DE10335208B3

DE10335208B3 - Vorrichtung zum Prüfen von Hohlwellen eines Schienenfahrzeugs

Info

Publication number: DE10335208B3
Application number: DE2003135208
Authority: DE
Inventors: Peter Archinger
Original assignee: Windhoff Bahn und Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Windhoff Bahn und Anlagentechnik GmbH
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2023-07-31

Abstract

Bei einer Vorrichtung (1) zum Prüfen einer Hohlwelle (2), insbesondere einer Achswelle eines Schienenfahrzeugs, mit einem Prüfkopf (3) und einem Antrieb (4) zum Verschieben des Prüfkopfes (3) innerhalb der Hohlwelle (2) umfasst der Antrieb (4) erfindungsgemäß eine den Prüfkopf (3) tragende Gliederkette (5), die zu einer Kettenseite hin aufwickelbar ist, wobei jeweils benachbarte Kettenglieder (6) der Gliederkette (5) zu einer Kettenseite hin gegen Verschwenken über ihre gestreckte Lage hinaus arretiert sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen einer Hohlwelle eines Schienenfahrzeugs, insbesondere einer Achswelle eines Waggons, Triebwagens oder Triebkopfes einer Eisenbahn, umfassend einen Prüfkopf und einen Antrieb zum Verschieben des Prüfkopfes innerhalb der Hohlwelle.
Bei Schienenfahrzeugen, z.B. von Hochgeschwindigkeitszügen (ICE), müssen in bestimmten Zeitabständen die hohlen Achswellen (Hohlwellen) der Räder überprüft werden, um bei Feststellung eines Fehlers, wie z.B. eines Risses, die Hohlwelle rechtzeitig austauschen zu können, bevor ein Bruch mit ernsteren Folgen auftritt. In bekannter Weise werden die Hohlwellen am Schienenfahrzeug in einer Prüfhalle mittels Ultraschall- oder Wirbelstrommessung geprüft.
Bei einer bekannten Hohlwellenprüfvorrichtung dieser Art ist der Prüfkopf an einer Lanze befestigt. Die Lanze wird in der Hohlwelle vor und zurück verschoben, wobei gleichzeitig die Hohlwelle mittels Ultraschalls abgetastet wird. Allerdings benötigt diese bekannte Prüfvorrichtung seitlich der Hohlwelle bzw. des Schienenfahrzeugs einen Freiraum, dessen Breite mindestens der Länge der Hohlwelle entspricht. Dieser Freiraum ist aber in den meisten Fällen nicht vorhanden.

Aus der DE 199 52 407 C2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ultraschallprüfung eines nach Art eines Hohlzylinders geformten Prüflings bekannt. Bei diesem Verfahren zur Detektion eines parallel zur Längsachse der Hohlwelle orientierten Fehlers, insbesondere eines Risses, an der Außenoberfläche der Hohlwelle wird an einer Einkoppelstelle an der Innenoberfläche der Hohlwelle eine transversal und senkrecht zur Längsachse der Hohlwelle polarisierte Ultraschallwelle in der Hohlwelle erzeugt. Die Ultraschallwelle wird nach Reflexion an der Außenoberfläche an einer von der Einkoppelstelle in azimutaler Richtung beabstandeten Auskoppelstelle an der Innenoberfläche empfangen, aus einer Verminderung eines Empfangssignals wird auf das Vorhandensein des Fehlers geschlossen.

Weiterhin ist aus der DE 38 04 388 C1 eine Wanddickenmessvorrichtung für Rohre, insbesondere aus extrudiertem Kunststoff, mit einem an Mess- und Versorgungsleitungen angeschlossenen Messkopf bekannt. Der Messkopf ist mittels einer an einem eine Durchlauföffnung für das zu messende Rohr aufweisenden Gestell befestigten Führung um die Durchlauföffnung herum reversierend gelagert. Die Mess- und Versorgungsleitungen sind in zwei Führungsketten untergebracht, die gegenläufig und jeweils zum einen Teil auf einer inneren Führungsbahn und zum anderen Teil auf einer damit verbundenen äußeren Führungsbahn eines Führungskernstückes geführt sind. Das Führungskernstück ist im Wesentlichen als Kreisringabschnitt ausgebildet und konzentrisch zur Durchlauföffnung angeordnet und um diese herum beweglich. Die Enden der auf der äußeren Führungsbahn befindlichen Teile der Führungsketten sind an einem Festpunkt der Führung und die Enden der auf der inneren Führungsbahn befindlichen Teile der Führungsketten sind mit dem beweglichen Messkopf gekoppelt.

