DE102010060501A1 - Railway shaft testing stand has foundation, drive unit that is supported on foundation, where drive unit is stand in drive connection with test shaft - Google Patents

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Abstract

The railway shaft testing stand has a foundation, a drive unit that is supported on the foundation, where the drive unit is stand in drive connection with a test shaft (2). Two bearing blocks are supported on the foundation, where the test shaft is mounted in the bearing blocks. Other two bearing blocks are arranged between the former bearing blocks. A controlling device is provided for controlling the drive unit and actuators.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft einen Eisenbahnwellen-Prüfstand, mittels dessen das Verhalten einer Eisenbahnwelle unter dynamischer Last untersucht werden kann.The invention relates to a railway shaft test rig, by means of which the behavior of a railway wave under dynamic load can be examined.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Eisenbahnwellen eines Radsatzes sind während des Fahrbetriebes hohen mechanischen dynamischen Beanspruchungen ausgesetzt. Kommt es zu einem Versagen, beispielsweise in Folge eine Risses in der Eisenbahnwelle, können hierdurch beträchtliche Schäden an dem mit der Eisenbahnwelle ausgestatteten Zug und der Umgebung entstehen. Schlimmstenfalls kann ein Versagen einer Eisenbahnwelle zu einem Entgleisen des Zuges führen, was gravierende Verletzungen der Fahrgäste nach sich ziehen kann. Im Juli 2008 ist es beispielsweise zu einem Bruch einer der 32 Radsatzwellen eines Hochgeschwindigkeitszugs in einer engen Kurve des Kölner Hauptbahnhofs gekommen. Für die Gestaltung der Eisenbahnwellen gelten über das Erfordernis der dauerhaften Haltbarkeit auch bei den genannten hohen dynamischen Beanspruchungen hinaus weitere enge Randbedingungen: Zur Reduzierung der sogenannten ”ungefederten Massen” sollen die Eisenbahnwellen ein möglichst geringes Gewicht besitzen. Auch ist insbesondere für angetriebene Eisenbahnwellen der Bauraum angesichts der an den Eisenbahnwellen direkt angreifenden Antriebsaggregate der Platz knapp. Dies spricht grundsätzlich für möglichst geringe Querschnitte der Eisenbahnwelle, womit allerdings u. U. ein Zielkonflikt mit der geforderten Dauerfestigkeit bei den hohen Beanspruchungen gegeben ist. Dieser Zielkonflikt wird zunehmend gelöst durch den Einsatz eines höher- oder hochfesten Stahles. Dies hat zunehmend zu dem Einsatz eines mit Chrom, Nickel und Molybdän angereicherten Vergütungsstahls, insbesondere 34 CrNiMo 6 geführt. Für die Werkstoffauswahl sowie die konstruktive Gestaltung der Eisenbahnwellen sind die im Betrieb wirkenden dynamischen Kräfte, die von den Eisenbahnwellen zu tragenden Massen und die technischen Regelwerke und Normen (insbesondere EN 13261 , 13262 und 13104 ”Radsätze, Drehgestelle, Radsatzwellen-Produktanforderungen”) zu beachten, welche aber gerade keine Hinweise zu den zulässigen Beanspruchungen hinsichtlich der höherfesten Stähle beinhalten. Lediglich hinsichtlich der höheren Kerbempfindlichkeit der höherfesten Stähle soll ein höherer Sicherheitsaufschlag verwendet werden.Railway shafts of a wheelset are subjected to high mechanical dynamic loads during driving. If there is a failure, for example, as a result of a crack in the railway shaft, this can cause considerable damage to the train equipped with the railway wave and the environment. In the worst case, a failure of a railway wave can lead to derailment of the train, which can result in serious injury to passengers. In July 2008, for example, it came to a break in one of the 32 axles of a high-speed train in a tight curve of Cologne Central Station. For the design of the railway shafts are on the requirement of lasting durability, even with the above-mentioned high dynamic stresses beyond narrow constraints: To reduce the so-called "unsprung masses" the railway shafts should have the lowest possible weight. Also, especially for driven railway shafts of the space in view of the directly attacking the railway shafts drive units space. This basically speaks for the smallest possible cross sections of the railway shaft, which, however, u. U. a conflict of objectives with the required fatigue strength is given at high loads. This conflict of objectives is increasingly solved by the use of a high-strength or high-strength steel. This has led increasingly to the use of chromium, nickel and molybdenum enriched tempering steel, in particular 34 CrNiMo 6. For the selection of materials and the structural design of the railway shafts, the dynamic forces acting during operation, the masses to be carried by the railway shafts and the technical regulations and standards (in particular EN 13261 . 13262 and 13104 "Wheelsets, bogies, wheelset product requirements"), which, however, do not contain any information on the permissible stresses with regard to the higher-strength steels. Only with regard to the higher notch sensitivity of the higher-strength steels should a higher safety impact be used.

Eine Eisenbahnwelle ist je Kilometer ca. 300 Lastwechseln ausgesetzt. Diese soll ”dauerfest” sein, was bedeutet, dass diese 500 Milliarden Lastwechsel ohne Versagen überstehen muss, was einer Fahrleistung von 15 Millionen Kilometern entspricht, was für einen üblichen Hochgeschwindigkeitszug einer Lebensdauer von ca. 30 Jahren entspricht. Eine besondere Beanspruchung der Eisenbahnwellen ergibt sich durch während der Fahrt des Zuges aufgewirbelte und gegen die Eisenbahnwellen schlagende Steine, die zu Defekten in der Oberfläche der Eisenbahnwellen führen können, unter Umständen mit einem dann im nachfolgenden Betrieb von dem Defekt ausgehenden Rissfortschritt. Weitere Probleme stellen Korrosionsnester als Folge von Schäden am Schutzlack, unter Umständen infolge der aufgewirbelten Steine dar und/oder sogenannten Drehriefen, die ein nicht perfektes Spanwerkzeug beim Abdrehen der Welle hinterlassen hat. Für den Einfluss und die Beurteilung derartiger zusätzlicher Beanspruchungen der Eisenbahnwellen liegen erst seit verhältnismäßig kurzer Zeit eingeschränkte Erfahrungen vor, wobei die Befürchtung besteht, dass die genannten zusätzlichen Beanspruchungen bei Eisenbahnwellen aus den erst neuerdings eingesetzten höherfesten Stählen ganz andere Auswirkungen haben, als man diese für etablierte Stahlsorten kennt und zu beherrschen gelernt hat.A railway wave is exposed to about 300 load changes per kilometer. This should be "durable", which means that this 500 billion load cycles must survive without failure, which corresponds to a mileage of 15 million kilometers, which corresponds to a typical high-speed train a life of about 30 years. A particular stress on the railway waves results from during the ride of the train whirled up and hit against the railway waves stones, which can lead to defects in the surface of the railway waves, possibly with a then proceeding from the defect in the subsequent operation crack propagation. Other problems are corrosion nests as a result of damage to the protective coating, possibly due to the swirled stones and / or so-called turning depths, which has left a not perfect chip tool when turning off the shaft. There has been limited experience of the influence and evaluation of such additional stresses on railway shafts until relatively recently, with the fear that these additional stresses on railway shafts from the recently used high-strength steels will have very different effects than those for established ones Knows and has learned to master steel grades.

Die zuvor dargelegte Problematik hat insbesondere für Eisenbahnwellen der Hochgeschwindigkeitszüge zu einer erhöhten Austauschrate der Eisenbahnwellen geführt, wodurch zusätzliche Kosten bedingt sind. Während das ”Serviceheft” für diese Hochgeschwindigkeitszüge eine Inspektion alle 300.000 km vorschreibt, wurde das Prüfintervall nach dem Kölner Versagen der Eisenbahnwelle auf 30.000 km verkürzt. Eine Durchführung einer Ultraschallprüfung an einem sogenannten Hohlwellenprüfstand dauert für eine einzige Eisenbahnwelle ca. 30 Minuten. Aus vorstehender Problematik ist ersichtlich, dass ein großer Bedarf an verbesserten Prüfständen zur Prüfung von Eisenbahnwellen existiert, um weitere Erkenntnisse zu dem Versagensverlauf und den Versagensursachen von Eisenbahnwellen infolge der Beanspruchung im Betrieb derselben zu gewinnen.The problem outlined above has led, especially for railway shafts of high-speed trains, to an increased exchange rate of the railway shafts, which causes additional costs. While the "service booklet" stipulates an inspection every 300,000 km for these high-speed trains, the test interval after the Cologne failure of the railway shaft was shortened to 30,000 km. Performing an ultrasonic test on a so-called Hohlwellenprüfstand takes about 30 minutes for a single railway wave. From the foregoing problem, it can be seen that there is a great need for improved test rigs for testing railway shafts in order to gain further insight into the failure course and causes of failure of railway shafts as a result of the stress on their operation.

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Eisenbahnwellen-Prüfstand vorzuschlagen, mittels dessen die Prüfung einer Eisenbahnwelle, insbesondere

  • – einer tatsächlich in einem Laufsatz eingesetzten Laufsatzwelle und/oder
  • – einer gesondert für Untersuchungen, unter Umständen mit veränderter Geometrie gegenüber der Laufsatzwelle erstellten Versuchswelle,
unter einer dynamischen Last, welche die tatsächlichen Beanspruchungen einer Eisenbahnwelle im Betrieb approximiert, ermöglicht.The invention has for its object to propose a railway shaft test bench, by means of which the examination of a railway shaft, in particular
  • A moving set shaft actually used in a moving set and / or
  • A test shaft separately prepared for examinations, possibly with an altered geometry in relation to the scroll set,
under a dynamic load which approximates the actual stresses of a railway shaft during operation.

LÖSUNG SOLUTION

Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit einem Eisenbahnwellen-Prüfstand mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen einer derartigen Lösung ergeben sich entsprechend den abhängigen Ansprüchen 2 bis 21.The object of the invention is achieved with a railway shaft test stand with the features of independent claim 1. Further embodiments of such a solution will become apparent according to the dependent claims 2 to 21.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Während gemäß aus dem Stand der Technik bekannten Eisenbahnwellen-Prüfständen (s. a. 1) eine Eisenbahnwelle mit lediglich einem hierauf in einem Endbereich aufgepressten Laufrad oder Ersatzlaufrad eine T-förmige Prüfstruktur bildet, bei welcher der Querschenkel des T mit dem Laufrad gebildet ist, welches in dem Prüfstand fest eingespannt ist, und die Eisenbahnwelle den Vertikalschenkel des T bildet, welcher in dem dem Laufrad gegenüberliegenden Endbereich in dem Prüfstand zu Biegeschwingungen angeregt wird, baut die vorliegende Erfindung auf der Erkenntnis auf, dass derartige Prüfstände hinsichtlich der auf die Eisenbahnwelle aufbringbaren Beanspruchungen, insbesondere hinsichtlich der applizierbaren Beanspruchungsamplituden und -frequenzen begrenzt ist. Darüber hinaus führt die erläuterte Ausbildung bekannter Prüfstände zu einem von dem angeregten Endbereich in Richtung des über das Laufrad fest eingespannten Endbereichs der Eisenbahnwelle linear ansteigenden Biegemoment, welches substantiell von dem tatsächlich im Betrieb der Eisenbahnwelle wirkenden Biegemoment abweicht, so dass die mit einem derartigen Prüfstand herbeigeführten Versuchsergebnisse die Wirklichkeit u. U. nur lokal abbilden.While according to known from the prior art railway shaft test stands (see also 1 ) a railway shaft with only one impeller or spare impeller pressed thereon in an end region forms a T-shaped test structure in which the transverse leg of the T is formed with the impeller firmly clamped in the test bench and the railway shaft forms the vertical leg of the T, which is excited to bending vibrations in the end region opposite the impeller in the test bench, the present invention is based on the finding that such test stands are limited with regard to the stresses that can be applied to the railway shaft, in particular with regard to the applicable stress amplitudes and frequencies. In addition, the explained training known test stands leads to a of the excited end portion in the direction of the impeller firmly clamped end portion of the railway shaft linearly increasing bending moment, which differs substantially from the actually acting in operation of the railway shaft bending moment, so that brought about with such a test bed Trial results the reality u. U. only map locally.

Vor diesem Hintergrund ist die erfindungsgemäße Lösung darauf ausgerichtet, gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Prüfstand eine realitätsnähere Beaufschlagung der Eisenbahnwelle mit dem Biegemoment zu gewährleisten. Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung einen Eisenbahnwellen-Prüfstand vor, bei welchem ein an einem Fundament abgestütztes Antriebsaggregat mit der Prüfwelle in Antriebsverbindung steht. Hierbei kann die Kopplung zwischen Antriebsaggregat und Prüfwelle lediglich zur Übertragung des Antriebsmoments dienen. Durchaus denkbar ist aber auch, dass bspw. über die genannte Kopplung auch die Prüfwelle axial gehalten wird.Against this background, the solution according to the invention is designed to ensure a more realistic loading of the railway shaft with the bending moment compared to the test bench known from the prior art. For this purpose, the invention proposes a railway shaft test bench in which a drive unit supported on a foundation is in driving connection with the test shaft. Here, the coupling between the drive unit and test shaft can only serve to transmit the drive torque. Quite conceivable, however, is that, for example, via the said coupling and the test shaft is held axially.

