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Die
Erfindung betrifft eine mobile Messeinrichtung zum Erfassen von
statischen und/oder dynamischen Radlasten bzw. Radaufstandskräften
von Schienenfahrzeugen zum Verspannen in einem Schienenpaar nach
der Anmeldung
DE 10 2005
031 797.9-53 .
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Es
ist bekannt, Radlasten bzw. Radaufstandskräfte von Schienenfahrzeugen
zu erfassen. Diese Prüfarbeitsgänge sind nach
genau festgelegten Kriterien in der Fahrzeuginstandhaltung durchzuführen
und in der Lebenslaufakte eines jeden Schienenfahrzeuges zu dokumentieren.
Durch diese Prüfungen wird der Nachweis zulässiger
Rad- und Achslastdifferenzen eines Schienenfahrzeuges zur Vermeidung
von Entgleisungen und der Verringerung von Schleuderneigungen erbracht.
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Weiterhin
ist bekannt, mit derartigen Prüfeinrichtungen das Gesamt-
bzw. das Betriebsgewicht eines Schienenfahrzeuges zu ermitteln,
um Überladungen, die zu einer Überbeanspruchung
des Schienennetzes führen, zu vermeiden. Die bekannten
Wäge- bzw. Messsysteme finden stationär und mobil
Anwendung.
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Eine
Vorrichtung zum Anzeigen der Belastung, die durch jede Radachse
und/oder jedes Rad eines Eisenbahnwaggons ausgeübt wird,
ist in der
EP 1 208
360 B1 beschrieben. Diese Vorrichtung umfasst zwei im Wesentlichen
konvexe Trägerschuhe, die so ausgelegt sind, dass sie entlang
eines Schienenpaares mittels zweier Druckstreben an die jeweilige
Schieneninnenseite gepresst werden. In den Trägerschuhen
sind Messvorrichtungen angeordnet, mit welchen Radaufstandskräfte
gemessen werden. Die Trägerschuhe sind jeweils in An- und
Abfahrtrichtung mit separaten Rampen versehen, über welche
die Räder auf einen Messabschnitt bzw. auf diesem aufliegende
Verschleißbahn auffahren. Dabei werden die Räder
vom Schie nenkopf abgehoben, liegen frei und können vermessen
werden. Eine fast identisch gestaltete Messvorrichtung ist in der
DE 202 20 959 U1 und
der
EP 1 288 638 A2 beschrieben.
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Ein
Verfahren zum Erfassen von Radlasten von Schienenfahrzeugen und
eine mobile Messeinrichtung ist in der
DE 102 29 512 B4 und eine
Messeinrichtung zum Erfassen von Radlasten ist in der
DE 202 14 267 U1 beschrieben.
Diese Messeinrichtungen bestehen aus mindestens zwei Lastaufnahmeblöcken
bzw. Trägerschuhen mit in diesen angeordneten Messabschnitten.
In einem Lastaufnahmeblock sind mindestens zwei kraftumleitende
Elemente und mindestens zwei Stützmittel angeordnet. Die
Lastaufnahmeblöcke bzw. Trägerschuhe sind nur mit
einer einarmigen Verspannvorrichtung im Schienenpaar lösbar
arretiert.
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Als
nachteilig hat sich bei den Radlastmessvorrichtungen nach
EP 1 208 360 B1 ,
DE 202 20 959 U1 und
EP 1 288 638 A2 erwiesen,
dass sich die Radlastmessvorrichtungen während der Montage nicht
mehr der aktuellen Einbausituation, die auf Grund von Fertigungstoleranzen
im Gleisbau und im Herstellungsprozess der Schiene auftreten, anpassen
können. Dadurch kommt es zu Kipp- und Anhebeerscheinungen
der Messvorrichtungen unter Last, was zu Messwertverfälschungen
führt. Will man das durch Anwendung erhöhter Spannkraft
vermeiden, treten Deformationen des Metallkörpers ein.
Außerdem sind die in diesen Schriften beschriebenen Messeinrichtungen
sehr kompakt und schwer.
