DE2353912A1 - Spurkranz-schmiereinrichtung an einem schienenfahrzeug - Google Patents

Description

D-4000 DÜSSELDORF 1 PATENTANWÄLTE

Malkastenstraße 2 - DIPL.-ING. ALEX STENGER

DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE - Dipl.- Ing. Heinz J. RING

Unser Zeichen: 14 ^75 Datum: 24. Oktober 1973

De Limon Pluhme & Co., 4000 Düsseldorf, Arminstraße 15 Spurkranz-Schmiereinrichtung an einem Schienenfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Spurkranz-Schmiereinrichtung an einem Schienenfahrzeug mit einem Schmierstoffbehälter, einer Schmierstoffzuleitung zu einer an der Schmierstelle angeordneten Düse und einer mit einer Drückluftquelle verbundenen, in der Düse mündenden Druckluftleitung, in der ein elektrisch betätigtes Ventil angeordnet ist.

Spurkranz-Schmierungen bei Triebfahrzeugen aller Art dienen dem Zweck, den Verschleiß des. Rades und der Schiene im Ber-eich des Spurkranzes des Rades-'verringern. Vorwiegend findet man Spurkranz-Schmierungen nur an dem in Fahrtrichtung ersten Radsatzes der Schienenfahrzeuge, wobei durch Schmier st off übertragungvom Spurkranz auf die Schiene auch nachfolgende Spurkranzprofile geschmiert werden. Sine Anlage besteht aus einem Behälter mit Schmierfett (Fließfett), der unter einem Luftdruck von J - lQatü steht. Der Behälter ist durch eine Leitung über ein T-Stück mit zwei Spitzdüsen verbunden, die in Fahrtrichtung des Triebfahrzeuges vor den Rädern der Lenkachse innenseitig angeordnet sind. Die Spritzdüsen sind auf die Innenflächen der Spurkränze der Räder derart gerichtet, daß auch noch der Anlaufradius des Rades mitgeschmiert wird, wobei zu vermeiden ist, daß auch der Laufkranz vom Schmierstoff benetzt wird. In den SpritzdUsen mündet je eine Druckluftleitung, die über ein Magnetventil mit einer Druckluftquelle verbunden ist. Die Steuerung der Magnetventile in der Druckluftleitung erfolgt normalerweise durch einen Kondensator-Wischrelais in Verbindung mit einer Impulskontakteinrichtung wegabhängig. Es ist auch bereits die Steuerung der Magnetventile durch ein elektronisches Schaltgerät in Verbindung mit einem Wechselstrom-Drehzahlgeber be-

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kannt, welche ebenfalls wegabhängig arbeitet. Da in jeder Spritzdüse über die Schmierstoffzuführungsleitung Fett unter Druck ansteht, wird mit jeder Druckluftbeaufschlagung bei Öffnung des Magnetventils in genauer Dosierung ein Sprühstrahl aus einem Fett-Luft-Gemisch in Richtung auf die Spurkranz-Innenfläche des Rades ausgestoßen.

Es ist nachteilig, daß die bekannte Spurkranz-Schmiereinrichtung wegabhängig arbeitet. Nachdem bei neuen Radprofilen die Spurkränze auf der Geraden kaum noch anlaufen und" folgerichtig keine Schmierung an den Spurkränzen auf der Geraden erforderlich ist und zudem die Schienen nicht unnötig mit Fett verschmiert werden dürfen, kann eine wegabhängig arbeitende Spurkanz-Schmiereinrichtung neuere Anforderungen nicht erfüllen. Vielmehr ist es erforderlich, eine Spurkranz-Schmiereinrichtung zu schaffen, die in Gleisbögen, stark gekrümmten Bahnhofseinfahrten, Weichen oder auch auf nicht mehr maßgerechten Gleisstrecken, wo die Schienenfahrzeug-Drehgestelle stark einschlagen oder diese zu schlingern beginnen (Sinuslauf) eine Schmierung bewirkt, wohingegen auf normal geraden Strecken keine Schmierung erfolgen soll.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spurkranz-Schmiereinrichtung zu schaffen, die nicht weg- sondern zeitabhängig arbeitet und eine Schmierung auf gekrümmten Streckenabschnitten oder nicht mehr maßgerechten Gleisstrecken durchführt. Hierdurch soll auch eine Einsparung an Schmierstoff und eine Verminderung der Verschmutzung des Wagenkastens des Schienenfahrzeugs erreicht werden.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Impulsgabe an das elektrisch betätigte Ventil ein Fliehkraft-Schalter^ und ein mechanisch von einem Fahrzeugteil in Schienenbögen betätigter Schalter am Schienenfahrzeug angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, daß eine sofortige Schmierung entweder ausgelöst durch den fliehkraft-betätigten Schalter oder den mechanisch betätigten Schalter ih Gleisbögen, Bahnhofseinfahrten, Weichen

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oder nicht "maßgerechten Schienenstrecken einsetzt, wobei es gleichgültig ist, ob schnell oder langsam gefahren wird.

