SE429030B - Anordning for portionsvis smorjning av jernvegsrels och liknande - Google Patents

Description

*429 030 Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en anordning, vilken före varje passage av fordon avger en bestämd begränsad kvantitet smörjmedel, vilken är så beskaffad att den kan lämnas utan tillsyn läng tid, vilken ej kräver krafttillförsel utifrån, vilken på enkelt sätt kan påfyllas och underhållas och vilken anordning utan speciella in- grepp i räl kan monteras vid spåret.

Det, som är det väsentligen kännetecknande för den nya anordningen, framgår av de efterföljande patentkraven.

Ett utföringsexempel på anordningen enligt uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med hänvisning till den bifogade ritningen, på vilken fig l visar ett kopplingsschema över en anordning enligt uppfinningen, fig 2 i genomskärning visar en i anordningen in- gående smörjmedels- eller fettbehållare, fig 3 i genomskärning visar en i anordningen ingående tryckluftdriven pump, fig 4 i genomskärning visar en för anordningen aäsedd tryckförstärkningsventil och fig 5 i genomskärning visar en till anordningen hörande appliceringsventil för smörjmedel eller fett.

I fig l, som visar de i anordningen ingående huvuddelarna be- tecknas med 1 en tryckluftbehållare, som kan bestå av en ladd- eller utbytbar i sig känd luftflaska, två tryckregulatorer 2 och 3, varvid den ena är kopplad till en förrådsbehållare för smörjmedel 4 och till en smörjmedelspump 5, vilken i sin tur är ansluten till en utmatnings- eller appliceringsventil 6.

Vid den från den andra tryckregulatorn 3 utgående ledningen är ett styrdon i form av en magnetventil 7 anordnad och denna reglerar trycklufttillförseln till en aktiverings:_eller förstärkarventil 8.

Tryckregulatorerna 2 och 3 kräver ingen detaljerad presentation, och utgöres av inställbara regulatorer. _ _Smörjmedelsbehållaren 4, som visas 1 fig Å, består av en cylind- risk mantel 9, som vid båda ändarna är försedd med lock 10 resp ll, varvid det övre locket är försett med en anslutning 12 för en tryck- luftledning från regulatorn 2 och det nedre locket ll är försett med anslutning l3 för en smörjmedelsledning 14, som matar smörjmedels- pumpen 5. Ledningen 14 är försedd med en backventilförsedd grenledning l5, via vilken behållaren kan fyllas med tryckpåverkat smörjmedel.

Inuti behållaren är en liksom en kolv mot mantelns 9 insida tätande och förskjutbar mellanvägg 16 anbringad och denna påverkas på ena sidan av tryckluften, medan den andra sidan anligger mot smörjmedlet och efter hand pressar detta ut genom ledningen l4 mot pumpen 5. Mellan- väggen l6 medför den fördelen att tryckluften hindras att komma i 429 030 kontakt med«smörjmedlet,.vilket gör att oxidation förhindras och risk för luftgenomblåsning till ledningen 14 elimineras.

Den i fig 3 visade pumpen 5 har en ingångsbackventil 17, genom vilken smörjmedel från behållaren 4 via ledningen 14 införes i pump- cylindern 18. Från cylindern 18 leder en med backventil försedd ut- 'gångskanal 19, som via en ledning 20 är kopplad till utmatnings- eller appliceringsventilen 6. En i cylindern 18 förskjutbar och som pumpkolv tjänande tapp betecknas med 21 och är direkt sammankopplad med en arbetskolv 22, som mot verkan av en returfjäder 23 - på sätt som senare kommer att beskrivas - är förskjutbar av trycklyften från tryckregulatorn 2.

Såväl förrådsbehållaren 4 som pumpen 5 matas sålunda med tryck- luft med medelst regulatorn 2 reducerat tryck.