In dem erfindungsgemäßen Eisenbahnwellen-Prüfstand sind an dem Fundament zwei erste Lagerböcke abgestützt. In diesen Lagerböcken ist die Prüfwelle gelagert, nämlich radial abgestützt. Des Weiteren sind erfindungsgemäß zwei zweite Lagerböcke vorgesehen. Bei Blickrichtung in Richtung der Längsachse der Prüfwelle sind zwischen diesen zweiten Lagerböcken die beiden vorgenannten ersten Lagerböcke angeordnet.In the railway shaft test stand according to the invention, two first bearing blocks are supported on the foundation. In these bearing blocks, the test shaft is supported, namely radially supported. Furthermore, two second bearing blocks are provided according to the invention. When looking in the direction of the longitudinal axis of the test shaft, the two aforementioned first bearing blocks are arranged between these second bearing blocks.

Die zweiten Lagerböcke sind nicht (unmittelbar) an dem Fundament fixiert. Vielmehr sind die zweiten Lagerböcke unter Zwischenschaltung eines Aktuators derart an dem Fundament abgestützt, dass im Bereich der zweiten Lagerböcke über die Aktuatoren jeweils eine Querkraft in die Prüfwelle eingeleitet werden kann. Hierbei kann die Beaufschlagung der beiden zweiten Lagerböcke über einen einzigen gemeinsamen Aktuator erfolgen. Vorzugsweise findet hierbei aber jeweils ein Aktuator für jeden zweiten Lagerbock Einsatz, wobei dieser auch aus zwei Teil-Aktuatoren auf beiden Seiten der Lagerböcke (bei Blickrichtung quer zur Längsachse der Prüfwelle) bestehen kann.The second bearing blocks are not fixed (directly) to the foundation. Rather, the second bearing blocks are supported with the interposition of an actuator on the foundation that in the region of the second bearing blocks via the actuators each have a transverse force can be introduced into the test shaft. In this case, the admission of the two second bearing blocks via a single common actuator can take place. Preferably, however, in each case one actuator is used for each second bearing block, wherein this can also consist of two partial actuators on both sides of the bearing blocks (viewed in the direction transverse to the longitudinal axis of the test shaft).

Des Weiteren besitzen die zweiten Lagerböcke einen Freiheitsgrad in Wirkrichtung des Aktuators, sodass sich die Position der Lagerböcke je nach Beaufschlagung durch den Aktuator in Richtung dieses Freiheitsgrads ändern kann.Furthermore, the second bearing blocks have a degree of freedom in the direction of action of the actuator, so that the position of the bearing blocks can change depending on the actuation by the actuator in the direction of this degree of freedom.

Erfindungsgemäß ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, über welche das Antriebsaggregat und die Aktuatoren derart ansteuerbar sind, dass für die rotierende Prüfwelle die Prüfwelle einer rotierenden Vierpunkt-Biegebeanspruchung ausgesetzt werden kann. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für den tatsächlichen Betrieb einer Eisenbahnwelle der Biegemomentenverlauf infolge der Einleitung von Querkräften einerseits im Bereich der Laufräder und andererseits im Bereich der Lager zwischen Eisenbahnwelle und Fahrzeugaufbau einer derartigen Vierpunkt-Biegebeanspruchung entspricht. Damit können mit dem erfindungsgemäßen Eisenbahnwellen-Prüfstand die Beanspruchungen der Prüfwelle im tatsächlichen Betrieb der Eisenbahnwelle simuliert werden. Hierbei stellt die herbeigeführte Vierpunkt-Biegebeanspruchung eine realitätsnahe Belastung dar. Vielmehr kann das im tatsächlichen Betrieb der Eisenbahnwelle rotierende Biegemoment durch den erfindungsgemäßen Eisenbahnwellen-Prüfstand simuliert werden. Handelt es sich bei der in dem Eisenbahnwellen-Prüfstand geprüften Prüfwelle um eine Art Versuchswelle mit gegenüber der tatsächlichen Laufsatzwelle veränderter Geometrie, hat die erläuterte rotierende Vierpunkt-Biegebeanspruchung den Vorteil, dass sich in der Prüfwelle zwischen den ersten Lagerböcken ein weitestgehend in Axialrichtung konstanter Biegemomentenverlauf (mit rotierender Wirkachse) ergibt, sodass über einen vergrößerten Axialbereich der Prüfwelle definierte Bedingungen vorliegen.According to the invention, a control device is provided, via which the drive unit and the actuators can be controlled in such a way that the test shaft can be subjected to a rotating four-point bending load for the rotating test shaft. This refinement is based on the finding that, for the actual operation of a railway shaft, the bending moment curve as a result of the introduction of transverse forces on the one hand in the region of the wheels and on the other hand in the region of the bearings between the railway shaft and the vehicle body corresponds to such a four-point bending stress. Thus, the stresses of the test shaft in actual operation of the railway shaft can be simulated with the railway shaft test stand according to the invention. In this case, the induced four-point bending stress represents a realistic load. Rather, the bending moment rotating in actual operation of the railway shaft can be simulated by the railway shaft test stand according to the invention. If the test shaft tested in the railway shaft test bench is a type of test shaft with a geometry that has changed compared to the actual track set shaft, the described four-point rotating bending stress has the advantage that in the test shaft between the first bearing blocks a bending moment characteristic that is substantially constant in the axial direction ( with rotating axis of action), so that there are defined conditions over an enlarged axial area of the test shaft.

Durchaus möglich ist, dass in einem erfindungsgemäßen Eisenbahnwellen-Prüfstand die Abstände der Lagerböcke an eine vorgegebene Geometrie der zu prüfenden Prüfwelle angepasst sind, wobei diese dann fest konstruktiv vorgegeben sein können. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist allerdings der Abstand benachbarter Lagerböcke zumindest teilweise einstellbar. Hierbei kann eine Einstellung des Abstands benachbarter Lagerböcke in einem kleinen Rahmen möglich sein, um eine Feineinstellung der Bauelemente vorzunehmen, um beispielsweise Montage- oder Fertigungsungenauigkeiten auszugleichen. Eine Einstellbarkeit der Abstände benachbarter Lagerböcke ist aber auch in einem größeren Maßstab möglich, wenn mit demselben Prüfstand Prüfwellen unterschiedlicher Geometrien geprüft werden sollen, beispielsweise Laufsatzwellen für unterschiedliche Baureihen oder sogar Laufsatzwellen für unterschiedliche Typen von Eisenbahnen oder auch für Straßenbahnen u. ä. Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken kann die Einstellbarkeit der Abstände benachbarter Lagerböcke auch genutzt werden, um mit demselben Prüfstand einerseits ”echte” Laufradwellen und andererseits Versuchswellen mit grundsätzlich abweichender Geometrie zu prüfen.It is entirely possible that in a railway shaft test bench according to the invention the distances of the bearing blocks are adapted to a predetermined geometry of the test shaft to be tested, these can then be given a firm design. In a further embodiment of the invention, however, the distance between adjacent bearing blocks is at least partially adjustable. In this case, an adjustment of the spacing of adjacent bearing blocks in a small frame may be possible to make a fine adjustment of the components, for example, to compensate for assembly or manufacturing inaccuracies. An adjustability of the distances of adjacent bearing blocks is also possible on a larger scale, if test shafts of different geometries are to be tested with the same test stand, for example, set sprockets for different series or even set of sprockets for different types of railways or trams u. ä. According to another idea of the invention, the adjustability of the distances between adjacent bearing blocks can also be used to test with the same test stand on the one hand "real" impeller shafts and on the other hand test shafts with fundamentally different geometry.

Für die Ausbildung der Lagerungen der Prüfwelle in den Lagerböcken können beliebige Lager, insbesondere Wälzlager in Ausbildung als Zylinderrollenlager, Einsatz finden in beliebiger Ausgestaltung als Fest- oder Loslager. In bevorzugter Ausgestaltung erfolgt die Lagerung der Prüfwelle in mindestens drei Lagerböcken mit Wälzlagern in Ausbildung als Loslager. Erfolgt eine axiale Fixierung der Prüfwelle abseits der Lagerböcke, beispielsweise über die Ankopplung des Antriebsaggregates, wird erfindungsgemäß sogar vorgeschlagen, dass die Lagerung der Prüfwelle in sämtlichen vier Lagerböcken mit Wälzlagern in Ausbildung als Loslager erfolgt. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es einerseits für die beträchtliche mechanische Beanspruchung der Eisenbahnwellen in dem Prüfstand zu einer beträchtlichen Erwärmung der Eisenbahnwelle kommen kann, welche mit einer thermischen Längenänderung der Eisenbahnwelle verbunden sein kann. Diese Längenänderung kann über die Ausbildung der Wälzlager als Loslager ausgeglichen werden, womit dann durch eine Längenänderung verursachte Längskräfte in der Prüfwelle vermieden sind, die das Messergebnis verfälschen können und/oder ein axiales Verspannen der Prüfwelle zwischen den Lagern zur Folge haben, das zu einer erhöhten Lagerreibung mit weiterer Erwärmung führen kann. U. U. können infolge der Vermeidung des seitlichen Anlaufens der Lager auch Versuche mit höheren Drehzahlen gefahren werden, wodurch sich eine Zeitersparnis ergeben kann. Andererseits kann die Durchbiegung der Prüfwelle dazu führen, dass sich der axiale Abstand der Abstützpunkte der Lagerböcke bzw. der Lager in den Lagerböcken an der Prüfwelle verändert, was ebenfalls durch die Lagerung in Ausbildung als Loslager ausgeglichen werden kann. Würden derartige Längenänderungen durch Festlager blockiert, käme es zu einer unerwünschten zusätzlichen Beanspruchung der Lager des Eisenbahnwellen-Prüfstands. Vor allem aber würden derartige zusätzliche Axialbeanspruchungen der Prüfwellen die Prüfergebnisse in nicht oder nur schwer erfassbarer Weise beeinträchtigen.For the formation of the bearings of the test shaft in the bearing blocks can be any bearing, especially bearings in training as cylindrical roller bearings, use in any configuration as a fixed or floating bearing. In a preferred embodiment, the bearing of the test shaft is carried out in at least three bearing blocks with bearings in training as a floating bearing. If an axial fixation of the test shaft away from the bearing blocks, for example via the coupling of the drive unit, it is even proposed according to the invention that the bearing of the test shaft in all four bearing blocks with rolling bearings in training as a floating bearing. This embodiment is based on the recognition that on the one hand the considerable mechanical stress of the railway shafts in the test stand can lead to considerable heating of the railway shaft, which can be associated with a thermal change in length of the railway shaft. This change in length can be compensated via the formation of rolling bearings as a floating bearing, which then caused by a change in length longitudinal forces are avoided in the test shaft, which can distort the measurement result and / or have an axial distortion of the test shaft between the camps result, the increased Bearing friction can lead to further warming. U. U. can also be driven at higher speeds as a result of avoiding the lateral start-up of the camp, which can result in a time savings. On the other hand, the deflection of the test shaft can cause the axial distance between the support points of the bearing blocks or the bearing in the bearing blocks on the test shaft changes, which can also be compensated by the storage in training as a floating bearing. If such changes in length were blocked by fixed bearings, there would be an undesirable additional stress on the bearings of the railway shaft test bench. Above all, however, such additional axial loads on the test shafts would impair the test results in a manner which is difficult or impossible to grasp.

Möglich ist, dass die Lager zwischen Prüfwelle und Lagerbock nicht abgedichtet sind. insbesondere zur

  • – Sicherung eines Schmierzustandes eines Lagers,
  • – Vermeidung von Verunreinigungen des Lagers von außen und/oder
  • – Gewährleistung der Einbindung des Lagers in einen Schmiermittelkreislauf und/oder Kühlkreislauf
können aber auch Dichtungen vorgesehen sein. Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung schlägt hier den Einsatz mindestens einer berührungslosen Dichtung vor, was den Vorteil hat, dass es nicht zu einer zusätzlichen unerwünschten Erwärmung der beteiligten Bauelemente und der Prüfwelle infolge eines Reibkontaktes der Dichtung kommen kann. Andererseits werden durch die berührungslose Dichtung unerwünschte Axialkräfte zwischen Prüfwelle und Lagerbock vermieden.It is possible that the bearings between test shaft and bearing block are not sealed. in particular to
  • - securing a lubricating condition of a bearing,
  • - Avoid contamination of the bearing from the outside and / or
  • - Ensuring the integration of the bearing in a lubricant circuit and / or cooling circuit
But seals can also be provided. A particular embodiment of the invention proposes the use of at least one non-contact seal, which has the advantage that it can not come to an additional undesirable heating of the components involved and the test shaft due to a frictional contact of the seal. On the other hand, unwanted axial forces between the test shaft and the bearing block are avoided by the non-contact seal.

