Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Durchmesser von an einem Fahrzeug montierten Laufrädern entsprechend dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. Die Erfindung betrifft weiter insbesondere die Bestimmung der Durchmesser von Rädern von Schienenfahrzeugen.
Die Laufflächen der Räder von Schienenfahrzeugen verlieren heute durch die Strapazen des intensiven Gebrauchs sehr schnell ihre Kreisform. Polygonbildung und Flachstellen auf den Laufflächen verursachen bei höherer Fahrgeschwindigkeit Vibrationen. Die sich hieraus im Inneren des Schienenfahrzeugs und auch ausserhalb ergebenden Lärmemissionen sind unerwünscht. Zudem treten Schwingungen im Fahrzeug auf, die den Fahrkomfort erheblich beeinträchtigen. Sie führen weiter unter Umständen zu Beschädigungen am Unterbau der Gleisanlagen. Sie können weiter zur Gefährdung der Betriebs- und Verkehrssicherheit führen.
Es ist heute üblich, Schäden der genannten Art an den Rädern von Schienenfahrzeugen laufend zu überwachen und durch Abdrehen oder Abschleifen der Räder immer wieder zu beheben. Durch diese Bearbeitung verringert sich der Durchmesser der Räder laufend, was dazu führt, dass die Räder früher oder später einen minimal zulässigen Durchmesser erreichen. Ist dieser Durchmesser erreicht, hilft nur noch das Aufziehen eines neuen Radreifens.
Es ist nun üblich, bei derartigen Arbeiten jeweils den Durchmesser der Räder zu bestimmen. Die Schrift DE 2 545 208 gibt hierzu ein Verfahren an, das für aus dem Fahrzeug ausgebaute, zu reprofilierende Radsätze von Schienenfahrzeugen geeignet ist. Dieses Verfahren arbeitet mit einem Reibrad und erlaubt die Abtastung der radialen Lage des durch eine Reprofilierung anzustrebenden Profils des Rades.
Aus der Schrift DE-A 2 528 761 ist ein Messgerätepaar für die Durchmesserdifferenzmessung bei einem Radsatz eines Schienenfahrzeuges bekannt. Auch bei diesem Messverfahren werden Reibräder verwendet, die jeweils einen Winkelschrittgeber antreiben. Die Reibräder sind so montiert, dass sie dauernd unter federndem Druck an der Lauffläche des jeweils zu messenden Rades anliegen. Aus der Differenz der beiden gleichzeitigen Messungen können Unterschiede in den Durchmessern der in einem Radsatz starr gekoppelten Räder ermittelt werden, so dass anschliessend die Bearbeitung so erfolgen kann, dass zum Schluss beide Räder wieder den gleichen Durchmesser besitzen.
Bei den genannten Schriften müssen die Radsätze aus den Schienenfahrzeugen ausmontiert werden, was ein aufwendiger Vorgang ist. Es ist nun weiter bekannt, auch Radsätze zu messen, die im Schienenfahrzeug weiterhin montiert sind. Hierzu wird das Schienenfahrzeug so angehoben, dass die Radsätze keinen Schienenkontakt mehr aufweisen und somit frei drehbar sind. Auch dies ist aufwendig und erfordert Spezialeinrichtungen.
Aus dem geschilderten Stand der Technik ergibt sich die Aufgabe, eine verbesserte Radmesseinrichtung anzugeben, bei der die Radsätze nicht aus dem Schienenfahrzeug ausmontiert werden müssen. Weiter soll kein spezielles Anheben des Schienenfahrzeugs erforderlich sein.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1. Die abhängigen Ansprüche geben Ausgestaltungen der Erfindung an.
Die Lösung ist in der Handhabung sehr einfach. Sie reduziert den Aufwand der Servicearbeiten, die bei Schienenfahrzeugen aus den genannten Gründen recht häufig sind, ganz wesentlich.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von sechs Figuren beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 prinzipielle Darstellung einer Messanordnung zur Bestimmung des Durchmessers eines Rades.
