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Title:
METHOD FOR ACTUATING A TRACK CONDITIONING UNIT OR A WHEEL FLANGE LUBRICATING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/180523
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for actuating a track conditioning unit or a wheel flange lubricating system of a rail vehicle. As part of the rail vehicle, as required, the track conditioning unit provides auxiliary agent to sub-regions of a rail on which the rail vehicle is travelling, in order to increase friction between the wheel and the rail. As part of the rail vehicle, as required, the wheel flange lubricating system provides a fluid to a wheel sub-region of the rail vehicle or to a rail sub-region, in order to reduce friction between the wheel and the rail. Friction is reduced between the wheel and the rail using the fluid. A relative movement between the railcar body and the bogie of the rail vehicle is detected using path measurement, in order to detect a bend in the track. Based on the path measurement, the track conditioning unit or the wheel flange lubricating system is actuated in a targeted manner according to the bend, such that the auxiliary agent or fluid is applied in a resource-saving yet effective manner.

Inventors:
FEGE ALEXANDER (DE)
MEYER HEIKO (DE)
ROSSIG KILIAN (DE)
USINGER STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/055241
Publication Date:
September 16, 2021
Filing Date:
March 03, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS MOBILITY GMBH (DE)
International Classes:
B61C15/10; B60B39/02; B61K9/08
Domestic Patent References:
WO2019219223A12019-11-21
WO2017070677A12017-04-27
WO2019219223A12019-11-21
Foreign References:
EP0854072A11998-07-22
EP0642966A11995-03-15
US20180119376A12018-05-03
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Ansteuerung einer Gleiskonditioniereinheit bzw. einer Spurkranzschmieranlage eines Schienenfahrzeugs,

— bei dem eine Gleiskonditioniereinheit als Teil des Schienenfahrzeugs bei Bedarf ein Hilfsmittel auf einen Teilbereich einer vom Schienenfahrzeug befahrenen Schiene ausbringt, um Reibung zwischen Rad und Schiene zu erhöhen,

— bei dem eine Spurkranzschmieranlage als Teil des Schie nenfahrzeugs bei Bedarf ein Fluid auf einen Radteilbe reich des Schienenfahrzeugs oder auf den Schienenteil bereich aufbringt, um Reibung zwischen Rad und Schiene zu reduzieren,

— bei dem eine Relativbewegung zwischen Wagenkasten und Fahrwerk des Schienenfahrzeugs mit Hilfe einer Wegmes sung kontinuierlich erfasst wird, um einen Bogen im Schienenverlauf zu detektieren, bei dem basierend auf der Wegmessung die Gleiskonditio niereinheit bzw. die Spurkranzschmieranlage abhängig vom Bogen gezielt angesteuert wird, so dass das Hilfs mittel bzw. Fluid ressourcenschonend aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zur Wegmessung eine Sensorik verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Sensorik die Weg messung basierend auf einem optischen, induktiven, ultra schallbasierten und/oder kapazitiven Messprinzip durch führt. 4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Relativbewegung durch eine Wegmessung an Dämpfern bestimmt wird, wobei die Dämpfer zwischen Wagenkasten und Fahrwerk für vorbestimmte Raumrichtungen vorgesehen und angebracht sind, um die Re lativbewegung zu dämpfen.

Description:
Beschreibung

Verfahren zur Ansteuerung einer Gleiskonditioniereinheit bzw. einer Spurkranzschmieranlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Gleiskonditioniereinheit bzw. einer Spurkranzschmieranlage eines Schienenfahrzeugs.

Es ist bekannt zur Verbesserung der Zugkraft bzw. der Brems kraft eines Schienenfahrzeugs Maßnahmen an den Schienen zu ergreifen. Zu diesem Zweck wird eine Gleiskonditionierung eingesetzt, wie sie beispielsweise aus Dokument WO 2019 219223 Al bekannt ist. Die Gleiskonditioniereinheit wird dazu verwendet, um Hilfsmedien (Sand, Luft) mit hoher Genauigkeit auf die befahrenen Schienen aufzubringen, um einen Kraft schluss zwischen Rad und Schiene und damit Zug- und Brems kraft des Schienenfahrzeugs bei Bedarf zu erhöhen.