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Die
Messeinrichtungen nach
DE
202 14 267 U1 und
DE
102 29 512 B4 sind, obwohl schon wesentlich leichter als
die zuvor beschriebenen Messeinrichtungen, immer noch zu schwer.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine mobile Vorrichtung vorzuschlagen,
mit welcher eine schnellere und einfachere Montage und Demontage
unter gleichzeitiger Verringerung des Gewichtes der gesamten Messeinrichtung
erreicht wird. Mit der vorzuschlagenden mobilen Vorrichtung sind
Verkantungen und Verspannungen und damit einhergehende Messwertfehler
auszuschließen. Die vorzuschlagende Vorrichtung ist in
allen Schienenprofilen und Spurweiten und bei gering fügig
gekrümmten Gleisabschnitten einsetzbar, wobei die Messeinrichtung so
gestaltet ist, dass sie auch dauerhaft im stationären Einbau
einsetzbar ist.
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Gemäß der
Erfindung wird eine Messeinrichtung zum Erfassen von Radlasten von
Schienenfahrzeugen zum Verspannen in einem Schienenpaar mit mindestens
zwei Mitteln zur Aufnahme von mindestens je einem Messmittel oder
Kraftsensor und mit mindestens einem Element zum Halten und Verspannen
der Mittel zur Aufnahme des Messmittels oder Kraftsensors vorgeschlagen.
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Mindestens
ein Element zum Halten und Verspannen ist so angeordnet, dass dessen
Verspannkräfte durch eine in dem Mittel zur Aufnahme des Messmittels
oder des Kraftsensors befindliche Öffnung auf eine Schiene
wirken. Ferner ist gemäß der Erfindung vorgesehen,
die Mittel zur Aufnahme des Messmittels oder des Kraftsensors so
zu gestalten, dass diese einen Aufnahmerahmen bilden, der entweder
nach oben und nach unten offen oder nur nach oben offen ist. Der
Aufnahmerahmen ist in seiner Längsrichtung parallel zur
Schiene angeordnet. Dieser offene Rahmen nimmt ein Kraftübertragungsmittel
in Form eines Trägers auf, wobei der Träger wiederum
auf Messmitteln oder Kraftsensoren lagert. Als Messmittel finden
ein oder mehrere zylindrische Messbolzen mit Dehnungsmessstreifen,
wobei die Dehnungsmessstreifen im Inneren des Messbolzens oder in
einer Tasche appliziert sind, Verwendung.
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Der
Aufnahmerahmen besteht aus einer der Schiene abgewandten Innenseite
und einer der Schiene zugewandten Außenseite. Beide Seiten
sind vorn und hinten durch Stützfüße
verbunden, die die Schmalseiten des Aufnahmerahmens und die Endstücke
der Innenseite und der Außenseite bilden. Das heißt,
der Rahmen ist kastenförmig. Die Stützfüße
sind von besonderer Stabilität, da sie einerseits Kräfte
von den Messbolzen aufnehmen und andererseits diese Kräfte
wiederum auf die Schiene zu übertragen haben.
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In
den Stützfüßen bzw. den Endstücken
der Innenseite und der Außenseite sind jeweils gegenüber
angeordnete Durchbrüche vorgesehen, in welche erwähnte
Messbolzen gesteckt werden. Gemäß der Erfindung
werden in jedes Endstück/Stützfuß mindestens
ein Messbolzen eingeschoben, so dass innerhalb eines Aufnahmerahmens über
zwei Messbolzen Radaufstandskräfte ermittelbar sind. Es
liegt im Bereich der Erfindung, an Stelle der gegenüberliegenden
Durchbrüche schlitzförmige Aussparungen vorzusehen,
in welche die Messbolzen eingelegt werden.
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Innerhalb
des offenen Rahmens oder Aufnahmerahmens liegt als Kraftübertragungsmittel
ein Träger. Dieser Träger lagert auf Messmitteln
oder Kraftsensoren, vorzugsweise Messbolzen. Der Träger
kann alternativ auch mit Durchbrechungen versehen sein, wobei durch
diese Durchbrechungen hindurch die Messmittel oder Kraftsensoren,
vorzugsweise die Messbolzen führen.
