SE533485C2 - Smörjmedelsapplikator för ett spårbundet fordons hjul - Google Patents

Description

25 30 533 485 2 Detta syfte åstadkommes med en smörjmedelsapplikator för ett spår- bundet fordons hjul, vilken applikator innefattar en applikatorcylinder för ett smörjmedelsstift, vilken kännetecknas av att smörjmedelsapplikatorn vidare innefattar en kolv, som är anordnad att löpa i applikatorcylindern och att pressa smörjmedelsstiftet mot nämnda hjul, och ett utrymme inuti applikatorcylindern som är anordnat att ta emot ett trycksatt fluidum för anpressning av kolven mot smörjmedelsstiftet.

En fördel med denna smörjmedelsapplikator är att en pålitlig smörjning säkerställs. En ytterligare fördel är att det tryck med vilket stiftet pressas mot hjulet är väsentligen oberoende av hur slitet stiftet är.

Enligt en föredragen utföringsform har applikatorcylindern ett cirkulärt tvärsnitt. En fördel med denna utföringsform är att effektiva tätningar mellan applikatorcylinder och smörjmedelsstift enkelt kan åstadkommas, med hjälp av exempelvis o-ringar. I Enligt en föredragen utföringsform är en styranordning anordnad att ta emot åtminstone en signal från en sensor, som avkänner åtminstone en driftsparameter hos det spårbundna fordonet, och att reglera trycket hos det till utrymmet tillförda trycksatta fluldet i beroende av denna signal. En fördel med denna utföringsform är att det blir möjligt att applicera smörjmedel i beroende av det aktuella behovet av smörjmedel. Vid t ex kurvor kan mer smörjmedel appliceras, och mindre smörjmedel appliceras vid raksträckor.

Detta sänker den genomsnittliga förbrukningen av smörjmedel.

Enligt en föredragen utföringsforrn är såväl smörjmedelsstiftet som applikatorcylindern utformade av elektriskt ledande material och står i i elektrisk kontakt med varandra, varvid strömmar som passerar från en räl till nämnda hjul kan ledas via smörjmedelsstiftet och applikatorcylindern vidare till det spårbundna fordonet. En fördel med denna utföringsfomi är att den elektriska belastningen på hjulens lager, till följd av att ström leds genom dessa, kan minskas, med minskade underhållskostnader som följd.

Enligt en föredragen utföringsform är smörjmedelsstiftet framställt av ett material som innefattar grafit. Grafit har den fördelen att det både har smörjande egenskaper och också är elektriskt ledande. 10 15 20 25 30 533 485 3 Enligt en utföringsform utgör ett parti av smörjmedelsstiftet den kolv som löper i applikatorcylindern. En fördel med denna utföringsforrn är att mycket få delar krävs, eftersom smörjmedelsstiftet både kommer att fungera som stift, vid sin mot hjulet vända ände, och som kolv, vid sin mot nämnda utrymme vända ände.

Enligt en annan föredragen utföringsform är en separat kolv anordnad att löpa i applikatorcylindern och att anpressas mot smörjmedelsstiftet. En fördel med denna utföringsform är att säkerheten mot läckage av trycksatt fluidum ökas, vilket är särskilt viktigt om trycksatta fluider som ej bör läcka ut till omgivningen, tex hydraulolja, används.

Enligt en föredragen utföringsform är applikatorcylindern frigörbart fäst på en på det spårbundna fordonet monterad konsol. En fördel med denna utföringsform är att byte och underhåll av smörjmedelsstift blir mycket smidigt.

Ett ytterligare syfte med den föreliggande uppfinningen är att åstad- komma ett effektivt och pålitligt sätt att applicera smörjmedel på ett hjul hos ett spårbundet fordon.

Detta syfte uppnås med ett sätt att smörja ett spårbundet fordons hjul med hjälp av en smörjmedelsapplikator som innefattar en applikatorcylinder för ett smörjmedelsstift, varvid smörjmedelsapplikatorn vidare innefattar en kolv, som är anordnad att löpa i applikatorcylindern och att pressa smörj- medelsstiftet mot nämnda hjul, och ett utrymme inuti applikatorcylindern som är anordnat att ta emot ett trycksatt fluidum för anpressning av kolven mot smörjmedelsstlftet, och varvid åtminstone en driftsparameter som beskriver det spårbundna fordonets aktuella drifttillstånd mäts, och att trycket i nämnda utrymme anpassas till att ge en önskad smörjning av nämnda hjul med avseende på nämnda aktuella drifttillstånd.

