DD144740A1

DD144740A1 - DEVICE FOR DETERMINING WEAR ON RADIATORS OF RAIL VEHICLES

Info

Publication number: DD144740A1
Application number: DD21416579A
Authority: DD
Inventors: Manfred Staeck; Sigfrid Kaufmann; Jochen Rosenkranz
Original assignee: Manfred Staeck; Sigfrid Kaufmann; Jochen Rosenkranz
Priority date: 1979-07-06
Filing date: 1979-07-06
Publication date: 1980-11-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der der Verschleiß an Radreifen von Schienenfahrzeugen, vorzugsweise von Straßenbahnen, ermittelt werden kann. Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die sich durch weitgehende Automatisierung des Prüfvorganges, geringe Meßunsicherheit und kurze PrüfZeiten auszeichnet. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Meßvorrichtung zu entwickeln, die beim überrollen durch ein Schienenfahrzeug den Radreifenverschleiß sowie das Spurmaß erfaßt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer festen Meßschiene 5 und einer beweglichen Meßschiene 6, die im Gleis eingebaut sind und vom Schienenfahrzeug überrollt werden. Die Meßvorrichtung wird dabei zwangsläufig in eine definierte Lage zu am Radreifen festgelegten Bezugspunkten gebracht. Die einzelnen Meßwerte werden mit Meßgeräten, , vorzugsweise induktiven Gebern, die in beiden Meßschienen angeordnet sind, aus der Lage des Istprofils zu diesen Bezugspunkten im Moment des Überrollens der Meßvorrichtung bestimmt. - Fig.1 -The invention relates to a device with which the wear on tires of rail vehicles, preferably trams, can be determined. The aim of the invention is a device to propose itself by extensive automation of the Test procedure, low uncertainty and short PrüfZeiten distinguished. The object of the invention is to provide a measuring device develop when rolling over a rail vehicle the Wheel tire wear and the track gauge detected. The inventive Device consists of a fixed measuring rail 5 and a movable Measuring rail 6, which are installed in the track and from Rail vehicle to be rolled over. The measuring device is doing inevitably in a defined position to set on the wheel tire Brought reference points. The individual measured values are measured with measuring devices, , Preferably inductive encoders, which are arranged in two measuring rails are, from the position of the actual profile to these reference points at the moment the rollover of the measuring device determined. - Fig.1 -

Description

Prof. Dr₉-Ing. Manfred Stack Dresden, den 06.06.1979Prof. Dr. _9- Ing. Manfred Stack Dresden, 06.06.1979

Dr.-Ing. Sigfrid Kaufmann Dipl.-Ing. Jochen RosenkranzDr.-Ing. Sigfrid Kaufmann Dipl.-Ing. Jochen Rosary

Titel der ErfindungTitle of the invention

Vorrichtung zur Versohleißermittlung an Radreifen τοη SchienenfahrzeugenDevice for determining the erosion of tires on tires of rail vehicles

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der der Verschleiß an Radreifen von Schienenfahrzeugen, vorzugsweise von Straßenbahnen, weitgehend automatisch ermittelt, registriert und ausgewertet wird οThe invention relates to a device with which the wear on tires of rail vehicles, preferably trams, largely automatically determined, registered and evaluated ο

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es ist bekannt, daß zum sicheren Betrieb von Schienenfahrzeugen wiederholt das Profil der Radreifen dahingehend zu überprüfen ist, ob vorgeschriebene Abnutzungsgrenzen unterschritten wurden oder nicht.· Prinzipiel¹. kommen gegenwärtig zwei Technologien zur Anwendung:Characteristic of the known technical solutions It is known that for the safe operation of rail vehicles repeatedly the profile of the wheel tires is to be checked to see whether the prescribed wear limits have been exceeded or not. Principle ¹ . Currently, two technologies are used:

1« Die Verschleißermittlung bei ausgebauten Radsätzen und 2« die Verschleißermittlung bei eingebauten Rädsätzen — also im Betriebszustand.1 «Determination of wear on removed wheelsets and 2« Determination of wear on installed wheelsets - ie in operating condition.