Zweckmäßigerweise ist das Ventil ein Magnetventil, das über ein.elektronisches Steuergerät gesteuert ist, welchesdie Steuerimpuls« von dem Fliehkraftschalter und/oder dem parallel geschalteten mechanischen Schalter erhält, wobei das Steuergerät fahrstromabhängig geschaltet ist. Hierdurch ist elektronisch der zeitliche Abstand zwischen den jeweiligen Schmierimpulsen (ca. 0,5 - 4 Sek.), sowie die zeitliche Dauer der Schmierimpulse (0,5 - 2 Sek.) genau einstellbar. Das elektronische Steuergerät wird automatisch mit dem Fahrstrom ein- und ausgeschaltet. Hierdurch ist sichergestellt, daß ein im Gleisbogen oder starker Krümmung stehendes Schienenfahrzeug infolgedessen nicht geschmiert wird. Außerdem ist es möglich, beim stehenden Fahrzeug z.B. zu Zwecken der Inspektion mittels eines Tasters die Funktion der AnlagW£t& simulieren. Das elektronische Steuergerät ist zweckmäßigerweise mit einem zeltabhängigen Impulsgeber versehen. Wesentlich ist jedoch,- daß auslösendes Element für jede Schmierung entweder die Betätigung des Fliehkraftschalters durch Fliehkraft und/oder die Betätigung des mechanischen Schalters durch ein Fahrzeugteil in 'Schienenbögen ist»

Der Fliehkraftschalter ist vorzugsweise ein Que&silberschalter. Der mechanische Schalter wird vorteilhafterweise von einem Drehgestell des Schienenfahrzeugs mittelbar oder unmit telbar betätigt. '

Für ein Schienenfahrzeug mit 2 χ 2-achsigen Drehgestellen wird in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß der in jeder Fahrtrichtung vordere Radsatz mit je einer Sprühdüse pro Rad versehen ist,, daß in jeder zu einer Düse führenden Druckluftleitung ein Magnetventil angeordnet ist, daß ein elektronisches Steuergerät vorgesehen ist, daß am -vorderen und hinteren Ende djss Schienefahrzeugs für jede Düse je ein Quecksilberschalter angeordnet ist und daß für jede Düse je ein durch eine Nase an einem der Anordnung der

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ORIGINAL INSPECTED

Düse am Fahrzeug entsprechenden Drehgestell betätigter mechanischer Schalter vorhanden ist, wobei die Schaltung der Quecksilberschalter und mechanischen Schalter zum Steuergerät pro Rad parallel ist.

Für ein Schienenfahrzeug mit 2 χ ^-achsigen Drehgestellen ist vorgeschlagen, daß jede Schmierstoffzuleitung und Druckluftleitung zu einer Düse mit einer Abzweigung zu einer weiteren Düse versehen ist, die an dem diagonal gegenüberliegenden Rad des in Fahrtrichtung zweiten Radsatzes angeordnet ist.

Die durch die Erfindung bereitgestellte Spurkranz-Schmiereinrichtung arbeitet nicht weg-, sondern zeitabhängig und es werden nur die Spurkränze besprüht, welche tatsächlich eine Schmierung benötigen, also nur die im Gleisbogen, gekrümmten Bahnhofseinfahrten oder schlechten Gleisstrecken anlaufenden Spurkranzprofile, wobei Schmierimpulse nur dort eingeleitet werden, wo tatsächlich eine Schmierung benötigt wird. Hierdurch werden beträchtliche Mengen an Schmiermittel eingespart. Dies kommt auch den Bestrebungen gegen die Umweltverschmutzung entgegen.