Fig. 2 teilweise geschnittene Seitenansicht eines Supportwagens und des Rades,
Fig. 3 Aufsicht auf den Supportwagen,
Fig. 4 u. 5 schematische Ansicht zweier Räder auf einer gemeinsamen Schiene
Fig. 6 Aufsicht auf ein Schienenpaar und zwei Supportspuren.
Fig. 1 zeigt die prinzipielle Darstellung einer Messanordnung zur Bestimmung des Durchmessers eines Laufrades 11, von dem nur ein Kreisabschnitt gezeigt ist. Dieses Rad 11 dreht im Uhrzeigersinn, was durch den Pfeil 12 dargestellt ist. Auf der Seitenfläche des Rades 11 ist eine Marke 14 angebracht, die beim Passieren eines Start/Stopp-Gebers 16.1 ein Signal auslöst. Die Marke 14 kann beispielsweise ein farbiger Magnet sein, der auf den eisernen Radreifen des Rades 11 aufgesetzt ist. An die Lauffläche 13 des Rades 11 ist ein Reibrad 18 angesetzt, das schlupffrei mit dem Laufrad 11 mitdreht. Das Reibrad 18 treibt winkelstarr einen Inkrementalgeber 21 an, beispielsweise eine Schlitzscheibe mit zugehörigem Abtaster und Impulsgeber. Die Anzahl Impulse des Inkrementalgebers 21 ist - gesteuert durch die Marke 14 und den Start/Stopp-Geber 16 - direkt proportional zum Durchmesser des Rades 11.
Es kann daher aus der Anzahl Impulse, die über das Reibrad 18 erzeugt werden, direkt der Durchmesser dieses Laufrades 11 ermittelt werden.
Neben dem Reibrad 18 ist ein zweiter Start/Stopp-Geber 16.2 angeordnet, der mit der Marke 14 zusammenarbeitet, wenn das Reibrad 18 horizontal verschoben von der anderen Seite her das Laufrad 11 kontaktiert.
Der genannten Aufgabenstellung entsprechend ist das Laufrad 11, insbesondere ein Schienenrad, weder aus dem zugehörigen Fahrzeug ausgebaut noch mit diesem von der Unterlage abgehoben. Das Rad 11 liegt vielmehr auf einer Laufspur 24 auf, d.h. auf einer Schiene. Dreht sich das Rad 11 demnach in der Drehrichtung des Pfeiles 12, so bewirkt dies eine Linearbewegung des Rades 11, die durch den Pfeil 15 angedeutet ist.
Damit nun das Reibrad 18 und der Start/Stopp-Geber 16.1 diese Linearbewegung mitmachen können, sind diese Einheiten linear verschieblich auf einer Supportspur 27 angeordnet, die parallel zur Laufspur 24 bzw. der Schiene verläuft. Dies wird nachfolgend eingehender beschrieben.
Fig. 2 zeigt hierzu eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Supportwagens 30, der das Reibrad 18 trägt. Fig. 3 zeigt eine zugeordnete Aufsicht. In Fig. 2 ist weiter orthogonal zur Darstellung von Fig. 1 das Laufrad 11 dargestellt, das auf einer Schiene 25 aufliegt. Etwa in der Mitte der Schiene 25 und dicht über der Lauffläche befindet sich das Reibrad 18 im Kontakt mit dem Laufrad 11. Das Reibrad 18 ist mit dem Inkrementalgeber 21 auf einer nicht gezeigten, gemeinsamen Welle montiert, die wiederum von einer Halterung 31 gehalten wird.