Bei Einsatz einer berührungslosen Dichtung sollte ein Spalt, beispielsweise in einer Labyrinthdichtung, so groß bemessen sein, dass auch bei auftretenden Längenänderungen und/oder Durchbiegung der Prüfwelle das Ausbleiben eines Kontaktes der Dichtelemente gewährleistet ist. In besonderer Ausgestaltung der Erfindung wird in dem Eisenbahnwellen-Prüfstand mindestens ein Wegsensor eingesetzt, über welchen eine unmittelbare oder mittelbare Erfassung der relativen Lage eines mit der Prüfwelle verbundenen Dichtelements einer Dichtung gegenüber einem mit dem Gehäuse des Lagerbocks verbundenen Dichtelements der Dichtung erfolgt. Beispielsweise kann über einen Laser, welcher von dem Gehäuse eines Lagerbocks getragen ist, der Abstand eines mit der Längenveränderung verschobenen Dichtelements erfasst werden. Überschreitet der derart erfasste Wert einen zuvor vorgegebenen Schwellwert, kann ein Signal erzeugt werden, welches beispielsweise optisch oder akustisch der Bedienperson des Eisenbahnwellen-Prüfstands zur Kenntnis gebracht wird oder in einen Fehlerspeicher eingetragen wird. Ebenfalls möglich ist, dass mit Überschreiten des Schwellwertes ein automatisierter Abbruch eines Prüflaufes erfolgt.When using a non-contact seal, a gap, for example in a labyrinth seal, should be dimensioned so large that the absence of contact of the sealing elements is ensured even if length changes and / or bending of the test shaft occur. In a particular embodiment of the invention, at least one displacement sensor is used in the railway shaft test stand, via which a direct or indirect detection of the relative position of a connected to the test shaft sealing element of a seal against a connected to the housing of the bearing block sealing element of the seal. For example, can be detected by a laser, which is supported by the housing of a bearing block, the distance of a shifted with the change in length sealing element. If the value detected in this way exceeds a previously predetermined threshold value, a signal can be generated which, for example, is visually or acoustically brought to the knowledge of the operator of the railway shaft test bench or registered in a fault memory. It is also possible that an automatic termination of a test run occurs when the threshold value is exceeded.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind in sämtlichen Lagerböcken die Gehäuse verdrehbar gelagert. Hierbei besitzen die Gehäuse in den Lagerböcken einen Verdreh-Freiheitsgrad um eine Achse, die quer zur Längsachse der Prüfwelle sowie quer zur Wirkrichtung des Aktuators orientiert ist. Hierdurch soll vermieden werden, dass im Bereich der Abstützung der Prüfwelle in den Lagerböcken ein Biegemoment hervorgerufen wird, welches der beabsichtigten Durchbiegung der Prüfwelle entgegengesetzt ist und das Messergebnis beeinträchtigen könnte. Die genannte Ausgestaltung der Lagerböcke mit einem Verdreh-Freiheitsgrad führt somit zu einer ungehinderten Durchbiegung der Prüfwelle infolge der Beaufschlagung durch den mindestens einen Aktuator und ausschließlich oder weitestgehend nur durch Querkräfte.In a further embodiment of the invention, the housing are rotatably mounted in all bearing blocks. Here, the housing in the bearing blocks have a degree of rotation about an axis which is oriented transversely to the longitudinal axis of the test shaft and transversely to the direction of action of the actuator. hereby should be avoided that in the support of the test shaft in the bearing blocks a bending moment is caused, which is opposite to the intended deflection of the test shaft and could affect the measurement result. The aforementioned embodiment of the bearing blocks with a twisting degree of freedom thus leads to an unimpeded deflection of the test shaft as a result of the action of the at least one actuator and exclusively or largely only by transverse forces.

Möglich ist, dass die Vorgabe der Beaufschlagung durch die Aktuatoren durch geeignete Ansteuerung des Aktuators erfolgt. In bevorzugter Ausgestaltung sind aber die zweiten Lagerböcke (teilweise) über Sensoren an dem Fundament abgestützt, wobei es sich beispielsweise um Kraftaufnehmer handeln kann. Die genannten Sensoren sind somit in einen (Teil-)Kraftfluss zwischen den Lagerböcken und das Fundament integriert. Mittels dieser Sensoren kann dann anstelle einer reinen Steuerung eine Überwachung oder eine Regelung der Beaufschlagung durch die Aktuatoren erfolgen.It is possible that the specification of the application by the actuators by appropriate control of the actuator is carried out. In a preferred embodiment, however, the second bearing blocks (partially) supported by sensors on the foundation, which may be, for example, force transducer. The said sensors are thus integrated into a (partial) power flow between the bearing blocks and the foundation. By means of these sensors can then be carried out instead of a pure control monitoring or control of the action of the actuators.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann ein Aktuator beliebiger Ausgestaltung, beispielsweise ein elektromagnetischer Aktuator, ein hydraulischer Aktuator u. ä. Einsatz finden, wobei auch eine geeignete Über- oder Untersetzungseinrichtung wie ein Getriebe oder ein hydraulischer Wandler Einsatz im Kraftfluss finden kann. Gemäß einem besonderen Vorschlag der Erfindung ist der Aktuator mit einem Spindeltrieb ausgebildet, bei welchem ein rotatorischer Antrieb einer Spindelmutter durch ein Antriebsaggregat erfolgt und unter Erzeugen einer großen Übersetzung in dem Spindeltrieb eine Umsetzung der rotatorischen Bewegung der Spindelmutter in eine transatorische Bewegung der Spindel in Wirkrichtung des Aktuators, also quer zu der Längsachse der Prüfwelle, erfolgt. Der Einsatz eines derartigen Spindeltriebs in einem Aktuator hat sich als vorteilhaft erwiesen hinsichtlich einer möglichst exakten Einstellung der Kraft des Aktuators und/oder hinsichtlich der Erzeugung hinreichend großer Aktuatorkräfte mit vertretbarem Aufwand hinsichtlich der Leistung des in dem Aktuator eingesetzten Stellaggregats.In the context of the present invention, an actuator of any configuration, for example an electromagnetic actuator, a hydraulic actuator u. Ä. Find use, with a suitable transmission or reduction device such as a gearbox or a hydraulic converter can find use in the power flow. According to a particular proposal of the invention, the actuator is formed with a spindle drive in which a rotary drive of a spindle nut is performed by a drive unit and generating a large translation in the spindle drive a conversion of the rotational movement of the spindle nut in a transient movement of the spindle in the direction of action Actuator, ie transverse to the longitudinal axis of the test shaft, takes place. The use of such a spindle drive in an actuator has proven to be advantageous in terms of the most accurate adjustment of the force of the actuator and / or with respect to the generation of sufficiently large Aktuatorkräfte with reasonable effort in terms of performance of the actuator used in the actuator.

In besonderer Ausgestaltung diese Lösungsgedankens ist der Spindeltrieb als Kugelumlaufspindeltrieb ausgebildet, welcher sich durch einen hohen Wirkungsgrad, also geringe Reibungsverluste, und unter Umständen eine Spielfreiheit auszeichnet.In a particular embodiment of this solution, the spindle drive is designed as a ball screw drive, which is characterized by high efficiency, ie low friction losses, and under certain circumstances a backlash.

Grundsätzlich kann der Spindeltrieb über einen beliebigen Antriebsmotor unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Getriebes oder eines Übertragungsmittels wie einer Kette oder eine Riemenscheibe angetrieben werden, Die Erfindung schlägt in weiterer Ausgestaltung vor, dass ein Antrieb des Spindeltriebs über einen Servomotor erfolgt. Mittels eines derartigen Servomotors können die erforderlichen Kräfte fein dosiert erzeugt werden, wobei auch die für die Ansteuerung oder Regelung erforderlichen Steuerungs- und Regelungsmaßnahmen und -einrichtungen verhältnismäßig einfach ausgestaltet sein können.In principle, the spindle drive can be driven via an arbitrary drive motor directly or with the interposition of a transmission or a transmission means such as a chain or a pulley. The invention proposes in a further embodiment that a drive of the spindle drive takes place via a servomotor. By means of such a servo motor, the required forces can be generated in finely dosed form, whereby the control and regulating measures and devices required for the control or regulation can also be designed relatively simply.

Während grundsätzlich durchaus möglich ist, dass eine Kraftübertragung zwischen Aktuator und den zweiten Lagerböcken über weitestgehend starre oder gelenkig miteinander verbundene Bauelemente erfolgt, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Kraftfluss von dem Fundament zu den zweiten Lagerböcken über mindestens ein Federelement verläuft. Bei diesem Federelement kann es sich um ein beliebiges Federelement, mehrere Federelemente in Reihen- oder Parallelschaltung, mindestens Druck- und/oder Zugfeder, mindestens ein elastomeres Federelement u. ä. handeln. Ein derartiges in den Kraftfluss integriertes Federelement kann einerseits die Montage vereinfachen und Fertigungsungenauigkeiten oder Montageungenauigkeiten ausgleichen. Andererseits kann durch das Federelement eine Glättung von Kraftspitzen oder unerwünschten Vibrationen erfolgen, welche mit der Rotation der Prüfschwelle, überlagerten Biegeschwingungen, Fertigungsungenauigkeiten und ähnlichem entstehen können.While in principle it is quite possible that a power transmission between the actuator and the second bearing blocks over largely rigid or articulated interconnected components, it has proved to be advantageous if the power flow from the foundation to the second bearing blocks via at least one spring element. In this spring element may be any spring element, a plurality of spring elements in series or parallel connection, at least pressure and / or tension spring, at least one elastomeric spring element u. act. On the one hand, such a spring element integrated into the power flow can simplify the assembly and compensate manufacturing inaccuracies or assembly inaccuracies. On the other hand, can be done by the spring element, a smoothing of force peaks or unwanted vibrations, which may arise with the rotation of the test threshold, superimposed bending vibrations, manufacturing inaccuracies and the like.

Für einen weiteren erfindungsgemäßen Eisenbahnwellen-Prüfstand ist mindestens ein zweiter Lagerbock über mindestens eine Pendelstütze an dem Fundament abgestützt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Pendelstütze ein gradliniges oder gekrümmtes Tragelement verstanden, welches lediglich in seinen Endbereichen mit Quer- und Längskräften beaufschlagt wird, nicht jedoch mit einem Biegemoment. Erfindungsgemäß ist ein erster Endbereich der Pendelstütze verdrehbar an dem Gehäuse des zweiten Lagerbocks abgestützt mit einem Dreh-Freiheitsgrad um eine Achse, die quer zur Längsachse der Prüfwelle und quer zur Wirkrichtung des Aktuators orientiert ist. Der andere Endbereich der Pendelstütze ist verdrehbar an dem Aktuator (oder einem mit dem Aktuator verbundenen Koppelelement) abgestützt mit einem Dreh-Freiheitsgrad um eine Achse, die parallel zu der Achse des Dreh-Freiheitsgrads der Anlenkung des anderen Endbereichs der Pendelstütze orientiert ist. Diese Ausgestaltung hat zur Folge, dass auch für den Fall, dass der Aktuator nicht exakt in seiner Wirkrichtung zu dem Anbindungspunkt an das Gehäuse des Lagerbocks ausgerichtet ist, keine unerwünschte Kraftkomponente im Bereich des Lagerbocks in die Prüfwelle eingeleitet wird. Vielmehr kann die Pendelstütze infolge der genannten Dreh-Freiheitsgrade eine ausgleichende Schwenkbewegung ausführen. Diese Ausgleichsbewegung kann auch für die auftretende Durchbiegung der Prüfwelle genutzt werden.For a further railway wave test stand according to the invention, at least one second bearing block is supported on the foundation via at least one pendulum support. In the context of the present invention, a pendulum support is understood as a straight-line or curved support element which is subjected to transverse and longitudinal forces only in its end regions, but not with a bending moment. According to the invention, a first end portion of the pendulum support is rotatably supported on the housing of the second bearing block with a rotational degree of freedom about an axis which is oriented transversely to the longitudinal axis of the test shaft and transversely to the direction of action of the actuator. The other end portion of the pendulum support is rotatably supported on the actuator (or a coupling member connected to the actuator) with a rotational degree of freedom about an axis oriented parallel to the axis of rotational degree of articulation of the other end portion of the pendulum support. This configuration has the consequence that even in the event that the actuator is not aligned exactly in its direction of action to the connection point to the housing of the bearing block, no unwanted force component in the region of the bearing block is introduced into the test shaft. Rather, the pendulum support can perform a compensatory pivoting movement as a result of the aforementioned rotational degrees of freedom. This compensation movement can also be used for the occurring deflection of the test shaft.

Infolge der erläuterten Loslagerung der Lager der zweiten Lagerböcke würde eine Erzeugung der Querkraft durch die Aktuatoren bei einer Durchbiegung der Prüfwelle zu einer Kraftkomponente führen, die auf eine Verschiebung des zweiten Lagerbocks entlang der Längsachse der Prüfwelle ausgerichtet wäre. Diesem Effekt kann entgegengewirkt werden gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung, gemäß welchem ein Abstand eines zweiten Lagerbocks von einem benachbarten ersten Lagerbock in eine Richtung parallel zur Längsachse der Prüfwelle durch einen Abstandshalter fest vorgebbar ist. Allerdings muss dieser Abstandshalter gewährleisten, dass ein Freiheitsgrad des zweiten Lagerbocks in Wirkrichtung des Aktuators nicht blockiert wird, um die von dem Aktuator erzeugte Beanspruchung nicht zu beeinträchtigen. As a result of the explained floating bearing of the bearings of the second bearing blocks, a generation of the lateral force by the actuators would result in a deflection of the test shaft to a force component, which would be aligned with a displacement of the second bearing block along the longitudinal axis of the test shaft. This effect can be counteracted according to a further proposal of the invention, according to which a distance of a second bearing block from an adjacent first bearing block in a direction parallel to the longitudinal axis of the test shaft by a spacer can be fixed predetermined. However, this spacer must ensure that a degree of freedom of the second bearing block in the direction of action of the actuator is not blocked, so as not to affect the stress generated by the actuator.