Im Rahmen der Spurkranzschmierung der Erfindung ist als vorteilhaftes Verfahren erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Schmierung nur an dem oder den in Fahrtrichtung anlaufenden Rädern durchgeführt wird. Bei 2 χ 2-achsigen Schienenfahrzeugen wird vorteilhafterweise das jeweils kurvenäußere Rad des in Fahrtrichtung vordersten Radsatzes geschmiert. Bei 2x3-achsigen Schienenfahrzeugen werden am in Fahrtrichtung vordersten Radsatz das kurvenäußere Rad und am zweiten Radsatz das kurveninnere Rad (Diagonalschmierung) geschmiert.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Spurkranz-Schmiereinrichtung schematisch dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt:

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Fig. 1 eine Spurkranz-Schmiereinrichtung an einem Schienenfahrzeug mit zwei 2-achsigen Drehgestellen und

Fig. 2 eine Spurkranz-Schmiereinrichtung an einem Schienenfahrzeug mit zwei 3-achsigen Drehgestellen.

Das in Fig. 1 schematisch in Umrißlinien dargestellte Schienenfahrzeug mit zwei 2-a.chsigen Drehgesteilen ist mit einer Spurkranz-Schmiereinrichtung ausgestattet, die einen Behälter 1 aufweist, der mit Fließfett zum Teil gefüllt ist, welches unter einem Luftdruck von 7 - 10 atü, nämlich dem Betriebsdruck des Schienenfahrzeugs, steht. Der Luftdruck wird von einer Luftdruckquelle über einen Lüftanschluß 17 erhalten und über eine Leitung dem Fettbehälter 1 zugeführt, wie durch eine strichpunktierte Linie in der Zeichnung angedeutet ist. Mit dem Fettbehälter 1 sind über verschiedene T-Stücke Schmierstoffleitungen 19,. 2Af⁶I^y¹Sl vvlrbfenftinl Die Schmierstoff leitungen 19,20,21,22 führen zu je einer Düse 5.»6,7*8, die an den in Fahrtrichtung jeweils vorderen Rädern der Drehgestelle des Schienenfahrzeugs angeordnet sind. In den Düsen 5,6,7*8 steht das Fließfett aus dem Fettbehälter 1 unter ständigem Druck an.

Die Abschmierung erfolgt durch Druckluftbeaufschlagung der Düsen 5*6,7,8 über separate Druckluftleitungen 22,24,25,26, die über einen Druckregler 2 mit dem Luftanschluß I7 in Verbindung stehen und von der nicht dargestellten Druckluftquelle gespeist werden. Die Druckluftleitungen 25,24,25,26, die in den Düsen 5,6,7*8 münden sind in der Zeichnung strichpunktiert dargestellt

In jeder Druckluftleitung 19,20,21,22 ist ein Magnetventil J5a, 5, 4a,4 angeordnet, das elektrisch über ein Steuergerät 18 jeweils betätigbar ist. Die elektrischen Verbindungsleitungen sind als Punkt/Langstrieh/Punkt-Linien in der Zeichnung schematisch dargestellt. ■ -

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Das Steuergerät 18 wird automatisch mit dem Fahrstrom des Schienenfahrzeugs ein- und ausgeschaltet. Es ist im Führerstand des Schienenfahrzeugs in einem Schaltschrank installiert und für eine Betriebstemperatur von -3O°C bis +100⁰C stabilisiert. Elektronisch genau einstellbar ist am Steuergerät 18 der zeitliche Abstand zwischen den jeweiligen Schmierimpulsen sowie die zeitliche Dauer der Schmierimpulse selbst. Es ist außerdem möglich, beim stύι enden Fahrzeug zur Inspektion mittels Taster die Funktion der Spurkranz-Schmier-

j · ι j- silber Bordbatterien
einrxchtungvzu simulieren.

