DE1918317B2 - Vorrichtung zum Feststellen der Erwärmung von Achslagern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Feststellen der Erwärmung von Achslagern der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Gattung.

Eine derartige Vorrichtung ist bereits bekannt (DE-PS 11 76 697). Dabei ist der Heißläufer-Detektor in einem mit Beobachtungsöffnungen zum Durchlassen der Wärmestrahlen versehenen Gehäuse angeordnet, das sich zwischen zwei benachbarte Schienenschwellen erstreckt jnd mit diesen im Abstand von der Schiene befestigt ist. Die Einführung von auf Infrarotstrahlen ansprechenden Heißläufer-Detekioren wurde seinerzeit in Fachkreisen als erstmalige Möglichkeit einer verläßlichen Kontrolle u:r Wärmebedingungen aller als Gleitlager ausgebildeten Achslager beispielsweise eines Güterzuges während dessen Vorbeifahrt begrüßt. Danach wurde auch festgestellt, daß Heißläufer-Detektoren auch dazu benutzt werden können, Wärmeprüfungen auch bei mit Wälzlagern ausgerüsteten Eisenbahn wagen vorzunehmen. Dabei mußte allerdings der Mangel in Kauf genommen werden, daß das Abtasten der Lager mittels des Wärmestrahlen- bzw. Heißläufer-Detektors nicht immer befriedigend möglich ist. So wurden Züge unnötigerweise zum Stillstand gebracht, weil Heißläufer-Detektoren fehlerhaft ansprachen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu verbessern. Trotz möglichst einfacher Konstruktion soll sie selbst bei ungünstigen Witterungsbedingungen und für praktisch alle Arten vorkommender Eisenbahnwagen — ob mit Glei'.'agern oder mit Wälzlagern ausgerüstet — eine genaue Anzeige heißgelaufener Lager ohne Fehleranzeige ermöglichen. Außerdem ist eine einfache und rasche Montage und Demontage erwünscht.

Die Erfindung besieht darin, daß der Heißläufer-Detektor an der Schiene befestigt ist.

Mit anderen Worten ist das Gehäuse des Heißläufer-Detektors selbst oder mittels einer an der Schiene montierbaren Halterung unmittelbar mit der Schiene verbunden.

Die oben genannte Aufgabe wird hierdurch auf sehr befriedigende Weise gelöst und zwar ohne Rücksicht auf ein sogenanntes »Kriechen« der Schiene oder auf Änderungen der Höhenlage der Schiene in bezug auf die Schienenschwelle, die bekanntlich sehr von der Belastung durch darüber fahrende Eisenbahnwagen sowie der Geschwindigkeit derselben und auch der Art des Untergrunds der Schienenschwellen abhängt. Es können daher eindeutige Feststellungen unabhängig auch von der Witterung erfolgen. Darüber hinaus ist es möglich, das Abtasten eines größeren Bereichs von Radgrößen und Latertypen in feciiprfreier Weise zu ermöglichen, was auch insofern von Bedeutung ist, als mehr und mehr schwere Güterwagen zum Einsatz gebracht werden, die größere Raddurchmessjr als üblich aufweisen. Da der Heißlaufer-Detekto.- hierdurch auch naher an die Schiene herangerückt werden kann, können auch größere Axial-Toleranzen in Kauf genommen werden, worunter die Bezugsiinie zu verstehen ist, um die die sich erwärmenden Lagerstellen seitlich der Schiene versetzt sind. Dies ist besonders wichtig bei Wälzlagern, da diese üblicherweise kleinere Profile als Gleitlager haben; Wälzlager, die bisher bei einer optimalen Ausrichtung der Heißläufer-Detektoren auf Gleitlager unzureichend oder gar überhaupt nicht genügend abgetastet werden konnten, werden nunmehr ebenfalls erfaßt.