Die Supportspur 27 ist neben der Schiene 25 angeordnet und besteht aus zwei Führungsstangen 28.1, 28.2, die ebenso wie die Schiene 25 geschnitten gezeigt sind. Die Führungsstangen 28.1, 28.2 sind auf Trägern 29.1, 29.2 montiert und tragen einen auf ihnen verschieblichen Längsschlitten 26. Dieser Längsschlitten 26 bildet die unterste Einheit des Supportwagens 30, der weiter die bereits erwähnte Halterung 31 und einen Pneumatik-Zylinder 33 umfasst. Die Halterung 31 ist als Querschlitten ausgebildet, der durch den Pneumatik-Zylinder 33 quer zur Bewegungsrichtung des Längsschlittens 26 auf zwei Führungsstangen 37, 38 beweglich ist. Am oberen Ende des Querschlittens 31 befindet sich der Start/Stopp-Geber 16.1, dem auf der Seite des Rades 11 die Marke 14 gegenüberliegt. Unter dem Längsschlitten 26 befinden sich noch zwei später näher zu beschreibende, zweite Pneumatik-Zylinder 35.1, 35.2.
Die Halterung 31 kann in zwei stabile Endpositionen gebracht werden. Fig. 2 zeigt die Arbeitsposition, bei der das Reibrad 18 etwa über der Mitte der Schienenlauffläche am sogenannten Laufkreis des Rades 11 anliegt. Diese Stellung wird durch zwei Anschläge 19.1, 19.2, von denen entweder der eine oder der andere an der Seitenwandung des Rades 11 anliegt, fixiert. In der Ruheposition befindet sich die Halterung 31 in einer Stellung, bei der das Reibrad 18 aus dem Bereich des Laufrades 11 seitlich herausgenommen ist. Der Pneumatikzylinder 33 ist steuerbar und bewegt die Halterung 31 in die beiden genannten Endpositionen.
Fig. 4 zeigt in Erweiterung der bis hierher beschriebenen Anordnung zwei Laufräder 11.1, 11.2, die in einem festen Abstand miteinander verbunden sind. Diese Laufräder gehören bevorzugt zu einem Drehgestell eines grösseren Schienenfahrzeugs. Die Räder drehen im Uhrzeigersinn der Pfeile 12 und laufen dabei über die Schiene 25. An jedes der Räder 11.1, 11.2 ist ein Reibrad 18 angedrückt, das sich vorlaufend zum jeweiligen Laufrad mit diesem linear über die Supportspur 27 mitbewegt. Mitbewegt werden auch die Start/Stopp-Geber 16.1 und 16.2, die mit dem Reibrad mechanisch verbunden sind. Die Reibräder 18 treiben bei der Bewegung die mit ihnen gekoppelten Inkrementalgeber 21 an, die laufend Signale an eine nicht gezeigte Auswertelogik abgeben.
Fig. 5 zeigt einen entsprechenden Aufbau wie Fig. 4. Der Unterschied dieser Figuren besteht darin, dass die mit dem Laufrad 11.2 gekoppelte Messanordnung diesem Laufrad im einen Fall vorausläuft und im anderen Fall nachläuft. Allgemein kann jede Kombination der Reibräder 18 mit vorauslaufender und/oder mit nachlaufender Arbeitsweise eingestellt werden. Wichtig ist hierbei vor allem, dass die Reibräder 18 schlupffrei mit dem jeweils zugeordneten Laufrad 11.1, 11.2 jederzeit und unabhängig vom Ort dieses Rades verbunden sind. Hierzu müssen sich die Supportwagen 30 auch unabhängig vom Abstand der Räder 11.1, 11.2 und weitgehend unabhängig vom jeweiligen Startpunkt der Messung an die Laufräder 11.1, 11.2 ansetzen lassen.
Fig. 6 zeigt die Aufsicht auf ein Schienenpaar 25.1, 25.2, das eine normale Laufspur 24 für das jeweilige Schienenfahrzeug darstellt. Auf jeder Seite dieser Laufspur 24 befindet sich eine Supportspur 27.1, 27.2. Diese Supportspuren bestehen - wie beschrieben - aus jeweils zwei Führungsstangen 28.1, 28.2, auf denen jeweils zwei Supportwagen 30.1, 30.2 bzw. 30.3, 30.4 beweglich angeordnet sind. Zwischen den Führungsstangen 28 befinden sich insgesamt vier kolbenstangenlose Pneumatikzylinder 35.1 bis 35.4. Diese Pneumatikzylinder 35 dienen als Kraftvermittler für die Supportwagen 30.1 bis 30.4, mit Hilfe derer diese Supportwagen 30 jeweils vorlaufend oder nachlaufend zu einem zugeordneten Laufrad des Schienenfahrzeugs gehalten werden.
