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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 (Druckfläche 30 und
Flanschfläche 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,
würde 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.