Hierbei sind unterschiedliche vielfältige Ausgestaltungen des Abstandshalters denkbar. Eine besonders einfache Ausgestaltung desselben ist gegeben, wenn dieser als eine Pendelstütze ausgebildet ist. Ein erster Endbereich dieser Pendelstütze kann dann verdrehbar an dem zweiten Lagerbock angelenkt sein mit einem Dreh-Freiheitsgrad um eine Achse, die quer zur Längsachse der Prüfachse und quer zur Wirkrichtung des Aktuators orientiert ist. Hingegen ist der andere Endbereich der Pendelstütze verdrehbar an dem ersten Lagerbock angelenkt mit einem Dreh-Freiheitsgrad um eine Achse, die quer zur Längsachse der Prüfwelle und quer zur Wirkrichtung des Aktuators orientiert ist. Der Abstand der beiden Lagerböcke voneinander ist somit dadurch gesichert, dass mit einer Veränderung des Abstandes die Pendelstütze in Längsrichtung auf Druck oder Zug beaufschlagt würde. Andererseits kann die Pendelstütze den gewünschten Freiheitsgrad des zweiten Lagerbocks in Wirkrichtung des Aktuators gewährleisten mit einer Verschwenkung der Pendelstütze um die genannten Dreh-Freiheitsgrade.Here are different diverse configurations of the spacer conceivable. A particularly simple embodiment of the same is given if this is designed as a pendulum support. A first end portion of this pendulum support can then be rotatably hinged to the second bearing block with a degree of rotation about an axis which is oriented transversely to the longitudinal axis of the Prüfach and transverse to the direction of action of the actuator. By contrast, the other end portion of the pendulum support is rotatably articulated to the first bearing block with a degree of rotation about an axis which is oriented transversely to the longitudinal axis of the test shaft and transverse to the direction of action of the actuator. The distance between the two bearing blocks from each other is thus ensured that with a change in the distance the pendulum support would be applied in the longitudinal direction to pressure or train. On the other hand, the pendulum support can ensure the desired degree of freedom of the second bearing block in the direction of action of the actuator with a pivoting of the pendulum support to said rotational degrees of freedom.

Die ersten Lagerböcke sind gegenüber dem Fundament fixiert, was grundsätzlich auf an sich bekannte Weise erfolgen kann, beispielsweise über ein Verschrauben über Nutensteine in Nuten des Fundaments u. ä.. Ist eine besonders feinfühlige Einstellhilfe für die Vorgabe des Abstandes der beiden ersten Lagerböcke in eine Richtung parallel zur Längsachse der Prüfwelle gewünscht, kann ein Spindeltrieb vorgesehen sein, der den Abstand der ersten Lagerböcke vorgeben kann. Ist dann ein gewünschter Abstand über den Spindeltrieb eingestellt, kann die Fixierung der Lagerblöcke gegenüber dem Fundament erfolgen.The first bearing blocks are fixed relative to the foundation, which in principle can be done in a known per se, for example via a screw on nuts in grooves of the foundation u. Ä .. If a particularly sensitive adjustment for the specification of the distance of the first two bearing blocks in a direction parallel to the longitudinal axis of the test wave desired, a spindle drive can be provided which can specify the distance of the first bearing blocks. If a desired distance is then set via the spindle drive, the fixing of the bearing blocks can take place with respect to the foundation.

In besonderer Ausgestaltung handelt es sich bei der in dem erfindungsgemäßen Prüfstand geprüften Prüfwelle nicht (ausschließlich) um eine ”echte” Laufradwelle, sondern vielmehr um eine Versuchswelle mit abweichender Geometrie. In einem mittigen Axialabschnitt trägt die Versuchswelle in in den Prüfstand eingebautem Zustand ein Laufrad. Des Weiteren besitzt die Versuchswelle zwei erste Axialabschnitte, die auf gegenüberliegenden Seiten beliebig in axialer Richtung der Versuchswelle von dem mittigen Axialabschnitt beabstandet sind, aber vorzugsweise mit gleichem Abstand hiervon. Im Bereich dieser ersten Axialabschnitte erfolgt dann die Abstützung der Versuchswelle in den ersten Lagerböcken. Innen oder benachbart den gegenüberliegenden Endbereichen der Versuchswelle sind jeweils zweite Axialabschnitte angeordnet, im Bereich welcher die Beaufschlagung der Versuchswelle über die zweiten Lagerböcke erfolgt. Durch diese Ausgestaltung kann in dem Axialbereich der Prüfwelle zwischen den beiden ersten Axialabschnitten ein konstanter rotierender Biegemomentenverlauf erzeugt werden, welcher auch auf den Verbindungsbereich des mittigen Axialabschnitts mit dem Laufrad einwirkt. Untersuchungen haben gezeigt, dass dieser mittige Axialabschnitt sowie benachbarte Bereiche mit Durchmesseränderungen besonders gefährdet sind hinsichtlich eines Versagens. Die Prüfung der Versuchswelle ermöglicht somit eine gezielte Untersuchung auftretender Schäden im Umgebungsbereich der Verbindung zwischen Laufrad und Welle. Dies wäre grundsätzlich auch möglich für die Prüfung an der ”echten” Laufsatzwelle, wobei dann allerdings der Zugang zu dem mittigen Axialabschnitt und unmittelbar benachbarten Abschnitten mit sich veränderndem Durchmesser unter Umständen beeinträchtigt wäre, da unmittelbar benachbart der Anbindung des Laufrads an der ”echten” Laufsatzwelle die Lagerflächen angeordnet sind. Für die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit Einsatz einer Versuchswelle kann der Abstand der ersten Axialabschnitte von dem mittigen Axialabschnitt so gewählt werden, dass auch Untersuchungsinstrumente wie eine visuelle Beobachtung eines Fortschritts eines applizierten Risses oder einer Kerbe oder anderweitige Untersuchungsinstrumente unmittelbar in den Umgebungsbereich des mittigen Axialabschnittes gebracht werden können. Ein weiterer Vorteil der individuellen Gestaltung der Versuchswelle mit Geometrien abweichend von der echten Laufsatzwelle ist, dass auch der Abstand der ersten Axialabschnitte von den zweiten Axialabschnitten frei gestaltet werden kann, wodurch Einfluss genommen werden kann auf die erforderliche Kraft des Aktuators zur Herbeiführung eines gewünschten Biegemomentes – durch Vergrößerung des Abstands zwischen ersten und zweiten Axialabschnitten kann die für das gewünschte Biegemoment erforderliche Kraft des Aktuators infolge des vergrößerten Hebelarms reduziert werden.In a special embodiment, the test shaft tested in the test stand according to the invention is not (exclusively) a "real" impeller shaft, but rather a test shaft with a different geometry. In a central axial section, the test shaft carries an impeller installed in the test stand. Furthermore, the test shaft has two first axial sections, which are spaced on opposite sides in the axial direction of the test shaft from the central axial section, but preferably at an equal distance thereof. In the area of these first axial sections then the support of the test shaft in the first bearing blocks. Inside or adjacent to the opposite end portions of the test shaft second axial sections are respectively arranged, in the area where the loading of the test shaft via the second bearing blocks takes place. As a result of this embodiment, a constant rotating bending moment profile can be generated in the axial region of the test shaft between the two first axial sections, which also acts on the connecting region of the central axial section with the running wheel. Studies have shown that this central axial section and adjacent areas with changes in diameter are particularly at risk for failure. The test of the test shaft thus allows a targeted investigation occurring damage in the vicinity of the connection between the impeller and shaft. This would in principle also be possible for the test on the "real" spit set shaft, in which case, however, the access to the central axial section and immediately adjacent sections with varying diameter would possibly be impaired, since immediately adjacent to the connection of the impeller to the "real" spreader shaft the bearing surfaces are arranged. For the embodiment according to the invention with the use of a test shaft, the distance of the first axial sections from the central axial section can be selected such that examination instruments such as a visual observation of a progress of an applied crack or notch or other examination instruments can be brought directly into the surrounding area of the central axial section , A further advantage of the individual design of the test shaft with geometries different from the genuine movement set shaft is that also the distance of the first axial sections from the second axial sections can be made free, which can influence the required force of the actuator to produce a desired bending moment. by increasing the distance between the first and second axial sections, the force of the actuator required for the desired bending moment can be reduced as a result of the increased lever arm.

Soll die Prüfwelle eine echte Laufsatzwelle sein, besitzt diese zwei erste Axialabschnitte im Bereich derer die Laufsatzwelle in dem Laufsatz in einem tatsächlichen Betrieb die Radscheiben trägt. In dem Eisenbahnwellen-Prüfstand erfolgt aber in diesen beiden ersten Axialabschnitten die Abstützung der Laufsatzwelle in den ersten Lagerböcken. Die zweiten Axialabschnitte dienen für den Einsatz der Laufsatzwelle in dem Laufsatz in einem tatsächlichen Betrieb der Lagerung gegenüber dem Fahrzeugaufbau. In dem Eisenbahnwellen-Prüfstand erfolgt im Bereich dieser zweiten Axialabschnitte aber die Beaufschlagung der Laufsatzwelle durch die zweiten Lagerböcke.If the test shaft is to be a genuine sprocket shaft, it has two first axial sections in the region of which the sprocket shaft in the spinneret carries the wheel disks in an actual operation. In the railway shaft test bench but takes place in These two first Axialabschnitten the support of the Laufsatzwelle in the first bearing blocks. The second axial sections serve for the use of the sentence set shaft in the moving set in an actual operation of the storage relative to the vehicle body. In the railway shaft test bench, however, the action of the tower set shaft by the second bearing blocks takes place in the region of these second axial sections.

Schließlich ist der Einsatz eines Eisenbahnwelle-Prüfstands auch möglich für eine Laufsatzwelle, bei welcher in dem Laufsatz bei tatsächlichem Betrieb die Lagerung gegenüber dem Fahrzeugaufbau innenliegend von den Radscheiben erfolgt. In diesem Fall dienen die ersten Axialabschnitte, die in dem Eisenbahnwellen-Prüfstand der Abstützung der Laufsatzwelle in den ersten Lagerböcken dient, für den tatsächlichen Einsatz der Laufsatzwelle in dem Laufsatz der Lagerung des Laufsatzes gegenüber dem Fahrzeugaufbau, während in diesem Fall die zweiten Axialabschnitte, die in dem Eisenbahnwellen-Prüfstand der Beaufschlagung der Laufsatzwelle durch die zweiten Lagerböcke dienen, im tatsächlichen Einsatz des Laufsatzes zur Abstützung der Radscheiben an der Laufsatzwelle dienen.Finally, the use of a railway shaft test bench is also possible for a spreader shaft, in which in the moving set in actual operation, the storage relative to the vehicle body takes place internally of the wheel discs. In this case, the first axial sections, which in the railway shaft test bench serves to support the spool set in the first bearing blocks, for the actual use of the spool set in the moving set of the bearing of the tower set relative to the vehicle body, while in this case the second axial sections, the serve in the railway shaft test bench, the application of the set shaft through the second bearing blocks, serve in actual use of the movement set for supporting the wheel discs on the spreader shaft.

Eine multifunktionale Nutzbarkeit eines Eisenbahnwellen-Prüfstandes ergibt sich, wenn die Abstände von Lagerböcken derart veränderbar sind, dass der Eisenbahnwellen-Prüfstand einsetzbar ist für die Prüfung

  • – einer Versuchswelle mit gegenüber der Laufsatzwelle veränderter Geometrie,
  • – einer Laufsatzwelle für einen Laufsatz, bei welchem die Lagerung der Laufsatzwelle gegenüber dem Fahrzeugaufbau außerhalb der Radscheiben angeordnet ist und
  • – einer Laufsatzwelle in einem Laufsatz, bei welchem die Lagerung der Laufsatzwelle gegenüber dem Fahrzeugaufbau zwischen den Radscheiben erfolgt.
A multifunctional usability of a railway wave test stand is obtained if the distances between bearing blocks are changeable such that the railway shaft test bench can be used for the test
  • A test shaft with geometry changed with respect to the moving set shaft,
  • A spout set shaft for a spreader set, in which the bearing of the spreader shaft relative to the vehicle body is arranged outside the wheel discs, and
  • - A movement set shaft in a moving set, in which the bearing of the movement set shaft relative to the vehicle body between the wheel discs.

Einem erhöhten Kühlbedürfnis und/oder Schmierbedürfnis kann erfindungsgemäß Rechnung getragen werden, wenn in dem Eisenbahnwellen-Prüfstand in den Lagerböcken angeordnete Wälzlager in einen Schmier- und/oder Kühlmittelkühlkreislauf integriert sind.An increased cooling requirement and / or need for lubrication can be inventively taken into account when arranged in the railway shaft test bench in the bearing blocks bearings are integrated into a lubrication and / or coolant cooling circuit.