Dieses Schienenfahrzeug wird während der Messung jeweils langsam über die Laufspur 24 bewegt, wobei die Räder 11 über die Reibräder 18 die Supportwagen 30 bündig mitverschieben. Die Reibräder 18 laufen dabei auf den sich drehenden Laufrädern 11 ab, und erzeugen über die mit ihnen gekoppelten Inkrementgebern 21 die genannten Messimpulse.
Die als Messstrecke dienende Länge der Laufspur 24 muss wenigstens so lang sein wie der Umfang der grössten zu messenden Laufräder 11. Das heisst, es muss sichergestellt sein, dass jedes zu messende Rad problemlos wenigstens eine vollständige Umdrehung ausführen kann. Entsprechend lang müssen die Kraftvermittler bzw. die kolbenstangenlosen Pneumatikzylinder 35 sein. Da im allgemeinen der Abstand der Räder 11 eines Drehgestells deutlich geringer ist als der Umfang dieser Räder 11, müssen die Pneumatikzylinder 35.1, 35.3 und 35.2 bzw. 35.4 sich (entsprechend Fig. 6) deutlich überlappend angeordnet sein. Fig. 6 zeigt weiter die Anfangspositionen A1, A2 aller Supportwagen und die Endposition E1 der Supportwagen 30.1, 30.3. Die Endposition E2 der Supportwagen 30.2, 30.4 ist aus Platzgründen nicht gezeigt.
Die Anordnung ist im Aufbau einfach und leicht zu bedienen. Hierzu werden vor der Bewegung des Schienenfahrzeugs über die Messstrecke die Supportwagen 30 an die jeweils zugeordneten Laufräder 11 des Fahrzeugs herangeschoben und die Reibräder 18 durch Betätigung der Pneumatikzylinder 33 in ihre Arbeitsposition ausgefahren. Nach dem Durchfahren der Messstrecke werden die Reibräder 18 wieder aus dieser Position genommen, wodurch das Schienenfahrzeug frei wird.
Die beschriebene Anordnung erlaubt eine ganze Reihe von Variationen, von denen nachfolgend einige näher erwähnt sind:
- Die Anordnung ist grundsätzlich so ausgebildet, dass jedes Reibrad 18 vor- oder nachlaufend an ein jeweiliges Laufrad 11 ansetzbar ist.
- Die mechanische Ausgestaltung der Supportspur 27, des Supportwagens 30 und des Querschlittens 31 kann nach bekannten Prinzipien erfolgen. Die anhand der Figuren beschriebene Ausführungsform ist eine bevorzugte Ausgestaltung, die relativ einfach und damit preiswert ist und die dem rauhen Alltagsbetrieb gut gewachsen ist.
- Der Querschlitten 31 kann wie gezeigt orthogonal zur Supportspur 27 beweglich sein.
Er könnte jedoch auch unter einem nicht-rechten Winkel zur Supportspur verschieblich angeordnet werden, um z.B. bei engen Platzverhältnissen über der Schiene 25 besser manipulierbar zu sein.
- Die Start/Stopp-Geber 16.1, 16.2 und die Anschläge 19.1, 19.2 können statt an hornähnlichen Verlängerungen des Querschlittens 31 auch anders montiert sein. Insbesondere kann eine schwenkbare Halterung vorgesehen werden, die einen jeweils einzigen Geber 16 und einen einzigen Anschlag 19 trägt. Je nach der Seite, von der das Reibrad 18 an das jeweilige Laufrad 11 herangebracht wird, wird dann die Halterung in diejenige von zwei möglichen Positionen gebracht, in der sie mit dem Laufrad zusammenspielt.
