DE1028155B - Einrichtung in ortsfesten Geraeten zum Feststellen von heissgelaufenen Eisenbahnachslagern - Google Patents

Description

DEUTSCHES

In neuerer Zeit sind Geräte entwickelt worden, die ortsfest neben den Schienen aufgestellt werden und durch Messen der ultraroten Strählen, die von den Achslagern der vorüberrollenden Räder ausgehen, etwa heißgelaufene Achsen feststellen. Da die Intensität dieser Strählen zu gering ist, um durch Beeinflussung der Strahlungsempfänger eine Spannung zu erzeugen oder eine Spannungsänderung hervorzurufen, die unmittelbar zum Betätigen von Anzeigeoder Kennzeiohnungseinrichtungen für Heißläufer, z. B. von Achszähletrn oder Farbspritzanlagen, ausreicht, ist eine Verstärkung der Meßspannung erforderlich. Man hat daher eine Modulation der Wärmestrahlen durch eine im Strahlengang dauernd rotierende Lochscheibe vorgenommen. Die hierdurch erzeugte Wechselspannung kann dann nach entsprechender Verstärkung und anschließender Gleichrichtung mehrerer Perioden zum Kennzeichnen der heißgelaufenen Achsen verwendet werden. Da außerdem die Strahlungsempfänger eine gewisse Trägheit haben, kann die Modulationsfrequenz nicht beliebig hoch gewählt werden. Hieraus ergibt sich, daß die Züge nur mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit an dem Meßgerät vorüberrollen dürfen, wenn innerhalb der Meßzeit mehrere volle Perioden der Wechselspannung zustande kommen sollen.

Bei anderen Meßgeräten hat man den Strahlungsempfänger in eine Kamera eingebaut, deren Verschluß in Abhängigkeit von der Stellung der vorüberrollenden Räder elektromagnetisch betätigt wird. Der von dem Strahlungsempfänger bei jeder Achse erzeugte Impuls wird dann nach Verstärkung einer Diskriminatorstufe zugeleitet. Hier wird seine Amplitude mit einem zulässigen Höchstwert verglichen, bei dessen Überschreitung der Kennzeichnungsvorgang für die heißgelaufenen Achsen ausgelöst wird. Derartige Meßgeräte haben zwar den Vorteil, daß die Messung bis zu einer größeren Zuggeschwindigkeit, die von der Ansprechzeit der Strahlungsempfänger abhängig ist, mit gleicher Genauigkeit wie bei langsam fahrenden Zügen möglich ist; nachteilig ist bisher die begrenzte Lebensdauer des Kameraverschlusses, der nur bis etwa 50 000 Betätigungen einwandfrei arbeitet. Auf einer stark befahrenen Strecke kann aber schon an einem Tage die Überwachung von etwa 10 000 Achsen erforderlich sein.

Gemäß der Erfindung wird zur Steuerung der Wärmestrahlen durch eine im Strahlengang der Wärmestrahlung angeordnete Blende eine Einrichtung verwendet, bei der die Blende an einem Pendel befestigt ist, das durch eioen von den Rädern betätigten Elektromagneten gesteuert wird. Durch diese Kombination von elektrischen und mechanischen Bauteilen ergibt sich ein Schwingverschluß für den Strahlungs-Einrichtung in ortsfesten Geräten

zum Feststellen von heißgelaufenen

Eisenbahnachslagern

Anmelder:
Siemens Sd Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dr. rer. nat. Joachim Rempka, Braunschweig,
ist als Erfinder genannt worden

empfänger, der ebenfalls für eine konstante Meßzeit den Strahlengang freigibt, aber eine wesentlich höhere Lebensdauer als ein üblicher Kameraverschluß hat. Besonders zweckmäßig ist es, den Schwingverschluß so zu bemessen, daß die Masse der Blende und der Pendelstange in Verbindung mit der Elastizität der Pendelstange ein in sich schwingungsfähiges System bilden. Die günstigste Schwingungsfrequenz des Pendels ist von der erfahrungsgemäß höchsten Fahrgeschwindigkeit der zu überprüfenden Züge abhängig. Sie wird zweckmäßig erweise so gewählt, daß die Öffnungszeit der Blende während einer Pendelschwingung etwa gleich der Zeit ist, während welcher sich bei dieser Höchstgeschwindigkeit ein Achslagerdeckel im Empfangsbereich des Gerätes befinden kann. Die Betätigungszeit des Elektromagneten "kann im Verhältnis zu der Eigenschwingungszeit des Pendels so gewählt werden, daß das Pendel nach einer einzigen Auslenkung ohne stoßhaft wirkende Kräfte in die Ausgangslage zurückkehrt. Die restliche kinetische Energie des Pendels kann hierbei durch eine Anschlagdämpfung schwingungsfrei vernichtet werden.

Es ist aber auch möglich, den Elektromagneten so zu betätigen, daß er in Abhängigkeit von der Zugfahrt das Pendel erst in die Ausgangslage zurückführt, wenn der Achslagerdeckel den Empfangsbereidh des Gerätes verläßt. In diesem Fall können bei langsam fahrenden Zügen mehrere Strahlungsimpulse zur Empfangseinrichtung gelangen, von denen aber bereits der erste ausgewertet werden kann, da er synchron mit dem Eintritt des Achslagerdeckels in den Empfangsbereich ausgelöst ist.

