DE4330571C2

DE4330571C2 - Rail scanning for wheel flange lubrication systems

Info

Publication number: DE4330571C2
Application number: DE4330571A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Morgenstern; Horst Saretzky
Original assignee: De Limon Fluhme GmbH
Current assignee: De Limon Fluhme GmbH
Priority date: 1993-09-09
Filing date: 1993-09-09
Publication date: 2001-10-18
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: EP0642966B1; DE59409602D1; ES2153847T3; ATE197941T1; EP0642966A1; DE4330571A1

Abstract

A rail scanner is proposed on a wheel flange lubrication device for scanning the running of the wheel flange of the rail vehicle on the rail (2), the pulse transmitter of which rail scanner which has the purpose of triggering lubrication pulses is an optical scanning device (3), preferably in the form of a photoelectric barrier which is evaluated in combination with an acceleration transmitter and/or angle of inclination transmitter and/or displacement sensor by an electronic control system. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Schienenabtastung für Spurkranz schmieranlagen, bei denen die Schmierimpulse von einer Steuerung ausgelöst werden, die wegabhängig und/oder bogenabhängig und/oder zeitabhängig arbeitet.The invention relates to a rail scanning for wheel flange lubrication systems in which the lubrication pulses from a control system are triggered, which are path-dependent and / or arc-dependent and / or works time-dependent.

Spurkranz-Schmierungen bei Schienenfahrzeugen dienen dem Zweck, den Verschleiß des Rades und der Schiene im Bereich des Spur kranzes des Rades zu verringern. Vorwiegend findet man Spur kranz-Schmierungen an der Lenkachse von Lokomotiven, aber auch Schienenfahrzeugen anderer Art, wie Straßenbahnen. Die Schmierung erfolgt vornehmlich mit wasserfesten und kältebe ständigen Schmiermitteln, wobei die Schmierimpulse von einer Steuerung ausgelöst werden. Das Schmiermittel wird mittels Druckluft auf die Spurkränze gesprüht und während der Fahrt selbsttätig über die Schienenflanken auch auf die Spurkränze der nachfolgenden Radsätze übertragen. Spurkranzschmierungen dieser Art sind bekannt.Wheel flange lubrication in rail vehicles serves the purpose the wear of the wheel and the rail in the area of the track to reduce the rim of the wheel. Mostly one finds trace crown lubrication on the steering axle of locomotives, but also Other types of rail vehicles, such as trams. The Lubrication is primarily carried out with waterproof and cold beers constant lubricants, the lubrication impulses of one Control are triggered. The lubricant is by means of Compressed air sprayed onto the flanges and while driving automatically on the flanks of the wheel flanges transfer subsequent wheel sets. Wheel flange lubrication of this Kind are known.

Ein grundsätzliches Problem bei Spurkranzschmierungen besteht darin, die Schmierimpulse zum korrekten Zeitpunkt auszulösen und den Schmierstoff an der richtigen Stelle, nämlich dem Spurkranz des gerade anlaufenden Rades, aufzutragen. Bislang ist versucht worden, diese Probleme mit wegabhängigen und/oder bogenab hängigen und/oder zeitabhängigen Steuerungen zu lösen. Bei der wegabhängigen Steuerung wird nach einer bestimmten Wegstrecke, beispielsweise alle 200 m, ein Schmierimpuls ausgelöst. Die Strecke wird über einen Wegegeber gemessen. Dabei ist es uner heblich, ob der Zug sich auf einer Geraden bewegt oder einen Bogen befährt.There is a fundamental problem with wheel flange lubrication in triggering the lubrication pulses at the correct time and the lubricant in the right place, namely the wheel flange of the wheel just starting to apply. So far it has been tried been addressing these issues with path-dependent and / or bow dependent and / or time-dependent controls to solve. In the path-dependent control is carried out after a certain distance, for example, every 200 m, a lubrication pulse is triggered. The The distance is measured using a path encoder. It is not important irrelevant whether the train moves on a straight line or one Bow drives.

Bei der bogenabhängigen Steuerung werden die Schmierimpulse durch Fliegkraftschalter ausgelöst, welche auf Linksbögen Oder Rechtsbögen reagieren und die Schmierung der jeweils anlaufenden Seite auslösen. Eine Optimierung kann durch Beschleunigungsgeber oder Neigungswinkelmesser durchgeführt werden, wobei davon aus gegangen wird, daß eine Querbeschleunigung des Zuges gleichbe deutend mit dem Anliegen eines Spurkranzes an der Schiene ist.With the arc-dependent control, the lubrication pulses triggered by flying force switches, which on left bends Or Right-hand bends respond and the lubrication of each tarnishing Trigger page. Optimization can be done using accelerometers or inclinometer, be carried out from is that a transverse acceleration of the train is the same is indicative of the presence of a flange on the rail.

