Spurkranzschmieranlage


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Problemlösung

Beschreibung

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Problemlösung
Problem wurde wie folgt gelöst.
Dominierender Bestandteil Hydraulischer Anlage ist kompakt ausgeführte Tankanlage.
Außerhalb Tankanlage be
finden sich beabsichtigter Weise, aus wirtschaftlichen und thermischen Gründen, nur Bauteile in BEGRENZTEM Umfang!
Es wurde System geschaffen in dem:
-
Förderpumpe, als geeigneter Druckstromerzeuger, vorzugsweise Zahnradpumpe, und
-
Heizung, vorzugsweise elektrischer Einschraubheizkörper mit sechs Rohrheizkörpern und Temperaturregler,
hydraulischen, rundum-laufenden, beheizten Förder-, beziehungsweise Förder- inklusive Druckstrom erzeugt.

Rundumlaufender Volumenstrom, als geschlossenes beheiztes System, ist gegenüber äußeren Umgebungstemperaturen nahezu thermisch getrennt. Dies wird durch geeignete Isolierungsmaterialien aufweisende Bauteile ermöglicht. Große Wärmeverluste der Anlage sollen damit vermieden werden.

Schmieranlage enthält beabsichtigterweise
NUR solche Bauelemente, durch die Medium nahezu ungehindert HINDURCHFLIESSEN kann.
Durchflossene Ventil
 düse n (V4A: Ventilgrundkörper, Einsatz inklusive Düsenbohrung, Einschraubzapfen) und kompakter Vorratsbehälter als robuste Schweißkonstruktion sind bezüglich Abmessungen/Werkstoff angepasste beziehungsweise neu entwickelte Bauelemente. Nahezu alle anderen Bauelemente sind Kaufteile.
Alle Hydraulikbauteile haben nahezu gleichbleibenden (Schmierstoff-) Durchfluß
QUERSCHNITT zur GEZIELTEN Vermeidung von Rohrverengungen, Strömungswiderständen, “Stromschnellen” und der sich daraus ergebenden Nachteile.
In allen Bauelementen sind
glatte Oberflächen ohne Totraum, die strömungstechnisch betrachtet, Entstehen von Ablagerungen vermeiden sollen.



Schmieranlage weist kompakte
betriebsgerechte Bauweise, sowie schnelle und unkomplizierte Handhabung auf. Zwecks Montage/ Demontage der Anlage werden keine Spezialwerkzeuge benötigt.

Alle Bauelemente sind, hinsichtlich Förderstromrichtung, in Reihe aneinander geschaltet, sodass Förderstrom, vorzugsweise erwärmte
FLÜSSIGKEIT Schmieröl und FESTANTEIL Graphit, in Art RINGLEITUNG von Bauelement zu Bauelement fließt.

⇒ Vorratsbehälter in Tankanlage weist stets
DRUCKLOSEN Volumenstrom, (also speziell im “nach oben OFFENEN” Vorratsbehälter), auf.

⇒ Ringleitung, ab
AUSGANG bis EINGANG Tankanlage, weist entweder:
     -
NAHEZU DRUCKLOSEN (= Förderstrom), oder
     -
UNTER HOHEM DRUCK (vorzugsweise 24 Bar) STEHENDEN (=Förder- inklusive Druckstrom)
        Volumenstrom, (insbesondere in flexiblen Leitungsstücken und Ventil
 düse n) auf.

Insgesamt betrachtet kreist Volumenstrom “unendlich oft”. Dabei bleibt, jederzeit ver
 sprüh bares Medium, vorzugsweise Schmieröl (mit Graphit), ständig in Bewegung, und in seiner Beständigkeit “dauerhaft haltbar” bestehen; blutet also nicht aus.
Prinzipiell zu jeder Jahreszeit:
-
RUNDUMLAUF in Ringleitung zwecks Vermeidung von Entmischungen; außerdem
-
BEHEIZUNG (vorzugsweise 70°C) des Rundumlaufs in Ringleitung zwecks voller Funktionserhaltung beziehungsweise
  Funktionsgewährleistung der Schmieranlage. (Beheizung erfolgt nicht nur bei niedrigen Umgebungstemperaturen).

Alle Bauelemente, insgesamt robust ausgelegter, solide am Schienenfahrzeug befestigter Anlage, halten heftigen
Erschütterungen, denen nahezu jedes Schienenfahrzeug ausgesetzt ist, stand.

Von Bauelement zu Bauelement, Volumenstrom fördernde Ringleitung, besteht aus entsprechend mehrmals unterbrochenen, nahezu vollständig
flexiblen Leitungsstücken. Anfänge und Enden der Leitungen sind mit Verbindungselementen, als Übergänge zu Bauelementen, vorzugsweise formschlüssig, versehen.