Wenn beispielsweise ein Wälzlager, das dem Anschein nach normalerweise stärker heißläuft als ein normales Gleitlager, von der optischen Achse des Wärmestrahls gestreift wird, konnte dies nach der birher bekannten Vorrichtung zu einer irreführenden Anzeige eines Gleitlagers normaler Temperatur an einer Seite der Schiene führen, während ein nicht überhitztes Wälzlager am anderen Ende der gleichen Achse, das voll abgetastet wird, irrtümlich ah überhitztes Gleitlager erscheint.

Weitere Ausbildungen und Verbesserungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. I einen vereinfachten Ausschnitt eines Strecktnabschnittes mit einem Heißläufer-Detektor und dessen Lage in bezug auf das Untergestell eines vorbeifahrenden Güterwagens in Seitenan'.icht;

Fig. 2 eine vereinfachte Ansicht des Rades, der Achse, des Lagers und des Gleisabschnittes gemäß Fig. I, unter rechtem Winkel zur Blickrichtung gemäß F i g. I gesehen;

Fig. 3 ein perspektivischer Ausschnitt zur Veranschaulichung einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig.4 einen Ausschnitt in perspektiv'scher Darstellung zur Veranschaulichung einer weiteren abgewandelten Ausführungsform;

Fig. 5 eine verei.(fachte Seitenansicht der Konstruk tion gemäß Fig.4 in teilweise weggebrochener und geschnittener Darstellung zur Veranschaulichung der

allgemeinen Anordnung der Innenteile;

Fig. 5Λ eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines Teiles der Konstruktion geniiiß Fig. 5 in größerem Maßstab:

F i g. b eine Stirnansicht der Konstruktion nach F-' i g. 5, von rechts in dieser Figur gesehen;

F i g. 7 eine perspektivische Darstellung einer mechanischen Komponenten der Konstruktion gemäß Fig. 5 in größerem Maßstab und

F" i g. 8 eine vercinfachlc Schnittdarslcllung der Komponente gemäß Fig. 7 entlang der vertikalen Miltclebcne.

Im Interesse optimaler Wirkung tastet der auf Infrarot ansprechende I leißläiifer-Dclektor vorzugsweise entsprechende Seilen aufeinanderfolgender Achslager 6 »innen« oder »hinter« dem Kahmcn 5 des Untergestells des Fiscnbahnwagens ab. Die Ahtaslebe nc ist im allgemeinen parallel /um Streckenabschnitt, und die Aufwärtsneigung der Ablastachse verlauft vorzugsweise steiler als bei bekannten Vorrichtungen. Obwohl bei dieser Ausrichtung die Suchvorrichtung bzw. der Detektor gelegentlich kurzzeitig das Firmament als Hintergrund erfaßt (dessen Strahlung im Vergleich zur Strahlung der Wagenunterseile, abgesehen vom Fall der direkten Sonneneinstrahlung, negativ isi). wird immerhin eine gewisse Heziigsgröße unmittelbar vor dem Abtasten der Lager 6 geschaffen. Wenn aber das lager 6 selbsl unmittelbar nach einem kurzen l.ichtcinfall vom Firmament abgeästet wird, kann durch Anwendung hoher /cilkonslanten des Verstärkers, die sich tier Gleichstromvcrstärkung nähern, eine übersteuerte bzw. über höhle Verstärkung auch vermieden werden, die sonst zu falschen Signalamplitiiden der gewünschten Polarität während des Abtastens des betreffenden Lagers 6 führen kann Die nachteiligen Wirkungen des l.ichteinfalls vom Firmament werden auf diese Weise auf ein unbedeutendes Maß vermindert.

