DE1032562B

DE1032562B - Measuring device for the approximate determination of the wheel pressures of high-speed railway vehicles in main operating tracks in shunting yards

Info

Publication number: DE1032562B
Application number: DESCH17015A
Authority: DE
Inventors: Paul Schoede
Original assignee: Deutsche Bundesbank
Current assignee: Deutsche Bundesbank
Priority date: 1955-01-03
Filing date: 1955-01-03
Publication date: 1958-06-19

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die im allgemeinen Verkehr notwendigen Meßeinrichtungen verlangen in der Ermittlung der Wagen gewichte eine große Genauigkeit, weil die Gewichte in fast allen Fällen zur Verrechnungsgrundlage für Frachten und Lieferungen verwandt werden. Es sind für diese Zwecke Waagen gebaut worden, die den besonderen Eichbedingungen, Längen und Gewichten entsprechen mußten. Für bestimmte Zwecke im Eisenbahnbetrieb hat man jedoch nur ein Interesse an der angenäherten Feststellung der Wagengewichte, so daß hierfür die Verwendung und Messung der Gewichte auf den üblichen Waggonwaagen viel zu kostspielig sein würde.The measuring devices necessary in general traffic require weights when determining the car great accuracy because the weights are used as the basis for billing in almost all cases Freights and deliveries are used. Weighing scales have been built for these purposes, which are special Calibration conditions, lengths and weights had to correspond. For certain purposes in railway operations However, one has only an interest in the approximate determination of the car weights, so that the use and measurement of the weights on the usual wagon scales is far too expensive for this would be.

Will man, wie es in großen Rangierbahnhöfen der Fall ist, die Größenwerte der ablaufenden Waagen zur Steuerung von Gleisbremsanlagen verwenden, dann werden Stufen von 10, 15, 20, 25, 30 und mehr Tonnen ermittelt, innerhalb der das wirkliche Wagengewicht sich einwägt. Ein Wagen mit 22 t Gewicht kann in der 20- oder der 25-t-Gruppe arbeiten, darf aber nicht in die 15- oder 30-t-Gruppe einschwingen, weil durch eine solche Messung das Rangiergeschäft gestört würde.If you want, as is the case in large marshalling yards, the size values of the weighing scales to control track braking systems, then levels of 10, 15, 20, 25, 30 and more are used Tons are determined within which the real wagon weight is weighed in. A car weighing 22 t can work in the 20 or 25 t group, but must not settle into the 15 or 30 t group, because such a measurement would disrupt the shunting business.

Um die vereinfachten Meßbedingungen auch konstruktiv auszuwerten, kann weiterhin noch die Annahme gemacht werden, daß das Gewicht der Ladung und des Wagens sich auf alle vier Räder gleich verteilt, so daß die Waage einseitig gebaut werden kann. Im normalen Ablaufbetrieb der Rangierbahnhöfe laufen die Wagen mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 8 m/s über die Wägeeinrichtung, so daß die Reaktion des Geschwindigkeitswertes und der zur Verfügung stehenden Meßzeit auf die Konstruktion der Wägeeinrichtung entscheidende Bedeutung erlangen, um die richtigen Gewichtsbremsstufen zu erhalten.To the simplified measuring conditions also constructively evaluate, the assumption can still be made that the weight of the load and the car is distributed equally on all four wheels, so that the scales can be built on one side. In normal operations in the marshalling yards, the cars run at a speed of 2 to 8 m / s over the weighing device, so that the response of the speed value and the available standing measuring time on the construction of the weighing device are of crucial importance in order to to get the correct weight braking levels.

Somit sei die Aufgabenstellung der Wägeeinrichtung nachfolgend dargelegt unter Bekanntgabe der Wirk- und Zeitfaktoren sowie der grundsätzlichen Bedingung, die in den Vorschriften für die Gestaltung des Fahrgleises und der einzuhaltenden Lichtraumprofile gegeben sind, wenn eine Einrichtung in einem Betriebshauptgleis eines Rangierbahnhofes verwendet werden soll.Thus, the task of the weighing device is set out below with the announcement of the Effect and time factors as well as the basic condition, which in the regulations for the design the track and the clearance profile to be complied with are given when a device is used in a main line of a marshalling yard shall be.

1. Die Messung soll an Fahrzeugen vorgenommen werden, die mit 2 bis 8 m/s Geschwindigkeit und mit etwa einer Sekunde Radfolgezeit die Meßeinrichtung überrollen sollen.1. The measurement should be carried out on vehicles with a speed of 2 to 8 m / s and should roll over the measuring device with about a second wheel follow-up time.

