DE1573432C3

DE1573432C3 - Vorrichtung zum Prüfen von Radern, insbesondere Eisenbahnradern, mit Hilfe von Ultraschall

Info

Publication number: DE1573432C3
Application number: DE1573432A
Authority: DE
Inventors: Roy Alfred Nance; John W. Shull
Original assignee: Air Products and Chemicals Inc
Current assignee: Air Products and Chemicals Inc
Priority date: 1965-12-29
Filing date: 1966-12-28
Publication date: 1973-09-13
Also published as: FR1511184A; CH453746A; DE1573432B2; DE1573432A1; GB1153168A; US3417610A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prüfen von Rädern, insbesondere Eisenbahnrädern, mit Hilfe von Ultraschall, mit einem in seiner Höhe mittels einer Verstellvorrichtung verstellbaren Tisch, durch den das Rad angehoben und getragen wird, einer Drehvorrichtung, mit der das Rad in Umdrehung versetzbar ist, und einer Ultraschall-Prüfvorrichtung mit mehreren in der Nähe des Umfangs des Rads angeordneten Ultraschallwandlern zur Abgabe und zum Empfang von Ultraschall.

Es ist eine Vorrichtung zum Prüfen von am Fahrzeug montierten Rädern bzw. Reifen mit Hilfe von Ultraschall bekanntgeworden, bei der der Radsatz oder das Fahrzeug über dem Boden angehoben wird. In angehobener Stellung wird mit den Rädern eine Drehvorrichtung in Eingriff gebracht, durch welche

ίο die Räder in Umdrehung versetzt werden. Währenddessen werden die Räder von einer oder mehreren Ultraschallsonden geprüft. Zum Prüfen von einzelnen, nicht montierten Rädern, insbesondere Eisenbahnrädern, ist diese Vorrichtung nicht geeignet, da die hierfür erforderlichen Halte- und Zentriervorrichtunsen nicht vorgesehen sind (USA.-Patentschrift 3 148 535).

Es ist ferner eine Vorrichtung zum Prüfen von Eisenbahnrädern mit Hilfe von Ultraschall bekanntgeworden, bei der das Rad in einen Tank abgesenkt wird, in dem zwei Rollen angeordnet sind, auf denen sich das Rad senkrecht abstützt. Zwischen den im Abstand voneinander angeordneten Rollen ist die Ultraschall-Prüfvorrichtung angeordnet, deren Wandler in Höhe des Umfangs des Rades liegt. Nachteilig bei dieser bekannten Prüfvorrichtung ist. daß die Ultraschallwandler fest montiert sind, so daß immer nur eine Radgröße geprüft werden kann. Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht darin, daß die Räder bei einer Serienfertigung aus dem Herstellungsgang herausgenommen und beispielsweise mil Hilfe einer geeigneten Vorrichtung von einem Förderband abgenommen und in den Meßtank gesenkt werden müssen. Daher geht durch die Ultraschallprüfung viel Zeit in der Fertigung verloren (belgische Patentschrift 655 200).

Schließlich ist eine Prüfvorrichtung für Glasbehälter bekanntgeworden, bei der der Behälter auf einer Drehscheibe zentriert und anschließend die Drehscheibe mit dem darauf befindlichen Prüfling in Umdrehung versetzt wird. Ein Prüfkopf wird vor und nach der unmittelbaren Prüfung in Prüfstellung gebracht bzw. aus dieser zurückgezogen (USA.-Patentschrift 2988218).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Prüfen von Rädern, insbesondere Eisenbahnräder, zu schaffen, die auf einfache Weise in ein bestehendes Fertigungs- und Prüfsystem eingebaut werden kann, ohne daß der normale Fertigungs- und Prüfbetrieb dadurch beeinträchtigt ist.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Tisch ein durch die Drehvorrichtung in Drehung versetzbarer Drehtisch ist, von dem das Rad waagerecht getragen wird, daß in Höhe des Rades in der angehobenen Stellung um den Umfang mehrere kombinierte Luft- und Flüssigkeits-Verstellzylinder einer Zentriervorrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind, deren bewegliches Teil mit dem Umfang des Rades in Eingriff bringbar ist, und daß die Ultraschallwandler verstellbar angeordnet sind und senkrecht und waagerecht liegen.

Mit Hilfe des Drehtisches kann so ein Rad beispielsweise von einem Förderband abgehoben und in eine angehobene Prüfstellung bewegt werden, so daß das Förderband weiterlaufen kann. Durch den Drehtisch wird das Rad ferner in Bewegung versetzt und durch die Verstellzylinder darauf zentriert, so daß

3 . 4

mit Hilfe der Ultraschallwandler eine genaue Prii- triervorrichtung. Die Zylinder 32 haben Luftkam-

fung stattfinden kann. Nach vollzogener Prüfung mern 32 a und hydraulische Flüssigkeitskammern

wird der Tisch wieder abgesenkt, so daß das Rad 32 b; Kolben 40a und 40 6 sind in den Kammern

wieder auf das Förderband zwecks Transports zur 32 α bzw. 32 b angeordnet. Von einer geeigneten

nächsten Arbeitsstation aufgelegt werden kann. 5 Quelle wird Druckluft der Kammer 32a durch Luft-