Flexible Leitungen deshalb, damit:
- Ventil
 düse n, beispielsweise an lenkbaren Losrädern befestigt, ungehindert Relativbewegungen gegenüber,
   am starren Fahrzeugkörper befestigten, Tankanlage ausführen können, sowie
-
Schwingungen und Geräusche, verursacht durch elektrisch ausgelöste Schaltvorgänge der Ventile (beziehungsweise
   Förderpumpe), und damit verbundenen Pendelns zwischen nahezu drucklosem und druckanliegenden Volumenstroms,
   
GEDÄMPFT werden.

Schmieranlage, insbesondere mit Hydraulikbauteilen bestückter Vorratsbehälter sollte vorzugsweise im
Fahrzeuginneren (Wagenkasten) nahe des Drehgestell es beziehungsweise der Räder untergebracht sein.

Ringleitung sollte so kurz wie möglich sein.

Anlage arbeitet sehr wirtschaftlich in zwei Stufen.

Im konkreten Fall erfüllen flexible Leitungen, also Glieder der hydraulischen
Kraftübertragung, Funktionen als:
- Leitung im nahezu drucklosen Umlauf (=niedriger Betriebsdruck bei ruhender Belastung), und als
- Leitung im unter Druck stehenden Umlauf (=hoher Betriebsdruck bei schwankender Belastung).

Sowohl fest
VERLEGTE Leitungen, als auch in jedem einzelnen Bauelement relativ querschnittsgroße “FUNKTIONSERFÜLLENDE DURCHFLUSSLEITUNGEN” weisen AUSREICHENDEN Biegeradius auf, sodass Strömungswiderstand des Mediums MINIMAL gehalten wird und beabsichtigt nahezu ungehindertes, “unendlich oft´es” Kreisen des Mediums im Ringlauf garantiert ist.

Leitungsquerschnitt
Durch beabsichtigt,
STETS GROSSGEHALTENEN, hindernisfreien RingleitungsDURCHFLUSSquerschnitt, in dem Flüssigkeit (inklusive Festanteile) ungehindert fließt, (also vorzugsweise IN: (Vorratsbehälter), Anschlüssen, flexiblen/starren Rohrleitungen, Druckbegrenzungsventilen, durchflossenen Ventil düse n, Kugelhahn, Rohrstücken), soll bei einsetzender VolumenstromABGABE, vorzugsweise beim unmittelbaren Sprüh vorgang, durch DANN zeitgleich, selbsttätig einsetzendes SCHNELLES NACHFLIESSEN, ein RESERVE-Vorrat erzielt werden.

Durchflossene Ventil
 düse n, vorzugsweise Kombination aus:
- 12 Stück Ventil
 düse n an 4 Stück Rädern, und/oder
-   6 Stück Ventil
 düse n an 2 Stück Schienen,
sind in Ringleitung integriert und weisen charakteristische Bauform auf.
Ventil
 düse n werden mittels Medium inform Flüssigkeit (inklusive Festanteilen), vorzugsweise Schmieröl (mit Graphit), ungehindert durchflossen beziehungsweise versorgt und gleichzeitig, zwangsläufig förderstrombeheizt inklusive warmgehalten. Ventildüsen sollten erst dann arbeiten, wenn Mediumtemperatur 70°C erreicht und danach erforderlicher Betriebsdruck (24 bar) in Ringleitung aufgebaut ist.

Ventildüsen-Grundkörper hat eine eingearbeitete Aufnahmefläche zwecks
Befestigung am Halter.

Volumenstromabgabe der Ventildüsen, selbst bei eventueller
Dauerbelastung, ist wesentlich geringer, als von Förderpumpe erzeugter Volumenstrom.

Nach letzter in Reihe geschalteter Ventildüse verläuft Ringleitung, inform mehrerer Rohrstücke und flexibler Schläuche zum Anschlußstück der Tankanlage zurück.

Über Nutzbarem Medium
MUSS aus Funktionsgründen, zwecks Druckausgleich, luftbeinhaltender Raum sein.

Wenn
NUTZBARE Schmierstoffmenge des Vorratsbehälters aufgebraucht ist, fällt in Selbsthalteschaltung befindlicher Schaltschütz aufgrund Stromunterbrechung durch Niveau-Schwimmer- Magnet schalter ab. Anlage schaltet sich dadurch selbsttätig aus.

Thermometer, Verstellmöglichkeiten an Bauelementen... sind in Anlage
ABSICHTLICH weggelassen worden, da sie nicht notwendig sind – Mehraufwand und weitere Fehlerquellen darstellen, beziehungsweise vermeidbare Mehrkosten verursachen würden.

Durch Fahrtwind nahezu nicht abgelenktes Medium vergleichsweise großer
Dichte, durchschlägt als dosierter Strahl hoher Strömungsgeschwindigkeit den Luftspalt und gelangt zu den Seitenflanken und Laufflächen des Radreifens.
Dieser trifft punktförmig die jeweilige Zielfläche des Radreifens und verteilt sich anschließend als haften bleibender, dünner Schmierfilm inform eines Kreisringes.

Die Verwendung einer pulsationsarm fördernden Zahnradpumpe bewirkt einen positiven Effekt bezüglich
Lebensdauer der Bauelemente aufgrund geringem Verschleiß.