Bei der zeitabhängigen Steuerung wird der Schmierimpuls mittels eines Relais ausgelöst, dessen Impuls- und Pausenzeiten ein stellbar sind. Sämtliche oben genannten Steuerarten sind kombi nierbar und bei ein- bzw. mehrachsigen Zügen einsetzbar.With the time-dependent control, the lubrication pulse is generated by means of of a relay triggered, its pulse and pause times on are adjustable. All of the above tax types are combined Can be used and used on single or multi-axle trains.

Die beschriebenen bekannten Systeme haben verschiedene Nach teile. So werden beispielsweise bei der reinen Zeit- und Wege schmierung Schmierimpulse zu Zeitpunkten ausgelöst, wo eine Schmierung nicht erforderlich ist. Überschmierungen, die Verschmutzungen verursachen, sind die Folge. Bei der bogenab hängigen Steuerung können Verfälschungen dadurch eintreten, daß die Bahnneigung der Schiene und die Geschwindigkeit des Zuges sich gerade so aufeinander abstimmen, daß die resultierende Kraft aus Zentrifugalkraft und Erdbeschleunigung genau senkrecht über der Schiene steht, so daß kein Schmierimpuls ergeht, obwohl Spurkranzanlagen gegeben sind und eins Schmierung erforderlich wäre. Schließlich ist nachteilig, daß die beschriebenen Steuerungen nicht auf Wetterbedingungen reagieren, so daß beispielsweise auch dann Schmierungen ausgelöst werden, wenn keine Schmierung gewünscht ist oder eine Verringerung der Schmierung sinnvoll wäre, beispielsweise bei Regen.The known systems described have different after parts. So, for example, in the pure time and ways Lubrication Lubrication pulses triggered at times when a Lubrication is not required. Overlubrication that The result is contamination. At the bow pending control can falsify that the inclination of the rail and the speed of the train coordinate so that the resulting Force from centrifugal force and gravitational acceleration exactly vertical stands above the rail so that no lubrication pulse is emitted, though Wheel flange systems are given and one lubrication is required would. Finally, it is disadvantageous that the described Controls do not respond to weather conditions, so for example, lubrications are also triggered when no lubrication is desired or a reduction in Lubrication would make sense, for example in the rain.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem kom binierten Abtastsystem und einer entsprechend gestalteten Elektronik eine intelligente Schmierimpulsauslösung zu entwickeln, die sowohl das Anlaufen des Spurkranzes an der Schiene unmittelbar abtastend ermittelt als auch zwischen trockenem Wetter und Regenwetter unterscheidet.The invention has for its object with a com binary scanning system and correspondingly designed electronics to develop an intelligent lubrication pulse trigger that does both Tarnishing of the flange on the rail is determined immediately by scanning as well distinguishes between dry weather and rainy weather.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Impulsgeber für die Auslösung des Schmierimpulses eine optische Abtasteinrichtung ist, deren Signal in Kombination mit einem Beschleunigungsgeber und/oder Neigungswinkelgeber und/oder Wegegeber von einer Steuerelektronik ausgewertet wird. Vorzugsweise ist die optische Abtasteinrichtung in Form einer Lichtschranke vorgesehen. Mittels der Lichtschranke lassen sich Bewegungen des Rades außerordentlich genau über eine aus Sender und Empfänger bestehende Einrichtung verfolgen. Für das Anlaufen des Spurkranzes an der Schiene beträgt der seitliche Weg des Rades ca. 6 mm und die Hysterese der Lichtschranke von ca. ± 0,5 mm läßt einwandfrei Bewegungen in der Größenordnung von 1 mm erkennen und somit den Schalt punkt zum Ansprechen der Schmieranlage identifizieren. Vorzugsweise ist daher als Impulsgeber am Drehkranz des entsprechenden Radsatzes des Schienenfahr zeugs eine Infrarotsender-Empfangseinheit befestigt, deren Lichtschranke so ein gestellt ist, daß bei einem Anlaufen des Rades eine Reflexion der Lichtschranke an der Schiene stattfindet und zur Auslösung eines Schmierimpulses herangezo gen werden kann.The object is achieved in that pulse generator for The triggering of the lubrication pulse is an optical pickup whose signal in combination with an accelerometer and / or inclination angle encoder and / or encoder is evaluated by control electronics. Preferably the optical scanning device is provided in the form of a light barrier. Means The light barrier allows movements of the wheel to be extremely precise track via a facility consisting of transmitter and receiver. For the The wheel runs sideways on the track when the wheel flanges approx. 6 mm and the hysteresis of the light barrier of approx. ± 0.5 mm leaves perfect Detect movements of the order of 1 mm and thus the switching Identify the point to respond to the lubrication system. It is therefore preferred as a pulse generator on the slewing ring of the corresponding wheel set for rail travel an infrared transmitter / receiver unit attached, the light barrier of which is that a reflection of the light barrier when starting the wheel takes place on the rail and is used to trigger a lubrication pulse can be gen.