In weiterer Ausgestaltung ist mindestens ein Temperatursensor vorhanden, mittels dessen eine Überwachung einer Temperatur eines Bauelements des Eisenbahnwellen-Prüfstands, insbesondere einer Temperatur der Prüfwelle, einer Dichtung, eines Lagers, eines Ölkühlkreislaufs und/oder eines Lagerbocks, ermöglicht ist. Das Ausgangssignal des Temperatursensors kann einer Steuereinrichtung zugeführt werden, wo dieses Ausgangssignal überwacht wird und mit Vorliegen eins vorbestimmten Temperaturgradienten oder Überschreiten eines Schwellwertes der Temperatur eine Information an den Bediener des Eisenbahnwellen-Prüfstands gegeben wird, ein Fehlereintrag erfolgt oder ein Abbruch eines Prüflaufs erfolgt.In a further embodiment, at least one temperature sensor is provided, by means of which a monitoring of a temperature of a component of the railway shaft test stand, in particular a temperature of the test shaft, a seal, a bearing, an oil cooling circuit and / or a bearing block is possible. The output signal of the temperature sensor can be supplied to a control device, where this output signal is monitored and given the presence of a predetermined temperature gradient or exceeding a threshold value of the temperature information to the operator of the railway shaft test stand, an error occurs or a termination of a test run.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.Advantageous developments of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. The advantages of features and of combinations of several features mentioned in the introduction to the description are merely exemplary and can come into effect alternatively or cumulatively, without the advantages having to be achieved by embodiments according to the invention. Further features are the drawings - in particular the illustrated geometries and the relative dimensions of several components to each other and their relative arrangement and operative connection - refer. The combination of features of different embodiments of the invention or of features of different claims is also possible deviating from the chosen relationships of the claims and is hereby stimulated. This also applies to those features which are shown in separate drawings or are mentioned in their description. These features can also be combined with features of different claims. Likewise, in the claims listed features for further embodiments of the invention can be omitted.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.In the following the invention will be further explained and described with reference to preferred embodiments shown in the figures.

1 zeigt einen Eisenbahnwellen-Prüfstand gemäß dem Stand der Technik. 1 shows a railway shaft test stand according to the prior art.

2 zeigt eine in einem erfindungsgemäßen Eisenbahnwellen-Prüfstand einsetzbare Prüfwelle in Ausbildung als Laufsatzwelle, wie diese in einem tatsächlichen Betrieb eines Schienenfahrzeugs Einsatz finden kann. 2 shows a usable in a railway shaft test bench test shaft according to the invention in training as a moving set shaft, as this can be used in an actual operation of a rail vehicle use.

3 zeigt eine in einem erfindungsgemäßen Eisenbahnwellen-Prüfstand einsetzbare Prüfwelle in Ausbildung als Versuchswelle, wie diese in einem tatsächlichen Betrieb eines Schienenfahrzeugs Einsatz finden kann. 3 shows a usable in a railway shaft test bench test shaft according to the invention in training as a test shaft, as this can be used in an actual operation of a rail vehicle use.

4 zeigt ein mechanisches Ersatzschaltbild eines erfindungsgemäßen Eisenbahnwellen-Prüfstands. 4 shows a mechanical equivalent circuit diagram of a railway shaft test bench according to the invention.

5 zeigt in einer räumlichen Ansicht eine konstruktive Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Eisenbahnwellen-Prüfstands. 5 shows in a three-dimensional view of a structural design of a railway shaft test bench according to the invention.

6 zeigt ein Detail des Eisenbahnwellen-Prüfstands gemäß 5 mit teilweise demontiertem Fundament. 6 shows a detail of the railway shaft test bench according to 5 with partially dismantled foundation.

FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES

1 zeigt einen Eisenbahnwellen-Prüfstand 1 gemäß dem Stand der Technik, in welchem eine Prüfwelle 2 in dem in 1 untenliegenden Endbereich ein Laufrad 3 oder ein Ersatzlaufrad trägt, womit ein Teil eines Laufsatzes in der Form eines umgekehrt liegenden T gebildet ist. Hierbei bildet das Laufrad 3 den Querschenkel des T, während die Prüfwelle 2 den Vertikalschenkel des T bildet. Das Laufrad 3 ist über eine Einspanneinrichtung 4 an einem Fundament 5 befestigt, welches in an sich bekannter Weise zwecks Schwingungsentkopplung über Federelemente 6 gegenüber der Umgebung abgestützt ist. In dem Endbereich der Prüfwelle 2, welcher gegenüberliegend zu dem Endbereich der Prüfwelle 2, welcher das Laufrad 3 trägt, angeordnet ist, wirkt auf die Prüfwelle 2 ein Aktuator 7 ein, welcher eine dynamische Beanspruchung 8 erzeugt, die auf die Prüfwelle 2 einwirkt. 1 shows a railway wave test bench 1 according to the prior art, in which a test wave 2 in the 1 underlying end an impeller 3 or a spare wheel carries, whereby a part of a moving set is formed in the form of an inverted T. This forms the impeller 3 the transverse leg of the T, while the test shaft 2 forms the vertical leg of the T. The impeller 3 is via a clamping device 4 on a foundation 5 attached, which in a conventional manner for the purpose of vibration isolation via spring elements 6 is supported against the environment. In the end area of the test wave 2 , which is opposite to the end portion of the test shaft 2 which the impeller 3 carries, is arranged, acts on the test shaft 2 an actuator 7 which is a dynamic stress 8th generated on the test shaft 2 acts.

2 zeigt eine Prüfwelle 2 in Ausgestaltung als Laufsatzwelle 9. Die Laufsatzwelle 9 ist eine Laufsatzwelle, wie diese tatsächlich Einsatz findet für einen Laufsatz in einem Schienenfahrzeug, möglichst mit den tatsächlich eingesetzten Materialien und Abmessungen. Vorzugsweise findet ein höherfester Stahl oder ein hochfester Stahl, insbesondere entsprechend den in der Beschreibungseinleitung genannten Materialien, für die Laufsatzwelle 9 Einsatz. Die Laufsatzwelle 9 besitzt einen mittleren Abschnitt 10 mit konstanter Querschnittsgeometrie. Mit einer Erweiterung des Außendurchmessers geht der mittlere Abschnitt 10, beispielsweise über einen Freistich 11, über in erste Axialabschnitte 12, 13. Die ersten Axialabschnitte 12, 13 besitzen eine zylinderförmige Mantelfläche. Von den ersten Axialabschnitten 12, 13 verringert sich der Durchmesser in Richtung der Endbereiche der Prüfwelle 2, insbesondere über einen Freistich 14, beispielsweise wieder auf den Durchmesser des mittleren Abschnitts 10 in einem Abschnitt 15. Von diesem Abschnitt 15 geht die Prüfwelle 2 über einen Sprung 16 über in zweite Axialabschnitte 17, 18, mit welchen die Endbereiche der Prüfwelle 2 gebildet sind und welche eine zylinderförmige Mantelfläche besitzen. Es versteht sich, dass anstelle einer Laufsatzwelle 9 mit der dargestellten Geometrie eine beliebige anderweitige Laufsatzwelle Einsatz finden kann, wie diese im Betrieb von Laufsätzen in Schienenfahrzeugen zum Einsatz kommen können. 2 shows a test wave 2 in design as a walking set shaft 9 , The walk set shaft 9 is a moving set shaft, as it is actually used for a moving set in a rail vehicle, possibly with the materials and dimensions actually used. Preferably, a higher-strength steel or a high-strength steel, in particular according to the materials mentioned in the introduction, for the Laufsatzwelle 9 Commitment. The walk set shaft 9 has a middle section 10 with constant cross-sectional geometry. With an extension of the outer diameter goes the middle section 10 , for example via an undercut 11 , over into first axial sections 12 . 13 , The first axial sections 12 . 13 have a cylindrical surface. From the first axial sections 12 . 13 the diameter decreases in the direction of the end portions of the test shaft 2 , in particular via an undercut 14 , for example, back to the diameter of the middle section 10 in a section 15 , From this section 15 the test wave goes 2 about a jump 16 over into second axial sections 17 . 18 , with which the end portions of the test shaft 2 are formed and which have a cylindrical outer surface. It is understood that instead of a scroll set shaft 9 With the illustrated geometry, any other typesetting set can be used, as they can be used in the operation of moving sets in rail vehicles.

Für eine erste Ausgestaltung findet die Laufsatzwelle 9 Einsatz in einem Laufsatz, bei welchem die Lagerung der Laufsatzwelle 9 innenliegend von den Laufrädern erfolgt. Für eine derartige Ausgestaltung tragen die zweiten Axialabschnitte 17, 19 die Laufräder, während die ersten Axialabschnitte 12, 13 zur Abstützung der Lager zwischen Laufsatzwelle 9 und Fahrzeugaufbau dienen.For a first embodiment, the movement set shaft 9 Use in a moving set, in which the storage of the moving set shaft 9 done inboard of the wheels. For such a configuration, the second axial sections carry 17 . 19 the wheels, while the first axial sections 12 . 13 for supporting the bearings between the spreader shaft 9 and vehicle construction serve.

Für eine zweite Ausgestaltung findet die Laufsatzwelle 9 Einsatz für einen Laufsatz, bei welchem die Lagerung der Laufsatzwelle 9 gegenüber dem Fahrzeugaufbau außenliegend von den Laufrädern erfolgt. In diesem Fall dienen die ersten Axialabschnitte 12, 13 der Verbindung der Laufsatzwelle 9 mit den Laufrädern, während die zweiten Axialabschnitte 17, 18 der Abstützung der Lager zwischen Laufsatzwelle 9 und Fahrzeugaufbau dienen.For a second embodiment, the movement set shaft 9 Use for a running set, in which the storage of the movement set shaft 9 takes place opposite the vehicle body outside of the wheels. In this case, the first axial sections serve 12 . 13 the connection of the spreader shaft 9 with the wheels, while the second axial sections 17 . 18 the support of the bearings between sets of spouts 9 and vehicle construction serve.

3 zeigt eine Prüfwelle 2 in Ausgestaltung als Versuchswelle 19. Auch die Versuchswelle 19 verfügt über erste Axialabschnitte 12, 13 sowie zweite Axialabschnitte 17, 18, welche über Abschnitte 10, 15 voneinander getrennt sind. Hierbei sind die Abschnitte 15 zwischen den Axialabschnitten 17, 12 bzw. 13, 18 länger ausgebildet als für die Laufsatzwelle 9 gemäß 2 und der Übergang zwischen den Axialabschnitten 17, 12 bzw. 13, 18 ist beidseits mittels Freistichen gebildet. Der die ersten Axialabschnitte 12, 13 verbindende mittlere Abschnitt 10 ist durch einen mittigen Axialabschnitt 20 aufgeteilt in zwei Teile 10-1 und 10-2. Der mittige Axialabschnitt 20 besitzt eine zylinderförmige Mantelfläche und geht über einen Freistich über in die Teile 10-1 und 10-2 des mittleren Abschnitts 10. An dem mittleren Axialabschnitt 20 ist bei Einsatz der Versuchswelle 19 als Prüfwelle 2 in dem erfindungsgemäßen Eisenbahnwellen-Prüfstand 1 ein Laufrad befestigt. Die Prüfwellen 2 sind jeweils rotationssymmetrisch zu ihrer Längsachse 21 ausgebildet. 3 shows a test wave 2 in design as a test shaft 19 , Also the test wave 19 has first axial sections 12 . 13 and second axial sections 17 . 18 which have sections 10 . 15 are separated from each other. Here are the sections 15 between the axial sections 17 . 12 respectively. 13 . 18 designed longer than for the Laufsatzwelle 9 according to 2 and the transition between the axial sections 17 . 12 respectively. 13 . 18 is formed on both sides by means of undercuts. The first axial sections 12 . 13 connecting middle section 10 is through a central axial section 20 divided into two parts 10-1 and 10-2 , The central axial section 20 has a cylindrical surface and goes over an undercut into the parts 10-1 and 10-2 of the middle section 10 , At the middle axial section 20 is when using the test shaft 19 as a test wave 2 in the railway wave test stand according to the invention 1 an impeller attached. The test waves 2 are each rotationally symmetrical to their longitudinal axis 21 educated.

4 zeigt ein mechanisches Ersatzmodell eines erfindungsgemäßen Eisenbahnwellen-Prüfstands 1. Der Eisenbahnwellen-Prüfstand 1 kann sowohl mit einer Prüfwelle 2 in Ausgestaltung als Laufsatzwelle 9 als auch mit einer Prüfwelle 2 in Ausgestaltung als Versuchswelle 19 genutzt werden. In den ersten Axialabschnitten 12, 13 ist die Prüfwelle 2 gegenüber der Umgebung über Lager 22, 23 in ersten Lagerböcken 24, 25 zumindest in radialer Richtung abgestützt, sodass die Lager 22, 23 als Loslager ausgebildet sein können. Möglich ist aber auch, dass zumindest eines der Lager 22, 23 eine Abstützung der Prüfwelle 2 in Richtung ihrer Längsachse 21 gewährleistet. 4 shows a mechanical equivalent model of a railway shaft test bench according to the invention 1 , The railway wave test bench 1 can both with a test wave 2 in an embodiment as Laufsatzwelle 9 as well as with a test wave 2 in design as a test shaft 19 be used. In the first axial sections 12 . 13 is the test wave 2 over the area over camp 22 . 23 in first camp stands 24 . 25 supported at least in the radial direction, so that the bearings 22 . 23 can be designed as a floating bearing. But it is also possible that at least one of the bearings 22 . 23 a support of the test shaft 2 in the direction of its longitudinal axis 21 guaranteed.

