DE1144318B

DE1144318B - Einrichtung bei ortsfesten Geraeten zum Feststellen heissgelaufener Achslagergehaeuse

Info

Publication number: DE1144318B
Application number: DES61479A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Friedrich- Woltersdorf; Dr Rer Nat Joachim Rempka; Dipl-Ing Eberhard Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-01-26
Filing date: 1959-01-26
Publication date: 1963-02-28
Also published as: FR1244276A; BE586290A; DE1144318C2; GB911865A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung bei ortsfesten Geräten zum Feststellen heißgelaufener Eisenbahnachslager, deren durch ein optisches System gebündelte Wärmestrahlung beim öffnen einer im Strahlengang angeordneten Blende auf einen Empfänger für die Wärmestrahlung fällt, der ein von der Strahlungsintensität abhängiges Meßkennzeichnen erzeugt und der sich zusammen mit den übrigen für die Strahlungsvermittlung und für die Umsetzung der Strahlung in elektrische Energie benötigten Bauelementen zur Vermeidung von mechanischen Beschädigungen und Verschmutzung in einem Schutzkasten mit strahlungsdurchlässigem Eintrittsfenster befindet, der mit einem von einem Ventilator ständig aufrechterhaltenen Luftstrom durchspült wird.

Um von der Zuggeschwindigkeit unabhängige Meßkennzeichen zu erhalten und ein Auslösen solcher Meßkennzeichen durch andere Wärmestrahler, z. B. Bremsbacken, zu verhindern, ist bei einigen bekannten Geräten im Strahlengang eine Verschlußblende angeordnet, welche synchron mit dem Vorüberrollen jeder Achse eine stets gleichbleibende Zeit geöffnet wird. In anderen bekannten Geräten, bei denen im Strahlengang eine während der Vorbeifahrt des Zuges periodisch öffnende und schließende Blende, z. B. eine rotierende Lochblende, angeordnet ist, wird die Meßzeit elektrisch begrenzt. In entsprechender Weise können ortsfeste Geräte zum Feststellen heißgelaufener Bremsen angeordnet sein.

Es ist ferner bekannt, daß auch die Außentemperatur und andere meteorologische Einflüsse, z. B. Sonnen- und Himmelsstrahlung sowie Stärke und Richtung des Windes, bei der Messung berücksichtigt werden müssen, um aus Meßwerten zuverlässig und rechtzeitig das Heißlaufen der Lager erkennen zu können. Bei bekannten Heißläufermeßgeräten ist zu diesem Zweck als Strahlungsempfänger ein in einer Brückenschaltung überwachtes Differentialbolometer angeordnet, dessen einer Bolometerstreifen der Strahlung der Lagergehäuse und dessen anderer Bolometerstreifen der Strahlung eines Vergleichsstrahlers ausgesetzt wird, der in Abhängigkeit von den meteorologischen Bedingungen gesteuert wird. Derartige Geräte sind jedoch wegen ihres komplizierten Aufbaues und der notwendigen Wartung nicht zum Aufstellen an der freien Strecke geeignet. Auch ein bekanntes vereinfachtes Gerät, bei dem der Vergleichsstrahler sowie der zugehörige Bolometerstreifen durch temperaturabhängige und regelbare Brückenwiderstände ersetzt sind, erfordert noch einen verhältnismäßig hohen Aufwand, insbesondere wegen der notwendigen Einrichtung bei ortsfesten Geräten

zum Feststellen heißgelaufener

Achslagergehäuse

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dr. phil. Friedrich-Wilhelm Woltersdorf,

Dr. rer. nat. Joachim Rempka

und Dipl.-Ing. Eberhard Schmidt, Braunschweig,

sind als Erfinder genannt worden

Stabilisierung der Stromversorgung für die Brückenschaltung.
Mit der Erfindung ist eine einfachere Lösung der Aufgabe, in Heißläufermeßgeräten selbsttätig die meteorologischen Einflüsse auf die Achslagertemperatur zu berücksichtigen, gefunden worden, die darin besteht, daß der Strahlungsempfänger, der die Meßobjekte auf dem Empfänger unmittelbar abbildende Teil des optischen Systems und die Verschlußblende innerhalb des Schutzkastens in einem gesonderten allseitig geschlossenen Gehäuse mit einem strahlungsdurchlässigen Fenster angeordnet sind und daß der das Gehäuse allseitig umspülende Luftstrom in solcher Weise zugeführt wird, daß er die ausschließlich von meteorologischen Einflüssen abhängige Normaltemperatur der Achslager hat.

