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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erfassung von Abweichungen des Radlaufes in seitlicher und/oder in Hohenrichtung für Schienenweichen oder-kreuzungen, bei welcher ein Sensor mit einem Betätigungsglied verbunden ist, dessen Signale einer Auswerteschaltung zugefuhrt sind.
Aus der EP 344 145 B1 ist eine Einrichtung zum Erfassen des Zustandes von Schienen eichen oder-kreuzungen bekannt geworden, weiche ermöglichte, neben den üblicherweise vorhan- denen Signalen für die korrekte Position von Weichenteilen, insbesondere von Zungenschienen, auch noch Daten zu gewinnen und auszuwerten, welche für den Zustand der Weiche, insbeson- dere den Verschleiss der Weiche, charakteristisch sind. Die vorgeschlagene Einrichtung hat hi bei vorgesehen, dass im Bereich der theoretischen Herzstückspitze ein Sensor zur Erfassung von Abweichungen des Radlaufes in seitlicher Richtung und/oder in Hohenrichtung angeordnet wurde Mit einer derartigen Einrichtung wurde es nun möglich, unzulässigen Verschleiss bzw.
Veranderurgen der Leitwerte zu erfassen, welche zu einer vorzeitigen Abnützung des Herzstückes führen kön en.
In einem Weichendiagnosesystem werden zusatzlich üblicherweise auch Sensoren zum Erfassen der Endlage der Zungenschienen, beispielsweise in Form induktiver Näherungsschalter einges tzt, wobei derartige Sensoren prinzipiell nur bis zum Erreichen der Endlage, nicht aber nach Frei abe des Gleises noch Signale zur Verfügung stellen. Ein Sensor zur Erfassung des Radlaufes b eibt aber nun auch wahrend des Überfahrens durch Schienenfahrzeuge aktiv und muss daher über eine hohe Stabilität und entsprechend hohe Betriebssicherheit verfügen.
Der entsprechende Sensor war beim Gegenstand der EP 344 145 B1 von zwei miteinander unter Einschluss eines spitzen Winkels verbundenen Federblättern gebildet, an deren Seitenflächen Dehnungsmessstreifen festgelegt sind und deren freie Enden an einer Basisplatte, beispielsw ise an einer Schwelle festgelegt sind Eine derartige Konstruktion ist vergleichsweise steif und erl, ubt nur geringe Schwenkwinkel, ohne dass dies zu einer Gefahr des Bruches der mechanischen Bauteile des Sensors führt
Aus der AT 399 483 B ist eine abgewandelte Ausbildung einer derartigen Einrichtung zur Eifassung von Abweichungen eines Radlaufes für Schienenweichen und-kreuzungen bekannt gewor- den, bei welcher ein Betätigungsglied der Einrichtung mit wenigstens einem Sensor,
insbesondere mit einem Dehnungsmessstreifen zusammenwirkt Das Betätigungsglied war bei dieser Ausbilc ung mit wenigstens einer Torsionsstange verbunden, wobei die Torsionsstange an ihrem Mantel oder in einer Bohrung in Umfangsrichtung versetzt vier Dehnungsmessstreifen aufweist und die Torsi ns- stange in Schienenlängsrichtung und/oder normal auf diese angeordnet war. Bedingt durch die Geometrie einer derartigen Torsionsstange konnten in unterschiedlicher Richtung und insbeon- dere in vertikaler Richtung einwirkende Kräfte nicht in gleicher Weise ausgewertet werden wie aterale Kräfte gegen den Sensorkopf.