Weiter ist es bekannt, eine Spurkranzschmieranlage eines Schienenfahrzeugs zu benutzen, um bei einer verschleißför dernden, ungünstigen Radsatz- bzw. Einzelrad-Stellung zur Schiene einen durch die Stellung bedingten Materialverschleiß sowie Geräuschemissionen durch Aufbringen eines Fluids (z.B. eines Schmiermittels oder Öl) zu reduzieren. Das Fluid wird auf einen Radteilbereich, beispielsweise auf eine Radlaufflä che, oder in der Nähe des Rads auf einen Schienenteilbereich aufgebracht.

Um die Gleiskonditioniereinheit bzw. um die Spurkranzschmier anlage optimiert einsetzen zu können, ist es nötig, diese im Betrieb durch eine Ansteuerung an den realen Schienenverlauf anzupassen. Dadurch wird ermöglicht, dass Hilfsmittel bzw. Fluid zielgerichtet und Ressourcen-schonend auf Schiene bzw. Rad aufgebracht werden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Ansteuerung einer Gleiskonditioniereinheit bzw. einer Spurkranzschmieranlage anzugeben, mit dem beim Einsatz einer Gleiskonditioniereinheit bzw. einer Spurkranzschmieranlage ein zielgerichtetes und Ressourcen-schonendes Aufbringen von Hilfsmitteln bzw. von Fluid auf Rad bzw. Schiene ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprü chen angegeben.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Gleiskonditioniereinheit bzw. einer Spurkranzschmieranlage eines Schienenfahrzeugs.

Die Gleiskonditioniereinheit bringt als Teil des Schienen fahrzeugs bei Bedarf ein Hilfsmittel auf Teilbereiche einer vom Schienenfahrzeug befahrenen Schiene aus, um Reibung zwi schen Rad und Schiene zu erhöhen.

Die Spurkranzschmieranlage bringt als Teil des Schienenfahr zeugs bei Bedarf ein Fluid auf einen Radteilbereich (bei spielsweise auf eine Radlauffläche) oder in der Nähe des Rads auf einen Schienenteilbereich aufgebracht. Das Fluid wird be vorzugt in Spurkranznähe aufgebracht. Durch das Fluid wird Reibung zwischen Rad und Schiene reduziert.

Eine Relativbewegung zwischen Wagenkasten und Fahrwerk des Schienenfahrzeugs wird mit Hilfe einer Wegmessung kontinuier lich erfasst, um einen Bogen im Schienenverlauf zu detektie- ren.

Basierend auf der Wegmessung wird die Gleiskonditionierein heit bzw. die Spurkranzschmieranlage abhängig vom Bogen ge- zielt angesteuert, so dass das Hilfsmittel (insbesondere Luft bzw. Sand) bzw. so dass das Fluid ressourcenschonend und wir kungsoptimiert aufgebracht wird.

Bevorzugt wird das Hilfsmittel auf einen Schienenteilbereich aufgebracht, während das Fluid auf einen Radteilbereich auf gebracht wird.

Das Fluid wird auf einen Radteilbereich, beispielsweise auf eine Radlauffläche oder in Spurkranznähe, aufgebracht. Das Fluid kann ggf. auch Rad-nah auf einen Schienenteilbereich aufgebracht werden, um den zu befahrenden Schienenteilbereich vor Kontakt mit dem Rad zu schmieren.

Die vorliegende Erfindung basiert darauf, dass beim Befahren von Bögen durch ein Schienenfahrzeug eine Relativbewegung zwischen Wagenkasten und Fahrwerk erfolgt. Diese Relativbewe gung wird erfasst und ausgewertet, um den Bogen im Schienen verlauf zu detektieren, ihn zu bewerten und um nachfolgend die Gleiskonditioniereinheit bzw. die Spurkranzschmieranlage in Abhängigkeit des Bogens gezielt anzusteuern.

Damit wird das Hilfsmittel bzw. Fluid in Abhängigkeit des Bo gens gezielt dosiert bzw. eingesetzt.

Die Relativbewegung zwischen Wagenkasten und Fahrwerk wird bei der vorliegenden Erfindung durch eine Wegmessung mit Hil fe einer Sensorik bestimmt.