2. Die Gewichtsangabe soll in mehreren gleich großen Stufen erfolgen, wobei die Angabe der Absolutwerte je Messung unbedeutend ist.2. The weight should be specified in several equal steps, with the specification of the absolute values is insignificant per measurement.

Es kommen Radgewichte von 1,5 bis 10 t zur Einwirkung, die bei den hohen Geschwindigkeiten von 2 bis 8 m/s durch Massenbeschleunigungskräfte bei Betätigung der Meßeinrichtungen ge-Meßvorrichtung
zur annähernden FeststellungWheel weights of 1.5 to 10 t are exerted, which at high speeds of 2 to 8 m / s are caused by mass acceleration forces when the measuring devices are operated
for approximate determination

der Raddrückeof wheel pressures

von schnell laufenden Eisenbahnfahrzeugen in Hauptbetriebsgleisen
in Rangierbahnhöfenof high-speed railway vehicles in main service tracks
in marshalling yards

Anmelder:Applicant:

Deutsche Bundesbahn,
vertreten durch das Bundesbahn-Zentralamt Minden,
Minden (Westf.), Weserglacis 2German Federal Railways,
represented by the Bundesbahn-Zentralamt Minden,
Minden (Westphalia), Weserglacis 2

Paul Schöde, Wuppertal-Barmen,
ist als Erfinder genannt wordenPaul Schöde, Wuppertal-Barmen,
has been named as the inventor

schwindigkeitsabhängige Fehlerwerte bedingen können.can cause speed-dependent error values.

3. Die Fahrzeuge mit Ladegut und Gleise dürfen nicht durch unelastische Stöße gefährdet oder beschädigt werden.3. The vehicles with cargo and tracks must not be endangered or damaged by inelastic impacts will.

4. Das Liclitraumprofil für die Gleise und Einrichtungen sind nach der Bau- und Betriebsordnung einzuhalten.4. The license space profile for the tracks and facilities must be complied with in accordance with the building and operating regulations.

5. Fahrgleisunterbrechungen und kurze Gleisabschnitte sind in den Hauptbetriebsgleisen nicht erlaubt, dagegen bei Nebengleisen gestattet.
Es sind ortsfeste und ortsbewegliche Wägeeinrichtungen bekanntgeworden. Die meisten Einrichtungen erlauben die Gewichtsermittlung nur im Stand der Wagen oder beim Überrollen einer Meßbrücke bei Schrittgeschwindigkeit bis etwa 2 m/s. In diesen Fällen werden punktförmige Messungen so erreicht, daß das Fahrzeug von den Fahrschienen abgehoben und über Meßbügel, Federwaage oder Druckmeßdosen gewogen wird. In einigen Fällen mußte in Nebengleisen auf die Normalschiene und Lagerung derselben verzichtet werden und Gleisunterbrechungen, Betongruben und besondere Widerlager erstellt werden.5. Track breaks and short track sections are not permitted on the main operating tracks, but permitted on secondary tracks.
Fixed and portable weighing devices have become known. Most devices only allow weight to be determined when the car is stationary or when rolling over a measuring bridge at walking speed of up to about 2 m / s. In these cases, point-like measurements are achieved in such a way that the vehicle is lifted off the running rails and weighed using measuring brackets, spring scales or pressure cells. In some cases, the normal rails and bearings had to be dispensed with in side tracks and track breaks, concrete pits and special abutments had to be created.