Im Bereich der zweiten Axialabschnitte 17, 18 stützen sich über Lager 26, 27 zweite Lagerböcke 28, 29 an der Prüfwelle 2 ab. Über die zweiten Lagerböcke 28, 29 wird jeweils eine Querkraft in die Prüfwelle eingeleitet. Möglich ist, dass hierbei die Lager 26, 27 als Festlager ausgebildet sind. Soll gewährleistet werden, dass ausschließlich eine Querkraft in die Prüfwelle 2 eingeleitet wird ohne Axialkraftkomponente, sind die Lager 26, 27 als Loslager ausgebildet, wie dies in 4 schematisch dargestellt ist. Die zweiten Lagerböcke 28, 29 sind starr mit Gelenken 30, 31 gekoppelt, an welche jeweils eine quer zur Längsachse 21 der Prüfwelle 2 orientierte Pendelstütze 32, 33 angekoppelt ist unter Gewährleistung eines Dreh-Freiheitsgrades durch die Gelenke 30, 31 um eine Achse, welche vertikal zur Zeichenebene gemäß 4 orientiert ist. Die Pendelstützen 32, 33 besitzen eine konstruktiv vorgegebene Elastizität, welche durch die mechanische Steifigkeit der Pendelstützen 32, 33 gewährleistet werden kann oder durch in die Pendelstützen 32, 33 integrierte Federelemente 34, 35. In dem den Lagerböcken 28, 29 abgewandten Endbereichen verfügen die Pendelstützen 32, 33 über Gelenke 36, 37, an welche unter Gewährleistung eines Dreh-Freiheitsgrades um eine Achse, die vertikal zur Zeichenebene gemäß 4 orientiert ist, jeweils ein Aktuator 38, 39 angekoppelt ist. Mittels der Aktuatoren 38, 39 werden jeweils Prüfkräfte 40, 41 erzeugt, die über die Gelenke 36, 37, die Pendelstützen 32, 33 mit den Federelementen 34, 35, die Gelenke 30, 31, die zweiten Lagerböcke 28, 29 und die Lager 26, 27 zur Erzeugung einer Querkraft auf die Prüfwelle 2 einwirken. Die Lager 26, 27 oder zweiten Lagerböcke 28, 29 sowie die Lager 22, 23 oder ersten Lagerböcke 24, 25 gewährleisten die folgenden Freiheitsgrade:

  • – einen Dreh-Freiheitsgrad der Prüfwelle 2 um ihre Längsachse zwecks Simulation einer Rotation der Prüfwelle 2 in dem Eisenbahnwellen-Prüfstand;
  • – einen Dreh-Freiheitsgrad um eine Schwenkachse, welche vertikal zur Zeichenebene gemäß 4 orientiert ist, um eine Durchbiegung der Prüfwelle 2 ohne Behinderung der Durchbiegung durch die Abstützung der Prüfwelle 2 zu gewährleisten.
In the area of the second axial sections 17 . 18 support themselves over bearings 26 . 27 second bearing blocks 28 . 29 at the test shaft 2 from. About the second bearing blocks 28 . 29 In each case, a transverse force is introduced into the test shaft. It is possible that here are the bearings 26 . 27 are designed as a fixed bearing. To ensure that only a lateral force in the test shaft 2 is initiated without Axialkraftkomponente, are the bearings 26 . 27 designed as a floating bearing, as in 4 is shown schematically. The second bearing blocks 28 . 29 are rigid with joints 30 . 31 coupled to each one transverse to the longitudinal axis 21 the test wave 2 oriented pendulum support 32 . 33 is coupled while ensuring a rotational degree of freedom through the joints 30 . 31 around an axis, which is vertical to the plane according to 4 is oriented. The pendulum supports 32 . 33 have a structurally given elasticity, which by the mechanical rigidity of the pendulum supports 32 . 33 can be ensured or through in the pendulum supports 32 . 33 integrated spring elements 34 . 35 , In that the bearing blocks 28 . 29 opposite end areas have the pendulum supports 32 . 33 over joints 36 . 37 , to which, while ensuring a rotational degree of freedom about an axis, which is vertical to the plane according to 4 oriented, one actuator each 38 . 39 is coupled. By means of the actuators 38 . 39 each will be test personnel 40 . 41 generated by the joints 36 . 37 , the pendulum supports 32 . 33 with the spring elements 34 . 35 , the joints 30 . 31 , the second bearing blocks 28 . 29 and the camps 26 . 27 for generating a lateral force on the test shaft 2 act. Camps 26 . 27 or second bearing blocks 28 . 29 as well as the bearings 22 . 23 or first bearing blocks 24 . 25 ensure the following degrees of freedom:
  • A rotation degree of freedom of the test shaft 2 about its longitudinal axis for the purpose of simulating a rotation of the test wave 2 in the railway shaft test bench;
  • A rotational degree of freedom about a pivot axis which is vertical to the plane of the drawing 4 is oriented to a deflection of the test wave 2 without obstruction of the deflection due to the support of the test shaft 2 to ensure.

Durch ergänzende konstruktive Maßnahmen ist dafür Sorge getragen, dass, möglichst unabhängig von einer etwaigen Durchbiegung der Prüfwelle 2, der Abstand des Lagerbocks 28 von dem Lagerbock 24 sowie der Abstand des Lagerbocks 29 von dem Lagerbock 25 fest oder innerhalb vorgegebener Grenzen vorgegeben ist. Für die hier dargestellten Ausführungsbeispiele erfolgt dies jeweils durch Einsatz von Pendelstützen 42, 43, die parallel zur Längsachse 21 der Prüfwelle 2 orientiert sind. Die Pendelstützen 42, 43 sind in einem Endbereich über ein Gelenk 44, 45 mit einem Dreh-Freiheitsgrad um eine Achse, die vertikal zur Zeichenebene gemäß 4 orientiert ist, an den zugeordneten ersten Lagerböcken 24, 25 angekoppelt. In dem anderen Endbereich sind die Pendelstützen 42, 43 über Gelenke 46, 47, die einen entsprechenden Dreh-Freiheitsgrad gewährleisten, an den zweiten Lagerböcken 28, 29 angekoppelt.By supplementary constructive measures it is ensured that, as independent as possible of a possible deflection of the test wave 2 , the distance of the bearing block 28 from the bearing block 24 as well as the distance of the bearing block 29 from the bearing block 25 fixed or predetermined within predetermined limits. For the embodiments shown here, this is done in each case by using pendulum supports 42 . 43 parallel to the longitudinal axis 21 the test wave 2 are oriented. The pendulum supports 42 . 43 are in one end area over a joint 44 . 45 with a rotational degree of freedom about an axis that is vertical to the plane of the drawing 4 is oriented to the assigned first bearing blocks 24 . 25 coupled. In the other end area are the pendulum supports 42 . 43 over joints 46 . 47 , which ensure a corresponding rotational degree of freedom, on the second bearing blocks 28 . 29 coupled.

Die sich infolge einer Durchbiegung der Prüfwelle 2 bei Belastung mit Prüfkräften 40, 41 ergebenden Bewegungen werden beispielhaft für den in 4 linken Teil der Prüfwelle erläutert, wobei für den rechten Teil der Prüfwelle 2 das Entsprechendes gilt. Bei Durchbiegung der Prüfwelle 2 infolge der Beaufschlagung mit den Prüfkräften 40, 41 steigt zunächst das auf die Prüfwelle 2 wirkende Biegemoment zwischen den Axialabschnitte 17, 12 linear an, während dieses zwischen den ersten Axialabschnitten 12, 13 (weitestgehend) konstant ist. Hierdurch ergibt sich eine Durchbiegung der Prüfwelle 2. Infolge der gewählten Lagerungen hat die Biegelinie im ersten Axialabschnitt 12, 13 einen Nulldurchgang – infolge des erläuterten Dreh-Freiheitsgrades der Lagerungen 22, 23 bzw. Lagerböcke 24, 25 vertikal zur Zeichenebene gemäß 4 durchläuft die Biegelinie hier aber die Lagerungen mit einer bestimmten Neigung. Hingegen ergibt sich im Bereich der zweiten Axialabschnitte 17 eine Durchbiegung der Prüfwelle 2 nach unten. Weiterhin ergibt sich im Bereich der zweiten Axialabschnitte 17, 18 eine gegenüber der zuvor genannte Neigung vergrößerte Neigung der Biegelinie der Prüfwelle 2, die durch die gewählten Lager 26, 27 bzw. Lagerböcke 28, 29 ermöglicht ist. Mit der genannten Durchbiegung der zweiten Axialabschnitte 17, 18 bewegt sich, veranlasst durch den Aktuator 38, der Lagerbock 28 mit Gelenk 30, Pendelstütze 32 und Federelement 34 nach unten. Infolge der Ankopplung der Pendelstütze 42 an den Lagerbock 28 kann sich dieser nur entlang einer Kreisbahn bewegen, deren Mittelpunkt das Gelenk 44 bildet. Für hinreichend große Abmessungen der Pendelstütze 42 im Vergleich zu der Durchbiegung im Bereich des zweiten Axialabschnitts 17 gewährleistet die Pendelstütze 42 eine Bewegung des Lagerbocks 28 quer zur Längsachse 21 der Prüfwelle 2 und eine exakte Übertragung der Prüfkraft 40 als Querkraft zu der Prüfwelle 2 mit verschwindender Axialkraftkomponente. Über eine Kupplung 48 und insbesondere einen torsionsweichen Torsionsstab 49 wird die Prüfwelle 2 von einem Antriebsaggregat 50 angetrieben.The result of a deflection of the test shaft 2 when loaded with test loads 40 . 41 resulting movements are exemplified for in 4 for the right part of the test wave 2 the corresponding applies. At deflection of the test shaft 2 as a result of exposure to the test personnel 40 . 41 this first rises to the test wave 2 acting bending moment between the axial sections 17 . 12 linear, while this between the first axial sections 12 . 13 (as far as possible) is constant. This results in a deflection of the test shaft 2 , As a result of the selected bearings has the bending line in the first axial section 12 . 13 a zero crossing - due to the explained rotational degree of freedom of the bearings 22 . 23 or bearing blocks 24 . 25 vertically to the drawing plane according to 4 But here the bending line goes through the bearings with a certain inclination. By contrast, results in the region of the second axial sections 17 a deflection of the test shaft 2 downward. Furthermore, results in the region of the second axial sections 17 . 18 a relation to the aforementioned inclination increased inclination of the bending line of the test shaft 2 passing through the chosen camp 26 . 27 or bearing blocks 28 . 29 is possible. With the aforementioned deflection of the second axial sections 17 . 18 moves, caused by the actuator 38 , the bearing buck 28 with joint 30 , Pendulum support 32 and spring element 34 downward. Due to the coupling of the pendulum support 42 to the bearing block 28 this can only move along a circular path, the center of which is the joint 44 forms. For sufficiently large dimensions of the pendulum support 42 in comparison to the deflection in the region of the second axial section 17 ensures the pendulum support 42 a movement of the bearing block 28 transverse to the longitudinal axis 21 the test wave 2 and an exact transmission of the test load 40 as a lateral force to the test shaft 2 with vanishing axial force component. About a clutch 48 and in particular a torsionally soft torsion bar 49 becomes the test wave 2 from a drive unit 50 driven.

In 5 ist räumlich eine konstruktive Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Eisenbahnwellen-Prüfstands 1 dargestellt. Zu erkennen ist, dass die Lagerböcke 24, 25 sowie 28, 29 jeweils mit einem Lagergehäuse 51 ausgebildet sind, an welchen sich radial innenliegend ein Wälzlager abstützt. Damit die freie Durchbiegung der Prüfwelle 2 gewährleistet ist, sind die Lagergehäuse 51 jeweils beidseitig über Schwenklager 52 mit fluchtenden Schwenkachsen, die vertikal zur entsprechenden Zeichenebene gemäß 4 orientiert sind, abgestützt. Diese Abstützung erfolgt für die ersten Lagerböcke über vertikale Wangen 53a, 53b, die starr an einem Fundament 54 abgestützt sind und für die zweiten Lagerböcke 28, 29 an den Pendelstützen 32a, 32b, 331, 33b. In 5 ist zu erkennen, dass eine Abstützung und Führung der Lagergehäuse 51 jeweils beidseitig der Prüfwelle 2 erfolgt, sodass beispielsweise zwei Pendelstützen 42a, 42b bzw. 43a, 43b sowie zwei Pendelstützen 32a, 32b sowie 33a, 33b jeweils paarweise wirken.In 5 is spatially a structural design of a railway shaft test bench according to the invention 1 shown. It can be seen that the bearing blocks 24 . 25 such as 28 . 29 each with a bearing housing 51 are formed, on which radially inside a rolling bearing is supported. So that the free deflection of the test shaft 2 is ensured, the bearing housings 51 each on both sides via pivot bearings 52 with aligned pivot axes that are vertical to the corresponding plane according to 4 are oriented, supported. This support is made for the first bearing blocks via vertical cheeks 53a . 53b who are rigid on a foundation 54 are supported and for the second bearing blocks 28 . 29 at the pendulum supports 32a . 32b . 331 . 33b , In 5 it can be seen that a support and guidance of the bearing housing 51 each on both sides of the test shaft 2 takes place, for example, two pendulum supports 42a . 42b respectively. 43a . 43b as well as two pendulum supports 32a . 32b such as 33a . 33b each in pairs.