En fördel med detta sätt är att en effektiv och kontrollerad smörjning av hjulet âstadkommes.

Företrädesvis innefattar nämnda åtminstone en driftsparameter åtmin- stone en av det spårbundna fordonets aktuella kurvläge och det spårbundna fordonets aktuella hastighet. Kurvläget, dvs om fordonet befinner sig i en 10 15 20 25 30 533 485 4 kurva eller inte, samt hur snäv kurvan i så fall är, och hastigheten är två av de parametrar som har störst inverkan på behovet av smörjning.

Ytterligare fördelar och kännetecken hos uppfinningen framgår av nedanstående beskrivning och de efterföljande patentkraven.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer i fortsättningen att beskrivas med hjälp av utföringsexempel och under hänvisning till bifogade ritningar.

Fig. 1 är en sidovy och visar schematiskt en smörjmedelsapplikator för applicering av Smörjmedel på en fläns som ingår i ett hjul för ett spårbundet fordon.

Fig. 2a är en tvärsnittsvy och visar en i smörjmedelsapplikatorn ingående smörjmedelshållare sedd från sidan.

F ig. 2b är en tvärsnittsvy och visar den i Fig. 2a visade smörjmedels- hållaren sedd i snittet llb-llb Fig. 3 är en förstoring och visar det i Fig. 2a visade partiet lll.

Fig. 4 är en sidovy, och visar schematiskt ett i smörjmedelsapplikatorn ingående styrsystem.

Fig. 5 är en tvärsnittsvy och visar en smörjmedelshållare enligt en alternativ utföringsform, sedd från sidan.

Detaljerade beskrivning av föredraßutföringsformer av upjfinrlngeg Fig. 1 visar en smörjmedelsapplikator 1 i enlighet med en utföringsforrn av föreliggande uppfinning. Smörjmedelsapplikatorn 1 har en smörjmedels- hållare 2 och ett styrsystem 4, vilka båda skall beskrivas i närmare detalj nedan. Smörjmedelsapplikatorn 1 är anordnad att anpressa ett fast smörj- medelsstift 6 mot ett hjul 8, vars yttre partier visas i F ig. 1, på ett spårbundet fordon, såsom ett järnvägslok, en järnvågsvagn, en motorvagn, en spårvagn, mfl.

Hjulet 8 har en löpbana 10 som är anordnad att rulla mot ovansidan av en räl 12. Hjulet 8 har även en fläns 14 som styr hjulets 8 läge i förhållande till rälen 12. Smörjmedelsapplikatorns 1 smörjmedelshållare 2 är monterad på det spårbundna fordonet 9, schematiskt visat i Fig. 1, och anpressar stiftet 6 mot hjulet 8 i den position på hjulet 8 där löpbanan 10 övergår i flänsen 14, en 10 15 20 25 30 533 485 5 position som kan kallas flänsens 14 rot 16, i syfte att minska friktionen mellan flänsen 14 och rälen 12.

Smörjmedelsbehållaren 2 skall nu beskrivas närmare med hänvisning till Fig. 2a och Fig. 2b. Fig. 2a visar smörjmedelshållaren 2 i närmare detalj, sedd i tvärsnitt och från sidan. F ig. 2b visar smörjmedelshållaren 2 sedd i det i Fig. 2a visade snittet llb-llb. Smörjmedelshållaren 2 har en konsol 20, som är försedd med två öppningar 22. Öppningarna 22 är avsedda att uppta ej visade bultar för fasthällning av konsolen 20 på det i Fig. 1 schematiskt visade spårbundna fordonet 9.

