DD276459A1

DD276459A1 - Verfahren und anordnung zum messen der radstellung in laufwerken

Info

Publication number: DD276459A1
Application number: DD32105588A
Authority: DD
Inventors: Juergen Feix
Original assignee: Deutsche Reichsbahn
Priority date: 1988-10-25
Filing date: 1988-10-25
Publication date: 1990-02-28

Abstract

Die Erfindung gewaehrleistet die eindeutige Ermittlung der horizontalen und vertikalen Radstellung im fertig montierten Laufwerk eines Schienenfahrzeuges. Mittels Permanentmagnet, Pendel und Zielmarke wird die Lage von Antastorten an der Radseiteninnenflaeche in Hoehe der Radsatzwelle und in Hoehe der Radaufstandspunkte in eine Messebene unterhalb der Fahrzeugbegrenzung projiziert. Mit Wegmesssystemen, welche in Gleislaengs- und Gleisquerrichtung angeordnet sind und die die Messebene verkoerpern, wird die projizierte Lage auf der Basis eines kartesischen Koordinatensystems erfasst. Aus den so ermittelten Koordinaten der Antastorte lassen sich durch analytische Verknuepfung die horizontale und vertikale Winkelstellung zwischen Radseitenflaeche und einer Bezugsachse, zum Beispiel der Spurfuehrungsgerade, sowie der Abstand der Radseiteninnenflaechen eines Radsatzes feststellen. Der Ablauf der Messung gestaltet sich derart, dass nacheinander mehrere Orte an den Radseiteninnenflaechen angetastet, die dazugehoerigen Koordinaten in der Messebene erfasst und die Winkelabweichungen der Raeder analytisch ermittelt werden. Das vorgestellte Verfahren und die Anordnung liefern zuverlaessige Werte und als weitere Vorteile sind die Verbesserung der Arbeitsbedingungen, die Einsparung von Arbeitszeit, die Verschleissminderung im Laufwerk und die Gewaehrleistung der Entgleisungssicherheit eines Schienenfahrzeuges zu nennen.

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet rier Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Messen der Radstellung in Laufwerken, womit die geometrische Lage von Schiener.fahrzeugrädern im fertig montierten Zustand des Laufwerks ermittelt wird. Der Einsatz eines fest installierten Standes empfiehlt sich insbesondere dort, wo die Einbauve'hälinisse dazu zwingen, die Meßebene aus dem Fahrzeug heraus zu verlagern und wo auf Grund der zu messenden Anzahl von Laufwerken die Nutzung einer stationären Meßoinrichtung rentabel wird.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

r-ür die Beurteilung des Laufverhaltens von Schienenfahrzeugen hinsichtlich Laufgüte, Verschleiß und Laufsicherheit, ist das Wissen um die geometrische Einbaulage der Räder bzw. Radsätze von wesentlichem Interesse. Zum Ermitteln der geometrischen Parameter werden derzeit HandmoßgerSte und mechanische Meßeinrichtungen verwendet. Bei diesen Meßmitteln geht es um das Feststellen der Parallelitätsabweichung der Radsatzachsen, der sogenannten Achsabstandsunterschiedsmessung. Sie wird zum Beispiel über die direkte Anlastung an den Mittelpunkten der Achsstirnflächen realisiert. Dabei kann auf die geometrische Lage der Räder nur unter Zugrundelegung bestimmter Annahmen geschlossen werden.

Die Feststellung der Parallelitätsabweichung sowie des seitlichen Versatzes von Schienenfahrzeugradsätzon in montierten Laufwerken ist auch mittels eines festen Meßstandes möglich, der in der DD 203965 beschrieben wird. Diese Art von Meßständen verkörpern jedoch einen hohen technischen und ökonomischen Aufwand und sind jeweils nur ffir einen bestimmten Typ von Schienenfahrzeugen nutzbar.