Für beide Fälle ist sowohl das maßliche Prüfen als auch das Lehren üblich. Bei eingebauten Radsätzen wird in der Regel das maßliche Prüfen, meist in speziellen Meßständen, durchgeführt, wobei die Maßermittlung vorzugsweise·zur Festlegung der notwendigen Aufarbeitung im Hinblick auf die Wiederherstellung der Radreifensollgeometrie dient. Prüfvorrichtungen,For both cases, both dimensional testing and teaching are common. With built-in wheelsets usually the dimensional testing, usually in special measuring stands, carried out, wherein the determination of dimensions preferably · to determine the necessary workup with regard to the restoration of Radreifensollgeometrie. Test equipment,

die das Annähern des Radreifenistprofiles an. die zulässige Abnutzungsgrenze automatisch, ermitteln, registrieren und auswerten, sind nicht bekannt· Die vielfach zur Anwendung gelangenden manuellen Methoden weisen erhebliche meßtechnische, technologische und ökonomische Unzulänglichkeiten auf_e Das betrifft insbesondere die möglichen subjektiven.Fehlereinflüsse bei der Maßüberprüfung, den großen Zeitaufwand für den Prüf- und Auswertevorgang und die dabei herrschenden ungünstigen Arbeitsbedingungen«the approaching of the wheel tire profile. the allowable wear limit automatically identify, register and evaluate, are not known · The often reaching for use manual methods have considerable metrological, technological and economic shortcomings _e This concerns in particular the possible subjektiven.Fehlereinflüsse in Maßüberprüfung, the large amount of time for the test - and evaluation process and the resulting unfavorable working conditions «

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung für die Versohleißermittlung an Radreifenprofilen, vorzugsweise an Radsätzen von Straßenbahnen, vorzuschlagen, die sich durch eine weitgehende Automatisierung des PrüfVorganges, geringe Meßun— sicherheit und kurze Prüfzeiten auszeichnet·The aim of the invention is to propose a device for the determination of silting on wheel tire profiles, preferably on wheelsets of trams, which is characterized by a high degree of automation of the test procedure, low measurement uncertainty and short test times.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Meßvorrichtung zu entwikkeln, die beim Überrollen durch ein Schienenfahrzeug den Grad des Verschleißes der Radreifen in Bezug auf die Abnutzungsgrenzen sowie das Spurmaß automatisch ermittelt, registriert und zur Weiterverarbeitung vorbereitet*The object of the invention is to develop a measuring device which automatically determines, registers and prepares for further processing when rolling over a rail vehicle the degree of wear of the wheel tires in relation to the wear limits and the track gauge *

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Meßvorrichtung zwangsläufig in eine definierte Lage zu am Radreifen festgelegten Bezugspunkten gebracht wird und die Lage der Meßpunkte, mit denen definitionsgemäß der Verschleiß bestimmt v/erden soll, aus der Lage zu diesen Bezugspunkten bestimmt v/ird· Die Bezugspunkte sind in der Regel versohleißfreie Flächen bzw* durch die Definition der Abnutzungsgren— zen vorgegebene Flächen bzw» Punkte«, Das gilt analog für die Bestimmung des Spurmaßes«According to the invention, this object is achieved in that the measuring device is inevitably brought into a defined position at reference points fixed to the wheel tire and the position of the measuring points with which by definition the wear is determined v / ground, determined from the position to these reference points v / ird · The reference points are as a rule scurf-free areas or * areas specified by the definition of the wear limits or »points«, which applies analogously to the determination of the track gauge «