Die Abtastvorrichtung gemäß Fig. \<2 steht in Beziehung zu einem Abschnitt der Fiscnhahnstreekc mil tier Schiene 10. die auf in Abständen voneinander angeordneten Schwellen II, 12, 15 aufgelagert ist. /wischen zwei Schwellen II, 12 ist tlas Gehäuse 14 der Abtastvorrichtung auf einem Bctonsoekcl I"5 derart fest montiert, dall die oberen Flächen tier Schwellen einen wirksamen Schulz tier Abtastvorrichtung vor herunterhängenden und mitgeschleiften AusriisUmgsgcgcnsläntlen. wie einem Bremsklotz, tier sich möglicherweise leilw eise verlagert hat und bei der Bewegung des Zuges mitgeschleift wird, bieten. Der Güterwagen ruht auf einem I ^;mergesiell mit dem Seitcnrahmcn 5 und Achslagern ft an gegenüberliegenden F.ndcn. Die Achse 7 für das Rad 8 ist in einem I .ager 6 gelagert, das. wie in voll ausgezogenen Umrissen dargestellt, ein gewöhnliches Gleitlager, oder, wie durch den kleineren Umriß in strichpunktierten Linien 9 in F"ig. 2 angedeutet, ein Wälzlager sein kann.

Das Gehäuse 14 weist eine Wärmcfühlzcllc 16 auf, die — w ic bekannt — aktive und abgeschirmte Thermislor-Holomctcr-Flcmcnlc 20,21. Abschirmung 21'. aufweisen kann, die mit Brückcnschaltung mit einer Vorversiärkereinrichtung 17 verbunden sind und dieser eine elektrische Ausgangsgröße zuliefern, die der Infrarotstrahlung als Funktion der Zeit entspricht, die auf das aktive Clement 20 der Zelle 16 auftrifft. Die an der Zelle 16 einfallende Infrarotstrahlung wird durch ein optisches System 18. beispielsweise eine Linse, gcsanimeli. die auf das allgemeine Niveau der vorbeigeführten Achslager 6 ausgerichtet ist und eine optische Achse 19 hat, die unter einem Winkel λ ausgerichtet ist und im allgemeinen in Längsrichtung ties Streckenabschnittes bzw. tier Schiene 10 liegt.

Um für tlic Abtastvorrichtung die besten Voraussetzungen für eine getreue Beobachtung zu schaffen, sind die Thcrmistor-Bolometcrclciiicnic 20, 21 sorgfällig abgestimmt und mit einer verhältnismäßig niedrigen Zeilkonslanten ausgewählt. Die empfindliche Fläche des exponierten F3oiomelcrs 20 ist vorzugsweise so gewählt, daß bei Projektion der Fläche von der Optik 18 auf das Niveau der vorhcigcführlcn Achslager von durchschnittlicher Höhe, die so projizierie wirksame empfindliche I lache 20' (I ig. 2) ties Flementes 20 ca. 1.27 cm' beträgt und somit eine Abtastbahn (in Fig. 2 durch unierbrochene Linien 22 dargestellt) von ca. 1.27 cm Breite erzeugt. Der Vorverstärker 17 ist über einen Kondensator 23 mit tier Verbindung tier F.lemente 20, 21 gekoppelt, die Ausgangsgröße ties Vorverstärkers 17 ist über eine Leitung aus dem Gehäuse 14 zu weiteren Verstärkern 24, 25 geführt und kann schließlich zur Aufzeichnung in einem schreibenden Gerät zur Auslösung eines Warnsignals oder in einer I ernmcßcinrichuing 26, 27 bzw. 28. je nach den Bedürfnissen ties Benulzers. verwendet weitlen. Bei tier dargestellten Ausführungsform wird die Ausgangsgröße tier das Signal verarbeitenden Verstärker über einen Kondensator 29 zu einem Widerstand 30 geführt, und eine in Form von Rclaiskontaklen 31 angedeutete Torschaltung dient zur Auswahl im wesentlichen nur derjenigen Teile des Signals, die die Lager wärme betreffen, für die Nutzung in einem oder mehreren tier einrichtungen 26,27,28.