- Die Start/Stopp-Geber 16.1, 16.2 können als berührungslose Detektoren auf der Basis einer Reflexionslichtschranke, eines Farb- oder Magnetdetektors usw. ausgebildet sein.
Es können jedoch auch mechanische Abtaster mit z.B. Mikroschaltern vorgesehen sein. Entsprechend kann als Marke 14 beispielsweise ein farbiges Klebettikett, ein Haftmagnet oder eine leicht anzubringende Nocke dienen.
- Die Anschläge 19.1, 19.2 können an ihrem freien Anschlagende zur Verminderung der Reibung gegenüber dem drehenden Laufrad eine Gleitplatte, eine allseitig bewegliche Kugel, eine Rolle usw. tragen. Es kann jedoch auch eine Positionierungshilfe vorgesehen werden, die nicht am jeweiligen Rad 11 anliegt, sondern z.B. seitlich an der Schiene 25, oder die mit dem Supportwagen 30 gekoppelt ist. Weiter sind mit Vorteil Justiermittel vorzusehen, die beispielsweise in axialer Richtung eine Anpassung der Anschläge an die Breite der jeweiligen Räder 11 bzw. des Radsatzes gestatten.
Weiter gestatten diese Justiermittel beispielsweise die Bestimmung eines jeweiligen Radprofils, indem das Reibrad 18 beliebig und sukzessive an unterschiedliche Kreise der Lauffläche des Rades 11 ansetzbar ist.
- Die winkelstarre Verbindung zwischen dem Reibrad 18 und dem Inkrementalgeber 21 kann ein Getriebe, eine flexible Welle, eine Kupplung u.ä. umfassen.
- Der Pneumatik-Zylinder 33 zur Einstellung der beiden Endpositionen der Halterung 31 kann durch ein anderes Antriebsmittel ersetzt sein, beispielsweise einen Motorantrieb.
- Die kolbenstangenlosen Pneumatik-Zylinder 35 bilden die bevorzugte Ausführungsform von generellen Kraftvermittlern, die jeweils ein Reibrad 18 samt seinem Supportwagen 30 im schlupffreien Kontakt mit einem jeweiligen Laufrad 11 halten.
Ein derartiger Kraftvermittler kann auch in sehr einfacher Ausführungsart als Feder oder Gummiband ausgebildet sein, die bzw. das am Supportwagen befestigt ist. Diese Feder oder das Gummiband sind dann mit ihrem freien Ende, z.B. am jeweiligen Fahrzeug einhängbar. Allgemein ausgedrückt bedeutet dies, dass der Kraftvermittler bei vorlaufender Arbeitsweise eine genügende Bremskraft und bei nachlaufender Arbeitsweise eine genügende Schubkraft aufbringen muss, um jederzeit und unabhängig vom jeweiligen Ort den genannten schlupffreien Kontakt sicherzustellen.
- Die zu messenden Laufräder 11 müssen nicht unbedingt Schienenräder sein. Es kann sich auch um Räder eines Nicht-Schienenfahrzeugs handeln, z.B.
Lastwagenräder.
- Die Auswertelogik für die Signale der Inkrementalgeber 21 und der Start/Stopp-Geber 16 lässt sich mit den Mitteln der heutigen Mess- und Rechnertechnik aufbauen und nach praktischen Gesichtspunkten ausgestalten.
The invention relates to a method and a device for determining the diameters of wheels mounted on a vehicle in accordance with the preamble of the independent claims. The invention further relates in particular to the determination of the diameter of wheels of rail vehicles.
The treads of the wheels of rail vehicles quickly lose their circular shape due to the strain of intensive use. Polygon formation and flat spots on the treads cause vibrations at higher driving speeds. The noise emissions resulting from this inside the rail vehicle and also outside are undesirable. In addition, vibrations occur in the vehicle, which significantly impair driving comfort. They may also lead to damage to the substructure of the track systems. They can further endanger operational and traffic safety.