Konsolen 20 är försedd med en hylla 24, som är öppen i mitten. En applikatorcylinder 26 anlägger mot denna hylla 24, såsom bäst framgår av Fig. 2b. Två löstagbara sprintar 28 håller applikatorcylindern 26 anpressad mot hyllan 24. Smörjmedelsstiftet 6 löper inuti applikatorcylindern 26. Applikator- cylindern 26 såväl som smörjmedelsstiftet 6 har med fördel cirkulära tvärsnitt, såsom bäst framgår av Fig. 2b, men kan också ha andra tvärsnitt, såsom kvadratiska tvärsnitt, triangulära tvärsnitt, ovala tvärsnitt mm. l sitt bakre parti 27 har, såsom framgår av Fig. 2a, applikatorcylindern 26 en gavel 30 och en anslutningsöppning 32 för anslutning av en ledning 34.

Gaveln 30 är försedd med ett runtomgående yttre spår 31 i vilket den bakre sprinten 28 kan ingripa, vilket medför att applikatorcylindern 26 låses även i sin längdriktning. Ledningen 34 är avsedd för tillförsel av trycksatt fluidum till applikatorcylindern 26. Detta trycksatta fluidum kan med fördel vara trycksatt luft, men kan även vara hydraulolja, kvävgas, vatten, eller något annat lämp- ligt fluidum.

Det fasta smörjmedelsstiftets 6 bakre parti är anordnat att fungera som en kolv 36 inuti applikatorcylindern 26. Då ett trycksatt fluidum, exempelvis trycksatt luft, tillförs applikatorcylindern 26 kommer detta fluidum att via ledningen 34 och anslutningsöppningen 32 komma in i ett cylinderutrymme 37, som bildas mellan kolven 36, gaveln 30 och applikatorcylinderns 26 väggar, och att pressa kolven 36, dvs smörjmedelsstiftet 6, mot flänsens 14 rot 16 och åstadkomma den önskade smörjningen. Således utgör i denna utföringsform en del av smörjmedelsstiftet 6, närmare bestämt dess bakre 10 15 20 25 30 533 485 6 parti, den kolv 36 som under inverkan av det trycksatta fluidet i utrymmet 37 anpressar smörjmedelsstiftet 6 mot hjulet 8.

Fig. 3 visar det i Fig. 2a visade partiet lll i närmare detalj. Applikator- cylindern 26, som är fastklämd mellan hyllan 24 och sprinten 28, har vid sin främre ände 38 en tätningshylsa 40, som ärfäst i oylinderns 26 främre ände 38 medelst ett gängförband. Tätningshylsan 40, vars invändiga tvärsnitt är cirkulärt, har ett invändigt spår 42 i vilket ett tätning 44 har anordnats.

Tätningen 44 är lämpligen en cirkulär tätningsring, såsom en så kallad o-ring, exempelvis av ett gummimaterial, och åstadkommer en tätning mellan hylsan 40 och stiftet 6. Tätningen 44 har två syften. Det ena syftet är att åstadkomma en tätning mellan stiftet 6 och appllkatorcylindern 26 så att trycksatt fluidum som tillförs cylinderutrymmet 37 inte läcker ut. Det andra syftet är att åstadkomma en tätning så att smuts, tex damm, vatten, snö, mm som virvlar upp kring hjulet 8 inte kan tränga in iapplikatorcylinderns 26 inre och orsaka driftsproblem orsakade av att stiftet 6 inte kan glida på önskat vis inuti cylindern 26.

Applikatorcylindern 26 är, enligt en föredragen utföringsform, utformad av ett elektriskt ledande material, såsom en metall, tex stål. Vidare är smörj- medelsstiftet 6 i enlighet med denna föredragna utföringsform också utformad av ett elektriskt ledande material. Ett exempel på ett sådant material som både är elektriskt ledande och har goda smörjande egenskaper är grafit.