Die Torschaltung isl mittels zweier im Abstand voneinander angeordneter, durch magnetische Induktion von ilen Fahrzeugrädern 8 betätigbarer Kippschalter 32, 33 belätigbar. die an dem Sieg 51 tier Schiene 10 an der Innenseite angeschraubt sind, so daß die die Torschaltung betätigenden elektrischen Impulse jeweils tlen Augenblick anzugeben vermögen, in denen der Radflansch 8' in den Magnetsna'i jedes der Kippschalter 32, 33 eintritt. Diese getrennten Impulse werden einer I-Tip-F-Top-Schaltung 34 zugeführt, die einen geeigneten Rechteckimpuls liefert, tier der Magnetspule 3Γ für die Rclaiskontaklc 31 zugeführt wird. Die Schaltung der beschriebenen Teile und tier Abstand untl die Anordnung der Kippschalter 32, 33 entlang der Schiene 10 in bezug auf die Abtastachse 19 sind derart gewählt, daß für alle Achslagcrgrößen untl ftir alle Achshohen der Toröffnungsimpuls untl tier Torsclilicßimpuls geratle genügend weit auseinanderliegen. daß die optische Achse 19 sämtliche vorheigeführten ' ager abzutasten vermag. In dem durch die Torschaltung bestimmten /.eiimtervall wird der iselaiskonuikt 31 in seine obere Stellung gebracht und liefen das momentane Wärmcsignal verstärkt zum Aufzeichnungsgerät 26 oder zu einer sonstigen Auswertungseinrichtung. Für die Beobachtung der Lager von der der Fahrtrichtung zugewendeten Seite wird der Zug natürlich an dem Abtastgerät in der gegenüberliegenden Richtung

ι vorbeigeführt, und dies bedeutet, daß der Auslöse- bzw. Kippschalter 33 den Toröffnungsimpuls und der Auslöse- bzw. Kippschalter 32 den Torschließimpuls liefert. Im übrigen ist die Wirkungsweise der Torschaltung die gleiche wie für die Beobachtung der [.ager von der der Fahrtrichtung des Zuges abgewendeten Seite. Die Röckkoppclung 35 zum Lingang des Verstärkers 25 dient dazu, daß sichergestellt wird, daß durch jegliche Wärmcsignalc von hoher Amplitude, die während der

Ruhezeiten der Torschaltung auftreten, die Vcrläßliclikeit des Betriebes während der Arbeitszeiten der Torschaltung nicht beeinträchtigt wird.

Im Interesse einer allgemeineren Verwendbarkeit beim Abtasten aller unterschiedlichen Achslager (Wälz- ■-. lager und Gleitlager) wird vorzugsweise eine Ausrichtung der Abtastachse verwendet, die »hinter« dem oder »inn^r.halb« des Rahmens 5 des Waggon-Untergestells angeordnet ist.

Die Beziehung ist in F^: i g. 2 angedeutet, in der die κι Abtastncrtse bzw. optische Achse 19 um e;nen Abstund /J von 12."J bis 17,5 cm. insb. von 15 cm außerhalb der Spurlinie der Schiene IO dargestellt ist. Fs hat sich gezeigt, dall durch die Anordnung an dieser Stelle gewährleistet wird, dall alle Achslager abgetastet η werden, unu daß ein verhältnismäßig größerer Neigungswinkel λ nach oben zugelassen werden kann, als dies bisher möglich war: im allgemeinen sollte der Winlipl -k /U'krhrn 40 um! SfI vi>ι·/ιισ<;υ. imsp d^r\ _t mil einer Toleranz von J nach oben oder linien betragen. Die Achse 19 sollte vorzugsweise in einer zum Gleisabschnitt parallelen vertikalen Fbene liegen, jedoch sind geringfügige Abweichungen des Ausrichtwinkels in horizontaler Richtung, z. B. ca. 5 einwärts oiler auswärts dieser f'bcnc möglich, ohne daß die r> Erzielung der Vorteile beeinträchtigt wird, die sich aus der Abtastung »hinter« dem Rahmen ergeben. Hierdurch ist es möglich, daß das Gehäuse 14 an der Schiene 10 selbst befestigt werden kann, wie deutlich in [■'i g. 3 dargestellt ist. so