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an leitungen 42 zugeführt, um die Kolben 40 α zu beauf-

Hand von Zeichnungen näher beschrieben werden. schlagen und dadurch die Kolbenstangen 44 unter

In der Zeichnung ist Mitnahme der Kolben 40 b vorzubewegen. Die Flüs-

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Prüfstation mit sigkeitskammern 32 b sind durch einen geschlossenen

einem Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß io hydraulischen, allgemein mit 46 bezeichneten Kreis-

der Erfindung, lauf miteinander verbunden, der einen Ausgleich der

F i g. 2 eine Grundrißansicht der in F i g. 1 veran- Drücke von jeder der Kolbenstangen 44 gegen das

schaulichten Anordnung, Rad mittels Backen 48 od. dgl., die auf den Enden

F i g. 3 eine schematische Ansicht einer Zentrier- der Kolbenstangen montiert sind, bewirkt. Bei Betä-

vorrichtung für ein Ausführungsbeispiel der erfin- 15 tigung der Zentriervorrichtung wird das Rad auf der

dungsgemäßen Vorrichtung und Drehscheibe 26 zentriert, um den richtigen Abstand

F i g. 4 eine schematische Ansicht, teilweise im zwischen einer Ultraschall-Prüfvorrichtung und dem Schnitt, die die Anordnung von Ultraschallumwand- zu prüfenden Rad 18 herzustellen,
lern für ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung _t Ein Ständer 50 dient zum Tragen der Prüfvornach der Erfindung veranschaulicht. 20 richtung und umfaßt einen Schaft 52, auf dem ein

Die Zeichnung zeigt Ständer 10, die waagerecht Ausleger 54 einstellbar montiert ist. Der Ausleger 54 angeordnete Träger 12 mit senkrechtem Steg tragen; kann mit Hilfe von Hanschrauben 56 od. dgl. befeauf den Trägern 12 sind nach oben offene Träger 19 stigt werden. Die Stellung des Halters 58 für die Ulangebracht, die ein Förderelement 16 einer Förder- traschallwandler kann sowohl in senkrechter als auch vorrichtung für Eisenbahnräder führen. 25 waagerechter Richtung verstellt werden. Ein pneu-

Unter normalen Arbeitsbedingungen wird das matischer Zylinder 60 ist mit einem Schaft 62 ver-Fördersystem mit den Förderelementen 16 eines For- bunden, der einstellbar und mittels der Hanschraube derbandes für die Räder schrittweise so geschaltet 56' am Ausleger 54 montiert ist. Eine Kolbenstange und zeitlich gesteuert, daß es an den verschiedenen 64 erstreckt sich vom Zylinder 60 und trägt an sei-Arbeitsstationen für eine kurze Zeitdauer, in der 30 nem Ende den Halter 58. Der pneumatische Zylinder Größenordnung von beispielsweise 35 Sekunden, an- 60 ist automatisch betätigbar, um den Halter 58 hält, und dann wieder in Gang gesetzt wird, um das automatisch vorwärts zu bewegen oder zurückzuzie-Rad von einer Station zu entfernen und es zu einer hen, wenn das Rad 18 durch den Tisch 26 in die in nachfolgenden Station weiterzubewegen, während ein F i g. 1 veranschaulichte Stellung angehoben ist. Der zweites oder folgendes Rad in die zuerst erwähnte 35 Halter 58 hat eine Gruppe von senkrecht angeordne-Station gebracht wird. Diese kurze Zeitspanne wird ten Ultraschallwandlern 66 und eine waagerecht anbenutzt, um eine Prüfung durchzuführen, um nicht geordnete Gruppe von Wandlern 68, die zusammen den Gang der normalen Prüfung in den einzelnen vollständig einen Teil des Rades bestreichen. Zulei-Stationen zu stören. tungen 70, 71 verbinden die einzelnen Wandler 66

Das in der Zeichnung veranschaulichte Eisen- 40 und 68 mit einem Prüfinstrument Nr. 1 bzw. Nr. 2,

bahnrad 18 wird normalerweise durch die Förderele- wie dies schematisch in F i g. 4 angedeutet ist. Die

mente 16 getragen. Ein pneumatischer Zylinder 20 Wandlerhalter 68 sind so angeordnet und konstru-

ist mit einer Drehscheibenwelle 22 versehen. Eine ge- iert, daß Wasser entweder in dieselben eindringen

eignete Zuführungsleitung 24 ist mit dem Zylinder 20 oder von ihnen abgelenkt werden kann, wenn Was-

und einer geeigneten Druckmittelquelle verbunden. 45 serstrahlen auf die Seiten- und Unterflächen des Ra-

Mit dem oberen Ende der Welle 22 ist eine Dreh- des auftreffen, das als Medium zur Übertragung des

scheibe 25 verbunden, deren Zweck es ist, das Rad Ultraschalls von den Wandlern zum zu prüfenden

18 zu tragen und von dem Fördersystem in eine an- Material dient. Wasserleitungen 72 dienen zur Zufüh-

gehobene Stellung anzuheben. Eine Drehvorrichtung rung von Wasser zu verschiedenen Düsen.

