EP0884233A1 - Spurkranzschmieranlage für Schienenfahrzeuge - Google Patents

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EP0884233A1
EP0884233A1 EP97109343A EP97109343A EP0884233A1 EP 0884233 A1 EP0884233 A1 EP 0884233A1 EP 97109343 A EP97109343 A EP 97109343A EP 97109343 A EP97109343 A EP 97109343A EP 0884233 A1 EP0884233 A1 EP 0884233A1
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EP
European Patent Office
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lubrication
rail
rail vehicle
lubricant
satellite
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Withdrawn
Application number
EP97109343A
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Inventor
Gerhard Morgenstern
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De Limon Fluhme GmbH
Original Assignee
De Limon Fluhme GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/021—Measuring and recording of train speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K3/00—Wetting or lubricating rails or wheel flanges
    • B61K3/02—Apparatus therefor combined with vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/025—Absolute localisation, e.g. providing geodetic coordinates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/04—Satellite based navigation systems, e.g. global positioning system [GPS]

Definitions

  • the invention relates to a wheel flange lubrication system for rail vehicles, at which the lubrication impulses are triggered by a control system that depends works from the course of the rail in the route network.
  • Wheel flange lubrication in rail vehicles serve the purpose of wear of the wheel and the rail in the area of the wheel flange reduce.
  • Lubrication is primarily carried out with waterproof and cold-resistant lubricants, the lubrication impulses of one Control are triggered. The lubricant is applied to the by means of compressed air Wheel flanges sprayed and automatically over the rail flanks while driving also transferred to the flanges of the following wheelsets.
  • Wheel flange lubrication systems are from practice in various designs known.
  • a fundamental problem with wheel flange lubrication is that Trigger lubrication pulses at the correct time and apply the lubricant the right place, namely the wheel flange of the one just approaching the rail To apply the wheel. So far, attempts have been made to address these issues path-dependent and / or time-dependent and / or arc-dependent controls to solve.
  • the path-dependent control is based on a freely definable one Distance, for example every 200 meters, a lubrication pulse triggered. The distance is measured via a displacement sensor, whereby it is irrelevant whether the train moves on a straight line or an arc drives.
  • the lubrication pulse is generated by means of triggered by a relay whose pulse and pause times are freely adjustable.
  • the invention has for its object to provide a wheel flange lubrication system for rail vehicles, which makes it possible to trigger lubrication pulses depending on the course of the rail before a wheel starts on the rail.
  • the pulse generator for triggering the lubrication pulse is a satellite-based navigation system for determining the position of the rail vehicle in the network, that a receiver station for receiving signals from the satellite-based navigation system is arranged on the rail vehicle, and that control electronics on the rail vehicle is arranged to evaluate the position determination in combination with a digitized route network map.
  • GPS Global Positioning System
  • satellite-supported Navigation systems allow the location of everyone with one such a navigation system equipped object to an accuracy of 50 meters to determine. Higher accuracies can be obtained with the help can be achieved by differential GPS systems.
  • the GPS consists of several orbiting the earth in various orbital planes at an altitude of approximately 20,000 km Satellites.
  • the GPS systems currently in use are for one Position determination simultaneous one-way runtime measurements from four satellites required. These satellite signals are from a receiver station received and evaluated.
  • the equipment of the Rail vehicle with the receiver station to the satellite-based To enable position determination of the rail vehicle in the route network.
  • a digitized route network plan is available, it is due to the predetermined route and advantageously also the detectable Driving speed of the rail vehicle possible, starting from one starting point using the GPS the exact position of a a GPS receiver station equipped rail vehicle. Because the route network plan the exact course of the rail route network is taken, i.e. it is also certain when a right or left-hand bow comes, can when using such a satellite navigation system then as a pulse generator for a wheel flange lubrication system Lubrication pulse are triggered when the rail vehicle is on a Bow moved too.
  • the figure shows the structure of a wheel flange lubrication system.
  • the Lubrication device itself has a lubricant container 1, in which as lubricants oils, fluid greases or also biodegradable Lubricants are arranged as a supply.
  • the one in the lubricant reservoir 1 stored lubricant is supplied with compressed air from a compressed air source 2 with an inlet pressure of maximum 10 bar via a shut-off valve 3 Venting and a pressure regulator 4 is applied.