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus zwei Teilen, die im Gleis eingebaut sind, wobei ein Teil senkrecht zur Gleisrichtung verschieblich gelagert ist· Beide Vorrichtungsteile haben vorrangig die Aufgabe, den Bezug zum Spurma,ß und damit den Bezug zur Messung der horizontalen Maße reproduzierbarThe device according to the invention consists of two parts, which are installed in the track, wherein a part is mounted displaceably perpendicular to the track direction · Both parts of the device have primarily the task of reference to track, and thus the reference to measure the horizontal dimensions reproducible

herzustellen· Sie sind so .ausgeführt, daß die definierten" Meßpunkte sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung durch mechanische oder andere geeignete Antastung in ihrer Lage bestimmt werden können« Als Bezugsmaße für die vertikalen Maße, d„h· für die relative Lage des Spur— kranzkopfes zur Lauffläche, kann wahlweise ein Aufstands— punkt der lauffläche bzw. der Spurkranakopf benutzt werden* Die Vorrichtung ist so ausgelegt, daß die Abstützung des Schienenfahrzeuges beim Überrollen derselben über die Bezugspunkte der Vertikalmaße erfolgt. Durch Antastung der Verschleißgrenzmarke für die Radreifendicke wird unter Bezug auf die entsprechenden Maße der Radreifenfläche der erreichte Verschleiß des Radreifens bestimmt· Die notwendige zwangsweise Führung des Schienenfahrzeuges wird durch Schwerkraft oder Fremdkraft erreicht· Die Meßwerte werden im Moment des Überrollens der Meßvorrichtung zur Weiterverarbeitung; zusammen mit erforderlichen Fahrzeug- und weiteren Hilfsdaten registriert· Das Annähern, Erreichen oder Überschreiten von betriebsgefährdenden Verschleißzuständen wird optisch und/ oder akustisch und für das Bedienungspersonal sofort wahrnehmbar angezeigt·They are designed so that the defined "measuring points in both horizontal and vertical directions can be determined in their position by mechanical or other suitable probing." As a reference measure for the vertical dimensions, ie for the relative position of the Tail wreath head to the running surface, optionally a tread contact point or track crane head can be used * The device is designed so that the support of the rail vehicle when rolling over it takes place via the reference points of the vertical dimensions The required forcible guidance of the rail vehicle is achieved by gravity or external force · The measured values are at the moment of rollover of the measuring device for further processing, together with required driving recording and further auxiliary data registered · The approaching, reaching or exceeding of operationally hazardous wear conditions is visually and / or acoustically and immediately perceptible to the operating personnel.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden· In 'der dazugehörigen Zeichnung zeigt Fig· 1 die Darstellung der verwendeten Bezugspunkte bzw, Bezugsebenen für die Bestimmung der Horizontal- und Vertikalmaße und die schematische Darstellung der Meßvorrichtung (Bestimmung des Spurmaßes) Fig· 2 die schematische Darstellung der Meßvorrichtung (Bestimmung des Verschleißes von Spurkranz bzw· Lauffläche sowie Bestimmung der Radreifendicke)» Gemäß Fig. Λ ist die Bezugsebene für Horizontalmaße 1 ,identisch mit der Stichmaßfläche des Radsatzes 2, während die Bezugsebene für Vertikalmaße 3 durch die Lauffläche- im Aufstandspunkt (Bezugspunkt 4) gebildet wird· Der Radsatz 2 läuft auf .der festen Meßsohiene 5 und der be- , weglichen Meßschiene 6· Die Geometrie der beweglichen Meß-The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment. In the appended drawing, FIG. 1 shows the representation of the reference points used, reference planes for the determination of the horizontal and vertical dimensions and the schematic representation of the measuring device (determination of the track gauge) FIG the schematic representation of the measuring device (determination of the wear of wheel flanges or · tread, and determining the Radreifendicke) »as shown in Fig. Λ is the reference plane for horizontal dimensions 1, identical to the Stichmaßfläche of the wheel 2, while the reference plane for vertical dimensions 3 by the Lauffläche- in The wheel set 2 runs on the fixed measuring tube 5 and the movable measuring rail 6. The geometry of the movable measuring