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Die
Messbolzen lagern mit ihren Endstücken jeweils in der Innen-
bzw. Außenseite des Rahmens Ihr Mittelstück nimmt
den Träger auf. Bei der Montage ist der Träger
in den Rahmen zu legen und der jeweilige Messbolzen durch die Innenseite,
die Öffnung im Träger und durch die Öffnung
in der Außenseite zu schieben.
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Es
ist auch möglich, bei Verwendung geeigneter Messbolzen,
mehr als zwei Messbolzen einzusetzten. Alternativ kann natürlich
an Stelle eines Messbolzens mit beschriebener Lagermöglichkeit auch
ein Kraftsensor Anwendung finden, der in dem Rahmen, beispielsweise
im Bereich der Stützfüße, angeordnet
ist und auf diesem wiederum der Träger verrutschsicher
lagert. Wichtig ist hierbei vor allem, dass der Träger
nicht unmittelbar mit dem Rahmen in Verbindung steht, um nicht durch
ein Verklemmen des Trägers Messwerte zu verfälschen.
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Der
Träger liegt brückenförmig auf den Messmitteln
auf, wobei auf dem Träger noch zusätzlich eine
Verschleißbahn aufliegt, auf welcher bei Benutzung der
Messeinrichtung der Spurkranz eines Rades auffährt. Die
Radaufstandskräfte werden demzufolge über die
mit dem Träger kraftschlüssig verbundene Verschleißbahn über
den Träger auf die Messbolzen übertragen. Die
Verschleißbahn ist zum Schienenverlauf gesehen, also in
Fahrtrichtung, vorn und hinten angeschrägt, wobei die Verschleißbahn einteilig
ist und in ihrer längsten Ausdehnung bis über die
im Rahmen angeordneten Messmittel reicht. An den Stützfüßen
sind punkt- oder streifen förmigen Auflagen zur Arretierung
des Aufnahmerahmens an der Schiene angeordnet.
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Die
Verspannvorrichtung ist einarmig, das heißt über
eine ein- oder mehrteilige Verspannvorrichtung werden die Verspannkräfte
zur Arretierung der Messeinrichtung in die linke und rechte Schiene übertragen.
Eine einarmige Verspannvorrichtung besteht vorzugsweise aus zwei
Verspannhülsen, zwischen denen eine gegenläufige
Schraubverspannung angeordnet ist.
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Die
anderen, zur jeweiligen Schiene gerichteten Enden der beiden Verspannhülsen
münden in einer konischen Öffnung. Bei der Montage
wird jeweils eine solche konische Öffnung auf einen Konus aufgesetzt,
wobei der Konus wiederum fest arretiert auf der Innenseite des Aufnahmerahmens
aufsitzt. Die, der Innenseite des Aufnahmerahmens zugewandte Stirnfläche
des Konus drückt auf einen Druckbolzen. Dieser Druckbolzen
lagert mittig in Öffnungen der Innenseite und Außenseite
des Aufnahmerahmens, führt demzufolge durch entsprechende Öffnungen
durch den Träger hindurch und drückt mit seinem
anderen Ende durch erwähnte Öffnung in der Außenseite
des Aufnahmerahmens direkt auf den Schienensteg. Über diesen
Druckbolzen wird die Hauptkraft von der Verspannvorrichtung auf
die jeweilige Schiene übertragen
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Somit
werden im Betriebszustand der Messeinrichtung die Verspannkräfte
von der einarmigen Verspannvorrichtung über den Konus und
dessen Stirnfläche auf den Druckbolzen und damit direkt
auf den Schienensteg der linken und rechten Schiene übertragen.
Die Verspannvorrichtung wird bei der Montage mit ihren Verspannhülsen
links und rechts auf den Konus an der jeweiligen Innenseite des
Aufnahmerahmens aufgesetzt. Die beiden Konen dienen dabei auch als
Führungsstücke. Die Verspannhülsen sind
mittels einer Verriegelung mit den Konen lösbar verbunden.
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So
wie die Kraft von den Verspannhülsen auf den Konus und
von diesem wiederum über seine Stirnfläche auf
den Druckbolzen übertragen wird, so wird ebenso über
die Stirnfläche eine Teil-Kraft auf die Innenseite des
Aufnahmerahmens ü bertragen und so der Aufnahmerahmen über
mehrere punkt- oder streifenförmige Auflagen am Schienenfuß und am
Schienensteg arretiert.
