EP0918677A1 - Vorrichtung zum schmieren der oberfläche eines schienenrades und/oder einer schiene eines gleiskörpers - Google Patents

Vorrichtung zum schmieren der oberfläche eines schienenrades und/oder einer schiene eines gleiskörpers

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EP0918677A1
EP0918677A1 EP97938919A EP97938919A EP0918677A1 EP 0918677 A1 EP0918677 A1 EP 0918677A1 EP 97938919 A EP97938919 A EP 97938919A EP 97938919 A EP97938919 A EP 97938919A EP 0918677 A1 EP0918677 A1 EP 0918677A1
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rail
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device which is arranged in a rail vehicle and by means of which a lubricant can be applied to the surface of a rail wheel rim and / or at least one rail of a track body, the device being operable as a function of the control signal of a control device.
  • Devices of the type mentioned above serve to reduce wear between the wheel and rail. This wear occurs in the area of curves, in which the inner rail and the outer wheel flange in particular have to absorb considerable forces.
  • By lubricating the relevant rails or the rail rims of the rail wheels in the area of the contact surfaces the coefficient of friction between the rail and the rail wheel and the associated wear in this area are reduced. It has been found in practice that with the selection of a suitable lubricant and a suitable manner of applying the lubricant, such a reduction in friction can take place without the risk of an excessive reduction in the transmission of force between the drive wheels of the rail vehicle and the tracks.
  • a device of the type mentioned is known from German Offenlegungsschrift 26 17 993.
  • identification elements are arranged in the known device in the area of the sections of the track body that are at risk of wear and can be queried by means of a signal emitted by the control device.
  • the identification of the respective route section or the communication between the control device of the known device and the identification element can take place, for example, by means of ultrasound waves or by means of an inductive or optical system.
  • the known device makes it possible to significantly reduce the amount of lubrication required by early and unambiguous identification of the section of the route to be lubricated, and in this way to meet the increasingly stringent environmental protection requirements. Nevertheless, the practical use of the known device shows that the information supplied by the respective identification elements can often not be determined with the required uniqueness. In addition, it has been found that the elements used in the known device for communication, in terms of their transmission and reaction speed, are not able to cope with the ever increasing speeds in rail traffic.
  • the object of the invention is to further increase the amount of lubricant required for wear reduction in a device of the type mentioned at the outset to reduce and enable a fast-reacting, precise and safe automatic control of the lubricant use.
  • control device comprises a signal receiver for receiving data via which the respective position of the rail vehicle can be determined, and an evaluation device which compares the respective position of the rail vehicle with positions stored in a storage device and which, if the emits a signal for triggering or stopping the lubrication process in the respective position of the rail vehicle with one of the stored positions.
  • data for controlling the lubrication process which are suitable for determining the respective location of the rail vehicle.
  • data can be, for example, signals from appropriately arranged transmission devices, from whose radio signal the coordinates of the respective position of the rail vehicle can be determined.
  • the data in question can be digitally transmitted location information that is suitable for determining the current location of the rail vehicle.
  • the signals of the so-called “Global Positioning System”, abbreviated to "GPS”, a satellite navigation system can also be used to determine the respective position of the rail vehicle. GPS has been used successfully in ship and aircraft navigation for a long time.
  • the position data determined from the suitable signals are combined with the signal receiver connected evaluation device with data stored in a memory.
  • This data can be, for example, the position information that represents the beginning or the end of a curve. If the comparison from the received position data with the stored position data reveals that the rail vehicle is approaching a certain curve, this leads to the triggering of the lubrication process by the control device. As soon as the evaluation device then determines from the comparison of the current position data with the stored data that the end of the curve in question has been reached, the lubrication process is also ended in good time. It is thus possible to carry out the lubricant discharge exactly within the rail section that is at risk of wear. Taking into account the performance of electronic data processing that can be achieved today, it is also possible to control the lubrication device with exact timing and with high reliability.
  • additional information can be associated with the stored position data.
  • the additional information shows, for example, what type (right / left curve) the section of the route following a particular position is and what slope follows. In this way, for example, the different wear behavior on left or right-hand bends and the influence of the respective slope on the lubrication process can be taken into account.
  • the device according to the invention can be implemented inexpensively if the control device with a device for tracking present in the respective rail vehicle the location of the rail vehicle is coupled.
  • the modern requirements of logistics make it increasingly necessary to be able to determine the current location of each individual locomotive and each trailer at short notice. For this reason, locomotives and trailers are increasingly being equipped with devices that enable location determination, for example, by means of satellite navigation.
  • the device according to the invention can be implemented with little technical effort by utilizing the data obtained when determining the location of the respective rail vehicle.
  • Figure 1 shows a route of a track body in a schematic plan view
  • Figure 2 shows a device for wheel flange lubrication in a schematic view.
