschlagventil angeordnet ist, wobei die Dosiereinrichtung und das ölauftragerad zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind. Wird das Kugelrückschlagventil betätigt, so gelangt Schmieröl zum Auftragerad und wird bei dessen Drehung durch die Zentrifugalkraft auf die zu schmierende Fläche geschleudert.

Bei den bekannten Dosiervorrichtungen, beispielsweise bei Vorrichtungen der beiden beschriebenen Bauarten, ist es praktisch unmöglich, die Menge des abgebenen Schmieröles auf einen bestimmten Wen einzustellen.

Ferner besteht der Nachteil, daß übermäßig viel öl abgegeben wird, so daß der Vorratstank entsprechend häufig aufgefüllt werden muß. Um das Abgeben überschüssigen Öles und/oder ein häufiges Auffüllen des Vorratstankes zu vermeiden, hat man bereits versucht, die abgegebene Menge herabzusetzen. Im allgemeinen wird die für einen Laufweg von 10 000 km eines Rades auf einer Schiene erforderliche ölmenge mit 1,51 angenommen. Ist die abgegebene Menge größer, so gelangt überschüssiges öl auf die Lauffläche der Schiene oder des Rades, wodurch Schlupf zwischen Rad und Schiene auftreten kann, der zum Entgleisen führen kann.

Bei der vorerwähnten, mit einem Kolben arbeitenden Dosiervorrichtung ist der hin- und herbewegbare Pumpenkolben sehr klein und hat beispielsweise nur einen Durchmesser von 1 mm, so daß, falls Luft und/oder Fremdkörper in die Pumpe gelangen, der Kolben nicht mehr wirksam arb3itet und kein öl gefördert wird. Hinzu kommt, daß bei dieser bekannten Bauart die in den Zylinder eintretenden Verunreinigungen dazu führen können, daß soviel öl an dem oder den Ventilen heraussickert, daß die Schmiervorrichtung nicht mehr einsatzfähig ist. Bei den erwähnten, mit Zentrifugalkraft arbeitenden Dosiervorrichtungen kann die abgebene ölmenge in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und/oder durch unrichtige Einstellung des Nadelventils variieren, wodurch die Abgabe einer in vorbestimmter Weise dosierten öimenge sehr erschwert wird. Die mit Zentrifugalkraft arbeitenden Dosiervorrichtungen (z.B. nach DT-AS 12 04471) weisen daher die gleichen Nachteile auf, die den mit Kolben arbeitenden bekannten Dosiervorrichtungen anhaften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche eine zuverlässigere, von Umgebungseinflüssen unabhängige Dosierung des Schmieröles über lange Zeiträume gestattet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der genannten Art dadurch gelöst, daß dem Auftragerad ein einen Zylinderblock enthaltendes eigenes Gehäuse für die Dosiereinrichtung vorgeschaltet ist; daß der im Zylinderblock geführte Pumpenkolben axial verschieblich mit einer Antriebsvorrichtung verbunden ist, die ihm eine gegenüber der Drehbewegung des Auftragrads untersetzte Drehbewegung erteilt, bei der ein mit der Purnpenkammer zusammenwirkender Ausschnitt des Kolbens abwechselnd in

■ htung mit einem Ein- oder Auslaß gebracht wird;

A"^sr'^c _ß _aem sich drehenden Kolben durch einen aus

Hi-' vorstehenden Stift, und durch eine das freie

^ihtH des Stiftes führende, schräg zur Kolbenachse

ι fende in einem den Kolben umgebenden Teii des ^Ve1 Herblocks angeordnete Ringnut eine hin- und ? lebende Bewegung erteilt wird.
β onders vorteilhafte Ausführungsformen der erfinemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der

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g[^aj^S _er erfindungogemäßen Vorrichtung werden besonderen Ansaug- und Auslaßventile benötigt, ,χ* Finlaß- und Auslaßöffnungen die Aufgabe der V ntile übernehmen. Die Dosiervorrichtung arbeitet in H Weise, daß in einem Betriebszustand, in dem der Klben beispielsweise seinen Auslaßhub ausführt, sein A schnitt mit der Auslaßöffnung kommuniziert, so daß •Her Funkenkammer befindliches öl durch diese Affnung zum Auftragerad gelangen kann, w.jbei ährend dieses Vorganges die Ansaug- oder Einlaßöff-

σ von einem vollwandigen Kolbenabschnitt bloktiert ist, so daß kein öl vom Vorratsbehälter in die Kammer eintreten kann.