809 557/185809 557/185

(Der Einbau der Einrichtungen ist bei Gleisunterbrechungen in Hauptgleisen nicht gestattet.) Die Meßwerte wurden auf die verschiedenen Arten elektrisch, hydraulisch oder nach Kennlinien wegemäßig abgegriffen und ausgewertet. Die Wägebalken sind teils in Gleismitte quer zum Gleis gelagert und abgestützt, während in diesen Fällen keine Abfederung vorgesehen ist. Bei einigen Einrichtungen wurden am Gleis kurze Auf- und Ablauframpen angeordnet, die über ein Gelenk in Gleisrichtung schwingen können, um das Aufheben des Fahrzeuges auf die Meßeinrichtung zu ermöglichen und gleichzeitig über ein Übersetzungsgestänge einen Druckwert hydraulisch abzugeben. Auch, hier fehlt eine Abfederung des Meßbügels ■ oder der Rampe. Aus der Gestaltung der Rampe geht hervor, daß die Fahrzeuge nur bei. sehr kleinen Geschwindigkeiten der Bahn der Rampe folgen können, andernfalls die Rampe übersprungen wkd. Man hat auch an einen solchen Fall gedacht, weil man das Fahrgleis zur Aufnahme des unelastischen Stoßes an der Aufschlagstelle verstärkt hat.(The installation of the equipment is in the event of track breaks not permitted in main tracks.) The measured values were electrically, tapped and evaluated hydraulically or according to the characteristics. The weighing beams are partly mounted and supported in the middle of the track across the track, while in these cases there is no cushioning is provided. At some facilities, short up and down ramps were arranged on the track Can swing over a joint in the track direction to lift the vehicle on the measuring device to enable and at the same time to output a pressure value hydraulically via a transmission linkage. Also, a cushioning of the measuring bracket is missing here or the ramp. The design of the ramp shows that the vehicles can only be used at. very low speeds can follow the path of the ramp, otherwise the ramp will be skipped. One has also thought of such a case, because the track to absorb the inelastic shock on the Has reinforced the point of impact.

Weiterhin sind besondere Federwaagen als Schlagkraftmesser, Verbiegemesser und Federwegmesser gebaut worden, deren Wägebalken außerhalb des Fahrgleises gelagert war, so daß der Laufkranz der Räder zur Übertragung des Gewichtes angesetzt wurde. Wegen der relativ großen Beweglichkeit der Fahrzeuge innerhalb des Gleises kamen bei diesen Waagen die Laufkränze der Räder nicht sicher in Eingriff. Als Federn wurden bei genannten Wägeeinrichtungen allgemein Kegelblatt- und Spiralfedern verwendet, die den großen Nachteil zeigten, daß sie sich nach kurzer Betriebszeit setzten und infolge ihrer Längenänderung die Kraftwegelinien der Waage änderten, zum andern einer Vorspann- und Nachstellvorrichtung bedurften, um die Längenänderung anzugleichen.Furthermore, special spring balances are built as impact dynamometers, bending meters and spring deflection meters been whose weighing beam was stored outside of the track, so that the tread of the wheels was used to transfer the weight. Because of the relatively great mobility of the vehicles With these scales, the wheel treads did not mesh safely within the track. Tapered leaf and spiral springs were generally used as springs in the weighing devices mentioned the great disadvantage showed that they settled after a short period of operation and as a result of their change in length the force path lines of the balance changed, on the other hand, a pretensioning and adjusting device was required, to adjust the change in length.

Andere bekanntgewordene Meßeinrichtungen verwenden die Durchbiegung der Fahrschiene zur Ermittlung der Fahrzeuggewichte. Die hierbei auftretenden Durchbiegungswege von 0,05 bis 0,8 mm können nur bei einer sauberen Anzeigevorrichtung nochmals in Gewichtsstufen, wie vorher beschrieben, ausgewertet werden. In der Praxis ist aber der Durchbiegungsweg in hohem Maße vom Fahrgleis sowohl in bezug auf die Befestigung als auch von dessen Lagerung im Untergrund abhängig. Durch das Befahren der Fahrschiene treten Schwingungen der Fahrschiene verschiedener Frequenzen ein, die von der Geschwindigkeit, dem Radabstand, dem Gewicht und dem Gleiszustand beeinflußt werden. Die Meßfehler bei kleiner Geschwindigkeit sind unbedeutend, sie können aber bei großer Geschwindigkeit wegen zu großer Streuwerte die Messung und die Verwendung derselben unmöglich machen.Other known measuring devices use the deflection of the running rail for determination the vehicle weights. The deflection paths that occur here from 0.05 to 0.8 mm can only be used again with a clean display device in weight levels, as described above, be evaluated. In practice, however, the deflection path is largely from the track both with regard to the attachment and its storage in the ground dependent. By the When driving on the running rail, the running rail vibrates at different frequencies, from the speed, the wheelbase, the weight and the track condition can be influenced. The measurement errors at low speed are insignificant, but they can be due to at high speed large scatter values make the measurement and the use of the same impossible.

Die Erfindung betrifft eine Gleiswaage für die Messung von Gewichten der schnell laufenden Eisenbahnwagen von 2 m/s und mehr in Hauptbetriebsgleisen und berührt somit alle Vorrichtungen nicht, die nur Standmessungen zulassen.The invention relates to a weighbridge for measurement of weights of the high-speed railway wagons of 2 m / s and more in main service tracks and thus does not affect any devices that only allow stand measurements.