Arbetskolvens rörelse regleras av trevägsventilen 25 som akti- veras av impulsventilen 24 (arbetskolvens övre vändläge) och retur- neras igen när den på kolvstångsänden 27 monterade O-ringstätningen 26 passerar den i övre gaveln befintliga ringformiga urtagningen 29 (arbetskolvens nedre vändläge). Denna returnering sker genom att kanal avluftas nu förbi O-ringstätningen 26 till atmosfär. täšpliceringsventilen 6 består av ett ventilhus 30, en i detta förskjutbar pilotkolv 31, som är förbunden med en spindel 32, och en förskjutbar plunge 33, som tillsammans med en justerbar ställkolv 34 avgränsar en kammare 35.

Ledningen 20 från smörjmedelspumpen 5 är ansluten vid 36. En kanal 37 mynnar i ventilhusets cylindriska borrning invid ett anslags- parti 38 hos plungen 33. Plungen är försedd med kanaler-39, som mynnar invid den centrala borrningen hos densamma.

Genom att spindeln 32 är försedd med avplanade partier 40 kan förbindelse ernås mellan kanalerna 39 och kammaren 35 utmed spindeln 32.' Ställkolven 34 har en central borrning 41, i vilken en med genomföringsöppning för spindeln 32 försedd bricka 41' är anbragt.

Vid borrningens 41 yttre gängade ände är det invid rälen, som skall smörjas, lokaliserade munstycket anslutet. _ Vid motsatta änden av ventilhuset är en anslutning 42 för för- stärkarventilen 8 anordnad.

Förstärkarventilen 8 har en anslutning 43, som är förbunden med magnetventilen 7. Medelst via magnetventilen kontrollerad tillförsel av tryckluft med lågt tryck, regleras rörelsen hos en reläkolv 44, som är förbunden med en kulventil 45. Kulventilen reglerar passagen 429 030 mellan en,port 46, som är direkt - utan tryckreducering - förbunden med tryckluftkällan l, och en port 47, som står i förbindelse med an- slutningen 42 hos appliceringsventilen 6. Kulventilen öppnar i ena förskjutningsläget passagen mellan de båda nämnda portarna 46 och 47 ¿ och i andra förskjutningsläget en passage mellan porten 47 och en av- luftningsöppning 48.

Funktionen hos anordningen framgår av det följande.

Trycket från tryckluftbehâllaren, 6 bar, ligger på vid tryckregu- latorerna 2 och 3 och vid förstärkarventilens 8 port 46. Tryckregula- /a torn 3 skall vara inställd på 1,4 bar, vilket ger magnetventilen 7 matningstryck.

De elektriska ledningarna till magnetventilen 7 skall vara kopp- lade till rälerna så att signalspänningen i spârets signalsystem kan påverka magnetspolen. Magnetventilen är kopplad för strömlös öppen /5” funktion, dvs att när signalspänningen ligger på skall ventilen vara stängd och luftpassagen bruten.

Tryckregulatorn 2 skall vara inställd på 2 bar, vilket ger mat- ningstryck på smörjmedelsbehållarens 4 kolv eller mellanvägg 16 och drivtryck för smörjmedelspumpen 5 i dess anslutningsport l2'. _¿c> I och med att trycket släppes på startar pumpen 5.

När kolven har nått nedre ändläget har 0-ringen 26 passerat ur- tagningen 29, varvid kanalen 28 mellan ventil 24 och 25 avluftas, ventil 25 växlar genom sitt areaförhâllande och tryck-kammaren ovan- för kolven avluftas genom ventil 25 så att fjädern 23 kan återföra _15”kolven 22 till returläget. Där påverkar kolven ett rörstift_š4_i ven- til 24, genom vars rörelse kanalen 28 till ventil 25 återigen till- föres tryckluft. Ventilen 25 växlar nu åt andra hållet och ger ånyo kolvens 22 översida tryckluft. Vid varje returslag suger pumpkolven 21 in smörjmedel via ingångsbackventilen 17 och vid varje matnings- 32>sIag pressar pumpkolven 21 smörjmedel genom utgångsbackventilen och -kanalen 19 till utmatnings- eller appliceringsventilen 6. När maxi- maltryck i denna ventils portionsutrymme eller -kammare 35, i teorin 72 bar, 1 praktiken dock p g a friktionsförluster i ledningen cirka 50 bar, har uppnåtts råder kraftjämvikt mellan pumpens arbetsdel, ¿Åf/kolven 22 och pumpdel, kolven 21, varvid pumprörelsen automatiskt upphör. Så snart mottrycket upphör på grund av utmatning av smörj- medel sätter pumpen ånyo igång.