  • the lubricant arrives via a lubricant line S to at least one lubricant metering pump 6.
  • Each lubricant metering pump 6 is additionally one Pressure line 7 connected to the compressed air source 2.
  • a pulse generator 8 is used to control the lubricant metering pump 6 provided with which spray lubrication processes of the lubricant dosing pump 6 can be triggered.
  • a wheel flange lubrication system has two lubricant metering pumps 6 Use.
  • the illustrated embodiment for a grooved rail, as they used for example for trams is, of course, also on a high rail as used for normal train operations, transferable.
  • the compressed air transports the lubricant as a lubricant-air mixture either directly or via a flow divider 10 through the Lubricant-air mixture line 11 to a near the flange arranged spray nozzle 12. In this way, the lubricant is applied to the respective Wheel flange of the rail vehicle sprayed on.
  • the GPS systems currently in use have simultaneous one-way run times of four Satellite 13 required.
  • the satellite signals 14 are from a Receiver station 8a received and evaluated.
  • the control of the wheel flange lubrication system also does not have one shown speedometer, whose pulses from a control electronics, also not shown, together with the Position determination of the GPS and one stored in the control unit digitized route map to be evaluated to lubrication pulses trigger.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spurkranzschmieranlage für Schienenfahrzeuge, bei der die Schmierimpulse von einer Steuerung ausgelöst werden, die in Abhängigkeit vom Schienenverlauf im Streckennetz arbeitet. Um eine Spurkranzschmieranlage zu schaffen, mit der es möglich ist, bereits dann einen Schmierimpuls auszulösen, bevor das Schienenfahrzeug einen Bogen befährt, wird vorgeschlagen, daß Impulsgeber (8) für die Auslösung des Schmierimpulses ein satellitengestütztes Navigationssystem zur Bestimmung der Position des Schienenfahrzeugs im Streckennetz ist, daß am Schienenfahrzeug eine Empfängerstation (8a) zum Empfang von Signalen (14) des satellitengestützten Navigationssystems angeordnet ist, und daß am Schienenfahrzeug eine Steuerelektronik zur Auswertung der Positionsbestimmung in Kombination mit einem digitalisiert vorliegenden Streckennetzplan angeordnet ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Spurkranzschmieranlage für Schienenfahrzeuge, bei denen die Schmierimpulse von einer Steuerung ausgelöst werden, die in Abhängigkeit vom Schienenverlauf im Streckennetz arbeitet.
Spurkranzschmierungen bei Schienenfahrzeugen dienen dem Zweck, den Verschleiß des Rades und der Schiene im Bereich des Spurkranzes des Rades zu verringern. Vorwiegend findet man Spurkranzschmieranlagen an Drehgestellen von Lokomotiven, aber auch Schienenfahrzeugen anderer Art, wie beispielsweise Straßenbahnen. Die Schmierung erfolgt vornehmlich mit wasserfesten und kältebeständigen 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. Spurkranzschmieranlagen sind aus der Praxis in verschiedenen Ausführungsformen bekannt.
Ein grundsätzliches Problem bei der Spurkranzschmierung besteht darin, die Schmierimpulse zum korrekten Zeitpunkt auszulösen und den Schmierstoff an der richtigen Stelle, nämlich dem Spurkranz des gerade an die Schiene anlaufenden Rades aufzutragen. Bislang ist versucht worden, diese Probleme mit wegabhängigen und/oder zeitabhängigen und/oder bogenabhängigen Steuerungen zu lösen. Bei der wegabhängigen Steuerung wird nach einer frei bestimmbaren Wegstrecke, beispielsweise alle 200 Meter, ein Schmierimpuls ausgelöst. Die Wegstrecke wird dabei über einen Weggeber gemessen, wobei es unerheblich ist, ob der Zug sich auf einer Geraden bewegt oder einen Bogen befährt. Bei der zeitabhängigen Steuerung wird der Schmierimpuls mittels eines Relais ausgelöst, dessen Impuls- und Pausenzeiten frei einstellbar sind.