Auch bei einer derartigen Ausbildung muss mehr oder mider elastisch nachgiebiges Material verformt werden, um Signale an den Dehnungsmessstreifen zu erzeugen Die Verformbarkeit und damit die maximale Auslenkbarkerkeit war durch die erforderliche Festigkeitsstabilität der Bauteile begrenzt.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung der eingangs genannten Art und insbe on- dere einen Herzstückspitzensensor zu schaffen, bei welchem auch bei grossen Ausschlägen und Verschiebbewegungen des Sensors keine Gefahr eines Bruchs des Sensors bzw. des Prufkopfes besteht. Zur Erzielung einer derartigen Ausbildung, welche grössere mechanische Verstellweg zulässt, ist die erfindungsgemässe Ausbildung so getroffen, dass das Betätigungsglied als schwenkbar und/oder absenkbar gelagertes T-formiges Element ausgebildet ist, dessen T-Balken mit Sc haltern, Sensoren und/oder Dehnungsmessstreifen im Inneren eines Gehäuses zusammenwirkt und dessen freies Ende in einer Durchbrechung des Gehäuses schwenkbar und federnd gelage ist und einen Prüfkopf für die mechanische Erfassung des Radlaufes trägt.
Mit einer derartigen Ausbildung gelingt es, bei gleichzeitiger vollständiger Kapselung der Sensoren und damit verbesser- tem Schutz gegen Umwelteinflüsse, grosse Ausschläge zuzulassen und damit über einen entspre- chend weiten Bereich korrekte Messwerte zu erhalten Aufgrund der grossen Stellwege könner die maximal zulassigen Auslenkungen mit Schaltern, welche die Betriebsunsicherheit signalisie ren, unmittelbar zusammenwirken, und durch die federnde Aufhangung des Betätigungsgliedes wird eine selbsttätige Rückstellung in die korrekte Position sichergestellt und gleichzeitig die Möglichkeit geschaffen, das Innere des Gehäuses entsprechend abzudichten Mit Vorteil ist zu diesem Zwecke die elastische Lagerung des T-formigen Elementes im Gehäuse von einem Elastomer,
insbeson-
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dere wenigstens einem O-Ring gebildet, welcher zwischen einem Ringbord des Prüfkopfes und dem Gehäuse angeordnet ist. Derartige Elastomere, wie z.B. O-Ringe, vereinen die Funktion einer federnden Rückstellung des Betätigungsgliedes in die Ruhelage mit der Funktion einer vollständigen Abdichtung des Gehäuses, in welchem die Schalter und/oder Sensoren angeordnet sind. Ein verbesserter Schutz gegen Umwelteinflüsse, und eine noch bessere Abdichtung lässt sich dadurch erzielen, dass der Ringbord als den Elastomer oder den oder die O-Ringe übergreifende innere konische Mantelfläche mit zum Gehäuse parallelen bzw. divergierenden Erzeugenden ausgebildet ist.
Um nun grosse zulässige Ausschläge des Betätigungsgliedes ohne Gefahr einer Überbeanspruchung der Schalter und/oder Sensoren zu erzielen, kann eine Vorzugsrichtung für die Auslenkung des Prüfkopfes vorgegeben werden. Zu diesem Zweck ist die Ausbildung so getroffen, dass die Durchbrechung des Gehäuses als Langloch mit quer zur Fahrtrichtung des zu erfassenden Rades orientierter längerer Achse ausgebildet ist. Ein derartiges Langloch kann sicherstellen, dass der Prüfkopf beispielsweise nur quer zur Fahrtrichtung verschwenkbar ist, oder aber in vertikaler Richtung in das Gehäuse eintauchen kann, sodass darunterliegende Sensoren und Schalter in exakt definierter Weise beaufschlagt werden und reproduzierbare Messsignale ergeben.
Mit Vorteil ist die erfindungsgemässe Ausbildung hiebei so getroffen, dass der T-Balken im Bereich der Durchbrechung des Gehäuses von der die Durchbrechung aufweisenden Stirnwand umgriffen ist und dass die lichte Weite des Gehäuses grösser ist als die Länge des T-Balkens, wodurch eine besonders kompakte und betriebssichere Ausbildung erzielt wird, welche auch einfach montiert werden kann. Bei einer derartigen Ausbildung genügt es, das T-förmige Element über das Gehäuse nach aussen hindurchzustecken, wobei der T-Balken im Inneren des Gehäuses verbleibt und gegen weiteres Austauchen durch die übergreifenden Stirnwände gesichert ist.