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Ist
vorgesehen, eine mehrarmige, ein- oder mehrteilige Verspannvorrichtung
zu verwenden, so können deren Einzelbestandteile ebenso
wie die einer einarmigen Verspannvorrichtung aufgebaut sein. Der
wesentliche Unterschied zwischen den beiden Verspannvorrichtungen
besteht darin, dass, wie beschrieben, bei der einarmigen Verspannvorrichtung die
Haupt-Verspannkräfte zur Arretierung der Messeinrichtung
jeweils durch mittig in der Innenseite und Außenseite des
Aufnahmerahmens angeordnete Öffnungen auf die linke und
rechte Schiene übertragen werden, während bei
einer mehrarmigen Verspannvorrichtung die Verspannkräfte
zur Arretierung der Messeinrichtung aufgeteilt an mehreren Punkten
in Verlängerung der jeweiligen Verspannvorrichtung durch
den Aufnahmerahmen und den Träger oder durch die Stützfüße
des Aufnahmerahmens hindurch auf die linke und rechte Schiene übertragen
werden.
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Die
Messung von statischen und/oder dynamischen Radlasten bzw. Radaufstandskräften
von Schienenfahrzeugen erfolgt gemäß der Erfindung
mit an sich bekannten Messmitteln in Form beispielsweise von Dehnungsmessstreifen,
Drucksensoren, Kraftsensoren, Distanzsensoren, optischen Sensoren
und dergleichen.
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Die
hier beschriebenen Erfindung verwendet, wie oben bereits angeführt,
Messbolzen mit innenliegenden Dehnungsmessstreifen. Infolge der äußeren
Krafteinwirkung des Spurkranzes eines Rades auf die mobile Messeinrichtung
werden die Radaufstandskräfte von der Verschleißbahn
auf den Träger und von diesem wiederum auf die Messbolzen
mit den Dehnungsmessstreifen übertragen. Die Messergebnisse
der einzelnen Messbolzen, die innerhalb eines Aufnahmerahmens angeordnet
sind, werden als rechte und linke Radaufstandskraft addiert und
ergeben in der Summe die Achsaufstandskraft. Entsprechendes gilt
für die Erfassung von Aufstandskräften bei der
Vermessung von Drehgestellen.
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Auf
der Oberkante der Innenseite des Aufnahmerahmens ist eine Sicherungsvorrichtung
für die Verschleißbahn angeordnet. Dazu ist die
Sicherungsvorrich tung vorzugsweise im rechten Winkel zur Verschleißbahn
bzw. zu den Schienen so angeordnet, dass sie wenige Millimeter über
die Verschleißbahn ragt ohne dabei in den unmittelbaren Fahrbereich
des Spurkranzes eines auffahrenden Rades zu gelangen.
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Es
liegt im Bereich der Erfindung diese mobile Messeinrichtung zum
Erfassen von statischen und/oder dynamischen Radlasten bzw. Radaufstandskräften
von Schienenfahrzeugen auch für die Vermessung eines kompletten
Drehgestells zu verwenden.
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Um
beispielsweise ein komplettes Drehgestell zu vermessen, werden alternativ
entweder mehrere Träger in einem Aufnahmerahmen parallel
zur Schiene hintereinander angeordnet oder innerhalb eines über
die gesamte Messstrecke eines Drehgestells sich erstreckenden Aufnahmerahmens
ist ein durchgehender Träger angeordnet, der auf einer
entsprechenden Anzahl von Messmitteln oder Kraftsensoren lagert.
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Eine
solche Messeinrichtung für die Vermessung von Drehgestellen
mit dem entsprechend länger ausgebildeten kastenförmigen
Aufnahmerahmen lagert nicht nur an den Endstücken des Aufnahmerahmens
auf Stützfüßen. Aus Gründen
der Stabilität und gleichmäßigen Kraftverteilung
auf die Schiene lagert dieser länger ausgebildete kastenförmige
Aufnahmerahmen auch auf Stützfüßen, die über
die Länge des Aufnahmerahmens verteilt angeordnet sind. So
ist es zweckmäßig, beispielsweise bei einem Drehgestell
mit drei Achsen, zwei Stützfüße mittig
in den Abständen zwischen den Achsen anzuordnen.