Bei trockenem Wetter ist dies zur Auslösung eines Schmierimpulses ausreichend. Bei Regenwetter gerät ein Wassernebel zwischen die Sender-Empfänger-Einheit und die Schiene und ist es dem System nicht mehr möglich, die Schiene selbst zu erkennen. Es wird ein spezifisches Dauersignal bei Regen erzeugt, welches sich von dem normalen Reflexionssignal unterscheidet. Um auch in diesem Fall eine sinnvolle, nämlich verringerte Schmierung auszulösen, ist vorgeschlagen, den Lichtschranken-Impulsgeber zu kombinieren mit einem mechanischen Beschleuni gungsgeber und/oder Neigungswinkelgeber und/oder Wegegeber und über eine Steuerelektronik die Impulse auszuwerten. Wenn die Sender/Empfänger-Einheit des Lichtschrankenimpulsgebers aufgrund der Eigenart des Signales "Regen" er kennt, werden die Signale des Beschleunigungsgebers und/oder Neigungswinkel gebers und/oder Wegegebers von der Steuerelektronik verwertet, wobei diese in ihrem Programm berücksichtigt, daß bei Regen mit einer wesentlichen Verringerung der Schmierung auszukommen ist.In dry weather, this is sufficient to trigger a lubrication pulse. In rainy weather, a water mist gets between the transmitter-receiver unit and the rail and it is no longer possible for the system to close the rail itself detect. A specific continuous signal is generated when it rains different from the normal reflection signal. In this case too It is suggested to trigger sensible, namely reduced lubrication Photoelectric pulse generator can be combined with a mechanical accelerator position sensor and / or angle sensor and / or position sensor and via a Control electronics evaluate the pulses. If the transmitter / receiver unit of the light barrier pulse generator due to the nature of the "rain" signal knows the signals from the accelerometer and / or angle of inclination encoder and / or encoder used by the control electronics, this in their program takes into account that when it rains with a substantial reduction in lubrication.

Vorzugsweise ist der Lichtschrankenimpulsgeber am Drehkranz des Schienenfahrzeugs höhen- und quereinstellbar zur Schiene an geordnet.The light barrier pulse generator is preferably on the slewing ring of the Rail vehicle adjustable in height and crossways to the rail orderly.

Weitere Einzelheiten, Merkmaie und Vorteile des Gegentandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine Ausführungsform einer er findungsgemäßen Schienenabtastung schematisch dargestellt ist.Further details, features and advantages of the item Invention result from the following description of the accompanying drawing, in which an embodiment of a he Rail scanning according to the invention is shown schematically.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

Fig. 1 Eine Seitenansicht eines Rades eines Schienenfahr zeugs mit optischer Schienenabtastung für eine Spur kranzschmieranlage, Fig. 1 is a side view of a wheel of a rail vehicle zeugs coronary lubrication system with optical scanning rail for a track,

Fig. 2 eine Frontansicht der Vorrichtung der Fig. 1 und Fig. 2 is a front view of the device of Fig. 1 and

Fig. 3 eine Schnittansicht gemäß II-II der Fig. 2. Fig. 3 is a sectional view according to II-II of FIG. 2.

Die schematische Darstellung von Rad 1 und Schiene 2 der Fig. 1 der Zeichnung symbolisiert die uneingeschränkten Einsatzmöglich keiten der Abtastvorrichtung 3 an Schienenfahrzeugen aller Art, also beispielsweise Diesel- und Elektrolokomotiven, Klein- und Werksbahnen sowie Straßenbahnen. Diese sind mit einer nicht dar gestellten Spurkranzschmierung beliebiger Art ausgerüstet, mit der zur Verminderung von Reibung und Verschleiß an Spurkränzen und Schienen Schmiermittel auf die Spurkränze gesprüht wird, wo bei die Schmierimpulse elektronisch durch eine nicht darge stellte Steuereinheit ausgelöst werden, die in der Zeichnung durch einen elektrischen Anschluß 4 verdeutlicht ist.The schematic representation of wheel 1 and rail 2 of FIG. 1 of the drawing symbolizes the unrestricted possible uses of the scanning device 3 on all types of rail vehicles, for example diesel and electric locomotives, small and works railways and trams. These are equipped with a wheel flange lubrication of any kind, not shown, with which lubricant is sprayed onto the wheel flanges to reduce friction and wear on wheel flanges and rails, where the lubrication pulses are triggered electronically by a control unit, not shown, which is shown in the drawing by an electrical connection 4 is illustrated.