It is common today to continuously monitor damage of the type mentioned on the wheels of rail vehicles and to remedy them repeatedly by turning or grinding the wheels. As a result of this processing, the diameter of the wheels is continuously reduced, which means that the wheels sooner or later reach a minimum permissible diameter. Once this diameter is reached, the only thing left to do is to put on a new wheel tire.
It is now customary to determine the diameter of the wheels in such work. For this purpose, the document DE 2 545 208 specifies a method which is suitable for wheel sets of rail vehicles which have been removed from the vehicle and are to be reprofiled. This method works with a friction wheel and allows the radial position of the profile of the wheel to be aimed for by re-profiling to be scanned.
From document DE-A 2 528 761 a pair of measuring devices for measuring the diameter difference in a wheel set of a rail vehicle is known. This measuring method also uses friction wheels, each of which drives an angle encoder. The friction wheels are mounted in such a way that they rest permanently under spring pressure on the tread of the wheel to be measured. From the difference between the two simultaneous measurements, differences in the diameters of the wheels rigidly coupled in a wheel set can be determined, so that the machining can then take place in such a way that in the end both wheels have the same diameter again.
In the case of the cited documents, the wheel sets have to be removed from the rail vehicles, which is a complex process. It is now also known to measure wheel sets that are still installed in the rail vehicle. For this purpose, the rail vehicle is raised in such a way that the wheel sets no longer have any rail contact and can therefore be freely rotated. This is also complex and requires special facilities.
From the described prior art, there is the task of specifying an improved wheel measuring device in which the wheel sets do not have to be removed from the rail vehicle. Furthermore, no special lifting of the rail vehicle should be required.
The solution to this problem results from the characterizing part of claim 1. The dependent claims indicate embodiments of the invention.
The solution is very easy to use. It significantly reduces the amount of service work, which is quite common in rail vehicles for the reasons mentioned.
The invention is described in more detail below with reference to six figures. Show it
Fig. 1 basic representation of a measuring arrangement for determining the diameter of a wheel.
2 shows a partially sectioned side view of a support trolley and the wheel,
3 supervision of the support car,
Fig. 4 u. 5 schematic view of two wheels on a common rail
Fig. 6 supervision of a pair of rails and two support tracks.
1 shows the basic illustration of a measuring arrangement for determining the diameter of an impeller 11, of which only a circular section is shown. This wheel 11 rotates clockwise, which is represented by the arrow 12. A mark 14 is attached to the side surface of the wheel 11 and triggers a signal when it passes a start / stop sensor 16.1. The mark 14 can be a colored magnet, for example, which is placed on the iron wheel tire of the wheel 11. A friction wheel 18 is attached to the tread 13 of the wheel 11 and rotates with the wheel 11 without slipping. The friction wheel 18 drives an incremental encoder 21 at a fixed angle, for example a slotted disk with associated scanner and pulse generator. The number of pulses of the incremental encoder 21 - controlled by the mark 14 and the start / stop encoder 16 - is directly proportional to the diameter of the wheel 11.
The diameter of this impeller 11 can therefore be determined directly from the number of pulses generated by the friction wheel 18.
In addition to the friction wheel 18, a second start / stop sensor 16.2 is arranged, which cooperates with the mark 14 when the friction wheel 18 contacts the impeller 11 horizontally displaced from the other side.
In accordance with the stated task, the impeller 11, in particular a rail wheel, is neither removed from the associated vehicle nor lifted from the base with the latter. Rather, the wheel 11 lies on a track 24, i.e. on a rail. Accordingly, if the wheel 11 rotates in the direction of rotation of the arrow 12, this causes a linear movement of the wheel 11, which is indicated by the arrow 15.
So that the friction wheel 18 and the start / stop sensor 16.1 can now take part in this linear movement, these units are arranged so as to be linearly displaceable on a support track 27 which runs parallel to the track 24 or the rail. This is described in more detail below.