Die Impulse zur Betätigung des Steuergeräts l8 und damit der Magnetventile 3^a*5,4a,4 werden von fliehkraftabhängigen Schaltern und mechanischen Schaltern im Betrieb des Schienenfahrzeuges erhalten. Hierzu ist im vorderen und hinteren Kopfteil des Schienenfahrzeugs zu jeder Düse 5,6,7,8 ein Quecksilberschalter 9*10,11,12 angeordnet, dessen Ansprechmoment auf auftretende Fliehkräfte genau einstellbar ist. Bei einer bestimmten Fliehkraft wird in Gleisbogen, Weichen, Kreuzungen, beim Sinuslauf und eventuellem Profilanlaufen ein elektrisches Signal an das elektronische Steuergerät 18 gegeben, welches durch öffnung des zugehörigen Magnetventils für die Druckluftbeaufschlagung der entsprechenden Düse und damit für eine Abschmierung sorgt, die gemäß der am Steuergerät 18 vorgenommenen Einstellung in zeitlichem Abstand solange wiederholt wird, bis die Fliehkraftbeaufschlagung des Quecksilberschalters entfallen ist. Parallel eines jeden Quecksilberschalters 9*10,11,12 ist ein Endschalter 13,14,15*16 am Schienenfahrzeug angeordnet, der durch eine Nase 27,28 am Drehgestell betätigt wird, so daß auch bei extrem langsam durchfahrenen engen Gleisbogen u.dgl. ein Signal an das Steuergerät 18 erfolgt. Die vier Endschalter sind paarweise einander gegenüberliegend angeordnet, wobei ein Ends'chalterpaar von einer Nase 27,28 eines Drehgestelle jeweils betätigt wird. Es ist erkennbar, daß bei der Spurkranz-Schmierung einerseits nur die Spurkränze besprüht werden, welche tatsächlich eine* Schmierung benötigen, also nur die im Gleisbogen beispielsweise anlaufenden Spurkranzprofile, und andererseits

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nur noch in Gleisbögen, gekrümmten Bahnhofseinfahrten,schlechten Gleisstrecken od.dgl. Schmierimpulse eingeleitet werden. Die Druckluftkreise zu den Düsen 5,6,7,8 werden mit vier Magnetventilen Ja,5,4a, 4 angesteuert, wobei je nach Kurvenrichtung nur ein Magnetventil vom entsprechenden Quecksilberschalter erregt wird. Es kommt bei einem Schienenfahrzeug mit 2 χ 2-achsigem Drehgestell immer nur eine in Fahrtrichtung vorne gelegene Düse zum Sprühen, welche den anlaufenden Spurkranz im Gleisbogen benetzt. Durch die-zusätzlich vorgesehenen Endschalter 15,14,15,16 ist die Erteilung eines Steuerimpulses an das Steuergerät 18 auch dann sichergestellt, wenn bei langsamer Kurvenfahrt ein Quecksilberschalter nicht in Funktion tritt. Die Endschalter 15,14,15,16 sind parallel zu den Quecksilberschaltern 9*10,11,12 geschaltet, wie dem Stromlaüfplan der Zeichnung entnehmbar ist.

Bewegt sich das in Fig.. 1 der Zeichnung dargestellte Schienenfahrzeug beispielsweise in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung in eine schnell angefahrene Rechtskurve, sehließt sich der Quecksilberschalter 11, wird der Endschalter 15 durch die Zunge 27 des Drehgestells betätigt und wird im elektrischen Steuergerät, das aufgrund seiner Fahrstromabhängigkeit nur den vorderen Kreis (Vorwärtsfahrt) der Spurkranz-Schmiereinrichtung betätigt, das Magnetventil 4a betätigt. Die Luftzufuhr zu der Düse 7 ist damit freigegeben und es erfolgt eine Schmierung,die impulsweise solange wiederholt wird, wie der Endschalter I5 in geschlossenem Zustand ist oder der Quecksilberschalter 11 noch nicht in seiner Ausgangsposition zurückgekehrt ist. Bei langsamer Fahrt wird eine gleiche Funktion nur durch das Ansprechen des Endschalters 15 gewährleistet. ■

Die in Fig. 2 der Zeichnung dargestellte Spurkranzschmierung ist auf ein Schienenfahrzeug mit zwei 2-achsigen Drehgestellen ausgerichtet und unterscheidet sich im Prinzip von der oben beschriebenen nur dadurch^ daß insgesamt vier zusätzliche Düsen 29,30,51, 32 vorgesehen sind. Hierbei ist die Düse 29 über Abzweigleitungen mit der Schmierstoffleitung und Druckluftleitung der Düse 7 ver-

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bunden. Entsprechend gehört die Düse jJO zur Düse 6, die Düse 31 zur Düse 5 und die Düse J2. zur Düse 8. Punktionsmäßig werden bei jeder Schmierung zwei diagonal gegenüberliegende Räder geschmiert, nämlich die Räder, die nach Untersuchungen anlaufen und damit den größten Verschleiß haben. Bei gleichartiger Schaltung wie bei dem in Pig. I dargestellten Beispiel und gleicher Anzahl der Schalter sprühen je nach Fahrtrichtung und Kurvenrichtung entweder die Düsenpaare A-A, B-B, C-C oder D-D. In dieser Zeichnung sind die Simulier-Taster mit den Bezugsziffern 33 und. J4 zur Verdeutlichung versehen. Ansonsten weisen gleiche Merkmale die gleichen Bezugs.ziffern wie bei der in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Ausführungsform auf.