Enligt denna föredragna utföringsform kan elektrisk ström ledas från rälen 12 till hjulet 8, vidare från hjulet 8 till stiftet 6 och därifrån via appllkatorcylindern 26 och konsolen 20 direkt till det spårbundna fordonet 9. l detta fall fungerar således smörjmedelsappliaktorn 1 även som en jordledare. En fördel med detta är att elektrisk ström ej behöver ledas via hjulets 8 lager, eller åtmin- stone endast i begränsad omfattning behöver ledas via hjulets 8 lager, vilket minskar risken för strömskador på dessa lager. Elektrisk kontakt mellan stiftet 6 och applikatorcylindern 26 uppstår vanligen av sig självt, då stiftet 6 vanligen kommer att luta något inuti appllkatorcylindern 26, så att det före- ligger elektrisk kontakt mellan appllkatorcylindern 26 och stiftet 6. Ibland kan det vara lämpligt att bättra på denna elektriska kontakt med hjälp av exempel- vis en kontaktring 43 av ett ledande material; 10 15 20 25 30 533 485 7 Fig. 4 visar smörjmedelsapplikatorns 1 styrsystem 4 i närmare detalj.

En styranordning 46, såsom en dator, microprocessor, eller liknande, tar emot signaler från ett antal sensorer som beskriver de aktuella driftsförhållandena för det spårbundna fordon på vilket smörjmedelsapplikatorn 1 är monterad.

Bland annat tar styranordningen 46 emot signaler från en kurvgivare 48, som känner av om det spårbundna fordonet svänger, och i så fall hur mycket, eller kör rakt fram. Styranordningen 46 tar emot signaler från kurvgivaren 48 och räknar utifrån dessa signaler ut hur stort behovet av smörjning är.

Friktionen mellan hjulets 8 fläns 14 och rälen 12 är normalt som störst vid kurvtagning, och därmed är även behovet att smörjning störst då det fordonet befinner sig i en kurva.

Styranordningen 46 sänder signaler till en reglerventil 50 som är anordnad på ledningen 34, som vid sin ena ände är ansluten till gaveln 30 på applikatorcylindern 26.Vid sin andra ände är ledningen 34 ansluten till ett ej visat förråd av trycksatt fluidum, exempelvis kan ledningen 34 vara ansluten till en trycktank för tryckluft.

När styranordningen 46 tar emot signaler från kurvgivaren 48 att det spårbundna fordonet har kommit in i en kurva sänder styranordningen 46 en signal till reglerventilen 50 att denna skall öppnas. När reglerventilen 50 öppnas strömmar trycksatt fluidum, tex tryckluft, in i cylinderutrymmet 37 och utövar, tack vare det tryck som uppstår i utrymmet 37, ett tryck mot kolven 36, dvs mot stiftet 6, som därmed kommer att pressas mot flånsens 14 rot 16 och åstadkomma den smörjning som behövs i kurvan.

När styranordningen 46 sedan tar emot signaler från kurvgivaren 48 att det spårbundna fordonet åter kommit ut på ett rakt parti av spåret stängs reglerventilen 50 åter. Trycket i utrymmet 37 sjunker då återigen. Detta kan antingen ske gradvis genom att det trycksatta fluidet långsamt läcker ut genom den i F ig. 3 visade tätningen 44, eller genom att det trycksatta fluidet evakueras genom en separat ledning 52, som är försedd med en av styr- anordningen 46 styrd evakueringsventil 54. När trycket i utrymmet 37 åter sjunker kommer den kraft med vilken stiftet 6 anpressas mot flänsens 14 rot 16 att minska, och därmed minskar också smörjningen. 10 15 20 25 30 533 485 8 Således styr Styranordningen 46 tillförseln av Smörjmedel på sådant sätt att Smörjmedel tillförs hjulet 8 när det behövs, exempelvis vid kurv- tagning, men inte tillförs när det inte finns behov av smörjmedel, tex vid raksträckor. Styranordningen 46 kan även anordnas att styra trycket gradvis i beroende av hur skarp den aktuella kurvan är. Exempelvis kan styranord- ningen 46 anordnas att styra reglerventilen 50 att leverera ett första tryck vid måttligt skarpa kurvor, och anordnas att styra reglerventilen 50 att leverera ett andra tryck, som är högre än det första trycket, vid mycket skarpa kurvor.

Naturligtvis kan styranordningen 46 även anordnas att kontinuerligt styra trycket i utrymmet 37 i beroende av signalen från kurvgivaren 48 , exempelvis enligt principen för en PID-regulator. Styranordningen 46 kan också anordnas att åstadkomma en viss smörjning även vid raksträckor, om så önskas, varvid denna smörjning normalt är lägre än smörjningen vid kurvtagning.