D; Gehäuse 14 ist gemäß F-" i g. J im Hohlraum eines U-Profils 40 unterhalb der Höhe von gleichen stirnseitigen Auflagcrflanschen 41. 42 versetzt montiert, und diese sind ihrerseits an übereinstimmenden Tragkonsolcn befestigt, die ihrerseits wieder an in r. Längsrichtung im Abstand voneinander liegenden Punkten an der Schiene 10 des Gleises befestigt sind. Sie sind vorzugsweise so angeordnet, daß das U-Profil 40 in dem Zwischenraum zwischen benachbarten Schwellen il, 12, 13 hängt. Wie aus Γ ι g. 3 ersichtlich, weist die ·»» vordere Konsole zwei Platten 43, 44 auf. die einander überlappen und im Bereich ihrer Überlappung 45 zusammengeschraubt sind und einen geeigneten Anbauflansch 46 für die Aufnahme des Flansches 41 des U-Profils bilden. Die obere Tragplatte 43 ist an der Stelle 47 für die Auflagerung auf der oberen Fläche des Fußes 48 der Schiene 10 ausgeschnitten und an ihren Enden zu einem Flansch 49 umgebogen, der mittels Schraubbolzen 50 schmiegend am Steg 51 der Schiene 10 anschraubbar ist. Die untere Stützplatte 44 ist am w einen Ende zu einem einstückig mit ihr verbundenen Flansch 46 ausgebildet und erstreckt sich unter die Schiene 10; ihr anderes Ende ist mit einem Ausschnitt und mit einem Flansch 52 für die Auflagerung an der anderen Seite des Schienenfußes 48 und für das schmiegende Anschrauben der Platte am Steg 51 der Schiene 10 mittels der Schrauben 50 ausgestattet.

Die andere Konsole 53 ist in ähnliche- Weise ausgebildet wie die soeben beschriebene, nur daß die einzelnen Flanschen in die entgegengesetzte Richtung vorspringen, so daß eine einwandfreie Lagerung des Flansches 42 des Einbauprofiles ermöglicht wird.

Die bisherige Beschreibung befaßt sich mit einem verbesserten Heißläufer-Suchsystem, das sich in erster Linie dadurch auszeichnet, daß die Ausrichtung seiner Abtastachse 19 universeller in der Anwendung bei aiien Lagerausbildungen ist als jede bisher bekannte Ausbildung. Der höhere Neigungswinkel α wird auch dadurch ermöglicht, daß mit negativer Rückkopplung und Gleichstromverslärkcrn gearbeitet wird, wodurch diese Verstärker bei niedrigerer Frequenz, ansprechen und die Wirkungen des sogenannten »dritten Impulses« (infolge vorübergehenden Lichleinfalls vom Firmament zwischen aufeinanderfolgenden Wagen) auf ein Mindestmaß vermindert werden. Die kleinere Projektion der F lache der Abtastzeile 20 sowie eine kürzere Zeitkonstante des Bolometers 21 tragen ebenfalls zu der gewünschten Wirkung bei.

Fin besonderer Vorteil der Abtastung parallel zur Schiene 10 besteht auch darin, daß das Gehäuse 14 derart angebracht werden kann, daß seine optische Achse durch die Durchtrittsöffnung 14' zwischen den l'ußanbauflanschen 54 vollkommen symmetrisch zentriert ausrichtbar ist. Normalerweise ist das Abtasten von der der Fahrtrichtung angewendeten Seite des Achslagers 6 vorzuziehen, da sich dadurch weniger Sitanh nrjrr