28 kann die Welle 22 und dadurch die Drehscheibe 50 Nach Einstellung des Prüfkopfes mit den Wand-

26, wenn die Welle sich in ihrer obersten Stellung be- lern 66, 68 wird der Tisch 26 in Umdrehung versetzt

findet, in Drehung versetzen, wodurch das Rad 18 in und Ultraschallteste werden danach über einen Win-

Umlauf versetzt wird. kel von wenigstens 350° durchgeführt.

Während normaler Betätigung hält das Fördersy- An Stelle von Wasserdüsen ist es gewünschten-

stem an der Station an, was automatisch das Anhe- 55 falls möglich, für die Wandler eine mechanische

ben der Welle 22 und der Drehscheibe 26, die beide Kopplung zu verwenden.

zwischen den Zügen des Förderbands angeordnet Ein Spritzmarkierer 74 ist durch die Prüfvorrich-

sind, einleitet, um dadurch das Rad abzuheben. tung betätigbar, um den Flächenteil zu bespritzen.

Wenn die Drehscheibe 26 und das von ihr getra- der einen Fehler aufweist.

gene Rad 18 ihre oberste Stellung erreicht haben, 60 Nach der Prüfung wird der Halter 58 zurückgezo-

wird eine Zentriervorrichtung betätigt, um das Rad gen, die Drehung des Tisches 26 angehalten und der

18 auf der Drehscheibe 28 zu zentrieren. Sie umfaßt Tisch in seine untere Stellung zurückgezogen, worauf

eine Mehrzahl (drei dargestellt) von kombinierten das Rad 18 wieder auf den Förderer gelangt und zur

Luft- und Flüssigkeits-Zylindern 32, die von einem darauffolgenden Arbeitsstation befördert wird. Die

kreisförmigen Träger 34 getragen werden. Letzterer 65 Prüfperiode dauert etwa 35 Sekunden oder weniger,

ist seinerseits auf stationären Ständern 36 mit Hilfe Die Wasserleitungen 72 erhalten Wasser indirekt

von dreieckig verbundenen Trägern 38 montiert. von dem Behälter 76, der gleichzeitig auch als Trop-

F i g. 3 veranschaulicht schematisch die Radzen- fenfänger dient, und eine Leitung 78 von dem Behäl-

ter 75 führt zu einem Wasserpump- und Filtriersystem, um das Wasser in die Leitungen 72 unter genügendem Druck zu den Düsen zurückzuleiten.

Jeder Schritt des im vorangehenden beschriebenen Prüfverfahrens kann mit Hilfe von Grenzschaltern und Verblockungen usw. kontrolliert werden, um eine Betätigung zur unrichtigen Zeit zu verhindern.

Das Anheben der Drehscheibe 26 und andere Arbeitsgänge können mit dem Fördersystem gekoppelt werden, um irgendeine unbeabsichtigte Bewegung zu verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Prüfen von Rädern, insbesondere Eisenbahnrädern, mit Hilfe von Ultraschall, mit einem in seiner Höhe mittels einer Verstellvorrichtung verstellbaren Tisch, durch den das Rad angehoben und getragen wird, einer Drehvorrichtung, mit der das Rad in Umdrehung versetzbar ist, und einer Ultraschall-Prüfvorrichtung mit mehreren in der Nähe des Umfangs des Rads angeordneten Ultraschallwandlern zur Abgabe und zum Empfang von Ultraschall, dadurch gekennzeichnet, daß der Tisch ein durch die Drehvorrichtung (28) in Drehung versetzbarer Drehtisch (26) ist, von dem das Rad (18) waagerecht getragen wird, daß in Höhe des Rades (18) in der angehobenen Stellung um den Umfang mehrere kombinierte Luft- und Flüssigkeits-Verstellzylinder (32) einer Zentriervowchtung im Abstand voneinander angeordnet sind, deren bewegliches Teil mit dem Umfang des Rades (18) in Eingriff bringbar ist, und daß die Ultraschallwandler (58, 68) verstellbar angeordnet sind und senkrecht und waagerecht liegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellzylinder (32) einen Verstellkolben (40 a) und einen damit verbundenen weiteren Kolben (40 b) aufweisen, der zwei Flüssigkeitskammern (32 b) trennt, und daß jede Flüssigkeitskammer (32 6) zur Bildung eines geschlossenen Kreislaufs (46) mit einer Flüssigkeitskammer (32 b) eines anderen Verstellzylinders (32) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallwandler (68) senkrecht und waagerecht verstellbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehtisch (26) zwischen den parallelen Zügen (16) eines Förderbands für das Rad (18) angeordnet ist und in der angehobenen Stellung das Rad über dem Förderband anhebt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Drehvorrichtung (28) eine Abschaltvorrichtung für die Ultraschallwandler (68) gekoppelt ist, die die Wandler abschaltet, wenn das Rad wieder zum Stillstand kommt.