Die Wegmessung über die Sensorik erfolgt beispielsweise nach optischen, induktiven, ultraschallbasierten oder kapazitiven Messprinzipien, die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass über die Wegmessung die Relativbewegung zwischen Wagen kasten und Fahrwerk bestimmbar ist. In einer bevorzugten Weiterbildung wird die Relativbewegung durch eine Wegmessung an Dämpfern bestimmt. Die Dämpfer sind zwischen Wagenkasten und Fahrwerk für vorbestimmte Raumrich tungen vorgesehen und angebracht, um die Relativbewegung zu dämpfen.

In einer bevorzugten Weiterbildung beinhalten die Dämpfer die Sensorik, die die Dämpferwege ermittelt. Basierend auf den Dämpferwegen werden, wie oben ausgeführt, Bögen im Schienen verlauf detektiert und bewertet, um nachfolgend die Gleiskon ditioniereinheit bzw. einer Spurkranzschmieranlage in Abhän gigkeit des Bogens gezielt anzusteuern.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein System zur Weg messung, das bevorzugt sechs Freiheitsgrade zwischen Wagen kasten und Fahrwerk überwacht, dazu verwendet, die Gleiskon ditioniereinheit bzw. die Spurkranzschmieranlage in Abhängig keit des detektierten Schienenbogens anzusteuern, so dass Hilfsmittel bzw. Fluid zielgerichtet und Ressourcen-optimiert auf die Schiene aufgebracht werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine optimale Wir kung der Gleiskonditioniereinheit unabhängig von der Trassie rung und von Fahrzuständen gewährleistet.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Hilfsmedien ein gespart bzw. können Einrichtungen zur Erzeugung und Speiche rung von Hilfsmedien (Luft, Druckluft, Sand) kleiner dimensi oniert und somit Kosten gespart werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine optimale Wir kung einer Spurkranzschmieranlage unabhängig von der Trassie rung und von Fahrzuständen gewährleistet. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird (Schmier-) Fluid eingespart, bei Beibehaltung der vollen Funktionalität.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Umwelt ge schont.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird abhängig vom Bogen die Gleiskonditioniereinheit entsprechend eines Querversatzes und der Art des Bogens korrekt angesteuert.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Spurkranz schmieranlage bogensensitiv betrieben. Bei einer Bogenerken nung bzw. bei kleineren Bogenradien wird die Spurkranzschmie rung gezielt und mit definierter Dosierung bzw. mit definier ten Dosierimpulsen für das Fluid aktiviert.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung beispielhaft an hand einer Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigt FIG 1 das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem mit Hilfe einer Wegmessung auf indirekte Weise eine Radstellung eines Schienenfahrzeugs in Querrichtung zur Schiene erfasst wird.

Dabei wird der Effekt ausgenutzt, dass ein das Rad tragendes Fahrwerk 5 relativ zum Wagenkasten 4 in einer Richtung 1 bei einer Bogenfahrt verdreht wird.

Diese Verdrehung wird über eine Wegmessung bestimmt. Bei spielsweise ist eine Wegmess-Sensorik WMS vorgesehen, die mit einem Schlingerdämpfer 2 bzw. mit einem Querdämpfer 3 gekop pelt ist. In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Wegmess-Sensorik WMS integrierter Bestandteil des Schlingerdämpfers 2 bzw. des Querdämpfers 3.

Die über Messung ermittelten Dämpferwege werden zur Erkennung eines Querversatzes zwischen Rad und Schiene bzw. zum Erken nen von Bögen im Schienenverlauf verwendet.

Aus der Wegmessung lassen sich insbesondere Aussagen

— bezüglich der Art des Bogens (d.h. liegt ein Rechtsbogen oder ein Linksbogen vor), bezüglich des Bogenradius, sowie

— bezüglich eines Querversatzes zwischen Rad und Schiene ableiten.

Damit ist es möglich, die Gleiskonditioniereinheit entspre chend eines Querversatzes und der Art des Schienenbogens kor rekt anzusteuern.

Außerdem ist es möglich, die Spurkranzschmieranlage bogensen sitiv zu betreiben, d.h. bei Bogenerkennung oder kleineren Bogenradien die Spurkranzschmierung gezielt und mit definier ter Dosierung zu aktivieren.