2 shows a partially sectioned side view of a support carriage 30 which carries the friction wheel 18. Fig. 3 shows an associated supervision. In FIG. 2, the impeller 11, which rests on a rail 25, is also shown orthogonally to the representation of FIG. 1. Approximately in the middle of the rail 25 and just above the running surface, the friction wheel 18 is in contact with the running wheel 11. The friction wheel 18 is mounted with the incremental encoder 21 on a common shaft, not shown, which in turn is held by a holder 31.
The support track 27 is arranged next to the rail 25 and consists of two guide rods 28.1, 28.2, which, like the rail 25, are shown in section. The guide rods 28.1, 28.2 are mounted on supports 29.1, 29.2 and carry a longitudinal slide 26 which can be moved on them. This longitudinal slide 26 forms the lowest unit of the support carriage 30, which further comprises the already mentioned holder 31 and a pneumatic cylinder 33. The holder 31 is designed as a cross slide, which is movable by the pneumatic cylinder 33 transversely to the direction of movement of the longitudinal slide 26 on two guide rods 37, 38. At the upper end of the cross slide 31 is the start / stop transmitter 16.1, which is opposite the mark 14 on the side of the wheel 11. Under the longitudinal slide 26 there are two second pneumatic cylinders 35.1, 35.2 to be described later.
The bracket 31 can be brought into two stable end positions. FIG. 2 shows the working position in which the friction wheel 18 abuts the so-called running circle of the wheel 11 approximately over the middle of the rail running surface. This position is fixed by two stops 19.1, 19.2, of which either one or the other abuts the side wall of the wheel 11. In the rest position, the holder 31 is in a position in which the friction wheel 18 is laterally removed from the area of the impeller 11. The pneumatic cylinder 33 is controllable and moves the holder 31 into the two end positions mentioned.
Fig. 4 shows an extension of the arrangement described so far, two wheels 11.1, 11.2, which are connected to each other at a fixed distance. These wheels preferably belong to a bogie of a larger rail vehicle. The wheels rotate in the clockwise direction of the arrows 12 and run over the rail 25. A friction wheel 18 is pressed onto each of the wheels 11.1, 11.2, which moves linearly along the support track 27 in advance of the respective wheel. The start / stop sensors 16.1 and 16.2, which are mechanically connected to the friction wheel, are also moved. During the movement, the friction wheels 18 drive the incremental encoders 21 which are coupled to them and which continuously emit signals to an evaluation logic (not shown).
FIG. 5 shows a structure similar to that of FIG. 4. The difference between these figures is that the measuring arrangement coupled to the impeller 11.2 in one case leads this impeller and in the other case it runs. In general, any combination of the friction wheels 18 can be set with a leading and / or trailing mode of operation. It is particularly important here that the friction wheels 18 are connected to the respective assigned wheel 11.1, 11.2 at any time and regardless of the location of this wheel. For this purpose, the support carts 30 must also be able to be attached to the wheels 11.1, 11.2 independently of the distance between the wheels 11.1, 11.2 and largely independently of the respective starting point of the measurement.
6 shows the top view of a pair of rails 25.1, 25.2, which represents a normal track 24 for the respective rail vehicle. There is a support track 27.1, 27.2 on each side of this track 24. As described, these support tracks each consist of two guide rods 28.1, 28.2, on each of which two support carriages 30.1, 30.2 and 30.3, 30.4 are movably arranged. Between the guide rods 28 there are a total of four rodless pneumatic cylinders 35.1 to 35.4. These pneumatic cylinders 35 serve as power transmitters for the support carriages 30.1 to 30.4, with the aid of which these support carriages 30 are held in each case leading or trailing to an assigned wheel of the rail vehicle.
This rail vehicle is moved slowly over the track 24 during the measurement, with the wheels 11 displacing the support carriages 30 flush with the friction wheels 18. The friction wheels 18 run on the rotating impellers 11 and generate the above-mentioned measuring pulses via the increment encoders 21 coupled to them.