  • the rail vehicle 1 shown in FIG. 1 for example a locomotive of a freight train, is equipped with the device 2 shown in FIG. 2 for lubricating the wheel flanges 3 of its rail wheels 4, 5.
  • the device 2 comprises a pneumatically actuated lubricant distribution device 6, the details of which are known per se and which is therefore not explained in more detail here.
  • the device 2 is equipped with a control device 7.
  • the control device 7 comprises a receiving device 9 connected to an antenna 8, to which an evaluation device 10 connected.
  • the evaluation device 10 is also connected to a read-only memory 11, for example a CD-ROM.
  • the lubricant distribution device 6 is connected to the evaluation device 10 via control lines 12, 13.
  • the receiving device 9 receives signals S which are emitted by one or more satellites 14. From the satellite signals S, the receiving device 9 determines the coordinates x, y of the current position of the rail vehicle 1 equipped with the device 2. The evaluation device 10 compares these position coordinates x, y with position data A ⁇ , A y stored in the fixed memory 11. If the evaluation device 10 determines during this comparison that the current coordinates x, y coincides with one of the stored coordinate pairs, the evaluation device 10 additionally reads the information LR from the fixed memory 11, which provides information about the course of the current position x, y following section of the route. The evaluation device 10 then sends a corresponding control signal via the control lines 12, 13 to the lubricant distribution device 6. The lubricant distribution device 6 is then used to break out the required amount of lubricant onto the wheel flanges 3 of the rail wheels 5.
  • the lubrication process is continued until the evaluation device 10 again determines a correspondence between the coordinates x, y of the current position of the rail vehicle 1 with another coordinate pair x , A y stored in the permanent memory. That match is the signal that the end of the section of the route that is at risk of wear has been reached.

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Description

Vorrichtung zum Schmieren der Oberfläche eines Schienenrades und/oder einer Schiene eines Gleiskörpers
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche in einen Schienenfahrzeug angeordnet ist und mittels derer ein Schmierstoff auf die Oberfläche eines Schienenradkranzes und/oder mindestens einer Schiene eines Gleiskörpers aufbringbar ist, wobei die Vorrichtung in Abhängigkeit vom Steuersignal einer Steuereinrichtung betätigbar ist.
Vorrichtungen der voranstehend genannten Art dienen zur Verminderung des Verschleißes zwischen Rad und Schiene. Dieser Verschleiß tritt im Bereich von Kurven auf, in denen besonders die jeweils innen liegende Schiene und der jeweils außen liegende Spurkranz erhebliche Kräfte aufnehmen müssen. Indem die betreffenden Schienen bzw. die Schienenkränze der Schienenräder im Bereich der Kontaktflächen geschmiert werden, wird der Reibungskoeffizient zwischen Schiene und Schienenrad und damit einhergehend der Reibungsverschleiß in diesem Bereich vermindert . Dabei hat sich in der Praxis herausgestellt, daß bei Wahl eines geeigneten Schmierstoffs und einer geeigneten Art und Weise der Aufbringung des Schmierstoffs eine derartige Reibungsminderung ohne die Gefahr einer zu starken Verminderung der Kraftübertragung zwischen den Antriebsrädern des Schienenfahrzeugs und den Gleisen erfolgen kann. Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 26 17 993 bekannt. Eine solche Vorrichtung erlaubt es, die Schmierung nur dann vorzunehmen, wenn hierzu tatsächlich ein Bedarf besteht. Zu diesem Zweck sind bei der bekannten Vorrichtung im Bereich der verschleißgefährdeten Abschnitte des Gleiskörpers Identifizierungselemente angeordnet, welche mittels eines von der Steuereinrichtung ausgesendeten Signals abfragbar sind. Dabei kann die Identifizierung des jeweiligen Streckenabschnitts bzw. die Kommunikation zwischen dem Steuergerät der bekannten Vorrichtung und dem Identifizierungselement beispielsweise mittels Ultraschallwellen oder mittels eines induktiv oder optisch arbeitenden Systems erfolgen.