Styranordningen 46 kan även ta emot andra signaler, tex avseende det spårbundna fordonets hastighet, omgivningstemperatur, mm, och låta dessa signaler påverka öppningsgraden för reglerventilen 50.

Allteftersom smörimedelsstiftet 6 förbrukas kommer utrymmet 37 att bli allt större. Tack vare att det trycket för det till utrymmet 37 tillförda fluidet styrs till samma värde vid ett visst driftsförhållande, oavsett hur länge stiftet 6 har använts, kommer det tryck med vilket stiftet 6 pressas mot flänsens 14 rot 16 att vara detsamma, vid samma inställningsläge för reglerventilen 50, oavsett om stiftet 6 är nästan nytt, eller om stiftet 6 är nästan utslitet.

När smörjmedelsstiftet 6 är utslitet kan det enkelt bytas. Detta sker genom att den i Fig. 2a visade ledningen 34 lösgöres från gaveln 30. Därefter lösgöres de i Fig. 2a och 2b visade sprintarna 28 och applikatorcylindern 26 frigöres från konsolens 20 hylla 24. Därefter monteras en ny applikator- cylinder 26, som har ett förmonterat smörjmedelsstift 6, i konsolen 20 med hjälp av sprintarna 28. Den gamla applikatorcylinder 26 skickas iväg för genomgång, kontroll och montering av ett nytt smörjmedelsstift 6. Den slitdel som byts är således en komplett enhet som innefattar applikatorcylinder 26 och smörjmedelsstift 6 och som enkelt monteras i den på det spårbundna fordonet fast monterade konsolen 20. Därmed säkerställs säker funktion och snabba byten. Det inses att det även är möjligt att, som alternativ till byta 10 15 20 25 533 485 9 nämnda kompletta enhet, vid byte lösgöra applikatorcylindern 26, ta ut den kvarvarande stumpen av smörjmedelsstift 6, och att skjuta in ett nytt stift 6 i applikatorcylindern 26, som sedan åter monteras i konsolen 20.

Fig. 5 visar en smörjmedelshållare 102 enligt en alternativ utförings- form. Hållaren 102 har en konsol 120, som är av samma typ som den i sam- band med Fig. 2a och Fig. 2b beskrivna konsolen 20 och är anordnad att på liknande vis fasthålla en applikatorcylinder 126, som lämpligen är cylindrisk. l sitt bakre parti 127 har applikatorcylindern 126 en gavel 130 och en anslutningsöppning 132 för anslutning av en ledning 134 avsedd för tillförsel av trycksatt fluidum till applikatorcylindern 126.

Till skillnad från den i Fig. 2a och 2b visade applikatorcylindern 26 har den i Fig. 5 visade applikatorcylindern 126 en helt separat kolv 136. Den se- parata kolven 136 är försedd med en tätningsring 145 som avtätar kolven 136 mot cylinderns 126 inre väggar. _ Då ett trycksatt fluidum, exempelvis trycksatt luft, tillförs applikator- cylindern 126 kommer detta fluidum att komma in i ett cylinderutrymme 137 som bildas mellan kolven 136, gaveln 130 och cylinderns 126 väggar, och att pressa kolven 136 mot ett smörjmedelsstift 106, som därmed pressas mot flänsens 14 rot 16 och åstadkommer den önskade smörjningen.

Applikatorcylindern 126 är försedd med en tätningsring 144 som tätar mot stiftet 106. l denna utföringsform är tätningsringens 144 huvudsakliga uppgift att hindra smuts från att komma in i applikatorcylindern 126.

Tätningsringen 144 kan även fungera som ett stopp som håller kvar kolven 136, och därmed fluidet i utrymmet 137, inuti cylindern 126 när stiftet 106 helt har slitits ut.

Det inses att en mängd modifieringar av de ovan beskrivna utförings- formema är möjliga inom uppfinningens ram, såsom den definieras av de efterföljande patentkraven.