An Hand von schematischen Darstellungen in der Zeichnung ist im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung noch näher erläutert.

709 M0/13

Ein Parabolspiegel 1 konzentriert die von dem Achslagerdeckel 2 ausgehenden Wärmestraihlen 3 auf den Strahlungsempfänger4, der z.B. ein Thermoelement sein kann. Im Ruhezustand ist der Empfänger von der am der Pendelstange 5 befestigten Blende 6 abgedeckt. Tritt der Achslagerdeckel in den Empfangsbereich ein, so wird durch eine am Gleis angeordnete, nicht dargestellte Vorrichtung der Elektromagnet 7 zum Ansprechen gebracht. Jetzt kann der Zugdraht 9 die in dem Lager 10 drehbar gelagerte Pendelstaiige 5 ίο entgegen der Zugkraft der Feder 8 so weit zur Seite bewegen, daß die Wärmestrahlen auf den Empfänger fallen. Die Massenträgheit der Pendelstange und der Blende in Verbindung mit der Elastizität der z. B. aus Federbronze hergestellten Pendelstange bewirken nun, daß das Pendel um seine neue Endlage Schwingungen ausführt, deren Amplitude so groß ist, daß der Empfänger vorübergehend wieder gegen die Wärmestrahlen abgeschirmt wird. Durch Reibungsverluste werden diese Schwingungen allmählich gedämpft.

Entscheidend für die Messung ist die erste Schwingung, durch die für eine genau bestimmte Zeit die Strahlung freigegeben wird. Der Empfänger erzeugt dabei einen Gleichspannungsimpuls, der in einem Verstärker 11 verstärkt wird. Der Diskriminator 12 vergleicht die Impulsamplitude mit einem vorgegebenen Wert, der z. B. von der Außentemperatur abhängig ist. Wird dieser Wert überschritten, so kann z. B. durch das Relais 13 eine Signallampe 14 eingeschaltet, ein Achszähler angehalten oder eine andere Vorrichtung betätigt werden, welche die unzulässig heißgelaufene Achse kennzeichnet. Fällt der Anker des Elektromagneten wieder ab, so wird das Pendel in die Ruhelage zurückbewegt. Dabei sorgt eine Anschlagdämpfung 15, z. B. ein Gummipolster, dafür, daß das Pendel um diese Ruhelage keine Schwingungen ausführt.

Richtet man die Eigenfrequenz des Pendels so ein, daß die Strahlung gerade für die Ansprechzeit ti des Empfängers freigegeben wird, so ist insgsamt eine Zeit t = tl-jrt2 erforderlich, in welcher die geometrisch optisch scharfe Abbildung der Empfängerfläche auf dem Achslager deckel vorhanden sein muß, um einen der tatsächlichen Temperatur entsprechenden Impuls zu erhalten. Die Abbildung wird daher im allgemeinen klein gegen die Oberfläche des Achslagerdeckels sein müssen. Die Zeit i2 berücksichtigt dabei, daß von dem Augenblick des Eintretens des Achslagerdeckels in den Empfangsbereich bzw. der Betätigung der Gleisvorrichtung an infolge der Verzögerung, die durch die elektrische Zeitkonstante des Elektromagneten und die Pendelmasse bedingt ist, der Verschluß sich ein wenig später öffnet. Falls die Ansprechzeit des Strahlungsempfängers es erfordert, kann die Zeit f 2 so klein gehalten werden., daß die an sich zulässige Zuggeschwindigkeit im wesentlichen durch die Zeit ti begrenzt ist.

Claims (8)

PaTENTANSPKÜCHE:

1. Einrichtung in ortsfesten Geräten zum Feststellen van heißgelaufenen E isenb ahn ach s lagern, bei denen im Strahlengang der Wärmestrahlung eine bewegliche Blende angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende an einem Pendel befestigt ist, das durch einen von den Rädern betätigten Elektromagneten gesteuert wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse der Blende und der Pendelstange in Verbindung mit der Elastizität der Pendelstanige ein in sich schwingungsfähiges System bilden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine derartige Schwingungsfrequenz des Pendels, daß die Öffnungszeit der Blende etwa gleich der Zeit ist, während welcher sich bei der erfahrungsgemäß höchsten Fahrgeschwindigkeit der zu überprüfenden Züge ein Achslagerdeckel im Empfangsbereich des Gerätes befindet.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine derartige Betätigungszeit des das Pendel bewegenden Elektromagneten, daß das Pendel nach einer einzigen Auslenkung wieder in die Ausgangslage zurückgeführt wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet das Pendel erst in die Ausgangslage zurückführt, wenn der Achsdeckel den Empfangsbereich des Gerätes verläßt.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Anschlagdämpfung, welche die kinetische Energie des Pendels beim Zurückkehren in die Rühelage schwingungsfrei vernichtet.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung des von den Rädern betätigten Gleisgerätes zur Steuerung des Elektromagneten, daß das Pendel erst betätigt wird, wenn sich der Achsdeckel im Empfangsbereich der Einrichtung befindet.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Indikatorfläche geometrisch optisch scharf auf der Oberfläche des Achslagerdeckels so abgebildet wird, daß die Abbildung klein ist im Vergleich zu dieser Oberfläche.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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