Die bekannte Vorrichtung ermöglicht es zwar, die benötigte Schmiermenge durch eine frühzeitige und eindeutige Identifizierung des zu schmierenden Streckenabschnitts erheblich zu verringern und auf diese Weise den immer strenger werdenden Auflagen des Umweltschutzes gerecht zu werden. Dennoch zeigt sich beim praktischen Einsatz der bekannten Vorrichtung, daß die von den jeweiligen Identifizierungselementen gelieferten Informationen häufig nicht mit der erforderlichen Eindeutigkeit feststellbar sind. Darüber hinaus erweist sich, daß die bei der bekannten Vorrichtung zur Kommunikation eingesetzten Elemente hinsichtlich ihrer Übertragungs- und Reaktionsgeschwindigkeit nicht den immer größer werdenden Geschwindigkeiten im Schienenverkehr gewachsen sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Menge des für die Verschleißminderung benötigten Schmierstoffs weiter zu reduzieren und eine schnell reagierende, exakte und sichere automatische Steuerung des Schmierstoffeinsatzes zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung einen Signalempfänger zum Empfang von Daten, über die die jeweilige Position des Schienenfahrzeugs ermittelbar ist, und eine Auswerteinrichtung umfaßt, die die jeweilige Position des Schienenfahrzeugs mit in einer Speichereinrichtung abgespeicherten Positionen vergleicht und die bei einer Übereinstimmung der jeweiligen Position des Schienenfahrzeugs mit einer der abgespeicherten Positionen ein Signal zum Auslösen oder Beenden des Schmiervorgangs abgibt .
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, zur Steuerung des Schmiervorgangs Daten zu verwenden, welche zur Bestimmung des jeweiligen Standortes des Schienenfahrzeugs geeignet sind. Bei solchen Daten kann es sich beispielsweise um Signale von entsprechend angeordneten Sendeeinrichtungen handeln, aus deren Funksignal sich die Koordinaten der jeweiligen Position des Schienenfahrzeugs ermitteln lassen. Ebenso kann es sich bei den betreffenden Daten um digital übertragene Standortinformation handeln, die geeignet sind, den jeweils aktuellen Aufenthaltsort des Schienenfahrzeugs zu ermitteln. Darüber hinaus können für die Ermittlungen der jeweiligen Position des Schienenfahrzeugs auch die Signale des sog. "Global Positioning System", kurzgenannt "GPS", einem Satellitennavigationssystem, benutzt werden. Das GPS wird seit längerem erfolgreich bei der Schiffs- und Flugzeugnavigation eingesetzt.
Die aus den geeigneten Signalen ermittelten Positionsdaten werden in einer mit dem Signalempfänger verbundenen Auswerteinrichtung mit in einem Speicher abgelegten Daten verglichen. Bei diesen Daten kann es sich beispielsweise um die jeweils für den Beginn oder das Ende einer Kurve stehenden Positionsangaben handeln. Ergibt der Vergleich aus den empfangenen Positionsdaten mit den abgespeicherten Positionsdaten, daß sich das Schienenfahrzeug einer bestimmten Kurve nähert, so führt dies zum Auslösen des Schmiervorgangs durch die Steuereinrichtung. Sobald die Auswerteinrichtung anschließend aus dem Vergleich der jeweils aktuellen Positionsdaten mit den abgespeicherten Daten ermittelt, daß das Ende der betreffenden Kurve erreicht ist, so wird auch der Schmiervorgang rechtzeitig beendet. So ist es möglich, den Austrag des Schmiermittels exakt nur innerhalb des verschleißgefährdeten Schienenabschnitts durchzuführen. Dabei ist unter Berücksichtigung der heutzutage erzielbaren Leistungen der elektronischen Datenverarbeitung eine auch zeitlich genaue und mit hoher Sicherheit reproduzierbare Steuerung der Schmiervorrichtung möglich.
Den abgespeicherten Positionsdaten können eine Vielzahl von zusätzlichen Informationen zugeordnet sein. Günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn aus den zusätzlichen Informationen beispielsweise hervorgeht, welcher Art (Rechts-/Linkskurve) der jeweils auf eine bestimmte Position folgende Streckenabschnitt ist und welche Steigung folgt. Auf diese Weise kann beispielsweise das unterschiedliche Verschleißverhalten bei Links- oder Rechtskurven sowie der Einfluß der jeweiligen Steigung auf den Schmiervorgang berücksichtigt werden.
Kostengünstig verwirklichen läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dann, wenn die Steuereinrichtung mit einer in dem jeweiligen Schienenfahrzeug vorhandenen Vorrichtung zur Verfolgung des Standortes des Schienenfahrzeugs verkoppelt ist. Die modernen Anforderungen an die Logistik machen es in zunehmendem Maße erforderlich, den aktuellen Standort jeder einzelnen Lokomotive und jeden einzelnen Anhängers kurzfristig bestimmen zu können. Daher werden in zunehmenden Maße Lokomotiven und Anhänger mit Vorrichtungen ausgestattet, die beispielsweise mittels Satellitennavigation eine Standortbestimmung ermöglichen. Durch die Ausnutzung der bei der Standortbestimmung des jeweiligen Schienenfahrzeugs anfallenden Daten kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit geringem technischen Aufwand realisiert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Streckenverlauf eines Gleiskörpers in schematischer Draufsicht;
Figur 2 eine Vorrichtung zur Spurkranzschmierung in schematischer Ansicht.