Schließlich ist aus der DE 37 04 454 A1 noch ein Achsgetriebe für einen Drehgestell-Hohlwellenantrieb bekannt. Das Achsgetriebe weist eine aus Stirnrädern bestehende erste und eine aus Kegelrädern bestehende zweite Zahnradstufe auf sowie ein mehrteiliges vorzugsweise dreiteiliges Gehäuse mit ebenen, einander parallelen und zur Antriebsachse senkrechten Teilfugen auf. Die eine Teilfuge liegt parallel zu der durch die Stirnräder gebildeten Ebene, die andere Teilfuge verläuft durch die Achse der Radsatzwelle. Diese Bauweise erlaubt eine einfache Teil-Montage zur Einstellung der Flanken- und Lagerspiele, sowie eine Prüfung mit Probelauf beim Hersteller.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Prüfvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass der seitlich der Hohlwelle bzw. des Schienenfahrzeugs erforderliche Freiraum auf ein Minimum reduziert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Antrieb eine den Prüfkopf tragende Gliederkette umfasst, die zu einer Kettenseite hin aufwickelbar ist, wobei jeweils benachbarte Kettenglieder der Gliederkette zu einer Kettenseite hin gegen Verschwenken über ihre gestreckte Lage hinaus arretiert sind.

In ihrer gestreckten horizontalen Lage bildet die erfindungsgemäße Gliederkette einen starren Stab, mit dessen Hilfe der am freien Ende der Gliederkette befestigte Prüfkopf innerhalb der horizontal orientierten Hohlwelle hin und her bewegt werden kann. Aus dieser gestreckten horizontalen Lage wird die Gliederkette zur Kettenoberseite oder Kettenunterseite hin in eine beliebige Richtung aufgewickelt bzw. umgelenkt. Im ersten Fall ist die Gliederkette frei schwebend gehalten, während im zweiten Fall einzelne Kettenglieder der Gliederkette nach unten abgestützt sind.

Vorzugsweise sind die einzelnen Kettenglieder miteinander zug- und schubfest, d.h. ohne Spiel, verbunden, wodurch sich Messungen ortsauflösend und auch reproduzierbar durchführen lassen.

Bei bevorzugten Ausführungen der Erfindung sind auf der im arretierten Zustand unteren Kettenseite der Gliederkette eine oder mehrere Laufrollen vorgesehen, auf denen die Gliederkette in der Hohlwelle läuft.