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Die
Arretierung der Messeinrichtung mit dem länger ausgebildeten
kastenförmigen Aufnahmerahmen für die Vermessung
von Drehgestellen erfolgt mit mehrarmigen Verspannvorrichtungen,
die beispielsweise bei einem Drehgestell mit drei Achsen vorzugsweise
mittig in den Abständen zwischen den Achsen oder unter
jeder Achse über die Führungsstücke an
dem Aufnahmerahmen, angeordnet sind.
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Die
Verspannvorrichtungen für die Messeinrichtung mit dem länger
ausgebildeten kastenförmigen Aufnahmerahmen für
die Vermessung von Drehgestellen werden über die konischen Öffnungen
der Verspannhülsen jeweils auf einem Konus, der wiederum
auf der Innenseite des Aufnahmerahmens befestigt ist, arretiert.
Auch bei dieser Messeinrichtung führen die Druckbolzen
durch entsprechende Öffnungen durch den oder die Träger
hindurch und drücken mit ihren Enden auf den Schienensteg.
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Sind
in dem Aufnahmerahmen mehrere Träger parallel zur Schiene
hintereinander angeordnet, so liegt es auch im Bereich der Erfindung,
die Druckbolzen zwischen den einzelnen Trägern in den beschriebenen Öffnungen
der Innenseite und Außenseite des Aufnahmerahmens anzuordnen,
um die Verspannkräfte auf die linke und rechte Schiene
zu übertragen.
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Erfindungsgemäß können
zwei oder mehrere solche Messeinrichtung mit einem länger
ausgebildeten kastenförmigen Aufnahmerahmen für
die Vermessung von Drehgestellen auch gleichzeitig für
die Vermessung eines kompletten Frachtwaggons eingesetzt werden,
wenn entsprechende mobile Messeinrichtungen definiert beabstandet
im Gleiskörper verspannt und die Messstellen miteinander
verbunden werden. Denkbar ist auch eine automatische Überwachung
von Beladungsvorgängen, zum Beispiel von Schüttgütern.
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Es
liegt im Bereich der Erfindung, an Stelle einer einarmigen oder
mehrarmigen Verspannvorrichtung auch eine Verklammerung zu verwenden. Bei
Verwendung einer solchen Verklammerung wird der Aufnahmerahmen im
Bereich seiner Stützfüße mittels Klammer
um den Schienenfuß und unter diesem hindurch arretiert.
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Die
Merkmale der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen
auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die
einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren
in Form von Unterkombinationen schutzfähige Ausführungen darstellen,
für die hier Schutz beansprucht wird.
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Zwei
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf eine einarmige Messeinrichtung,
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2 eine
Seitenansicht einer Messeinrichtung mit Teilschnitten,
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3 einen
Schnitt durch einen Träger,
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4 eine
Draufsicht auf einen Aufnahmerahmen,
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5 einen
Schnitt durch einen Stützfuß des Aufnahmerahmens,
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6 einen
Schnitt durch einen am Schienensteg und Schienenfuß anliegenden
Stützfuß mit innenliegendem Messbolzen,
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7 eine
Draufsicht auf eine Messeinrichtung mit einer zweiarmigen Verspannung,
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8 einen
Schnitt durch Konus, Aufnahmerahmen mit Druckbolzen und Sicherungsvorrichtung.
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Beispiel 1
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In
diesem Ausführungsbeispiel wird eine Messeinrichtung mit
einer einarmigen Verspannvorrichtung für die Ermittlung
der Radaufstandskraft einer Achse beschrieben. 1 zeigt
eine Draufsicht einer einarmigen Messeinrichtung. Die Messeinrichtung
besteht aus einer Verspannvorrichtung 3, die links- und
rechtsseitig einen Aufnahmerahmen 1 mit innenliegendem
Träger 2 an dem Schienenpaar hält. Die
einarmige Verspannvorrichtung 3 besteht aus zwei Verspannhülsen 3a und 3b,
die wiederum auf Führungsstücke 3d aufgesetzt
sind und mittels Verriegelung 3e an diesen befestigt werden.