Für das in 5 dargestellt Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Prüfwelle 2 um eine Versuchswelle 19, deren mittlerer Axialabschnitt 20 ein Laufrad 55 trägt. Da üblicherweise ein Versagen einer Laufsatzwelle 9 eng benachbart der Presspassung zwischen Laufrad 55 und der Laufsatzwelle 9 erfolgt, kann durch geeignete Dimensionierung der Teile des mittleren Abschnitts 10-1 und 10-2 der Versuchswelle 19 ein Freiraum geschaffen werden, der eine beispielsweise optische Überwachung einer Rissentwicklung und eines Rissfortschritts auch bei Beanspruchung der Versuchswelle 19 in dem Eisenbahnwelle-Prüfstand 1 gewährleisten kann.For the in 5 illustrated embodiment is the test shaft 2 a test wave 19 , whose central axial section 20 an impeller 55 wearing. Since usually a failure of a movement set shaft 9 closely adjacent the interference fit between the impeller 55 and the walk set shaft 9 can be done by properly sizing the parts of the middle section 10-1 and 10-2 the test wave 19 a free space can be created, for example, an optical monitoring of crack development and crack propagation even when the test shaft is stressed 19 in the railway shaft test bench 1 can guarantee.

In der Detaildarstellung gemäß 6 ist zunächst die Integration des Federelements 34, welches hier mit mehreren Spiralfedern gebildet ist, in die Pendelstütze 32 zu erkennen. Darüber hinaus ist der nähere Aufbau des Aktuators 38, welcher an dem Gelenk 36 die Prüfkraft 40 erzeugt, zu erkennen. Der Aktuator 38 verfügt über ein Antriebsaggregat 56, insbesondere einen Servomotor, welcher ein Antriebsmittel, hier ein Umschlingungsmittel 57, insbesondere ein Riemen oder eine Kette, antreibt. Das Umschlingungsmittel 57 treibt wiederum eine Spindelmutter 58 an, die um eine Vertikalachse drehbar, aber axial fixiert gelagert ist. Durch die Spindelmutter 58 hindurch erstreckt sich eine Spindelwelle 59, welche gesichert gegenüber einer Rotation, aber axial verschieblich in vertikaler Richtung gelagert ist, womit in an sich bekannter Weise ein Spindeltrieb 60 gebildet ist. Derart erzeugte und übersetzte Prüfkräfte 40 werden über eine Querstrebe 61 an das Lager 36 übertragen. In 6 ist lediglich der Aktuator 38a von insgesamt vier Aktuatoren 38a, 38b und 39a, 39b zu erkennen. In die Pendelstützen 32, 33 sind jeweils Sensoren 62 integriert, bei denen es sich beispielsweise um Beschleunigungs- oder Kraftaufnehmer handelt. Über diese Sensoren 62 kann die Prüfkraft 40, 41 bzw. die in die Prüfwelle 2 eingeleitete Querkraft erfasst werden, die dann einer Steuereinrichtung zur Steuerung oder Regelung der Kräfte oder Drehzahlen der Antriebsaggregate 56, 50 und/oder einer geeigneten Auswertungseinrichtung zugeführt wird. Vorzugsweise ist der Spindeltrieb 60 als Kugelumlaufspindeltrieb 63 ausgebildet.In the detail view according to 6 is first the integration of the spring element 34 , which is formed here with several coil springs, in the pendulum support 32 to recognize. In addition, the closer construction of the actuator 38 , which at the joint 36 the test load 40 generated to recognize. The actuator 38 has a drive unit 56 , In particular a servomotor, which a drive means, here a belt means 57 , in particular a belt or a chain, drives. The belt 57 in turn drives a spindle nut 58 on, which is rotatable about a vertical axis, but axially fixed. Through the spindle nut 58 through a spindle shaft extends 59 which is mounted secured against rotation, but axially displaceable in the vertical direction, which in a conventional manner, a spindle drive 60 is formed. Such generated and translated test loads 40 be over a crossbar 61 to the camp 36 transfer. In 6 is just the actuator 38a out of a total of four actuators 38a . 38b and 39a . 39b to recognize. In the pendulum supports 32 . 33 are each sensors 62 integrated, which are, for example, acceleration or load cell. About these sensors 62 can the test load 40 . 41 or in the test wave 2 introduced lateral force are detected, which then a control device for controlling or regulating the forces or speeds of the drive units 56 . 50 and / or a suitable evaluation device is supplied. Preferably, the spindle drive 60 as a ball screw drive 63 educated.

Weiterhin in 6 zu erkennen ist ein Spindeltrieb 64, dessen Spindelachse parallel zur Längsachse der Prüfwelle 2 orientiert ist. Hierbei ist die Spindelwelle 65 in einem Endbereich drehbar, aber axial fixiert an der Wange 53 des Lagerbocks 25 gelagert, während die Spindelmutter 66 an der Wange 53 des Lagerbocks 24 wie dargestellt abgestützt ist. Wird die Verbindung der Wangen 53 der Lagerböcke 24, 25 mit dem Fundament 54 zumindest teilweise gelöst, kann über Betätigung des Spindeltriebs 64 der Abstand der beiden Lagerböcke 24, 25 feinfühlig eingestellt werden. Eine Betätigung des Spindeltriebs 64 kann hierbei automatisiert, beispielsweise elektromotorisch oder manuell, erfolgen. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel befinden sich auf beiden Seiten der Prüfwelle 2 Spindeltriebe 64a, 64b.Continue in 6 to recognize is a spindle drive 64 whose spindle axis is parallel to the longitudinal axis of the test shaft 2 is oriented. Here is the spindle shaft 65 rotatable in one end, but fixed axially on the cheek 53 of the bearing block 25 stored while the spindle nut 66 on the cheek 53 of the bearing block 24 supported as shown. Will the connection of the cheeks 53 the bearing blocks 24 . 25 with the foundation 54 at least partially solved, can by pressing the spindle drive 64 the distance between the two bearing blocks 24 . 25 be adjusted sensitively. An actuation of the spindle drive 64 This can be done automatically, for example, electric motor or manually. For the illustrated embodiment are located on both sides of the test shaft 2 spindle drives 64a . 64b ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Eisenbahnwellen-PrüfstandRailway wave test
22
Prüfwelletest shaft
33
LaufradWheel
44
Einspanneinrichtungchuck
55
Fundamentfoundation
66
Federelementspring element
77
Aktuatoractuator
88th
Beanspruchungdemand
99
LaufsatzwelleRun, full wave
1010
mittlerer Abschnittmiddle section
1111
FreistichFreeway
1212
erster Axialabschnittfirst axial section
1313
erster Axialabschnittfirst axial section
1414
FreistichFreeway
1515
Abschnittsection
1616
Stufestep
1717
zweiter Axialabschnittsecond axial section
1818
zweiter Axialabschnittsecond axial section
1919
Versuchswelleexperimental wave
2020
mittlerer Axialabschnittmiddle axial section
2121
Längsachselongitudinal axis
2222
Lagercamp
2323
Lagercamp
2424
erster Lagerbockfirst bearing block
2525
erster Lagerbockfirst bearing block
2626
Lagercamp
2727
Lagercamp
2828
zweiter Lagerbocksecond bearing block
2929
zweiter Lagerbocksecond bearing block
3030
Gelenkjoint
3131
Gelenkjoint
3232
PendelstützeStabilizer
3333
PendelstützeStabilizer
3434
Federelementspring element
3535
Federelementspring element
3636
Gelenkjoint
3737
Gelenkjoint
3838
Aktuatoractuator
3939
Aktuatoractuator
4040
Prüfkrafttest load
4141
Prüfkrafttest load
4242
PendelstützeStabilizer
4343
PendelstützeStabilizer
4444
Gelenkjoint
4545
Gelenkjoint
4646
Gelenkjoint
4747
Gelenkjoint
4848
Kupplungclutch
4949
Torsionsstabtorsion bar
5050
Antriebsaggregatpower unit
5151
Lagergehäusebearing housing
52 52
Schwenklagerpivot bearing
5353
Wangecheek
5454
Fundamentfoundation
5555
LaufradWheel
5656
Antriebsaggregatpower unit
5757
Umschlingungsmittelendless
5858
Spindelmutterspindle nut
5959
Spindelwellespindle shaft
6060
Spindeltriebspindle drive
6161
Querstrebecrossmember
6262
Sensorsensor
6363
KugelumlauftriebBallscrew
6464
Spindeltriebspindle drive
6565
Spindelwellespindle shaft
6666
Spindelmutterspindle nut

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • EN 13261 [0002] EN 13261 [0002]
  • 13262 [0002] 13262 [0002]
  • 13104 [0002] 13104 [0002]

Claims (21)

Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) mit a) einem Fundament (54), b) einem an dem Fundament (54) abgestützten Antriebsaggregat (50), welches mit einer Prüfwelle (2) in Antriebsverbindung steht, c) zwei an dem Fundament (54) abgestützten ersten Lagerböcken (24, 25), in denen die Prüfwelle (2) gelagert ist, d) zwei zweiten Lagerböcken (28, 29), da) zwischen denen die ersten Lagerböcke (24, 25) angeordnet sind, db) die unter Zwischenschaltung eines Aktuators (38, 39) derart an dem Fundament (54) abgestützt sind, dass im Bereich der zweiten Lagerböcke (28, 29) über die Aktuatoren (38, 39) jeweils eine Querkraft in die Prüfwelle (2) einleitbar ist, und dc) die einen Freiheitsgrad in Wirkrichtung des Aktuators (38, 39) besitzen, e) einer Steuereinrichtung, über welche das Antriebsaggregat (50) und die Aktuatoren (38, 39) derart ansteuerbar sind, dass für rotierende Prüfwelle (2) die Prüfwelle (2) einer rotierenden Vierpunkt-Biegebeanspruchung ausgesetzt ist.Railway shaft test bench ( 1 ) with a) a foundation ( 54 ), b) one at the foundation ( 54 ) supported drive unit ( 50 ), which with a test wave ( 2 ) is in driving connection, c) two on the foundation ( 54 ) supported first bearing blocks ( 24 . 25 ), in which the test wave ( 2 ), d) two second bearing blocks ( 28 . 29 ), da) between which the first bearing blocks ( 24 . 25 ) are arranged, db) with the interposition of an actuator ( 38 . 39 ) on the foundation ( 54 ) are supported, that in the area of the second bearing blocks ( 28 . 29 ) via the actuators ( 38 . 39 ) in each case a transverse force in the test wave ( 2 ), and dc) the one degree of freedom in the direction of action of the actuator ( 38 . 39 ), e) a control device via which the drive unit ( 50 ) and the actuators ( 38 . 39 ) are controllable such that for rotating test shaft ( 2 ) the test wave ( 2 ) is exposed to a rotating four-point bending stress. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand benachbarter Lagerböcke (28, 24; 24, 25; 25, 29) zumindest teilweise einstellbar ist.Railway shaft test bench ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the distance between adjacent bearing blocks ( 28 . 24 ; 24 . 25 ; 25 . 29 ) is at least partially adjustable. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung der Prüfwelle (2) in mindestens drei Lagerböcken, insbesondere in sämtlichen vier Lagerböcken (24, 25, 28, 29), mit Wälzlagern in Ausbildung als Loslager erfolgt.Railway shaft test bench ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the storage of the test wave ( 2 ) in at least three bearing blocks, in particular in all four bearing blocks ( 24 . 25 . 28 . 29 ), with rolling bearings in training as a floating bearing. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Lagerböcken (24, 25, 28, 29) jeweils mindestens eine berührungslose Dichtung zwischen der Prüfwelle (2) und einem Gehäuse (51) des Lagerbocks (24, 25, 28, 29) angeordnet ist.Railway shaft test bench ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the bearing blocks ( 24 . 25 . 28 . 29 ) at least one non-contact seal between the test shaft ( 2 ) and a housing ( 51 ) of the bearing block ( 24 . 25 . 28 . 29 ) is arranged. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wegsensor zur unmittelbaren oder mittelbaren Erfassung der relativen Lage eines mit der Prüfwelle (2) verbundenen Dichtelements einer Dichtung gegenüber einem mit dem Gehäuse (51) verbundenen Dichtelement der Dichtung vorhanden ist.Railway shaft test bench ( 1 ) according to claim 4, characterized in that a displacement sensor for direct or indirect detection of the relative position of one with the test wave ( 2 ) connected sealing element of a seal with respect to a with the housing ( 51 ) connected sealing element of the seal is present. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in sämtlichen Lagerböcken (24, 25, 28, 29) die Gehäuse (51) in Schwenklagern (52) verdrehbar um eine Achse, welche quer zur Längsachse (21) der Prüfwelle (2) sowie quer zur Wirkrichtung des Aktuators (38, 39) orientiert ist, gelagert sind.Railway shaft test bench ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in all bearing blocks ( 24 . 25 . 28 . 29 ) the housings ( 51 ) in pivot bearings ( 52 ) rotatable about an axis which transverse to the longitudinal axis ( 21 ) of the test wave ( 2 ) and transversely to the direction of action of the actuator ( 38 . 39 ), are stored. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Lagerböcke (28, 29) über Sensoren (62) an dem Fundament (54) abgestützt sind.Railway shaft test bench ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second bearing blocks ( 28 . 29 ) via sensors ( 62 ) on the foundation ( 54 ) are supported. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Aktuator (38, 39) mit einem Spindeltrieb (60) ausgebildet ist.Railway shaft test bench ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one actuator ( 38 . 39 ) with a spindle drive ( 60 ) is trained. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindeltrieb (60) als Kugelumlaufspindeltrieb (63) ausgebildet ist.Railway shaft test bench ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the spindle drive ( 60 ) as a ball screw drive ( 63 ) is trained. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindeltrieb (60) über einen Servomotor angetrieben wird.Railway shaft test bench ( 1 ) according to claim 8 or 9, characterized in that the spindle drive ( 60 ) is driven by a servomotor. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfluss von dem Fundament (54) zu den zweiten Lagerböcken (28, 29) über mindestens ein Federelement (34, 35) verläuft.Railway shaft test bench ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the flow of force from the foundation ( 54 ) to the second bearing blocks ( 28 . 29 ) via at least one spring element ( 34 . 35 ) runs. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweiter Lagerbock (28, 29) über eine Pendelstütze (32, 33) an dem Fundament (54) abgestützt ist, wobei a) ein erster Endbereich der Pendelstütze (32, 33) mit einem Lager (30, 52) verdrehbar an dem Gehäuse (51) des zweiten Lagerbocks (28, 29) abgestützt ist mit einem Dreh-Freiheitsgrad um eine Achse, die quer zur Längsachse (21) der Prüfwelle (2) und quer zur Wirkrichtung des Aktuators (38, 39) orientiert ist, und b) ein zweiter Endbereich der Pendelstütze mit einem Lager (36) verdrehbar an dem Aktuator (38, 39) oder einem mit dem Aktuator (38, 39) verbundenen Koppelelement abgestützt ist mit einem Dreh-Freiheitsgrad um eine Achse, die quer zur Längsachse (21) der Prüfwelle (2) und quer zur Wirkrichtung des Aktuators (38, 39) orientiert ist.Railway shaft test bench ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one second bearing block ( 28 . 29 ) via a pendulum support ( 32 . 33 ) on the foundation ( 54 ), wherein a) a first end portion of the pendulum support ( 32 . 33 ) with a bearing ( 30 . 52 ) rotatable on the housing ( 51 ) of the second bearing block ( 28 . 29 ) is supported with a rotational degree of freedom about an axis which is transverse to the longitudinal axis ( 21 ) of the test wave ( 2 ) and transversely to the direction of action of the actuator ( 38 . 39 ) and b) a second end region of the pendulum support with a bearing ( 36 ) rotatable on the actuator ( 38 . 39 ) or one with the actuator ( 38 . 39 ) is supported with a rotational degree of freedom about an axis transverse to the longitudinal axis ( 21 ) of the test wave ( 2 ) and transversely to the direction of action of the actuator ( 38 . 39 ) is oriented. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand eines zweiten Lagerbocks (28, 29) von einem benachbarten ersten Lagerbock (24, 25) in eine Richtung parallel zur Längsachse (21) der Prüfwelle (2) durch einen Abstandshalter fest vorgebbar ist, ohne dass hierdurch ein Freiheitsgrad des zweiten Lagerbocks (28, 29) in Wirkrichtung des Aktuators (38, 39) blockiert wird.Railway shaft test bench ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a distance of a second bearing block ( 28 . 29 ) from an adjacent first bearing block ( 24 . 25 ) in a direction parallel to the longitudinal axis ( 21 ) of the test wave ( 2 ) is predetermined by a spacer, without thereby a degree of freedom of the second bearing block ( 28 . 29 ) in the direction of action of the actuator ( 38 . 39 ) is blocked. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandhalter als Pendelstütze (42) ausgebildet ist, wobei a) ein erster Endbereich der Pendelstütze (42) in einem Gelenk (46) verdrehbar an dem zweiten Lagerbock (28, 29) angelenkt ist mit einem Dreh-Freiheitsgrad um eine Achse, die quer zur Längsachse (21) der Prüfwelle (2) und quer zur Wirkrichtung des Aktuators (38, 39) orientiert ist, und b) ein zweiter Endbereich der Pendelstütze (42) in einem Gelenk (44) verdrehbar an dem ersten Lagerbock (24, 25) angelenkt ist mit einem Dreh-Freiheitsgrad um eine Achse, die quer zur Längsachse (21) der Prüfwelle (2) und quer zur Wirkrichtung des Aktuators (38, 39) orientiert ist.Railway shaft test bench ( 1 ) according to claim 13, characterized in that the spacer as pendulum support ( 42 ), wherein a) a first end region of the pendulum support ( 42 ) in a joint ( 46 ) rotatable on the second bearing block ( 28 . 29 ) is articulated with a rotary Degree of freedom about an axis transverse to the longitudinal axis ( 21 ) of the test wave ( 2 ) and transversely to the direction of action of the actuator ( 38 . 39 ) and b) a second end region of the pendulum support ( 42 ) in a joint ( 44 ) rotatable on the first bearing block ( 24 . 25 ) is articulated with a rotational degree of freedom about an axis which is transverse to the longitudinal axis ( 21 ) of the test wave ( 2 ) and transversely to the direction of action of the actuator ( 38 . 39 ) is oriented. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der ersten Lagerböcke (24, 25) in eine Richtung parallel zur Längsachse (21) der Prüfwelle (2) über einen Spindeltrieb (64) einstellbar ist.Railway shaft test bench ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the distance of the first bearing blocks ( 24 . 25 ) in a direction parallel to the longitudinal axis ( 21 ) of the test wave ( 2 ) via a spindle drive ( 64 ) is adjustable. Eisenbahnwellen-Prüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfwelle (2) eine Versuchswelle (19) ist mit a) einem mittigen Axialabschnitt (20), welcher ein Laufrad (55) trägt, b) zwei in axialer Richtung der Versuchswelle (19) beabstandet von dem mittigen Axialabschnitt (20) angeordneten ersten Axialabschnitten (12, 13), im Bereich welcher die Abstützung der Versuchswelle (19) in den ersten Lagerböcken (24, 25) erfolgt, und c) zwei in gegenüberliegenden Endbereichen der Versuchswelle (19) angeordneten zweiten Axialabschnitten (17, 18), im Bereich welcher die Beaufschlagung der Versuchswelle (19) über die zweiten Lagerböcke (28, 29) erfolgt.Railway shaft test stand according to one of the preceding claims, characterized in that the test shaft ( 2 ) a test shaft ( 19 ) is with a) a central axial section ( 20 ), which is an impeller ( 55 b) two in the axial direction of the test shaft ( 19 ) spaced from the central axial section (FIG. 20 ) arranged first axial sections ( 12 . 13 ), in which the support of the test shaft ( 19 ) in the first bearing blocks ( 24 . 25 ), and c) two in opposite end regions of the test shaft (FIG. 19 ) arranged second axial sections ( 17 . 18 ), in the area which the impingement of the test shaft ( 19 ) over the second bearing blocks ( 28 . 29 ) he follows. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfwelle (2) eine Laufsatzwelle (9) ist mit a) zwei ersten Axialabschnitten (12, 13), im Bereich derer die Laufsatzwelle (9) in dem Laufsatz die Radscheiben trägt, aber im Bereich derer in dem Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) die Abstützung der Laufsatzwelle (9) in den ersten Lagerböcken (24, 25) erfolgt, und b) zwei zweiten Axialabschnitten (17, 18), im Bereich derer die Laufsatzwelle (9) in dem Laufsatz gegenüber dem Fahrzeugaufbau gelagert ist, aber im Bereich derer in dem Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) die Beaufschlagung der Laufsatzwelle (9) durch die zweiten Lagerböcke (28, 29) erfolgt.Railway shaft test bench ( 1 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the test wave ( 2 ) a moving set shaft ( 9 ) is with a) two first axial sections ( 12 . 13 ), in the area of which the Laufsatzwelle ( 9 ) in the moving set the wheel discs carries, but in the area of those in the railway shaft test bench ( 1 ) the support of the Laufsatzwelle ( 9 ) in the first bearing blocks ( 24 . 25 ), and b) two second axial sections ( 17 . 18 ), in the area of which the Laufsatzwelle ( 9 ) is mounted in the moving set opposite the vehicle body, but in the area of those in the railway shaft test bench ( 1 ) the application of the Laufsatzwelle ( 9 ) through the second bearing blocks ( 28 . 29 ) he follows. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfwelle (2) eine Laufsatzwelle (9) ist mit a) zwei ersten Axialabschnitten (12, 13), im Bereich derer die Laufsatzwelle (9) in dem Laufsatz gegenüber dem Fahrzeugaufbau gelagert ist, aber im Bereich derer in dem Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) die Abstützung der Laufsatzwelle (9) in den ersten Lagerböcken (24, 25) erfolgt, und b) zwei zweiten Axialabschnitten (17, 18), im Bereich derer die Laufsatzwelle (9) in dem Laufsatz die Radscheiben trägt, aber im Bereich derer in dem Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) die Beaufschlagung der Laufsatzwelle (9) durch die zweiten Lagerböcke (28, 29) erfolgt.Railway shaft test bench ( 1 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the test wave ( 2 ) a moving set shaft ( 9 ) is with a) two first axial sections ( 12 . 13 ), in the area of which the Laufsatzwelle ( 9 ) is mounted in the moving set opposite the vehicle body, but in the area of those in the railway shaft test bench ( 1 ) the support of the Laufsatzwelle ( 9 ) in the first bearing blocks ( 24 . 25 ), and b) two second axial sections ( 17 . 18 ), in the area of which the Laufsatzwelle ( 9 ) in the moving set the wheel discs carries, but in the area of those in the railway shaft test bench ( 1 ) the application of the Laufsatzwelle ( 9 ) through the second bearing blocks ( 28 . 29 ) he follows. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Abstände von Lagerböcken (24, 25, 28, 29) derart veränderbar sind, dass der Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) einsetzbar ist zumindest für zwei der folgenden Ausgestaltungen: a) Eisenbahnwellen-Prüfstand nach Anspruch 16, b) Eisenbahnwellen-Prüfstand nach Anspruch 17, c) Eisenbahnwellen-Prüfstand nach Anspruch 18.Railway shaft test bench ( 1 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that distances of bearing blocks ( 24 . 25 . 28 . 29 ) are changeable such that the railway shaft test bench ( 1 ) can be used at least for two of the following embodiments: a) Railway shaft test stand according to claim 16 , b) Railway shaft test stand according to claim 17, c) railway shaft test stand according to claim 18. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Lagerböcken (24, 25, 28, 29) angeordnete Wälzlager in einen Schmiermittelkühlkreislauf integriert sind.Railway shaft test bench ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the bearing blocks ( 24 . 25 . 28 . 29 ) arranged rolling bearings are integrated into a lubricant cooling circuit. Eisenbahnwellen-Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Temperatursensor vorhanden ist zur Überwachung einer Temperatur der Prüfwelle, einer Dichtung, eines Lagers, eines Ölkühlkreislaufs und/oder eines Lagerbocks.Railway shaft test bench ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one temperature sensor is provided for monitoring a temperature of the test shaft, a seal, a bearing, an oil cooling circuit and / or a bearing block.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT513611B1 (en) * 2013-02-06 2014-06-15 Siemens Ag Oesterreich Test bench for wheelset shafts
WO2015165839A1 (en) * 2014-04-30 2015-11-05 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Roller-type test stand, and operating method for a roller-type test stand
EP3098476A1 (en) * 2015-05-27 2016-11-30 Prisma Engineering Maschinen- und Motorentechnik GmbH Elastic bearing
US11366038B1 (en) * 2021-04-14 2022-06-21 Southwest Jiaotong University Vibration test bench for electrodynamic-suspension magnetic levitation (maglev) trains and testing method using same

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
13104
13262
EN 13261

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT513611B1 (en) * 2013-02-06 2014-06-15 Siemens Ag Oesterreich Test bench for wheelset shafts
AT513611A4 (en) * 2013-02-06 2014-06-15 Siemens Ag Oesterreich Test bench for wheelset shafts
WO2015165839A1 (en) * 2014-04-30 2015-11-05 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Roller-type test stand, and operating method for a roller-type test stand
CN106461511A (en) * 2014-04-30 2017-02-22 克诺尔轨道车辆系统有限公司 Roller-type test stand, and operating method for roller-type test stand
EP3098476A1 (en) * 2015-05-27 2016-11-30 Prisma Engineering Maschinen- und Motorentechnik GmbH Elastic bearing
US11366038B1 (en) * 2021-04-14 2022-06-21 Southwest Jiaotong University Vibration test bench for electrodynamic-suspension magnetic levitation (maglev) trains and testing method using same

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