An der Aussenseite wiederum genügt es, auf den T-Balken den Prüfkopf und gegebenenfalls den Ringbord mit konisch divergierenden Wänden aufzuschrauben, wobei das Aufschrauben unter Zwischenschaltung von O-Ringen zur Erzielung der elastischen Aufhängung erfolgt. Bei einer derartigen Aufhängung erfolgt bei einer mechanischen Auslenkung eine exakte Kraftaufnahme durch das Betätigungsglied. Der T-Balken wird im Inneren des Gehäuses quer zur Achse verschwenkt und kann auf diese Weise die Schalter und/oder Sensoren betätigen.
Mit Vorteil ist die Ausbildung hiebei so getroffen, dass im Inneren des Gehäuses ein im wesentlichen zylindrischer Hohlraum ausgebildet ist, dass der T-Balken als Scheibe mit einem Durchmesser ausgebildet ist, welcher kleiner ist als der lichte Durchmesser des zylindrischen Hohlraumes und dass die Schalter, Sensoren und/oder Dehnungsmessstreifen an der der Durchbrechung des Gehäuses für den Prüfkopf abgewandten Seite des T-Balkens angeordnet sind.
Zum Schutz der Schalter und/oder Sensoren kann mit Vorteil die Anordnung so erfolgen, dass die Schalter und/oder Sensoren federnd und bezüglich der Achse des zylindrischen Hohlraumes zentriert angeordnet sind. Auf diese Weise kann auch bei starken Auslenkungen eine mechanische Überbeanspruchung von Schaltern oder Sensorelementen vermieden werden.
Eine Verbesserung der Präzision des Angriffes des Betätigungsgliedes und insbesondere des T-Balkens an den Schaltern oder Sensoren kann dadurch erzielt werden, dass der T-Balken an seiner den Schaltern oder Sensoren oder Dehnungsmessstreifen zugewandten Seite Vorsprünge aufweist, deren Projektion auf die Schalter und/oder Sensoren, insbesondere eine DMS-Platte zentnsch symmetrisch angeordnet ist, wobei eine dichte und gegen Umwelteinflüsse vollständig geschützte Ausbildung dadurch gewährleistet werden kann, dass der zentrale Hohlraum des Gehäuses mit einem dichtenden Deckel, insbesondere durch Einschrauben, verschliessbar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles naher erläutert
In der Zeichnung ist ein Herzspitzensensor schematisch dargestellt, wobei mit 1 der Prüfkopf bezeichnet ist. Der Prüfkopf 1 kann aus der vertikalen Symmetneachse 2 lateral herausbewegt werden, wenn Unregelmässigkeiten des Radlaufes festgestellt werden und der Spurkranz eines Rades den Prüfkopf nach der Seite auslenkt. Der Prüfkopf kann aber auch in Richtung des Pfeiles 3 in vertikaler Richtung beaufschlagt werden, wenn ein unzulässiger Verschleiss im Bereich der Radlaufflächen aufgetreten ist. Der Prüfkopf 1 ist an einem T-formigen Betätigungsglied 4 befestigt und über ein Schraubgewinde 5 am freien aus einem Gehäuse 6 herausragenden Teil des T-formigen Elementes 4 mit diesem verbunden.
Weiters ist ein Ringbord 7 auf das T-formige Element 4
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aufgeschraubt, dessen nach unten weisende innere Flächen konische und zum Gehäuse 6 parallele bzw divergierende Erzeugende aufweisen Dieser Ringbord 7 übergreift O-Ringe 8, weiche aus elastomerem Material bestehen, die bei einem Verschwenken des Prüfkopfes 1 aus der Ac se 2 ebenso wie bei einem Eindrücken des Prüfkopfes 1 in Richtung des Pfeiles 3 komprimiert erden. Die O-Ringe 8 sind hiebei zwischen dem Ringbord 7 und der Aussenseite der Stirnwand es Gehäuses festgelegt, wobei im Inneren des Gehäuses eine im wesentlichen zylindrische Hülse 9 ausgebildet ist, welche durch einen einschraubbaren Deckel 10 von der Unterseite her dichtend verschliessbar ist.