Durch die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung , _mmen jedwede Ventile für die Schmierölzuführung in Fortfall Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die Verwendung einer großen Untersetzung zwischen ölauftragerad und Kolben, beispielsweise durch Anordnung eines Schneckentriebs in Verbindung mit einem Klinkengesperre die Verwendung eines Kolbens mit relativ großem Durchmesser ermöglicht wird. Ein kolben mit einem für Dosiervorrichtungen der hier in Rede stehenden Art großen Durchmessers, beispielsweise mit einem Durchmesser von 8 bis 11 mm, kann mit erößerer Präzision gefertigt werden, beispielsweise mit einem Spiel von 4 Mikron im Zylinder, wobei die Fertieungstoleranz bezüglich des Kolbendurchmessers etwa 15 Mikron ist. Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung kein Ventil oder Ventile aufweist, wie sie üblicherweise zum Dosieren der zum Schmieren -erwendeten Ölmenge erforderlich sind, besteht aufgrund der Tatsache, daß der den Hauptteil des Mechanismus darstellende Kolben mit hoher Präzision hergestellt werden kann, keine Möglichkeit eines Aussickerns von öl. Da die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung keine Vorteile aufweist, ist eine Entlüftung nicht erforderlich. Unabhängig von einer Beeinträchtigung durch Umgebungseinflüsse fördert die erfindungsgemäße Vorrichtung stets eine vorbestimmte Olmenge und arbeitet im wesentlichen wartungsfrei.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt .

Fig 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zum Zuführen von Schmieröl auf die Lauffläche einer Kranschiene; . .

Fig.2 eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht der Vorrichtung in ihrer waagerechten Stellung;

Fig 3 eine von vorn gesehene Ansicht der Vornchtung zum Dosieren des Schmieröles (Dosiereinnch-

^tUFig.4 einen senkrechten Schnitt entlang der Linie IV-IV von F ig. 3; und

Hig.5 in vergrößerter, perspektivischer Darstellung den Kolben der Dosiereinrichtung.

Das im folgenden beschriebene bevorzugte AusfunmnesbeisDiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Dosieren von Schmieröl läßt sich beispielsweise zum Schmieren von Laufkranschienen verwenden

Der das als Ganzes mit 8 bezeichnete ölauftragerad abstützende Teil 1 des ölers weist eine in Fig. 2 senkrecht verlaufende Mittelbohrung 2 auf, in die eine Welle 3 lose eingesetzt ist. Das im Durchmesser verringerte untere Ende 6 der Welle 3 ist fest mit einem innerhalb des Rads 8 liegenden U-förmigen Abdeckteil 5 verbunden, das sich zusammen mit einer äußeren Radscheibe 4 dreht. Zwei sich gegenüberliegende Flansche 5' des Teils 5 sind zwischen Vorsprüngen eines mittleren Auftrageteils 8' des ölauftragerads 8 und Schultern 4' der äußeren Scheibe 4 eingespannt. Das obere, ebenfalls im Durchmesser verringerte Ende der Welle 3 ist mit einer Schnecke 7 verbunden, die mit einem Schneckenrad 9 (F i g. 4) in Eingriff steht, auf das die Drehbewegung des ölauftragerads 8 über die Welle 3 übertragen wird.

An der Welle 9' des Schneckenrads 9 sitzt ein Rad 10, an dessen Stirnseite ein Exzenterstift 11 befestigt ist. Ein frei drehbar auf der Welle 14 eines Sperrads 13 gelagerter Schwinghebel 12 weist ein Langloch 15 auf, in das der Exzenterstift 11 einfaßt, so daß bei einer Drehung des Rads 10 der Schwinghebel 12 (in Fig. 3) nach links und rechts verschwenkt wird. Zwischen den Enden des Hebels 12 ist auf diesem in beliebiger Weise eine Vorschubklinke 16 so gelagert, daß sie mit dem Sperrad 13 in Eingriff steht. Durch die Klinke 16, die von einer nicht gezeigten Feder vorgespannt ist, wird bei der Hin- und Herbewegung des Hebels 12 das Sperrad 13 in seiner einen Drehrichtung schrittweise gedreht. Eine in geeigneter Weise gelagerte, mit dem Sperrad in Eingriff stehende Sperrklinke 17 verhindert, daß sich das Sperrad in der anderen Richtung drehen kann. Das eine Ende der Sperradwelle 14 ist in einer Ausnehmung einer Seitenwand 18 des Dosiergehäuses gelagert. Das andere Ende der Welle 14 ist gegabelt und nimmt einen rechteckigen Ansatz auf, der an einem Ende eines Kolbens 19 angeordnet ist. Der Kolben wird auf diese Weise von der Welle 14 gedreht und führt dabei, wie noch beschrieben wird, eine axiale Hin- und Herbewegung aus.