Im Unterschied zu diesen voranstehend genannten Verfahren zur Spurkranzschmierung, bei denen der Schmierimpuls nach dem Zurücklegen einer festen Wegstrecke oder nach dem Verstreichen eines festen Zeitintervalls ausgelöst wird, werden bei den bekannten Spurkranzschmieranlagen mit bogenabhängiger Steuerung die Schmierimpulse durch Fliehkraftschalter ausgelöst, welche auf Linksbögen oder Rechtsbögen reagieren und die Schmierung der jeweils anlaufenden Seite auslösen. Eine Optimierung dieser bekannten bogenabhängigen Steuerung wird dadurch erzielt, daß Beschleunigungsgeber oder Neigungswinkelmesser verwendet werden.
Ein Problem der bogenabhängigen Steuerung - egal ob mit Beschleunigungsgeber oder Neigungswinkelmesser - besteht darin, daß diese bekannten Impulsgeber erst dann ansprechen, wenn das Schienenfahrzeug bereits den Bogen befährt, also die Gefahr besteht, daß ein Rad an die Schiene anläuft.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spurkranzschmieranlage für Schienenfahrzeuge bereitzustellen, die es ermöglicht, in Abhängigkeit vom Schienenverlauf Schmierimpulse auszulösen, bevor ein Rad an die Schiene anläuft.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß Impulsgeber für die Auslösung des Schmierimpulses ein satellitengestütztes Navigationssystem zur Bestimmung der Position des Schienenfahrzeugs im Streckennetz ist, daß am Schienenfahrzeug eine Empfängerstation zum Empfang von Signalen des satellitengestützten Navigationssystems angeordnet ist, und daß am Schienenfahrzeug eine Steuerelektronik zur Auswertung der Positionsbestimmung in Kombination mit einem digitalisiert vorliegenden Streckennetzplan angeordnet ist.
Mit Hilfe solcher GPS (Global Positioning System) genannter satellitenunterstützter Navigationssysteme ist es möglich, die Lage eines jeden mit einem solchen Navigationssystem ausgerüsteten Gegenstandes bis auf eine Genauigkeit von 50 Metern zu bestimmen. Höhere Genauigkeiten können mit Hilfe von Differential-GPS-Systemen erzielt werden. Das GPS besteht aus mehreren die Erde in verschiedenen Bahnebenen in etwa 20.000 km Höhe umkreisenden Satelliten. Bei den zur Zeit gebräuchlichen GPS-Systemen sind für eine Positionsbestimmung simultane Einweglaufzeitmessungen von vier Satelliten erforderlich. Diese Satellitensignale werden von einer Empfängerstation empfangen und ausgewertet. Somit bedarf es der Ausrüstung des Schienenfahrzeugs mit der Empfängerstation, um die satellitengestützte Positionsbestimmung des Schienenfahrzeugs im Streckennetz zu ermöglichen. Beim Vorliegen eines digitalisierten Streckennetzplanes ist es aufgrund der vorgegebenen Fahrstrecke sowie vorteilhafterweise zusätzlich der erfaßbaren Fahrgeschwindigkeit des Schienenfahrzeuges möglich, ausgehend von einem festgelegten Ausgangspunkt mittels des GPS die exakte Position eines mit einer GPS-Empfängerstation ausgerüsteten Schienenfahrzeugs zu bestimmen. Da dem Streckennetzplan der genaue Verlauf des Schienenstreckennetzes zu entnehmen ist, also auch feststeht, wann ein Rechts- oder Linksbogen kommt, kann bei der Verwendung eines solchen satellitengestützten Navigationssystems als Impulsgeber für eine Spurkranzschmieranlage exakt dann ein Schmierimpuls ausgelöst werden, wenn sich das Schienenfahrzeug auf einen Bogen zu bewegt.
Auf diese Weise ist es somit möglich, den Schmierimpuls bereits vor dem Einfahren in einen Bogen auszulösen, so daß der Spurkranz des an die Schiene anlaufenden Rades bereits vor dem ersten Anlaufen geschmiert ist, wodurch der Verschleiß des Rades und der Schiene erheblich verringert werden können.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine schematische Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Spurkranzschmieranlage dargestellt ist.
Die Abbildung zeigt den Aufbau einer Spurkranzschmiereinrichtung. Die Schmiereinrichtung selbst weist einen Schmierstoffbehälter 1 auf, in welchem als Schmierstoffe Öle, Fließfette oder auch biologisch abbaubare Schmierstoffe als Vorrat angeordnet sind. Der im Schmierstoffbehälter 1 gelagerte Schmierstoff wird mit Druckluft von einer Druckluftquelle 2 mit einem Eingangsdruck von maximal 10 bar über einen Absperrhahn 3 mit Entlüftung und einen Druckregler 4 beaufschlagt. Der Schmierstoff gelangt über eine Schmierstoffleitung S zu mindestens einer Schmierstoff-Dosierpumpe 6. Jede Schmierstoff-Dosierpumpe 6 ist zusätzlich über eine Druckleitung 7 an die Druckluftquelle 2 angeschlossen.