Eine gegenläufige Schraubverspannung 3c sichert
eine feste Verspannung im Schienenpaar.
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In
jedem der beiden Aufnahmerahmen 1 ist je ein Träger 2 angeordnet.
Der Träger 2 nimmt an seinen Enden jeweils mindestens
einen Messbolzen 11 auf. Im Messbolzen 11 sind
Dehnungsmessstreifen mit oder ohne Messverstärker angeordnet.
Die Messergebnisse aus den Messbolzen 11 werden über
die Messleitung 12 zusammengeführt und über die
Schnittstelle 13 zu einem externen Computer geleitet.
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2 zeigt
eine Seitenansicht der Messeinrichtung mit Teilschnitten. Es ist
wiederum eine schon detailliert beschriebene Verspannvorrichtung 3 zu
sehen, die links- und rechtsseitig den jeweiligen Aufnahmerahmen 1 mit
jeweils innenliegendem Träger 2 an den Schienen 4 arretiert.
Aus dieser Figur ist deutlich zu entnehmen, dass die Messeinrichtung
oberhalb der Schwellenschraube 5, die die Schiene 4 in der
Rippenplatte 9 befestigt, angeordnet ist.
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3 zeigt
einen Träger 2, der links- und rechtsseitig bzw.
parallel zum Schienenverlauf gesehen, vorn und hinten von je einem
Messbolzen 11 getragen wird. Der Messbolzen 11 verläuft
dabei, wie aus 6 zu entnehmen ist, quer zur
Fahrtrichtung horizontal vorn und hinten durch den Träger 2 und wird
von der Innenseite 20 des Aufnahmerahmens 1 und
der Außenseite 21 des Aufnahmerahmens 1 gehaltert.
Auf dem Träger 2 ist mittels Zapfen eine Verschleißbahn 14 lösbar
arretiert.
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Mittig
weist der Träger 2 ein Auge 16 auf. Durch
dieses Auge 16 wird ein Druckbolzen 17 geführt. Über
den Druckbolzen 17 werden die Kräfte, die von
der Verspannvorrichtung 3 ausgehen, auf den Schienensteg 7 übertragen,
so dass die hauptsächliche Kraftverteilung zur Arretierung
der Messeinrichtung links- und rechtsseitig von der Verspannvorrichtung 3 über
den Druckbolzen 17 auf die Schiene 4 erfolgt.
Damit entfallen, wie aus dem Stand der Technik bekannt, verschiedene
Kraftverteilerbrücken.
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In 4 ist
eine Draufsicht auf einen Aufnahmerahmen 1 dargestellt.
Der Aufnahmerahmen 1 besteht aus einer von der Schiene 4 abgewandten
Innenseite 20 und einer der Schiene 4 zugewandten Außenseite 21.
Die Innenseite 20 ist stärker dimensioniert, weil
sie das Führungsstück 3d der Verspanneinrichtung 3 aufnimmt.
Zwischen der Innenseite 20 und der Außenseite 21 befindet
sich der Innenraum 24, in dem der Träger 2 eingelegt
wird.
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Der
Träger 2 weist, wie beschrieben, mittig quer zum
Verlauf der Schienen ein Auge 16 zum Durchführen
des Druckbolzens 17 auf. In Flucht mit dem Auge 16 sind
in der Innenseite 20 und der Außenseite 21 des
Aufnahmerahmens 1 jeweils ein Durchbruch 22 zum
Durchführen des Druckbolzens 17 vorgesehen.
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Die
links- und rechtsseitigen bzw. parallel zum Schienenverlauf gesehenen,
vorn und hinten angeordneten Stützfüße 18 des
Aufnahmerahmens 1 weisen ebenfalls je einen Durchbruch 23 auf.
In diesen Durchbrüchen 23 sind quer zum Schienenverlauf die
Messbolzen 11 gelagert, auf denen, wie oben beschrieben,
die Träger 2 lagern.
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Dieser
Aufbau wird nochmal anhand der 5 verdeutlicht.