an flor OiirrhlritKriffniinp 14' h/vv

der Optik 18 ansammeln kann. Wenn aber für wenige Augenblicke einiger Tage im |ahr und für eine gegebene Einbaustelle der Abtasteinrichtung die Gefahr besteht, daß zwischen aufeinanderfolgenden Wagen Sonnenlicht direkt in die optische Achse 19 fallen kann, gestattet die Erfindung den einfachen Wartungshandgriff des vorübergehenden Umdrehens des Gehäuses 14 derart, daß vorübergehend das Abtasten von der der Fahrtrichtung zugewendeten Seite erfolgt, ohne daß sich daraus Probleme hinsichtlich der Ausrichtung der optischen Achse ergeben. Wenn die Jahreszeit vorbei ist. in der der Einfallwinkel des Sonnenlichtes stört, kann das Gehäuse 14 einfach wieder für die dauernde Abtastung der der Fahrtrichtung abgewendeten Seite umgesetzt werden. Natürlich erfordert die vorübergehende Änderung der Abtastrichtung die Anordnung eines zweiten Paares von durch die Räder betätigbaren Kippschaltern 32, 33 an entsprechender Stelle oder das Versetzen der beiden vorhandenen Schalter. Auch dies erfordert jedoch nicht mehr als das Lösen und Wiederanziehen einer Schraubverbindung, nicht jedoch eine spezielle Neuausrichtung der Vorrichtung selbst.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach F i g. 4 bis 8 weist die Abtastvorrichtung einen Grundrahmen, ein Chassis bzw. ein Gehäuseteil 60 auf. der im wesentlichen eben und länglich ist und einstückig mit im Abstand voneinander liegenden Konsolen 61, 62 verbunden ist. die Teile getrennter Schienenklemmen 63 bilden. Der andere Teil jeder Klemme 63 ist eine geeignet ausgebildete Klaue 64. die mittels einer Schraube 65 am Schienenfuß 48 befestigbar ist. Sowohl der Keilangriff an den gegenüberliegenden Kanten des Schienenfußes 48 als auch die große Berührungsfläche der beiden Klemmenteile mit der Unterseite des Schienenfußes 48 gewährleisten eine feste bzw. derbe Klemmwirkung.

Das optische System und die Vorverstärkerteile sind von einem muldenförmigen Zwischenrahmen getragen, der sich praktisch entlang der vollen Länge des Gehäuseteiles 60 erstreckt und mit diesem an den Enden seiner Längsausdehnung elastisch stoßdämpfend und festpunktlos verbunden ist Wie dargestellt, weist der Zwischenrahmen seitlich im Abstand voneinander liegende Längsleisten 66 auf, die durch Querstreben 67, 68 starr verbunden sind. Die stoßdämpfende Aufhängung an jedem Ende wird durch mehrere steif-elastische Schleifen bzw. Wendein 69 erzielt, die in eingehenderer Weise in Fig.5A dargestellt sind. Diese Halteorgane können aufeinanderfolgende, im Abstand voneinander

liegende Windungen einer Wendel 69 aus Draht- bzw. Kabcllitzc sein, die oben an der Querstrebe 67 und unten an einer am Gehäuseteil 60 montierten ähnlichen Leiste 70 angeklemmt sind. Eine derartige Aufhängung bielct guten Schutz gegen eine Verwindung des Zwischenrahmens bei Auftreten von schweren Stoßbelastungen beim Vorbeifahren von Güterzügen und gewährleisiet damit, daß die optische Achse 19 durch Stöße nicht seitlich ausge!..'nkt, sondern vielmehr ihre Ausrichtung verläßlich aufrechterhalten wird.

Das optische System is¹ vorzugsweise horizonlal zwischen den l.ängsleisten 66 angeordnet. Fs besteht aus einer infrarot-durchlässigen Linse 71. aus beispielsweise Arsentrisulfidglas, die in einem Rohr angeordnet ist. das zu Einstellzwecken in bezug auf den wärmeempfindlichen Bereich der Wärmefühlzelle 7.3 einstellbar ist. Die Zelle 73 ist an einer Vorverstärkeranordnung und einem schematisch angedeuteten Gehäuse 74 in für derbe Beanspruchung geeigneter Weise montiert. In der Nähe des anderen F.ndes der l.iingslpistp fih ist fin Umlenkspiegel 75 angeordnet, der horizontal mit der Achse 76 der Linse 71 ausgerichtet ist und das Ansprechen der Zelle 73 bei in der oben beschriebenen Weise aufwärts geneigter optischer Achse 19 ermöglicht.