— 4 — il» B <£# I W <t$ - 4 - il »B <£ # I W <t $

sohiene 6 und ihre Abstützung über die Wälzlagerung 7 auf der schiefen Ebene des Fundamentes 8 sind so ausgelegt, daß infolge der Schwerkraftwirkung die stetige und sichere. Anlage der Bezugspunkte 9 an den Stichmaßflächen des Radsatzes 2 während des Durchlaufes durch die Meßvorrichtung garantiert wird. Die Rückstellelemente 10 gewährleisten, daß. nach Durchlauf des Radsatzes 2 die bewegliche Meßschiene 6 in die Ausgangsstellung zurückgeführt wirdj so daß für die folgenden Radsätze des Schienenfahrzeuges die gleichen Einlaufbedingungen bestehen» Durch ein geeignetes Innenmeßgerät 11, ζ·Β_β einem induktiven Geber mit einem speziellen Abtastelement, das eine stoßartige Belastung des Meßfühlers verhindert, wird das Spurmaß bestimmt, mittels bekannter Gerätekonfigurationen digital angezeigt und/oder registriert« Die hierbei-verwendete Schaltungsanordnung muß gewährleisten, daß nur der Maximalwert der Messung weiter verarbeitet wird« Das Meßgerät 11 stützt sich auf dem Fundament 8 über Fest- und Loslager ab„sohiene 6 and its support on the rolling bearing 7 on the inclined plane of the foundation 8 are designed so that due to the force of gravity, the steady and safe. Appendix the reference points 9 is guaranteed at the Stichmaßflächen the wheelset 2 during the passage through the measuring device. The return elements 10 ensure that. after passage of the wheel 2, the movable measuring rail wirdj returned to the starting position 6 so that consist of the following sets of wheels of the rail vehicle, the same inlet conditions "by a suitable plug gauge 11, ζ · _Β β an inductive sensor with a special scanning element of a shock load Sensor prevents the track gauge is determined by digitally displayed and / or registered by means of known device configurations "The circuitry used here must ensure that only the maximum value of the measurement is further processed." The meter 11 is based on the foundation 8 on fixed and floating bearings from"

Gemäß Figo 2 stützen sich während des Meßvorganges die Radreifen 16 mit ihren Laufflächen auf dem Bezugspunkt 4 ab und liegen in beschriebener Weise mit ihren Stichmaßflächen an den Bezugspunkten 9 an» Die Verschleißermittlung erfolgt mit den Meßgeräten 12 bis 15? die wiederum vorzugsweise spezielle präparierte induktive Geber sinde Die Meßwerte werden wie ge~ nannt weiter verarbeitet· Zur Ermittlung des Verschleißes von Spur- und Stiohm'aßflanke sind die Meßgeräte 12 und 13 in einem definierten Abstand zum Betriebspunkt 4 der Lauffläche angeordnet© Das Meßgerät 14 erfaßt den Spurkranzverschleiß in radialer Richtung; der Verschleiß der Lauffläche wird durch das Meßgerät 15 ermittelt« Bei erhöhten Anforderungen an die Darstellung der einzelnen Verschleißprofile ist die Anzahl der Meßgeräte 12 bis 15 entsprechend zu erhöhten_β Die genannten Meßgeräte sind jeweils in der festen Meßschiene 5 und in der beweglichen Meßschiene 6 in gleicher Weise eingebaut» Gleiches gilt für die Meßgeräte 18, welche zur Bestimmung der Radreifendicken -bzw. der Raddurchmesser dienen* Diese Messungen erfolgen derart, daß die speziel3- gestalteten Taster der Meßgeräte 18 während des Überrollens der Meßvorrioh-According to Figo 2 are based during the measuring process, the tires 16 with their running surfaces on the reference point 4 and are in the manner described with their Stichmaßflächen at the reference points 9 at »The determination of wear takes place with the measuring devices 12 to 15? which, in turn, are preferably specially prepared inductive sensors. The measured values are further processed as described. The measuring devices 12 and 13 are arranged at a defined distance from the operating point 4 of the running surface to determine the wear of the track and stoichiard flank © The measuring device 14 is detected the wheel flange wear in the radial direction; the wear of the tread is determined by the measuring device 15 «With increased demands on the representation of the individual wear profiles, the number of measuring instruments 12 to 15 corresponding to increased _β The mentioned measuring devices are in the fixed measuring rail 5 and in the movable measuring rail 6 in the same Way installed »The same applies to the measuring devices 18, which for determining the Radreifendicken -bzw. the wheel diameter are used * These measurements are made in such a way that the specially designed buttons of the measuring devices 18 during the overrunning of the measuring device