Der Kolben 19, dessen Ausbildung am besten aus Fig.5 ersichtlich ist, weist an seinem anderen Ende einen Ausschnitt 20 auf, von dem aus sich ein Stift nach außen erstreckt. Der Stift 21 faßt in eine Nut 23 ein, die in der Innenfläche eines einstellbaren Nockens angeordnet ist. Der Nocken 22 ist in geeigneter Weise derart in einem Zylinderblock 28' gelagert, daß er mittels eines an ihm befestigten, durch Schrauben betätigbaren Einstellarms 30 relativ zum Kolben verstellt werden kann.

Die mit der Seitenwand 18 verbundenen oberen und unteren Wände 18' und 18" bilden weitere Teile des Gehäuses der Dosiereinrichtung. In dem im Gehäuse angeordneten und mit den oberen und unteren Wänden 18', 18" durch Schrauben verbundenen Zylinderblock 28' ist eine den Kolben 19 aufnehmende zylindrische Pumpenkammer 28 angeordnet. In dem Zylinderblock ist eine l.ach der Pumpenkammer offene Ansaug- bzw. Einlaßöffnung 24 und ferner eine Auslaßöffnung vorgesehen, die ebenfalls mit der Pumpenkammer in Verbindung steht. Diese öffnungen sind so angeordnet, daß sie wechselweise mit dem Ausschnitt 20 ausgerichtet sind, wenn der Kolben 19 durch das Sperrad gedreht wird, wobei er sich gleichzeitig auf Grund seines in die Nut 23 eingreifenden Stifts 21 hin- und herbewegt. So kommuniziert, beispielsweise bei einer Bewegung

des Stifts 21 entlang der einen Hälfte der Nut 23 der Kolbenausschnitt 20 mit der Einlaßöffnung 24, wobei die Auslaßöffnung 25 durch den vollwandigen Kolbenabschnitt 29 abgedeckt ist. Eine vorbestimmte ölmenge kann dann von einem nicht gezeigten ölvorrat in die Kammer 28 einströmen. Wenn der Stift 21 in der anderen Hälfte der Nut 23 geführt ist, bewegt sich der Kolben 19 während seiner Drehbewegung in die andere Richtung, so daß die Auslaßöffnung 25 mit dem Ausschnitt 20 kommuniziert, wobei die Einlaßöffnung 24 durch den Kolbenabschnitt 29 blockiert ist. Die vorher in die Kammer gelangte ölmenge kann dann zu dem ölauftragerad gelangen, das noch näher beschrieben werden wird.

Der Kolben 19, der Nocken 22 und der Zylinderblock 28' stellen die Hauptteile der Dosiereinrichtung dar.

Das öl wird der Dosiereinrichtung von dem unter Druck stehenden ölvorrat über eine flexible Leitung 26 zugeführt, die an einem Anschlußstück 26' des Gehäuses befestigt ist und gelangt über entlang der Gehäusewände 18, 18' verlaufende Kanäle 27, 27' und über einen anschließenden, im Zylinderblock 28' vorgesehenen dritten Kanal 27" zur Einlaßöffnung 24.

Wie bereits erwähnt, kann die relativ zum Kolben 19 eingenommene Stellung des Nockens 22 durch Drehung des Einstellarms 30 in der einen oder in der anderen Richtung verstellt werden, um den Zeitpunkt zu ändern, an dem der Ausschnitt 20 des Kolbens mit der Einlaßöffnung oder der Auslaßöffnung kommuniziert. Das bei einer in F i g. 4 nach links gerichteten Bewegung des Kolbens aus der Auslaßöffnung 25 austretende öl gelangt in einen von der Seitenwand 18, der unteren Wand 18" und dem Zylinderblock 28' gebildeten Durchlaß 31, wobei es das teilweise in diesem Durchlaß befindliche Sperrad 13 schmiert. Das öl fließt dann durch die Mittelbohrung 2 des Abstützteils 1 in einen im Teil 1 angeordneten Radialkanal 32 und gelangt darauf in eine Nut 34 einer inneren Radscheibe 33, die auf dem Abstützteil 1 drehbar gelagert ist.

Die innere Radscheibe 33 ist ein Teil des Auftragerads 8, mittels dem das öl dem nicht gezeigter, zu schmierenden Rad oder, wie im vorliegenden Fall, der dieses Rad führenden Schiene 41 zugeführt wird. Das Auftragerad 8 hat einen mittleren scheibenförmigen Auftrageteil 8', der an seinem Umfang mit einer Nut versehen ist, die einen das zugeführte öl absorbierenden Filzring 40 aufnimmt. Der mittlere Auftrageteil 8' hat eine zentrale Öffnung, in die ein Einsatz 35 eingesetzt ist. Der Einsatz ist an einer in F i g. 2 oben liegenden Seite in