Der Gegenstand der Erfindung sowie einige zweckmäßige Weiterbildungen sind nachstehend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Die Wärmestrahlen 1 der am Meßort vorüberrollenden Achslagergehäusen werden durch das optische System, das aus vier Bauelementen 2 bis 5 besteht, auf den Strahlungsempfänger 6 konzentriert, wenn die im Strahlengang angeordneten Blenden 7 und 8 geöffnet sind. Die Blende 7, z. B. eine seitlich schwenkbare Pendelblende, wird während des Vorüberrollens jeder Achse durch einen vom Wagenrad betätigten Mechanismus, z. B. einen magnetisch gesteuerten Impulsgeber oder eine Lichtschranke, kurzzeitig geöffnet. Diese Blende ist in der Nähe des

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von den optischen Bauelementen 2 und 3 erzeugten verkleinerten Zwischenbildes angeordnet. Dieses Zwischenhild kann auch durch eine Sammellinse erzeugt werden; dann würde das optische System lediglich, noch einen Hohlspiegel benötigen, der die Wärmestrahlen auf dem Empfänger konzentriert, so daß das optische System nur aus zwei optischen Elementen bestünde. Wäre ein optisches System vorhanden, das kein Zwischenbild erzeugt, z. B. ein einziger Parabolspiegel, so wäre die Blende 7 in geringern Abstand vom Strahlungsempfänger 6 anzuordnen. Dieser Empfänger ist in beiden Fällen so angeordnet, daß seine straMungsempfindliche Oberfläche bei geschlossener Blende 7 nur von Strahlung getroffen wird, die entweder direkt oder durch Ver- mittlung der optischen Elemente 4 und S von der zweckmäßigerweise schwarzen Oberfläche der Blende ausgeht. Der Strahlungsempfänger 6, die optischen Elemente 4 und 5 bzw. dec einzige Parabolspiegel befinden sich in einem allseitig geschlossenen Gehäuse 9, das lediglich in der Nähe des Zwischenbildes ein Fenster 11 mit einer strahlungsdurchlässigen Platte hat. Es ist zweckmäßig, die Innenseite des Gehäuses 9, abgesehen von den Teilen des optischen Systems, mit einer schwarzen Oberfläche zu versehen. Hierdurch wird erreicht, daß sich infolge des Strahlungsausgleiches ale Teile innerhalb des Gehäuses, also auch die Blende, auf gleicher Temperatur befinden.

Die Verwendung eines optischen Systems, das ein verkleinertes Zwischenbild erzeugt, hat den Vorteil, daß das strahlungsdurchlässige Fenster 11 und die Blend© 7 besonders klein sein können. Daher können durch dieses Fenster auf die Blende 7 fallende unerwünschte Wäxmestrahlen keine wesentliche Erwärmung des Gehäuseinneren bewirken. Außerdem wird eine unerwünschte Erwärmung der Blende 7 durch die Blende 8 verhindert, die außerhalb des Gehäuses 9 vor dem straMungsdurchlässigen Fenster angeordnet ist. Die Blende 8 kann anstatt an der bei dem dargestellten Beispiel gewählten Stelle auch an einer anderen Stelle des Strahlenganges außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Diese Blende, deren Außenseite zweckmäßigerweise verspiegelt ist, wird erst kurz vor dem Vorüberrollen der ersten Achse jedes Zuges geöffnet und nach dem Vorüberrollen der letzten Achse des Zuges geschlossen. Das Gehäuse 9 sowie die Blende 8 und die optischen Bauelemente 2 und 3 sind hinter einem weiteren strahlungsdurchlässigen Fenster 13 in einem belüfteten Raum 12 angeordnet, der gleichzeitig als Schutzmantel für das Gehäuse 9 und die Teile 2, 3 und 8 dient; alle diese Bauteile werden ständig von Luft umspült, die durch die Öffnung 4 eintritt und durch die Öffnungen 15 austritt. Der Ventilator 16 saugt diese Luft durch einen Ansaugkanal 17 an, dessen Lufteintrittsöffhung mindestens in Höhe der Achslagergehäuse liegt. Diese Lage der Ansaugöffnung ist gewählt, damit die in den belüfteten Raum 12 geförderte Luft und damit auch das Gehäuse 9 und die in seinem Inneren angeordneten Teile 4 bis 7 und 11 möglichst die gleiche Temperatur haben wie die Luft in der Umgebung der vorüberrollenden Achslagergehäuse.

Der belüftete Raum 12 und das Ansaugrohr 17 sind durch wärmeisolierende Wandbekleidung, doppelwandige Ausbildung und/oder geeigneten Außenanstrich vor unerwünschter Erwärmung durch Sonnen- oder Hirnmeisstrahlung bzw. Kühlung durch Feuchtigkeit u. dgl. geschützt. Beispielsweise kann es zweckmäßig sein, an den Teilen des Belüftungskanals und des Ansaugrohres, die von dieser Strahlung etwa aus derselben Richtung getroffen werden wie die Meßobjekte, eine derartige Fläche ohne Wärmeschutz auszuführen, daß durch Absorption der Strahlung die angesaugte Luft im gleichen Maße erwärmt wird wie die Strahlung auch zur Erwärmung der Achslagergehäuse beiträgt. Werden die für die Temperaturmessung verwendeten Teile nicht von Sonnen- oder Himmelsstrahlung getroffen, so wird das Belüftungssystem vollständig gegen Erwärmung oder Abkühlung durch Bestrahlung geschützt.