Claims (11)

10 15 20 25 30 533 485 1 O PATENTKRAV

1. Smörjmedelsapplikator för ett spårbundet fordons hjul (8), vilken applikator innefattar en applikatorcylinder (26; 126) för ett smörjmedelsstift (6; 106) , k ä n n e t e c k n a d av att smörjmedelsapplikatorn (1) vidare innefattar en kolv (36; 136), som är anordnad att löpa i applikatorcylindern (26; 126) och att pressa smörjmedelsstiftet (6; 106) mot nämnda hjul (8), och ett utrymme (37; 137) inuti applikatorcylindern (26 ;126) som är anordnat att ta emot ett trycksatt fluidum för anpressning av kolven (36; 136) mot smörjmedelsstiftet (6; 106).

2. Smörjmedelsapplikator enligt krav 1, vid vilken applikatorcylindern (26; 126) har ett cirkulärt tvärsnitt.

3. Smörjmedelsapplikator enligt något av föregående krav, vid vilken en styranordning (46) är anordnad att ta emot åtminstone en signal från en sensor (48), som avkänner åtminstone en driftsparameter hos det g spårbundna fordonet, och att reglera trycket hos det till utrymmet (37) tillförda trycksatta fluidet i beroende av denna signal.

4. Smörjmedelsapplikator enligt något av föregående krav, vid vilken såväl smörjmedelsstiftet (6; 106) som applikatorcylindern (26; 126) är utformade av elektriskt ledande material och står i elektrisk kontakt med varandra, varvid strömmar som passerar från en räl (12) till nämnda hjul (8) kan iedas vida smörjmedelsstiftet (6; 106) och applikatorcylindern (26; 126) vidare till det spårbundna fordonet (9).

5. Smörjmedelsapplikator enligt krav 4, vid vilken smörjmedelsstiftet (6; 106) är framställt av ett material som innefattar grafit.

6. Smörjmedelsapplikator enligt något av föregående krav, vid vilken ett parti (36) av smörjmedelsstiftet (6) utgör den kolv (36) som löper i applikatorcylindern (26).

7. Smörjmedelsapplikator enligt något av krav 1 - 5, vid vilken en separat kolv (136) är anordnad att löpa i applikatorncylindern (126) och att anpressas mot smörjmedelsstiftet (106). 10 15 20 533 485 11

8. Smörjmedelsapplikator enligt något av föregående krav, vid vilken applikatorcylindern (26) är frigörbart fäst på en på det spårbundna fordonet (9) monterad konsol (20).

9. Sätt att smörja ett spårbundet fordons hjul (8) med hjälp av en smörjmedelsapplikator som innefattar en applikatorcylinder (26; 126) för ett smörjmedelsstift (6; 106), k ä n n e t e c k n at av att smörjmedelsapplikatorn (1) vidare innefattar en kolv (36; 136), som är anordnad att löpa i applikatorcylindern (26 ;126) och att pressa smörjmedelsstiftet (6; 106) mot nämnda hjul, och ett utrymme (37; 137) inuti applikatorcylindern (26; 126) som är anordnat att ta emot ett trycksatt fluidum för anpressning av kolven (36; 136) mot smörjmedelsstiftet (6; 106), varvid åtminstone en driftsparameter som beskriver det spårbundna fordonets aktuella drifttillstånd mäts, och att trycket i nämnda utrymme (37; 137) anpassas till att ge en önskad smörjning av nämnda hjul (8) med avseende på nämnda aktuella drifttillstånd.

10. Sätt enligt krav 9, vid vilket såväl smörjmedelsstiftet (6; 106) som applikatorcylindern (26; 126) är utformade av elektriskt ledande material och står i elektrisk kontakt med varandra, varvid strömmar som passerar från en räl (12) till nämnda hjul (8) leds vida smörjmedelsstiftet (6; 106) och applikatorcylindern (26; 126) vidare till det spårbundna fordonet (9).

11. Sätt enligt något av krav 9 - 10, vid vilket nämnda åtminstone en driftsparameter innefattar åtminstone en av det spårbundna fordonets (9) aktuella kurvläge och det spårbundna fordonets (9) aktuella hastighet.