Die Abtastvorrichtung ist unter einem einzigen Gehäusedeckel 77 untergebracht, der auf dem als Grundplatte dienenden Gehäuseteil 60 in abnehmbarer Weise montiert ist. Der Deckel 77 weist zwei höckerartige Segmente 78, 79 auf, die durch einen Abschnitt 80 von verhältnismäßig niedrigem Profil verbunden sind, die maximale Höhe befindet sich dabei in der Nähe der Oberkante der Schiene 10 und tritt gegenüber dieser vorzugsweise um ein geringfügiges Maß C von ca. 6 bis 13 mm gemäß F i g. 6 zurück. Der Deckel 77 ist vorzugsweise ein einstückiges kräftiges Metallgußstück, das etwa um 45° geneigte Stirnflächen 81, 82 hat, die es ermöglichen, etwa mitgeschleifte Geräte abzuweisen und auf diese Weise einen gewissen Schutz für die Innenteile der Abtastvorrichtung bieten.

im allgemeinen nehmen der Raum innerhalb des Segments 79 das Vorverstärkergehäuse 74 und der Raum innerhalb des Abschnitts 80 von niedrigem Profil die horizontal ausgerichteten Teile des optischen Systems und die Längsleisten 66 und der Raum innerhalb des anderen Segments 78 weitere Teile der Abtastvorrichtung auf. In diesem ist auch die Durchlaßöffnung 83 für den Strahleneinfall entlang der optischen Achse 19 vorgesehen. Diese Öffnung 83 kann normalerweise mittels eines mechanischen Verschlusses 84 verschlossen sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist für den Verschluß eine Drehmagnetspule als Betätigungseinrichtung 85 vorgesehen, die von einer an einer Innenwand des Segments 78 befestigten Konsole getragen ist.

Durch die Eisenbahnwagenräder betätigte Schienenschalter, ähnlich der Kippschalter 32, 33 dienen mit einer geeigneten Speichereinrichtung dazu, den Verschluß 84 in geöffneter Stellung zu halten, solange ein Zug an der Einbaustelle der Abtastvorrichtung vorbeifährt. Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist innerhalb des Gehäuses der Abtastvorrichtung eine Einrichtung 86 zum Sammeln und Abscheiden von Schmutz und Staub vorgesehen, die eine Wabenanordnung aufweist, welche aus mehreren dünnwandigen länglichen Rohren 87 besteht, die dicht nebeneinander in paralleler Anordnung bleibend befestigt sind. In F i g. 7 ist der Abscheider 86 ein dichtes Bündel von

sieben solcher Rohre 87, die am oberen Ende vertikal abgeschnitten sind und mit geringem Spiel an der Hintcrscitc der Versehlußplatte 84 anliegen und an dem unteren Ende horizontal abgeschnitten sind und mit geringem Spiel an das Strahlenbündel heranreichen, das dem horizontal ausgerichteten Teil des optischen Systems zugeführt wird. Eine an der Hinterseite dieses Abscheiders 86 angeschweißte Konsole 88 bildet eine Einrichtung zum Verankern an der Magnetspule 85 oder ihrerTrageinrichtung.