The length of the track 24 serving as the measurement section must be at least as long as the circumference of the largest wheels 11 to be measured. This means that it must be ensured that each wheel to be measured can easily make at least one complete revolution. The force transmitters or the rodless pneumatic cylinders 35 must be correspondingly long. Since in general the distance between the wheels 11 of a bogie is significantly smaller than the circumference of these wheels 11, the pneumatic cylinders 35.1, 35.3 and 35.2 and 35.4 must be arranged (corresponding to FIG. 6) clearly overlapping. 6 further shows the starting positions A1, A2 of all support cars and the end position E1 of the support cars 30.1, 30.3. The end position E2 of the support carts 30.2, 30.4 is not shown for reasons of space.
The structure is simple and easy to use. For this purpose, before the rail vehicle moves over the measuring section, the support carriages 30 are pushed towards the respectively assigned wheels 11 of the vehicle and the friction wheels 18 are extended into their working position by actuating the pneumatic cylinders 33. After driving through the measurement section, the friction wheels 18 are taken out of this position again, as a result of which the rail vehicle is released.
The arrangement described allows a whole range of variations, some of which are mentioned below:
- The arrangement is basically designed so that each friction wheel 18 can be attached to a respective impeller 11 before or after.
- The mechanical design of the support track 27, the support carriage 30 and the cross slide 31 can be carried out according to known principles. The embodiment described with reference to the figures is a preferred embodiment, which is relatively simple and therefore inexpensive, and which can withstand the rough everyday operation.
The cross slide 31 can, as shown, be movable orthogonally to the support track 27.
However, it could also be slidable at an angle that is not right to the support track, e.g. to be easier to manipulate in tight spaces above the rail 25.
- The start / stop sensors 16.1, 16.2 and the stops 19.1, 19.2 can be mounted differently instead of on horn-like extensions of the cross slide 31. In particular, a pivotable holder can be provided, which carries a single transmitter 16 and a single stop 19. Depending on the side from which the friction wheel 18 is brought to the respective impeller 11, the holder is then brought into that of two possible positions in which it interacts with the impeller.
- The start / stop sensors 16.1, 16.2 can be designed as contactless detectors based on a reflection light barrier, a color or magnetic detector, etc.
However, mechanical scanners with e.g. Microswitches can be provided. Correspondingly, a colored adhesive label, a holding magnet or an easily attachable cam can serve as the label 14, for example.
- The stops 19.1, 19.2 can carry a sliding plate, an all-round movable ball, a roller etc. at their free stop end to reduce the friction with respect to the rotating impeller. However, a positioning aid can also be provided, which does not abut the respective wheel 11, but e.g. laterally on the rail 25, or which is coupled to the support carriage 30. Furthermore, it is advantageous to provide adjustment means which, for example, allow the stops to be adapted to the width of the respective wheels 11 or of the wheel set in the axial direction.
Furthermore, these adjustment means allow, for example, the determination of a respective wheel profile, in that the friction wheel 18 can be placed arbitrarily and successively on different circles of the tread of the wheel 11.
- The angularly rigid connection between the friction wheel 18 and the incremental encoder 21 can be a gear, a flexible shaft, a coupling and the like. include.
- The pneumatic cylinder 33 for setting the two end positions of the holder 31 can be replaced by another drive means, for example a motor drive.
- The rodless pneumatic cylinders 35 form the preferred embodiment of general power transmitters, each of which holds a friction wheel 18 together with its support carriage 30 in non-slip contact with a respective impeller 11.
Such a force mediator can also be designed in a very simple embodiment as a spring or rubber band which is attached to the support trolley. This spring or the elastic band is then with its free end, e.g. attachable to the respective vehicle. Generally speaking, this means that the force mediator must apply sufficient braking force when working in advance and sufficient pushing force when working afterwards in order to ensure the slip-free contact mentioned at any time and regardless of the respective location.
- The wheels 11 to be measured do not necessarily have to be rail wheels. It can also be wheels of a non-rail vehicle, e.g.
Truck wheels.
- The evaluation logic for the signals of the incremental encoders 21 and the start / stop encoders 16 can be set up with the means of today's measurement and computer technology and configured according to practical criteria.