Eine mobile Meßanordnung wird in der DD 217183 vorgestellt. Das Feststellen der geometrischen Lage von Schienenfahrzeugrädern in Laufwerken erfolgt hier mittels Antastbrücken sowie damit verbundenen Winkel- und Wegmeßeinrichtungen, welche in einem gemeinsamen Rahmen angeordnet sind. Diese Meßanordnung verkörpert einen hohen gerätetechnischen Aufwand und setzt größere Freiräume neben den Rädern zur Durchführung der Messung voraus.

Solche Freiräume sind in der Rege! an Schienenfahrzeugen, besonders an Triebfahrzeugen infolge der Anordnung der Baugruppen des Fahrzeugantriebs, der Federung und der Radsatzlagerung, nicht vorhanden. Eine Breitenanwendung ist deshalb nicht möglich.

Eine weitere bekannte Lösung beinhaltet die Erfindungsanmeldung DD WP B 61 K/309037 2. Die geometrische Lage dor Schienenfahrzeugräder wird hler auf Basis eines Polarkoordinatensystems ermittelt. Dl' «e Meßanordnung ist mobil einsetzbar und berücksichtigt enge Einbauverhältnisse im Laufwerk.

Für häufig anfallende Messungen, welche stets am gloichen Ort ausgeführt worden, ist die Verwendung einer mobilen Meßanordnung auf Grund des ständigen Auf- und Abbaus nicht zweckmäßig.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Meßverfahren und eine stationäre Meßanordnung zur eindeutigen Ermittlung der geometrischen Lage von Rädern montierter Schienenfabrzeuglaufwcvke zu schaffen. Der nützliche Effekt besteht hierbei darin, daß der Aufwand zum Herstellen der Meßbereitschaft mittels der Anordnung gering υ.-;Ί üio Nutzung an den verschiedensten Typen von Schienenfahrzeugen möglich ist. Hierdurch ist eine universelle Anwendung gewährleistet, eine gute Einordnungsmöglichkeit in den technologischen Ablauf gegeben, es wird eine hohe Genauigkeit erreicht und es ist ein geringer technologischer Aufwand beim Meßvorgang notwendig.

. Durch das Verfahren tritt eine Verbesserung der Arbeitsbedingungen ein, Arbeitszeit wird eingespart, eine Verschleißminderung und damit auch die Breitenanwendung eine wirksame Einsparung von Radreifenwerkstoff erzielt. Insgesamt gesehen erfolgt eine Sonkung des Aufwandes für die Instandhaltung, es steigert sich die Verfügbarkeit der Schienenfahrzeuge und die Entgleisungssicherheit, resultierend aus der Radstellung, wird gewährleistet, wodurch eine Erhöhung der Betriebssicherheit im Eisenbahnverkehr eintritt.

Darlegung des Weseni der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, das sich durch einen einfach zu realisierenden Meßvorgang auszeichnet und dabei eine eindeutige Lageermittlung der Schienenfahrzeugräder ermöglicht sowie eine Anordnung zur Realisierung des Verfahrens zu schaffen, welche geringen Aufwand orfordert und auf zusätzliche Freiräume im Laufwerk ver_t Jiton kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei dem Verfahren unterhalb der Fahrzeugbegrenzung mittels einer Anordnung Abstände von Orten an den Seitenflächen der Räder in Gleislängs· und Gleisquerrichtung gemessen werden und somit diese Orto auf der Basis oi.ies kartesischen Koordinatensystems in ihrer Lage im Raum, und damit im Schienenfahrzeug-Laufwerk, bestimmt sind.

Bei der Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist ein Wegmeßsystem in Gleislängsrichtung und ein Wegmeßsystem in Gleisquerrichtung verbunden mit einer berührungslosen Antasteinrichtung unterhalb der Fahrzeugbegrenzung zur Darstellung des kartesischen Koordinatensystems und zur Koordinatenermittlung angeordnet, und es befindet sich an einem Permanentmagneten ein Pendel mit Zielmarke zur Projektion der Lage eines Antastortes an der Radseitenfläche in die Meßebeno unterhalb der Fahrjeugbegrenzung.