Sie löst einmal die Aufgabe durch Einschaltung einer langen Auf- und Ablauframpe, um mit kurzem Scheitelpunkt die Meßzeit zur Übertragung der Meßwerte zu verlängern, so daß es sich nicht um eine Messung des Gewichtes in einem bestimmten Punkt, sondern um das Auf- und Abschnellen eines Wägebaikens mit einem meßbaren Maximalwert handelt. Durch die lange Auf- und Ablauframpe ist auch bei großer Geschwindigkeit der Wagen die Sicherheit vorhanden, daß das Fahrzeug, wenn es zur Messung die Fahrschiene verläßt, der Form und der Bewegung der Rampe folgt, um dann sanft wieder auf die Fahrschiene aufzusetzen.It solves the task once by switching on a long up and down ramp in order to start with a short Vertex to extend the measurement time for the transmission of the measured values so that it is not a Measurement of the weight at a certain point, but rather about the opening and closing of a weighing beam acts with a measurable maximum value. The long up and down ramp is also with The high speed of the car ensures the safety of the vehicle when it is about to be measured leaves the running rail, following the shape and movement of the ramp, then gently back onto the running rail put on.

Zum anderen sollen die Massenbeschleunigungskräfte," die durch die Geschwindigkeit und die Massen der Übertragungselemente das Meßergebnis beeinflussen,, möglichst konstant gehalten werden, um vom Fahrzeug die Gewichtsgröße und nicht die Geschwindigkeitsgröße als Meßunterschiede zu ermitteln, Vas dadurch erreicht wird, daß die Auf- und Ablauframpe in einem quer zur Gleisachse waagerecht angeordneten: Wägebalken vereint und durch starke Dämpfungsfedern im Meßbügel abgestützt wird.On the other hand, the mass acceleration forces, "those caused by the speed and the masses of the transmission elements affect the measurement result, be kept as constant as possible in order to get from Vehicle to determine the weight size and not the speed size as measurement differences, Vas is achieved in that the up and down ramp is arranged horizontally at right angles to the track axis: Weighing beam is united and supported by strong damping springs in the measuring bracket.

Der Wägebalken kann sich um ein relativ großes Maß ' entsprechend dem Gewichtseinfluß und der Kennlinie der Dämpfungsfeder vertikal bewegen, so daß der Einfluß der Lagerung des Fahrgleises und der Schwingungen der Fahrschiene vernachlässigt werden kann. Dadurch, daß die Rampe innerhalb des Fahrgleises liegt, laufen in jedem Fall die Spurkränze der Räder auf und bewegen den Wägebalken elastisch abwärts. Dadurch werden unelastische Stöße vermieden. Ablaufbewegungen in Fahrtrichtung erzeugen auf der Rampe Schubkräfte. Diese Kräfte werden nicht in Vertikalkräfte umgesetzt, wie es bei Meßeinrichtungen mit in Gleisrichtung angeordneten Wägebügeln der Fall ist, sondern sie werden von dem quer zum Gleis angeordneten Wägebügel aufgenommen und an die Auflager seitlich der Meßbügel ins Gleis abgeleitet. ' The weighing beam can move vertically by a relatively large amount in accordance with the influence of weight and the characteristic curve of the damping spring, so that the influence of the bearing of the track and the vibrations of the track can be neglected. Because the ramp is inside the track, the flanges of the wheels run on in any case and move the weighing beam downwards elastically. This avoids inelastic impacts. Sequence movements in the direction of travel generate shear forces on the ramp. These forces are not converted into vertical forces, as is the case with measuring devices with weighing brackets arranged in the direction of the track, but they are absorbed by the weighing bracket arranged across the track and diverted to the supports on the side of the measuring bracket in the track. '

Durch Verwendung geeigneter Dämpfungsfedern sind die Vertikalbewegungen des Wägebalkens so groß, daß sie ohne Hebel- oder Gestängeübertragungen direkt auf elektrische Wegemeßgeräte bekannter Bauformen abgegeben werden können. Die gewünschten Gewichtsstufen lassen sich ohne neue Fehlerquellen aus gleichem Grunde sauber abgrenzen. Die Streuwerte, die geschwindigkeitsbedingt auftreten, liegen in brauchbaren Grenzen, so· daß die Fehlmessung die Gewichtsstufen nicht stört.By using suitable damping springs, the vertical movements of the weighing beam are like this great that they are known without lever or linkage transfers directly to electrical distance measuring devices Designs can be delivered. The desired weight levels can be set without any new sources of error demarcate cleanly for the same reason. The scatter values, which occur due to the speed, lie within usable limits, so that the incorrect measurement does not interfere with the weight levels.