Um unterschiedliche Einflüsse der Sonnen- und Himmelsstrahlung und/oder des Windes auf die Temperatur der Achslagergehäuse in einer vor der Temperaturmessung durchf ahrenen Strecke einerseits und auf die Umgebungstemperatur des Meßgerätes andererseits ausgleichen zu können, ist eine Heiz-und/oder Kühlvorrichtung 19 vorgesehen. Führt z. B. die Annäherungsstrecke im wesentlichen durch freies Feld, während das Meßgerät in einem Wald aufgestellt ist, so wird die Umgebungstemperatur am Meßort je nach Jahreszeit und/oder Tageszeit und/oder Witterung teils höher, teils niedriger als die mittlere Temperatur auf der Strecke sein. Durch Heizen oder Kühlen der angesaugten Luft in Abhängigkeit von Meßeinrichtungen für die Temperatur und von durch diese gesteuerten Regelelementen kann jedoch die in den belüfteten Raum 12 geförderte Luft auf die mittlere Streckentemperatux gebracht werden. In entsprechender Weise ist es möglich, auch unterschiedliche Windverhältnisse auf der Strecke und am Meßort zu erfassen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Einrichtung bei ortsfesten Geräten zum Feststellen heißgelaufener Eisenbahnachslager, deren durch ein optisches System gebündelte Wärmestrahlung beim Öffnen einer im Strahlengang angeordneten Blende auf einen Empfänger für die Wärmestrahlung fällt, der ein von der Strahlungsintensität abhängiges Meßkennzeichen erzeugt und der sich zusammen mit den übrigen für die Strahlungsvermittlung und für die Umsetzung der Strahlung in elektrische Energie benötigten Bauelementen zur Vermeidung von mechanischen Beschädigungen und Verschmutzung in einem Schutzkasten mit strahlungsdurchlässigem Eintrittsfenster befindet, der mit einem von einem Ventilator ständig aufrechterhaltenen Luftstrom durchspült wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsempfänger (6), der die Meßobjekte auf dem Empfänger unmittelbar abbildende Teil (4, S) des optischen Systems und die Verschlußblende (7) innerhalb des Schutzkastens (12) in einem gesonderten allseitig geschlossenen Gehäuse (9) mit einem strahlungsdurchlässigen Fenster (11) angeordnet sind und daß der das Gehäuse allseitig umspülende Luftstrom in solcher Weise zugeführt wird, daß er die ausschließlich von meteorologischen Einflüssen abhängige Normaltemperatur der Achslager hat.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (16) mit einem Ansaugkanal (17) versehen ist, dessen Lufteintrittsöffnung (18) mindestens in Höhe der Achslagergehäuse Hegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Gehäuses (9), abgesehen von den Teilen des optischen Systems für die Meßstrahlung, schwarz ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System aus wenigstens zwei Bauelementen (2 und 5) besteht, von denen das erste (2) sich im Schutzkasten (12) außerhalb des Gehäuses (9) befindet und in der Nähe des strahlungsdurchlässigen Fensters (11) eine verkleinerte Abbildung jedes Meßobjektes erzeugt, während das letzte optische Bauelement

(5) im Gehäuse angeordnet ist und die Abbildung des Meßobjektes auf dem Strahlungsempfänger

(6) erzeugt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (7) im Inneren des Gehäuses (9) in der Nähe der verkleinerten Abbildung des Meßobjektes angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3 und/oder 4 bis 5, gekennzeichnet durch eine zweite Blende (8), die außerhalb des Gehäuses (9) vor dem strahlungsdurchlässigen Fenster (11) angeordnet ist und die kurz vor dem Vorüberollen der ersten Achse jedes Zuges an dem Meßgerät geöffnet, aber erst nach dem Vorüberrollen der letzten Achse des Zuges geschlossen wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkasten (12) und der Ansaugkanal (17) durch eine allseitig oder teilweise angebrachte wärmeisolierende Wandbekleidung, Doppelwände und/oder geeigneten Außenanstrich gegen Temperaturveränderungen infolge Himmels- und Sonnenstrahlung geschützt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilflächen des Schutzkastens (12) und des Ansaugkanals (17), die von der Sonnen- und Himmelsstrahlung etwa aus derselben Richtung getroffen werden wie die Meßobjekte, ohne Wärmeisolation bzw. Schutzanstrich ausgeführt sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen (19) für die angesaugte Luft und eine derartige Steuerung dieser Vorrichtungen durch temperaturregelnde Elemente, daß durch die Streckenführung bedingte unterschiedliche Einflüsse der Sonnen- und Himmelsstrahlung und/oder des Windes auf die Temperatur der Meßobjekte in der vor der Messung durchfahrenden Strecke einerseits und auf die Umgebungstemperatur des Meßgerätes andererseits ausgeglichen werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 002 535,
1041275;

französische Patentschrift Nr. 1133 052;

Zeitschrift »Eisenbahntechnische Rundschau« von 1956, S. 294;

Prospekt der Firma Federal Telephone and Radio Company »Farnsworth Hot Box Detector« von 1958.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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