Vorzugsweise weisen die Kettenglieder jeweils eine durchgehende Längsbohrung auf, so dass durch die einzelnen Kettenglieder Leitungen bis zum Prüfkopf verlegt werden können.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Antrieb eine Antriebsrolle, welche die Gliederkette vor- und zurückschiebt, sowie einen, insbesondere gegen eine Rückstellkraft, verfahrbaren Schlitten mit Umlenkrollen für die Gliederkette auf. Das andere Ende der Gliederkette ist vorteilhafterweise ortsfest gehalten und bildet daher einen Fixpunkt, der zum Beispiel als elektrische Schnittstelle für die zum Prüfkopf führenden Leitungen genutzt werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Die einzige Figur zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Prüfen von Hohlwellen 2, insbesondere von eingebauten Achswellen eines Schienenfahrzeugs (nicht gezeigt) in einer Seitenansicht bei entfernter Seitenabdeckung.
Die Prüfvorrichtung 1 umfasst einen Prüfkopf (z.B. Ultraschall-Prüfkopf) 3 und einen Antrieb 4 zum horizontalen Verschieben des Prüfkopfes 3 innerhalb der Hohlwelle 2. Der Prüfkopf 3 ist am freien Ende einer Gliederkette 5 befestigt, die um eine horizontale Achse zu einer Kettenseite hin aufwickelbar ist. Benachbarte Kettenglieder 6 der Gliederkette 5 sind miteinander zug- und schubfest verbunden und zur gegenüberliegenden Kettenseite hin gegen Verschwenken über ihre gestreckte Lage hinaus arretiert.
Der Antrieb 4 umfasst eine von einem Motor (nicht gezeigt) angetriebene Antriebsrolle 7, welche die Gliederkette 6 aus einer Seitenöffnung 8 des Antriebsgehäuses 9 heraus und wieder (Doppelpfeil 10) zurückschiebt. Die Gliederkette 5 ist um die Antriebsrolle 7 und vier weitere Umlenkrollen 11 umgelenkt und an ihrem anderen Ende bei 12 ortsfest gehalten. Die oberen drei Umlenkrollen 11 sind an einem Schlitten 13 gelagert, der im Antriebsgehäuse 9 gegen die Wirkung einer Rückstellung (nicht gezeigt) auf und ab (Doppelpfeil 14) verfahrbar geführt ist. Auf der im arretierten Zustand unteren Kettenseite der Gliederkette 5 sind mehrere Laufrollen 15 vorgesehen.
In ihrer gestreckten horizontalen Lage bildet die Gliederkette 5 einen starren Stab, mit dessen Hilfe der am freien Kettenende der Gliederkette 5 befestigte Prüfkopf 3 in horizontaler Richtung 10 hin und her bewegt werden kann. Aus dieser gestreckten horizontalen Lage wird die Gliederkette 5 zur Kettenoberseite hin jeweils durch die Antriebs- und Umlenkrollen 7, 11 umgelenkt.
Zum Abtasten der Hohlwelle 2 der Räder 16 eines auf Schienen 17 fahrenden Schienenfahrzeugs wird die Prüfvorrichtung 1 mit ihrer Seitenöffnung 8 vor der Achsöffnung der Hohlwelle 2 angeordnet. Dann wird, angetrieben durch die Antriebsrolle 7, das freie Kettenende mit dem Prüfkopf 3 in die Hohlwelle 2 eingeführt, wobei die Gliederkette 5 mit ihren Laufrollen 15 in der Hohlwelle 2 läuft. Der Prüfkopf 3 wird in der Hohlwelle 2 vor und zurück geschoben und tastet dabei gleichzeitig die Hohlwelle 2, z.B. mittels Ultraschalls, ab. Die einzelnen Kettenglieder 6 haben Längsbohrungen, durch welche die Messleitungen vom ortsfesten Kettenende 12 bis zum Prüfkopf 3 verlaufen.

Claims

Vorrichtung (1) zum Prüfen einer Hohlwelle (2), insbesondere einer Achswelle eines Schienenfahrzeugs, mit einem Prüfkopf (3) und einem Antrieb (4) zum Verschieben des Prüfkopfes (3) innerhalb der Hohlwelle (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4) eine den Prüfkopf (3) tragende Gliederkette (5) umfasst, die zu einer Kettenseite hin aufwickelbar ist, wobei jeweils benachbarte Kettenglieder (6) der Gliederkette (5) zu einer Kettenseite hin gegen Verschwenken über ihre gestreckte Lage hinaus arretiert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Kettenglieder (6) miteinander zug- und schubfest verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gliederkette (5) um eine, insbesondere etwa horizontale, Achse aufwickelbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenseite, zu der die Gliederkette (5) hin aufwickelbar ist, und die Kettenseite, zu der die Gliederkette (5) arretiert sind, einander gegenüber liegen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gliederkette (5) auf ihrer im arretierten Zustand unteren Kettenseite mindestens eine Laufrolle (15) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenglieder (6) jeweils eine durchgehende Längsbohrung aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4) eine Antriebsrolle (7) aufweist, welche die Gliederkette (5) vor- und zurückschiebt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4) einen, insbesondere gegen eine Rückstellkraft, verfahrbaren Schlitten (13) mit Umlenkrollen (11) für die Gliederkette (5) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gliederkette (5) an einem Ende (12) ortsfest gehalten ist.