Det i förrâdsbehâllaren 4 verkande trycket har till uppgift att eliminera risken för vacuumsugning i pumpdelen eftersom det trög- Qp flytande smörjmedlet eller fettet eljest ej snabbt nog kan passera - Süqportens backventil 17. 429 030, Utmatningsdelens eller appliceringsventilens portioneringskammare 35 fylls med smörjmedel med trycket cirka 50 bar via porten 36, kanalen 37 och plungekanalerna 39 genom de planfrästa spåren 40 i spindeln 32. Portioneringskammarens 35 volym är inställbar genom vridning av ställkolven 34.

När ett tåg eller annat fordon kommer in på signalsträckan upp- står kortslutning över fordonens hjul och axlar, varvid spänningen till elektromagnetventilen 7 faller. Därmed öppnas förbindelsen 3-8 över nämnda ventil 7 och ges en pneumatisk signal, 1.4 bar, till an- slutningen 43 vid aktiveringsdelen eller tryckförstärkarventilen 8.

Reläkolven 44 lyftes därvid, varigenom kulvetilen 45 i högtrycksven- tilen (6 bar tryckluft) lyfter från sitt säte och frilägger passagen mellan portarna 46 och 47. Därigenom ges en pneumatisk signal (6 bar) till applicerings- eller utmatningsventilens 6 pilotkolv 31 via an- slutningen 42. Pilotkolven 31 med spindeln 32 förskjutes framåt, var- vid smörjmedelstillförseln från port 36 till kammaren 35 blockeras.

Spindelns 32 spår eller avfrästa partier 40 har nu förflyttats så att förbindelse mellan kammaren 35 och det utanför brickan 41' belägna partiet av borrningen 41 uppnås. Därigenom uppstår i kammaren 35 ett tryckfall, medan i port 36 fortfarande fullt tryck, 50 bar, råder.

Genom areaförhållandena hos plungen 33 skjutes denna nu medelst nämnda tryck framåt mot ställkolvens 34 anslag, varvid den i kammaren be- fintliga smörjmedelsportionen skjutes ut genom borrningen 41 och det vid dennas yttre ände anordnade munstycket. Smörjmedelsmängden, som därvid passerar kanal 37 ersättes omedelbart av pumpen 5 tills önskat tryck, 50 bar, ånyo uppnåtts.

När tåget lämnar signalsträckan får magneten hos ventilen 7 ånyo spänning, varvid förbindelsen mellan tryckregulatorn 3 och förstärkar- ventilen 8 brytes och den senare avluftas via ventilen 7. Förstärkar- ventilens 8 reläkolv 44 skjuts tillbaka av sin returfjäder, och~hög- trycksdelens kulventil 45 trycks mot motsatta sätet och spärrar för- bindelsen mellan portarna 46 och 47 samtidigt som port 47 förbinds med port 48 i och för avluftning av utrymmet ovanför appliceringsven- tilens 6 pilotkolv 31. Pilotkolvens 31 returfjäder återför denna, var- vid samtidigt genom spindelns 32 förskjutning de avplanade partierna 40 lämnar läget invid brickan 41' och förbindelsen mellan kammaren 35 och munstycksanslutningen vid 41 brytes. De avplanade partierna 40 öppnar i stället förbindelsen mellan anslutningen 36 och kammaren 35, som under återgången ånyo fylls upp med nästa smörjmedelsportion. Även denna fyllmängd ersättes omedelbart av pumpen 5 tills önskat tryck, 50 bar, ånyo uppnåtts. g o. .__-. 429 030 6 I det praktiska utförandet kommer huvuddelen av anordningen att vara monterad i ett apparatskåp, som uppsättes på stolpe vid sidan av spåret. Appliceringsventilen med det därpå monterade munstycket och förstärkarventilen monteras pâ en sliper med munstycket på cirka 10 cm avstånd från och riktat mot ytterrälens insida och förbindes med hjälp av ledningar med anordningen i övrigt.