Die 5 zeigt einen Schnitt durch einen Stützfuß 18 des
Aufnahmerahmens 1. In dieser Figur ist die stärker
dimensionierte Innenseite 20 des Aufnahmerahmens 1 und
die geringer dimensionierte Außenseite 21 des
Aufnahmerahmens 1 zu erkennen. Beide Seiten 20; 21 sind
mit den Durchbrüchen 23 zur Aufnahme der Messbolzen 11 ausgestattet.
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Eine
Schiene 4, bestehend aus Schienenkopf 6, Schienensteg 7 und
Schienenfuß 8 mit anliegendem Stützfuß 18 des
Aufnahmerahmens 1 ist in 6 dargestellt. Über
punkt- oder streifenförmige Auflagen 19 liegt
der Stützfuß 18 am Schienensteg 7 an
und am Schienenfuß 8 auf. Die 3 und 6 verdeutlichen,
dass der Träger 2 brückenförmig
in den Stützfüßen 18 frei hängend, über
die Messbolzen 11 arretiert ist und diese wiederum in der
Innenseite 20 und der Außenseite 21 des
Aufnahmerahmens 1 im Bereich der Stützfüße
fest gelagert sind.
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Auf
dem Träger 2 ist eine Verschleißbahn 14 angeordnet.
Die Verschleißbahn ist, wie aus 3 ersichtlich,
in Fahrtrichtung vorn und hinten mit einer Auffahrschräge 15 versehen.
Zur Durchführung eines Messvorganges fährt ein
Rad 10 mit dem Spurkranz über die Auffahrtschräge 15 auf
die Verschleißbahn 14 und wird, einen Spalt breit,
etwa 1 mm bis 2 mm, vom Schienenkopf 6 abgehoben. Jetzt
erst, wenn sich das Rad 10 auf der Verschleißbahn 14 befindet, wird
der Messvorgang vollzogen.
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Anhand
der 1 wurde eingangs der Beschreibung die Verspannvorrichtung 3 mit
ihren Bestandteilen beschrieben. Die erwähnten Verspannhülsen 3a und 3b münden
in Richtung Schienen in konischen Öffnungen. Bei der Montage
der Messeinrichtung wird jeweils eine solche konische Öffnung auf
ein Führungsstück 3d (1)
aufgesetzt. Die Führungsstücke 3d sind
zur Aufnahme der konischen Öffnungen der Verspannhülsen 3a und 3b als Konus 28 (8)
ausgebildet.
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Wie
aus 8 ersichtlich, ist der Konus 28 über
einen Anschlusskegel 29 an der Innenseite 20 des
Aufnahmerahmens 1 über eine verstellbare Sicherungsschraube 32 fest
arretiert. Der Anschlusskegel 29 hat auf seiner dem Konus 28 entgegengesetzten
Seite höhenversetzt zwei Stirnflächen, mit denen
der Anschlusskegel 29 mit der Innenseite 20 des
Aufnahmerahmens 1 korrespondiert. Eine Stirnfläche
liegt am äußeren Radius des Anschlusskegels 29 und
wird hier als Flanschfläche 31 bezeichnet. Die innere
Stirnfläche, die unmittelbar die Öffnung für
die Sicherungsschraube 32 umgibt, wird hier als Druckfläche 30 bezeichnet.
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Beim
Festziehen der Verspannvorrichtung 3 verlaufen die Verspannkräfte über
die konische Öffnung der Verspannhülse 3a bzw. 3b auf
den Konus 28 und über den Anschlusskegel 29 mit
seinen Stirnflächen 30 und 31 auf die
Innenseite 20 des Aufnahmerahmens 1, wobei die
Flanschfläche 31 zur Arretierung des Aufnahmerahmens 1 am
Gleiskörper eine Teilkraft auf die Innenseite 20 des
Aufnahmerahmens 1 überträgt und die hauptsächliche
Kraftübertragung über die Druckfläche 30 des
Anschlusskegels 29 auf den Druckbolzen 17 erfolgt. Über
den Druckbolzen 17 wird die Hauptverspannkraft auf den Schienensteg 7 übertragen.