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35 einer Nut 36, deren eines Ende mit einer Nut 34 der inneren Radscheibe 33 kommuniziert, und ferner mit einer zweiten Nut 37 versehen, deren eines Ende mit der Nut 36 kommuniziert. Ein mit dem anderen Ende der Nut 37 verbundener Drosselkanal 38 steht über einen zweiten Drosseikanal 39 mit dem Filz 40 in Verbindung. Die Nuten 34, 36 und 37 und die Drosselkanäle 38, 39 sind vorgesehen, um ein schwallartiges Ausströmen von öl aus dem Auftragerad 8 bei dessen Drehung zu verhindern und die Menge des abgegebenen Öls auf die dosierte Menge zu beschränken. Eine zu reichliche Schmierung der Schiene eines Krans oder des auf der Schiene laufenden Rads kann Schlupf zwischen Rad und Schiene hervorrufen und führt zumindestens zu einem zu hohen Ölverbrauch. Einem Austreten von zu viel öl kann ferner dadurch entgegengewirkt werden, daß man, wie dies bei der dargestellten Ausführungsform der Fall ist, die Nut 34 in der inneren Radscheibe 33 gegenüber einem mit dem zweiten Drosselkanal 39 kommunizierenden Auslaß 43 um 180° versetzt anordnet. Bei dieser Anordnung der Nut 34 und des zwischen Einsatz 35 und Auftrageteil 8' liegenden Auslasses 43 kann, selbst dann, wenn bei einer Drehung des Auftragerads 8 der Aulaß tiefer als die Nut 34 oder die Nut 34 tiefer als der Auslaß liegt, eine übermäßige Schmierung des zu schmierenden Teils wirksam verhindert werden.

Die äußere Radscheibe 4, der mittlere Auftrageteil 8' und die innere Radscheibe 33 werden durch Schrauben 47 und auf diese aufgeschraubte Muttern zusammengehalten. Die innere Radscheibe 33 und der Einsatz 35 sind mittels Kugellagern 44,45 und 46 auf dem Abstützteil 1 gelagert.

Der öler ist in üblicher Weise mit einer zu seiner Befestigung dienenden Halterung versehen, die aus einem fest angeordneten Teil und einem beweglichen Teil besteht, der relativ zum fest angeordneten Teil unter einem beliebigen Winkel verschwenkt werden kann. Der feste Teil der Halterung ist nahe dem zu schmierenden Rad oder nahe der zu schmierenden Schiene am Fahrzeug abnehmbar befestigt. Wenn das Fahrzeugrad geschmiert werden soll, wird es das an ihr anliegende ölauftragerad in Drehung versetzen, wodurch die vorstehend beschriebenen Teile ebenfalls angetrieben werden. In ähnlicher Weise wird beim Schmieren der Schiene das an dieser anliegende Auftragerad bei der Bewegung des Fahrzeugrads entlang der Schiene in Drehung versetzt und treibt die beschriebenen Vorrichtungsteile an.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Dosieren des Radkranz >n Schienenfahrzeugen und/oder Schienen zuzu! .enden Schmieröls, mit einem an seinem Umfang einen ölabgabering aufweisenden ölauftragerad, und einer durch die Drehbewegung des ölauftragerades angetriebene Pumpe, deren Kolben bei seiner Hin- und Herbewegung eine bestimmte ölmenge von einem ölvcrrat dem Abgabering zuführt, d a durch gekennzeichnet, daß dem Auftragerad (8) ein einen Zylinderblock (28') enthaltendes eigenes Gehäuse für die Dosiereinrichtung vorgeschaltet ist; daß der im Zylinderblock (28') geführte Pumpenkolben (19) axial verschieblich mit einer Antriebsvorrichtung (9—14) verbunden ist, die ihm eine gegenüber der Drehbewegung des Auftragrads untersetzte Drehbewegung erteilt, bei der ein mit der Pumpenkammer (28) zusammenwirkender Ausschnitt (20) des Kolbens abwechselnd in Ausrichtung mit einem Ein- oder Auslaß (24, 25) gebracht wird; und daß dem sich drehenden Kolben (19) durch einen aus ihm radial vorstehenden Stift (21), und durch eine das freie Ende des Stifts führende, schräg zur Kolbenachse verlaufende, in einem den Kolben umgebenden Teil des Zylinderblocks angeordnete Ringnut (23) eine hin- und hergehende Bewegung erteilt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung ein den Kolben (19) nur in einer Richtung drehendes Getriebe (9-14) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch .< oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (21) im Ausschnitt (20) des Kolbens (19) angeordnet ist und der Einlaß (24) und der Auslaß (25) um 180° zueinander versetzt sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer die Fördermenge der Pumpe ändernden, einen drehbar angeordneten Handhebel aufweisenden Einstellvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Handhebel an einem mit der Ringnut (23) versehenen Nocken (22) befestigt ist.

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