Im Inneren dieser Hülse 9 ist nun der T-Balken 11 des T-förmigen Elementes4 angeordnet, welcher mit seinem seitlichen Bereich mit Sensorelementen 12 oder entsprechenden Schaltern zusammenwirkt. Die Verschwenkung dieses T-Balkens 11erfolgt um eine durch en Aufstützpunkt 13 definierte Schwenkachse, sodass exakt definierte Stellwege auf die Sense ren oder Schalter übertragen werden Die Sensoren 12 können hiebei als Dehnungsmessstreifenplatte ausgebildet sein, welche lose auf einer Ringscheibe aus Moosgummi 14 aufliegt. Zum Schutz gegen Überlastung ist ein Druckstück 15 durch einen dichtenden O-Ring 16 federnd und in der Hülse 9 in Richtung des Pfeiles 22 gleitend gelagert.
Die Schwenkachse 21 ist als Kern des Druckstuckes 15 ausgebildet, welches unter Zwischenschaltung des dichtenden O-Ringes 16 durch Einschrauben des Deckels 10 justiert werden kann Das Gehause 6 kann über nicht dargestellte Schrauben, welche die entsprechenden Ausnehmungen 17 eines Gehäuseflansches durchsetzen, an der Herzstückspitze oder einer entsprechenden Basisplatte festgelegt werden.
Die Stirnwand 18 des Gehauses kann hiebei ein Langloch aufweisen, durch welches eine Vorzugsrichtung der Verschwenkung des Prüfkopfes 1 vorgegeben werden kann. Mit Vorteil ist'die langere Achse eines derartigen Langloches 19 in Richtung der lateralen Schwenkbewegung im Sinne des Doppelpfeiles 20 orientiert
An der Unterseite des T-Balkens 11 können jeweils um 180 versetzt Vorsprünge vorgesehen sein, die auf eine Dehnungmessstreifenplatte drücken und auf diese Weise ein entsprechen es Messsignal auslösen Die Dehnungsmessstreifenplatte kann so ausgeformt sein, dass sie in k rre- spondierende Ausnehmungen im Druckstück 15 einrastet, um ausschliesslich die Querbeweg ng des Prüfkopfes im Sinne des Doppelpfeiles 20 zu erfassen Ein vertikaler Schlag in Richtung des Pfeiles 3 wird hiebei durch symmetrische Belastung der Dehnungsmessstreifen signalisiert,
Eine Auslenkung des Prüfkopfes 1 in Richtung des Doppelpfeiles 20 ist hiebei innerhalb des elastisc en Bereiches einer Verquetschung der O-Ringe 8,16 möglich, ohne dass Kräfte vom Rad selbst auf den Sensor einwirken. Ebenso werden vertikale Schläge durch die O-Ringe abgefangen, wobei gleichzeitig eine vollständig gekapselte und daher gegen Umwelteinflüsse vollständig geschützte Ausbildung erzielt werden kann
PATENTANSPRÜCHE:
1.
Einrichtung zur Erfassung von Abweichungen des Radiaufes in seitlicher Und/Oder in
Höhenrichtung für Schienenweichen oder-kreuzungen, bei welcher ein Sensor mit einem
Betätigungsglied verbunden ist, dessen Signale einer Auswerteschaltung zugeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Betatigungsglied als schwenkbar und/oder absehbar gelagertes T-förmiges Element (4) ausgebildet ist, dessen T-Balken (11) mit Schaltern,
Sensoren und/oder Dehnungsmessstreifen (12) im Inneren eines Gehäuses (6) zusamrren- wirkt und dessen freies Ende in einer Durchbrechung (19) des Gehäuses (6) schwenkbar und federnd gelagert ist und einen Prüfkopf (1) für die mechanische Erfassung des F ad- laufes trägt.