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Um
zu verhindern, dass beim Auffahren des Rades 10 bzw. des
Spurkranzes auf die Verschleißbahn 14, diese sich
aus ihren Arretierungen vertikal außerhalb der vorgegebenen
Toleranzen bewegt, ist auf der Oberkante der Innenseite 20 des
Aufnahmerahmens 1 eine Sicherungsvorrichtung angeordnet.. Dazu
ist die Sicherungsvorrichtung vorzugsweise im rechten Winkel zur
Verschleißbahn 14 bzw. zu den Schienen so angeordnet,
dass sie wenige Millimeter über die Verschleißbahn 14 ragt
ohne dabei in den unmittelbaren Fahrbereich des Spurkranzes eines auffahrenden
Rades 10 zu gelangen.
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Die
Sicherungsvorrichtung besteht vorzugsweise aus einem Rastriegel 26 mit
einem Bolzen 27. Fährt ein Spurkranz unter einer
der oben beschriebenen Situationen nicht mittig auf die Verschleißbahn 14 auf,
wurde in die Gefahr bestehen, dass der Spurkranz den Bolzen 27 abschert.
Um dies zu verhindern ist der in dem Rastriegel 26 vorhandene
Bolzen 27 federnd angeordnet. Zudem ist die Stirnseite
des Bolzen 27 angefast, so dass ein auf die Verschleißbahn 14 auffahrender
Spurkranz den Bolzen 27 in den Rastriegel 26 zurück
schiebt.
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Beispiel 2
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7 zeigt
eine Draufsicht auf eine zweiarmig verspannte Messeinrichtung. Die
Messeinrichtung besteht aus zwei Verspannvorrichtungen 25,
die links- und rechtsseitig die Aufnahmerahmen 1 mit innenliegendem
Träger 2 an dem Schienenpaar halten. Die zweiarmige
Verspannvorrichtung 25 besteht – wie im Beispiel
1 beschrieben – aus je zwei Verspannhülsen 3a und 3b,
die wiederum auf Führungsstücke 3d aufgesetzt
und mittels Verriegelung 3e an diesem befestigt sind. Die
gegenläufigen Schraubverspannungen 3c sichern
eine feste Verspannung im Schienenpaar.
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In
jedem der beiden Aufnahmerahmen 1 ist – wie im
Beispiel 1 beschrieben – je ein Träger 2 angeordnet.
Der Träger 2 nimmt an seinen Enden jeweils einen
Messbolzen 11 auf. Im Messbolzen 11 sind Dehnungsmessstreifen
mit oder ohne Messverstärker angeordnet. Die Messergebnisse
aus einem Messbolzen 11 im Träger 2 werden über
die Messleitung 12 zusammengeführt und über
die Schnittstelle 13 zu einem externen Computer geleitet.
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Nach
diesem Ausführungsbeispiel weist der Träger 2 kein
Auge 16 auf, durch welches der Druckbolzen 17 geführt
wird. Der Druckbolzen 17, als Verlängerung der
beiden Verspannvorrichtungen 25, wird durch die jeweiligen
Stützfüße 18 des Aufnahmerahmens 1 hindurch
geführt. Dazu sind an den beiden Stützfüßen 18 eines
Aufnahmerahmens 1 Führungsstücke 3d in
Form der Konen 28 angeordnet.
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Wie
im Beispiel 1 beschrieben münden die beiden Verspannhülsen 3a und 3b jeweils
in einer konischen Öffnung, die bei der Montage der Messvorrichtung
auf den Konus 28 aufgesetzt werden. Der Kraftverlauf von
den beiden Verspannvorrichtungen 3 verläuft wie
im Beispiel 1 beschrieben. Über die Druckbolzen 17 werden
die Kräfte, die von den Verspannvorrichtungen 25 ausgehen,
auf den Schienensteg 7 übertragen, so dass die
hauptsächliche Kraftverteilung zur Arretierung der Messeinrichtung
mit links- und rechtsseitig von den Verspannvorrichtungen 25 über
die Druckbolzen 17 durch die Stützfüße 18 hindurch
direkt auf die Schienen 4 erfolgt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005031797 [0001]
- - EP 1208360 B1 [0004, 0006]
- - DE 20220959 U1 [0004, 0006]
- - EP 1288638 A2 [0004, 0006]
- - DE 10229512 B4 [0005, 0007]
- - DE 20214267 U1 [0005, 0007]