Genom att anordningen är tryckluftdriven erfordras ej krafttill- försel utifrån. Ej heller för verksamgörande av anordningen erfordras någon speciell anordning utan utnyttjas den vid alla banor med linje- blockering förekommande signalspänningen 6 V =. Genom att magnetven- _ tilens spole är ansluten till de båda från varandra isolerade rälerna i spåret kommer spolen att ha spänning och följaktligen trycklufttill- förseln till förstärkarventilens reläkolv vara bruten så länge fordons- hjul och -axlar ej kortsluter de båda rälerna. När ett tåg inkommer på signal- eller blocksträckan faller spänningen över magnetventilens spole, varvid denna öppnar och verksamgör anordningen.

Smörjmedelsbehållaren liksom tryckluftflaskan bör vara dimensione- rade för cirka sex månaders servicefri drift. För återfyllning avses användas dressin med tryckluftkompressor för uppladdning av luftflaska och smörjmedelspump, som från smörjmedelsbehållare på dressinen fyller upp anordningens smörjmedelsbehållare.

Såväl tryckluftflaska som smörjmedelsbehâllare skall vara för- sedda med snabbkopplingar, som medger enkel anslutning och påfyllning av ett för sex ytterligare månader avsett förråd av luft och smörj- medel. .

Här kan inskjutas att såsom smörjmedel kan användas fetter, oljor och vaxbaserade medier.

Genom att anordningen konstruerats för lågt tryck, 1,4 bar, som först vid fettappliceringsventilen förstärks~till erforderliga f bar erhålles en mycket låg energi- eller luftförbrukning för impulsöver- föringen mellan apparatskåpet och appliceringsventilen. Efterföljande tabell ger en uppfattning om erforderlig luftförbrukning. _ W 429 030 Approximativa beräkningar Luftförbrukning per fettskott'(0,5'g) Ncm3 1. Luftmängd för att fylla fettapplicaerings- ventilens (5) port 42 och trycka fram pilot- kolven 31: 11326 mm (snar). 76,3 2. Luftmängd i kopplingen mellan fettapp- liceringsventilen (S) och tryckförstärkar- ventilen (8): 4oo mm3 (6 bar). 2,4 3. Luftmängd 1 tryckförstärkarventilens 3 port 47: soo mm3 (6 bar). 3,0 4. Luftmängd för att fylla tryckförstärkar- ventilens (8) port 43 och att lyfta relä- kolven 44 i tryckförstärkarventilen: 1soo mm3 (1,4 bar). 4,3 5. Luftmängd i slangen mellan tryckför- stärkarventilen (8) och elektromagnet- ventil (7)= 12560 mm3 (1,4 bar). 17,6 6. Luftmängd i elektromagnetventilens (7) port 2: 300 mm3 (1,4 bar). 0,4 7. Luftförbrukning för tryckluftsdriven fetcpump (s) per fettskotc= 32 voo mm3 ' - (2 bar). 98,1 8. Luftmängd för att trycka ut 0,5 g fett (f = 0,92) ur fettbehållaren (4): 543 mm3 (2 bar). + 1,1 203,2 Ncm3 I ovanstående beräkning har expansionsförloppet förutsatts vara isotermisk. ' 4í9ioso Genomsnittlig luftförbrukning för 6 månaders drift.

Förutsättningar: tryckluftbehållare 20 l, p = 150 bar (trycket skall dock inte sjunka under 10 bar), 35 tåg/dygn, ? = 0,7 (verkningsgrad för förluster vid ventilväxlingar), teoretisk luftförbrukning per fettskott = 203,2 Ncm3. v (s man) = = 13,06 1. kamgr. luft Genomsnittlig fettförbrukning för 6 månaders drift.