Die Konstruktion hält das nach der Bau- und Betriebsordnung vorgeschriebene Liohtraumprofil frei.The construction keeps the leakage profile prescribed by the building and operating regulations free.

Das Normalgleis bleibt bestehen. Die Bauelemente der Wägeein<riditung werden ohne besondere Fundamente im Fahrgleis auf den Trageschwellen der Fahrschienen gelagert.The normal track remains. The components of the weighing system are made without any special foundations stored in the track on the sleepers of the rails.

Zur Erklärung des Erfindungsprinzips sei· dieses an einem Beispiel einer Meßeinrichtung erläutert. Es zeigtFor an explanation of the principle of the invention, let us know an example of a measuring device explained. It shows

Fig. 1 den Querschnitt der Meßeinrichtung, Fig. 2 den Längsschnitt der Meßeinrichtung,1 shows the cross section of the measuring device, FIG. 2 shows the longitudinal section of the measuring device,

Fig. 3 die Draufsicht der Einrichtung, im Gleis gelagert.Fig. 3 is a plan view of the device, stored in the track.

Der Meß- und Abstützbügel 1 wird beidseitig einer Fahrsohiene 2 mit den Tragewinkeki 3 auf den Gleistrageschwellen 4 so gelagert unds abgestützt, daß des: Wägebalken 5 mit Rampe 15 sich frei an der Innenseite der Fahrschiene 2 abwärts bewegen kann. Im Lagerbügel 1 ist ein Widerlager 6 eingesetzt, gegen das sich die Dämpfungs feder 7 abstützen kann (Teller-, Gummi- oder Ringfeder). Auf dem Lager 8 des Federführungsbolzens 9 wkd der Wägebalken 5 senkrecht unterstützt. Am Federbolzen 9 wird unterhalb der Abstützung 6 die elektrische Übertragungseinrichtung 10 angeordnet, die gegen ein auf dem Widerlager 11 angesetztes Lagerböckchen 12 die Durchbiegungswege des Wägebalkens 5 und damit des Federbolzens 9 ermittelt und weitergibt. Der Wägebalken 5 ist an der einen Seite mit einem Gelenk 13 ausgerüstet, das mit dem Lager- : bolzen 14 im Bügel 1 abgestützt wird. An der Rad- ,,The measuring and support bracket 1 is on both sides of a rail 2 with the Tragewinkeki 3 on the track sleepers 4 mounted and supported so that the: Weighing beam 5 with ramp 15 is free on the inside the rail 2 can move downwards. In the bearing bracket 1, an abutment 6 is used against that the damping spring 7 can be supported (Disc, rubber or ring spring). On the bearing 8 of the spring guide pin 9 wkd the weighing beam 5 supported vertically. On the spring bolt 9, the electrical transmission device 10 is arranged below the support 6, which against a The bearing block 12 attached to the abutment 11 defines the deflection paths of the weighing beam 5 and thus the spring bolt 9 is determined and passed on. The weighing beam 5 is equipped on one side with a joint 13, which is connected to the bearing: bolt 14 is supported in bracket 1. At the bike ,,

auflaufseite des Wägebalkens 5 ist dieser so ausgebildet, daß eine leichte Auf- und Ablauf rampe 15 entsteht, die über der Federabstützung auf einer kurzen Länge in die Waagerechte übergebt.upstream side of the weighing beam 5, this is designed so that that a slight up and down ramp 15 is created over the spring support on a short Length passed in the horizontal.

Claims

1. Measuring device for the approximate determination of the wheel pressures of high-speed railway vehicles in main operating tracks, characterized in that one perpendicular to the driving track (2) oscillating up and down ramp (15), which is combined with a weighing beam (5), within the The track (2) is stored in a measuring bracket (1).

2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the ramp (15) with the Weighing beam (5) supported vertically by a damping spring (7) mounted in the measuring bracket (1) will.

3. Measuring device according to claim 1 and 2, characterized in that the working paths of the Ramp (15) with weighing beam (5) by known electrical transmission element © in steps known routing and transmitted to control systems.

Considered publications:
German Patent Nos. 424617, 829 805;
French Patent Nos. 721743, 947 761; U.S. Patent No. 2,020,927.

1 sheet of drawings