Das Rad 1 ist über seine Achse an einem Drehkranz 5 des Schienenfahrzeugs befestigt, von dem ein Teil gestrichelt in der Zeichnung dargestellt ist. An einer knapp oberhalb der Schiene 2 sich erstreckenden Verlängerung 6 ist eine winkelförmige Halterung 7 für die Abtastvorrichtung 3 befestigt. Sie besteht aus einem T-Eisen 8, des über Langlöcher 9 höhenverstellbar mit der Verlängerung 6 des Drehgestells 5 mit Schrauben 10 verbunden ist. Mit dem Querschenkel des T-Eisens 8 ist ein hochstehendes Halteeisen 11 verschraubt, welches eine Infra rot-Sender/Empfänger-Einheit 12 trägt. Die Befestigung ist in querverlaufenden Langlöchern mittels Schrauben 13 vorgenommen, so daß eine Justierung der Position der Infrarot-Sender/Em pfänger-Einheit 12 in Querrichtung zur Schiene 2 ermöglicht ist. Sendung, Reflexion und Empfang der Lichtschranke der Infra rot-Sender/Empfänger-Einheit 12 ist in der Zeichnung gestrichelt dargestellt.The wheel 1 is fastened via its axis to a turntable 5 of the rail vehicle, part of which is shown in dashed lines in the drawing. An angular bracket 7 for the scanning device 3 is attached to an extension 6 extending just above the rail 2 . It consists of a T-bar 8 , which is connected to the extension 6 of the bogie 5 with screws 10 so that it can be adjusted in height via elongated holes 9 . With the cross leg of the T-iron 8 , an upright holding iron 11 is screwed, which carries an infrared transmitter / receiver unit 12 . The attachment is made in transverse slots by means of screws 13 so that an adjustment of the position of the infrared transmitter / receiver unit 12 in the transverse direction to the rail 2 is made possible. Transmission, reflection and reception of the light barrier of the infrared transmitter / receiver unit 12 is shown in dashed lines in the drawing.

Die Steuerung der Spurkranzschmieranlage weist ferner einen nicht dargestellten Beschleunigungsgeber und/oder Neigungs winkelgeber und/oder Wegegeber auf, deren Impulse von der Steuerelektronik gemeinsam mit den Impulsen der Abtastvor richtung 3 ausgewertet werden, um Schmierimpulse auszulösen. The control of the wheel flange lubrication system also has an accelerometer and / or inclination angle sensor and / or encoder, not shown, the pulses of which are evaluated by the control electronics together with the pulses of the device 3 to trigger lubrication pulses.

Reference list

11

Rad
wheel

22nd

Schiene
rail

33rd

Abtastvorrichtung
Scanning device

44th

elektrischer Anschluß
electrical connection

55

Drehkranz
Slewing ring

66

Verlängerung
renewal

77

Halterung
bracket

88th

T-Eisen
T-iron

99

Langlöcher
Elongated holes

1010th

Schrauben
Screws

1111

Halteeisen
Holding iron

1212th

Infrarot-Sender/Empfänger-Einheit
Infrared transmitter / receiver unit

1313

Schrauben
Screws

Claims

1. Rail scanning for wheel flange lubrication systems, in which the lubrication pulses are triggered by a control that works path-dependent and / or arc-dependent and / or time-dependent, characterized in that the pulse generator for triggering the lubrication pulse is an optical scanning device, the signal in combination with an accelerator and / or inclination angle sensor and / or position sensor is evaluated by control electronics.

2. Rail scanning according to claim 1, characterized in that the optical scanning device is provided in the form of a light barrier.

3. Rail scanning according to claim 2, characterized in that an infrared transmitter / receiver unit ( 12 ) is attached as a pulse generator on the slewing ring ( 5 ) of the corresponding wheel set ( 1 ) of the rail vehicle, the light barrier is set so that when starting of the wheel ( 1 ) there is a reflection of the light barrier on the rail ( 2 ) and can be used to trigger a lubrication pulse.

4. Rail scanning according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pulse generator on the turntable of the rail vehicle is arranged height and cross-adjustable to the rail ( 2 ).