tung in die Rillen 17> dig den maximal zulässigen Verschleiß der Radreifen 16 kennzeichnen, einrasten«, Als Meßgeräte 18 werden wiederum vorzugsweise induktive Geber benutzt, die zum Bezugspunkt 4 justiert sind· Somit geben die Meßwerte der Geber, die gleichfalls digital angezeigt bzw. registriert werden, direkt die Radreifendicken bzw« die' .Lauf kr eis durchmesser der Radreifen 16 an*In the grooves 17> dig the maximum allowable wear of the wheel tire 16 mark, lock «, As measuring devices 18 again preferably inductive sensors are used, which are adjusted to the reference point 4 · Thus give the measured values of the encoder, which also digitally displayed or registered the wheel tire thicknesses or "the" tire diameter of the wheel tires 16 directly

Ist der Ausdruck der Meßwerte in Form eines Meßprotokolles nicht erforderlich, können durch geeignete elektrische Schaltungen die Ausgangssignale der jeweiligen Geber in optische oder/und akustische Signale umgewandelt werden, die das Erreiohen bzw. Überschreiten zulässiger Verschleißgrenzen signalisieren·If the expression of the measured values in the form of a measuring protocol is not required, the output signals of the respective encoders can be converted into optical and / or acoustic signals by suitable electrical circuits which signal the exceeding or exceeding of permissible wear limits.

Claims

invention claim

1. A device for determining wear on tires of rail vehicles, characterized in that it consists of a fixed measuring rail (5) and a movable Meßsohiene (6), which are installed in the track and the rail vehicle to be rolled over, the geometry of the measuring rail (6) and their support on an inclined plane are designed so that the steady and safe installation of the reference points (9) is guaranteed at the Stichmaßflächen the wheelset (2) during its passage through the measuring device due to heavy spring force effect and in the measuring rails (5) and (6) Transducers (12) to (15) are arranged _? determining the deviations of the actual tire tread pattern from the nominal tread relative to the reference planes (1) and (3) during the rollover process »

2 «device for determination of spoiling point 1 _o , characterized in that the movable measuring rail (6) is arranged perpendicular to the track direction and return elements (10) ensure that after passing through the wheel. Sentence (2) this is returned to the starting position "will»

3 · Apparatus for determining wear according to item 1, and 2 » ₉ characterized in that the track gauge from the distance of the measuring rails (5) and (6) by a suitable Innenmeßgerät (11) is determined»

4-e device for determining wear according to item 1 "and 2 _e , characterized in that the Iaufkreisdurchraesser means of specially designed, to the reference point (4) adjusted probe of the measuring devices (18), in the maximum allowable wear of the wheel tires (16) characterizing Grooves (17) engage and disengage independently during the rollover process, to be determined «»

, -7 -. ϋϊ 41'Od- '

5 · Device for simmering the spoons after point 1 · until
4, characterized in that the measured values of the respective transducers are either digitally displayed and / or registered by known device configurations, or by suitable electrical circuitry, the transducer output signals are converted into optical and / or acoustic signals which indicate the achievement or failure of the transducers «Exceeding permissible wear limits signal ·

For this 1 sheet drawings