Das in Figur 1 gezeigte Schienenfahrzeug 1, beispielsweise eine Lokomotive eines Güterzuges, ist mit der in Figur 2 gezeigten Vorrichtung 2 zur Schmierung der Spurkränze 3 seiner Schienenräder 4,5 ausgestattet. Die Vorrichtung 2 umfaßt eine pneumatisch betätigbare Schmiermittelverteilvorrichtung 6, deren Einzelheiten an sich bekannt sind und die daher hier nicht näher erläutert wird.
Zusätzlich ist die Vorrichtung 2 mit einer Steuereinrichtung 7 ausgestattet. Die Steuereinrichtung 7 umfaßt eine an einer Antenne 8 angeschlossene Empfangseinrichtung 9, an die eine Auswerteinrichtung 10 angeschlossen ist. Die Auswerteinrichtung 10 ist darüber hinaus mit einen Festspeicher 11, beispielweise einer CD- ROM, verbunden. Über Steuerleitungen 12, 13 ist schließlich die Schmiermittelverteilvorrichtung 6 an die Auswerteinrichtung 10 angeschlossen.
Über die Antenne 8 empfängt die Empfangseinrichtung 9 Signale S, die von einem oder mehreren Satelliten 14 ausgesendet werden. Aus den Satellitensignalen S ermittelt die Empfangseinrichtung 9 die Koordinaten x, y der aktuellen Position des mit der Vorrichtung 2 ausgestatteten Schienenfahrzeugs 1. Die Auswerteinrichtung 10 vergleicht diese Positionskoordinaten x, y mit in dem Festspeicher 11 abgespeicherten Positionsdaten A^, Ay. Stellt die Auswerteinrichtung 10 bei diesem Vergleich fest, daß die aktuellen Koordinaten x, y mit einem der abgespeicherten Koordinatenpaare übereinstimmt, so liest die Auswerteinrichtung 10 aus dem Festspeicher 11 zusätzlich die Information LR, welche Auskunft über den Verlauf des auf die aktuelle Position x, y folgenden Streckenabschnitts gibt . Anschließend gibt die Auswerteinrichtung 10 ein entsprechendes Steuersignal über die Steuerleitungen 12, 13 an die Schmiermittelverteilvorrichtung 6. Über die Schmiermittelverteilvorrichtung 6 wird dann die jeweils benötigte Menge an Schmiermittel auf die Spurkränze 3 der Schienenräder , 5 ausgebrach .
Der Schmiervorgang wird solange fortgesetzt, bis die Auswerteinrichtung 10 ein weiteres Mal eine Übereinstimmung zwischen den Koordinaten x, y der aktuellen Position des Schienenfahrzeugs 1 mit einem weiteren in dem Festspeicher gespeicherten Koordinatenpaar x, Ay feststellt. Diese Übereinstimmung ist das Signal dafür, daß das Ende des verschleißgefährdeten Streckenabschnitts erreicht ist.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung, welche in einen Schienenfahrzeug (1) angeordnet ist und mittels derer ein Schmierstoff auf die Oberfläche eines Schienenradkranzes (3) und/oder mindestens einer Schiene eines Gleiskörpers aufbringbar ist, wobei die Vorrichtung in Abhängigkeit vom Steuersignal einer Steuereinrichtung (7) betätigbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die Steuereinrichtung (7) einen Signalempfänger (9) zum Empfang von Daten, über die die jeweilige Position (x,y) des Schienenfahrzeugs (1) ermittelbar ist, und eine Auswerteinrichtung (10) umfaßt, die die jeweilige Position (x,y) des Schienenfahrzeugs (1) mit in einer Speichereinrichtung (11) abgespeicherten Positionen (A-^ ^,) vergleicht und die bei einer Übereinstimmung der jeweiligen Position (x,y) des Schienenfahrzeugs (1) mit einer der abgespeicherten Position (Ax,Ay) ein Signal zum Auslösen oder Beenden des Schmiervorgangs abgib .
2. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß der Signalempfänger (9) ein Funksignal, insbesondere ein
Satellitensignal (S) , empfängt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß jeder der abgespeicherten Position (A^Ay) mindestens eine Information (LR) über den Verlauf des auf die betreffende abgespeicherte Position (Ax,Ay) folgenden Schienenabschnitts zugeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die Steuereinrichtung (7) mit einer Vorrichtung zur Verfolgung des Standortes des Schienenfahrzeugs (1) verkoppelt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die Verfolgung des Standortes (x,y) des Schienenfahrzeugs
(1) mittels Satellitennavigation erfolgt.
EP97938919A 1996-08-16 1997-08-16 Vorrichtung zum schmieren der oberfläche eines schienenrades und/oder einer schiene eines gleiskörpers Revoked EP0918677B1 (de)

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