Zur Steuerung der Schmierstoff-Dosierpumpe 6 ist ein Impulsgeber 8 vorgesehen, mit welchen Sprühschmiervorgänge der Schmierstoff-Dosierpumpe 6 auslösbar sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einer Spurkranzschmieranlage finden zwei Schmierstoff-Dosierpumpen 6 Verwendung. Die dargestellte Ausführungsform für eine Rillenschiene, wie sie beispielsweise für Straßenbahnen verwendet wird, ist selbstverständlich auch auf eine Hochschiene, wie diese für den normalen Zugbetrieb verwendet wird, übertragbar.
Die durch den als satellitengestütztes Navigationssystem (GPS) ausgebildeten Impulsgeber 8 über eine elektrische Leitung 9 in die Schmierstoff-Dosierpumpe 6 ausgelösten Schmierstoffimpulse führen zur Freigabe einer definierten Schmierstoffmenge, wobei gleichzeitig die Druckluftzuführung an der Druckluftquelle 2 über die Druckluftleitung 7 in der Schmierstoff-Dosierpumpe 6 geöffnet wird. Die Druckluft transportiert den Schmierstoff als Schmierstoff-Luft-Gemisch entweder direkt oder über einen Mengenteiler 10 durch die Schmierstoff-Luft-Gemischleitung 11 zu einer in der Nähe des Spurkranzes angeordneten Sprühdüse 12. Derart wird der Schmierstoff auf den jeweiligen Spurkranz des Schienenfahrzeugs aufgesprüht.
Zur Positionsbestimmung des Schienenfahrzeugs im Streckennetz sind bei den zur Zeit gebräuchlichen GPS-Systemen simultane Einweglaufzeiten von vier Satelliten 13 erforderlich. Die Satellitensignale 14 werden von einer Empfängerstation 8a empfangen und ausgewertet.
Die Steuerung der Spurkranzschmieranlage weist ferner einen nicht dargestellten Fahrgeschwindigkeitsmesser auf, dessen Impulse von einer ebenfalls nicht dargestellten Steuerelektronik gemeinsam mit der Positionsbestimmung des GPS und einem in der Steuereinheit gespeicherten digitalisierten Streckennetzplan ausgewertet werden, um Schmierimpulse auszulösen.
Bezugszeichenliste
1
Schmierstoffbehälter
2
Druckluftquelle
3
Absperrhahn
4
Druckregler
5
Schmierstoffleitung
6
Schmierstoff-Dosierpumpe
7
Druckluftleitung
8
Impulsgeber
8a
Empfängerstation
9
elektrische Leitung
10
Mengenteiler
11
Schmierstoff-Luft-Gemischleitung
12
Sprühdüse
13
Satellit
14
Satellitensignal

Claims (2)

  1. Spurkranzschmieranlage für Schienenfahrzeuge, bei der die Schmierimpulse von einer Steuerung ausgelöst werden, die in Abhängigkeit vom Schienenverlauf im Streckennetz arbeitet,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Impulsgeber (8) für die Auslösung des Schmierimpulses ein satellitengestütztes Navigationssystem zur Bestimmung der Position des Schienenfahrzeugs im Streckennetz ist, daß am Schienenfahrzeug eine Empfängerstation (8a) zum Empfang von Signalen (14) des satellitengestützten Navigationssystems angeordnet ist, und daß am Schienenfahrzeug eine Steuerelektronik zur Auswertung der Positionsbestimmung in Kombination mit einem digitalisiert vorliegenden Streckennetzplan angeordnet ist.
  2. Spurkranzschmieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrgeschwindigkeit des Schienenfahrzeuges als weiterer Berechnungsfaktor zur Auslösung des Schmierimpulses durch die Steuerelektronik heranziehbar ist.
EP97109343A 1997-06-10 1997-06-10 Spurkranzschmieranlage für Schienenfahrzeuge Withdrawn EP0884233A1 (de)

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