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Claims (10)

An sprüche :

1. Spurkranz-Schmiereinrichtung an einem Schienenfahrzeug mit einem Schmierstoffbehälter, einer Schmierstoffzuleitung zu einer an der Schmierstelle angeordneten Düse und einer mit einer Druckluftquelle verbundenen, in der Düse mündenden Druckluft leitung,.,in der ein elektrisch betätigtes Ventil angeordnet ist, dadurch ge k e η η ze ic h η e t, daß zur Impulsgabe an das elektrisch betätigte Ventil (3, 5a,4,4a) ein Fliehkraftschalter (9,10,11,12) und ein mechanisch von einem Fahrzeugteil (27/28) in Schienenbögenund dergleichen betätigter Schalter (13,14,15,16) am Schienenfahrzeug angeordnet sind.

2. Spurkranz-Schmiereinrichtung nach Anspruch "1,· dadurch gekennzeichnet, daß das-Ventil (5^3a,4,4a) ein Magnetventil ist, das über ein elektronisches Steuergerät (l8) gesteuert ist, welches die Steuerimpulse von dem Fliehkraftschalter (9,1Oj11,12) und/oder dem parallel geschalteten mechanischen Schalter (13,14,15,16) erhält, wobei das Steuergerät (18) fahrstromabhängig geschaltet ist. "

3. Spurkranz-Schmiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Steuergerät (18) mit einem zeitabhängigen Impulsgeber versehen ist.

4. Spurkranz-Schmiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkraftschalter (9,10, 11,12) ein Quecksilberschalter ist. '

5· Spurkranz-Schmiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Schalter (1-3, 14,15,16) von einem Drehgestell des Schienenfahrzeugs mittelbar oder unmittelbar betätigt ist. ~

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6. Spurkranz-Schmiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für ein Schienenfahrzeug mit 2 χ 2-achsigen Drehgestellen, dadurch gekennzeichnet, daß der in jeder Fahrtrichtung vordere Radsatz mit je einer Sprühdüse (5j 6,7,8) . pro Rad versehen ist, daß in jeder zu einer Düse "(5,6,7, 8) führenden Druckluftleitung (23,24,25,26) ein Magnetventil (3*3a,4,4a) angeordnet ist, daß ein elektronisches Steuergerät (18) vorgesehen ist, daß am vorderen und hinteren Ende des Schienenfahrzeugs für jede Düse (5,6,7,8) je ein Quecksilberschalter (9,10,11,12) angeordnet ist und daß für jede Düse (5,6,7,8) "je ein durch eine Nase (27,28) an einem der Anordnung der Düse (5,6,7,8) am Fahrzeug entsprechenden Drehgestell betätigter mechanischer Schalter (13,14,15,16) vorhanden ist, wobei die Schaltung der Quecksilberschalter und mechanischen Schalter zum Steuergerät pro Rad parallel ist.

7· Spurkranz-Schmiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 für ein Schienenfahrzeug mit 2 χ 3-achsigen Drehgestellen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schmierstoffzuleitung (19,20,21,22) und Druckluftleitung (23,24,25,26) zu einer Düse (5*6,7.»8) mit je einer Abzweigung zu einer weiteren Düse (29,30,31,32) versehen ist, die an dem diagonal gegenüberliegenden Rad des in Fahrtrichtung zweiten Radsatzes angeordnet ist.

8. Verfahren zur Spurkranzschmierung von Schienenfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierung nur in Gleisbogen, gekrümmten Bahnhofseinfahrten, Weichen, Kreuzungen und nicht maßgerechten Gleisstrecken an dem oder den in Fahrtrichtung anlaufenden Rädern des Fahrzeugs durchgeführt wird.

9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei 2 χ 2-achsigen Schienenfahrzeugen das jeweils kurvenäußere Rad des in Fahrtrichtung vordersten Radsatzes geschmiert wird.

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10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei 2 χ 3-^achsigen Schienenfahrzeugen am in Pahrtrichtung vordersten Radsatz das kurvenäüßere Rad und am nachfolgenden Radsatz das kurveninnere Rad^; geschmiertwerden.

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