ENTLÜFTEN der Anlage entfällt.
Eventuell in Ringleitung gelangte
Luftbläschen:
- beeinträchtigen
NICHT Funktionstüchtigkeit der Anlage,
- werden zwangsläufig vom bewegten Förderstrom in Vorratsbehälter transportiert und entweichen anschließend durch Luftfilter
  des Tanks,
- haben auch (gemeinsam mit Schmieröl/Graphit) Möglichkeit, bei eingesetztem Sprüh
 vorgang,
  also Stufe 2, durch sich öffnende Ventildüsen, Anlage zu verlassen.

Desweiteren ist, innerhalb geschlossenen Systems eintretende
Verschmutzung ausgeschlossen.
Vorratsbehälter der Anlage kann vorteilhafter weise jederzeit, sowohl im
EIN- als auch in AUS-geschalteten Zustand, BETANKT werden.

Drehstromkurzschlussmotor der Elektropumpe könnte gegebenenfalls auch frequenz- beziehungsweise spannungsbeeinflußbar sein, d.h. mittels elektrotechnischer/elektronischer Steuerung in zwei
Drehzahlstufen laufen.

Flüssigkeit mit/ohne Festanteile
In
OBEREN Teil des Vorratsbehälters befindet sich NUTZBARE, bei Volumenstromabgabe kleiner werdende, bei Bedarf aufzutankende, Flüssigkeitsmenge (inklusive Festanteile).
Vorratsbehälter weist großes Fassungsvermögen an
NUTZBARER Flüssigkeitsmenge (inklusive Festanteile), vorzugsweise Schmieröl und Graphit, auf.
In Tankmitte befindet sich eingeschweißte Teilungsplatte (Schottblech) zwecks Beruhigung des bevorrateten Mediums.

Trichterförmig ausgeführte
Grundplatte hat Neigungswinkel von 3 Grad. Schmiermittelpumpe saugt an der tiefsten Stelle des Vorratsbehälters an.

Charakteristisch für
Tankanlage sind stirn- und außen seitig an einer senkrechten Platte befestigten, weitestgehend nach vorn zu- beziehungsweise abführenden, hydraulischen Schlauch- und elektrischen Kabel-Anschlüsse. Diese Anschlüsse für Hydraulik und Elektrik, sind voneinander getrennt, und hinsichtlich Hantierbarkeit für Monteur günstig erreichbar, angeordnet. Dies garantiert schnellen und unkomplizierten Ein- und Ausbau des mit Hydraulikbauteilen versehenen Vorratsbehälters.

Absperrventil (Elektrischer Kugelhahn)
In Anlage richten sich Schalten des Absperrventils und daraus folgend Lastwechsel der Förderpumpe, beziehungsweise
Einschaltdauer und Schalthäufigkeit der Ventildüsen, nach:
- Kurvenradius des Schienenbogens,
- Schienenform, also Kopfschiene (Vignolschiene) oder Rillenschiene,
- Häufigkeit von Kurvenfahrten des schienengebundenen Fahrzeuges,
- Fahrtgeschwindigkeit des schienengebundenen Fahrzeuges,
- Gewicht und Abmaße des schienengebundenen Fahrzeuges beziehungsweise der Schienen, und
- Einsatz von Losrädern, oder Radsatzachsen mit beidseitig fest aufgepressten Radkörpern.

In Praxis können Ventildüsen einzeln mittels elektrisch/elektronischer Steuerung oder in angebrachtem Fall mittels
Globalem Navigationssatellitensystem (GPS) zur Positionsbestimmung und Zeitmessung angesteuert werden.

An das in Fahrtrichtung betrachtet erste Drehgestell montierbare Geber, können den Kurvenbeginn signalisieren. Diese berührungslosen, nahezu verschleißlosen Schalter sind vergossen, einmalig justiert und funktionieren witterungsbeständig in einem großen Temperaturbereich.

Je nach Fahrt des Schienenfahrzeug
 es auf:
- Kopfschiene oder auf
- Rillenschiene,
kann ein elektrischer Schalter die
Umschaltung der Schmieranlage ermöglichen.

Bei umfangreichem und viel befahrenem Straßenbahn-Streckennetz einer Großstadt mit etwa 200.000 Einwohnern hat Schmierstoffauftrag auf SCHIENE
mehrmals täglich zu erfolgen. Zwecks wesentlicher Verschleißminderung ist gegebenenfalls täglicher Gesamt-Schmierstoffbedarf (nach meiner Schätzung) von mindestens fünfzig Litern (ca. dreizehn Gallonen) einzuplanen.
In Intervallen, beispielsweise 0,25 Sekunden Sprühen und 1,0 Sekunden Pause, sind geringe Mengen Schmierstoff aufzutragen, damit sich in den GLEISBÖGEN (Kurven) dünne, nahezu gleichmäßige
Schmierfilme ausbilden und erhalten bleiben.
Optimierte Ventildüsen haben Düsenbohrung Ø 0,2 mm und Suppressordiode (Sperrspannung 31 V).

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