Fettbehållaren rymmer 4 1.? = 0,92 GB = 4 x 0,92 = 3,68 kg G (6 mån) = 180 X 35 X 0,0005 = 3,15 kg fett Avslutningsvis skall nämnas att anordningen givetvis även är användbar vid banor där signalström i spåret ej förekommer. I sådant fall kompletteras anordningen med en batteridriven tidsstyrning, som inställes i förhållande till förväntad tágintensitet och som lâtes påverka magnetventilen, som utlöser anordningens funktion; Man kan även komplettera eller ersätta tidsstyrningen med skenkontakt eller dylikt, som vid tågpassage utlöser anordningen.

Uppfinningen får ej anses begränsad till det beskrivna och på ritningen visade, utan kan modifieras på ett flertal sätt inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (7)

429 050 PATENTKRAAI , ,n I .

1. l. Anordning för portionsvis smörjning av järnvägsräls och ~liknande, innefattande ett styrdon, en utmatningsinrättning för smörjmedel och ett intill endera rälen anordnat munstycke, k ä n n e - t e c k n a d därav, att vid utmatningsinrättningen, som är verksam- görbar medelst styrdonet (7) och som består av ett medelst tryckluft arbetande manöversystem (6,8) och ett likaledes medelst tryckluft arbetande system (4,5) för frammatning av smörjmedel från en förråde- behållare (4) till munstycket, manöversystemet är uppdelat i en av styrdonet (7) påverkbar aktiveringsdel (8), som arbetar med lågt luft- tryck och en medelst aktiveringsdelen (8) verksamgörbar utmatningsdel (6), som arbetar med högt tryck, och att systemet för frammatning av smörjmedlet innefattar en medelst lågt lufttryck driven pumpdel (5) för frammatning av smörjmedel till munstycket, från vilket det medelst högt tryck utportioneras. _

2. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att styrdonet innefattar en lufttillförseln till aktiverings- delen reglerande elektromagnetventil (7) kopplad till järnvägsspårets signalströmkrets på sådant sätt att ventilen aktiveras när nämnda strömkrets kortslutes av på spåret befintligt fordon.

3. Anordning enligt patentkravet 1, k ä'n n e t e c k n a d därav, att styrdonet innefattar en lufttillförseln till aktiverings- delen reglerande elektromagnetventil (7) ansluten till en av ett tidur i sin tur reglerad strömkrets.

4.-Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att förrådsbehållaren (9) medelst en förskjutbar mellanvägg (16) är uppdelad i tvenne kammare, varvid den ena är fylld med smörj- medel och förbunden med smörjmedelpumpens (5) sugsida och den andra står i förbindelse med en tryckluftkälla (2) med lågt tryck.

5. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att aktiveringsdelen innefattar en förstärkar- eller rclävcnti' (8), ansluten dels till styrdonet (7) och dels mellan en tryckluft- källa (l) med högt tryck och utmatningsdelen (6), varvid genom in- verkan frân styrdonet (7) luft med lägre tryck är avsett att påverka ett ventilorgan (44,45), som medger resp förhindrar förbindelsen mellan tryckkällan (1) med högt tryck och utmatningsdelen (6).

6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att utmatningsdelen (6) innefattar ett portionsutrymme.(35), 429 030' 10 som i utmatningsdelens viloläge står i öppen förbindelse med smörj- medelpumpens (5) trycksida och som när utmatningsdelen genom inverkan från reläventilen (8) pâverkas av tryckluft med högt tryck avskäres från förbindelse med pumpen och bringas i förbindelse med utmatnings- delens munstycksöppning (41), för att medge utstötning av smörjmedel- portionen. _

7. Anordning enligt patentkravet l eller 6, k ä n n e t e c k - n a d därav, att pumpen (S) innefattar en pumpkolv (21), som arbetar iflett_med in- och utloppsventiler försett utrymme, samt en arbetskolv ' %2ä), vars rörelse med hjälp av reglerventiler (24,25) åstadkommas _ medelst tryckluft med lågt tryck, och att reglerventilerna är anord- nade att vid uppnående av visst mottryck i pumpkolvens arbetsutrymme _ och.därmed i utmatnínqsdelens portionsutrymme (35) avbryta lufttill- s förseln till arbetskolven (22).