AusfOhruncsbelsplel Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: die Meßanordnung in der Vorderansicht Fig. 2: die Meßanordnung in der Draufsicht F;j. 3: das Meßverfahren in der Draufsicht Fig.*-'- das Meßverfahren in der Vorderansicht Fig.5: die Radstellung in der Draufsicht Fig. 6: die Radstellung in der Vorderansicht.

Fig. 1 zeigt, daß ausgehend von einem Koordinatenvorsprung 0 durch Wegmeßsysteme KX und KY unterhalb der Fahrzeugbogrenzung ein kartesisches Koordinatensystem gebildet wird. Damit stellt die x, y-Ebono des Koordinatensystems gleichzeitig die Meßebone ME dar. Durch Anlegen eines Permanentmagneten M an die Antastorte B und F wird deren Lege mittels eines Pendels P lotrecht in die Meßebene ME auf das Wegmeßsystem KX projiziert. In Fig. 2 ist ersichtlich, daß eine berührungslose Antasteinrichtung, zum Beispiel Fluchtungsfernrohr oder Laser, welche mit dem Wegmeßsystem KY verbunden is!, die Zielmarke Z anvisiert und der Abstand zur Koordinatenachse χ erfaßt wird. Gleichzeitig

wird an der Zielmarke Z mittels des Wegmeßsystems KX der Abstand zur Koordinatenachse y erfaßt.

Durch entsprechende Wahl der Maßverkörperung, zum Beispiel Meßband oder Stahlschiene, bzw. Wahl der Art der Meßwerterfassung, zum Beispiel optisch oder elektronisch, wird die erreichbare Meßgenauigkeit variiort. Die Figuren 3 und 4 zeigen die ermittelten Koordinaten der Antastorte A, B, C, D, E und F in Gleislängs- und Gleisquerrichtung. Über die analytische Verknüpfung dar Koordinaten mittels Winkolbeziehungen Ist die Winkelstellung der Räder in der Horizontalen und in der Vertikalen ermittelbar. Die Fig. 5 zeigt die Winkelabweichung <pm und <p_Hi der Radsätze 1 und 2 beispielmäßig für ein zweiachsiges Drehgestell. Dabei ist

es möglich, nicht nur die Koordinatenachse x, sondern auch eine andere Bezugsachse, hier eine Spurführungsgerade S als

Äquidistante zur Verbindungslinie der Radaufstandspunkte hintereinanderlaufender Räder, welch·* aus den Antastorten E und F

eines jeden Radsatzes ermittelt wird, zu benutzen.

Entsprechend läßt sich nach Fig. 6 die Radstellung zur vertikalen Koordinatenachse Z als Winkelabweichung φ, ermitteln. Darüber hinaus ist, wie hier beispielmäßig gezeigt, durch analytische Verknüpfung der Koordinaten der Antastorte E und F, der Abstand e der Radseitenflächon eines Radsatzes ermittelbar.

Claims

1. Verfahren zum Messen der Radstellung in Laufwerken, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage von Antastorten an den Radseiteninnenflächen (A, B, C, D, E, F) lotrecht in eine Meßebene(ME) unterhalb der Fahrzeugbegrenzung projiziert wird, hier deren Lage im Raum in Gleislängsrichtung und Gleisquerrichtung als Koordinaten eines kartesischen Koordinatensystems bestimmt wird und durch analytische Verknüpfung mit Koordinaten von Bezugspunkten, die Lage der Räder im Laufwerk festgestellt ist.

2. Anordnung zum Messen der Radstellung in Laufwerken, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Fahrzeugbegrenzung ein Wegmeßsystem (KX) in Gleislängsrichtung und ein Wegmeßsystem (KY) in Gleisquerrichtung verbunden mit einer berührungslosen Antasteinrichtung (FF) installiert sind und ein Permanentmagnet (M) mit einem Pendel (P) und einer Zielmarke (Z) an der Radseiteninnenfläche eines Schienenfahrzeugradsatzes angebracht sind.