Die Achse des Abscheiders 86 fällt mit der optischen Achse 19 zusammen, so daß die Wancldicke der Rohre 87 die einfallende Strahlung für die Abtastvorrichtung 73 so wenig wie möglich behindert. Auch sollte die Anordnung des Abscheiders 86 in der Längsrichtung so getroffen sein, daß er gegenüber der Einbaustcllc des Spiegels 75 wesentlich versetzt ist. Die I.agebeziehung ist am besten aus l· i g. 8 ersichtlich und dient dazu, -.lic optischen Teile soweit als möglich von Schmut/an-Siiiiiniliitippn frpiyiih:iltrn

Während des Vorbeifahrons eines Zuges auf der Schiene 10 ist der Verschluß 84 dauernd geöffnet. Während dieser Zeit treten heftige Wirbel von staubbeladener Luft auf. Der Zwischenraum zwischen den beiden Segmenten 78, 79 dient dazu, diesen direkten heftigen Luftstoß durch die Öffnung 83 zu unterbrechen. Der Abscheider 86 jedoch liegt in der Bahn dieser Luft, die möglicherweise in das Gehäuse eintreten kann. Die Wände der Rohre 87 bilden aber eine verhältnismäßig ausgedehnte Fläche, an der sich der Staub absetzen kann, so daß nur sehr wenig Staub außerhalb des Abscheiders 86 und innerhalb der Abtastvorrichtung vorhanden ist, der sich auf dem Spiegel 75 oder der Linse 71 niederschlagen könnte. An regnerischen Tagen schlägt sich der wesentliche Teil der Feuchtigkeit der verwirbelten Luft als Tröpfchen an den Wänden der Rohre 87 nieder, und diese fallen aus jedem Rohr 87 entlang Bahnen 89,89', 89" nieder, die von der untersten Kante jedes Rohres 87 bestimmt sind. Da diese Bahnen 89, 89', 89" gegenüber dem Spiegel 75 versetzt sind, können diese schmutzbeladenen Tropfen frei in eine Rinne 90 im Gehäuse 60 fallen, aus dem sie i'ber ein Sieb und einen Abfluß 91 abfließen können. Auf diese Weise wird in dem Abscheider 86 an trockenen Tagen Schmutz und Staub angesammelt, während sich an regnerischen Tagen der Abscheider 86 selbstreinigt. In der Praxis hat sich gezeigt, daß die Linsen 71 und der Spiegel 75 selbst bei den seltenen Gelegenheiten der regelmäßigen monatlichen Inspektionen und Nachprüfungen der Abtastvorrichtung relativ staubfrei sind.

Der Abscheider 86 kann auch in Motoröl getaucht werden, so daß für die Staubansammlung eine ausgedehnte klebrige Fläche geschaffen wird. Es hat sich gezeigt, daß diese Maßnahme so wirkungsvoll ist, daß die Notwendigkeit, die optischen Teile mehr als drei- oder viermal im Jahr zu reinigen, vermieden wird. Der Abscheider 86 selbst wird lediglich dadurch gereinigt, daß er in ein Lösungsmittel, beispielsweise Benzin, eingetaucht wird, bevor der Überzug mit reinem Motoröl wieder erneuert wird.

Ein weiteres Merkmal des Gehäuses der Abtastvorrichtung gemäß F i g. 4 besteht darin, daß die einander zugewendeten benachbarten Wände 92, 93 der höckerartigen Segmente 78, 79 konvex gekrümmt und im wesentlichen vertikal angeordnet sind. Es hat sich gezeigt, daß diese Formgebung zu einer maximalen selbstreinigenden Wirkung in dem Beobachtungsbereich zwischen den Segment-Höckern 78, 79 führt, so

daß uie Gefahr von Ansammlungen an Laub oder Schnee in diesem Bereich schnell beseitigt wird, wenn ein Zug vorbeifährt, Ferner weist die obere F-'lächc des AbschnitUs 80 von niedrigem Profil in entgegengesetzter Richtung geneigte, dachartige ebene Nachbarflii- <·, dien 94, 95 auf, die von einem länglichen, mittlren Grat 96 ausgehend abwärts geneigt sind.

An der Unterseite dieser Nachbarflächen 94, 95 haftend befestigte elektrische Heizelemente 97 können bei Schnee und Frost in Tätigkeit treten und zwischen m aufeinanderfolgenden Zügen hinderliche Schnee- und F.isansammlungen beseitigen. Natürlich flicHt das Schmelzwasser schnell aus allen Bereichen ab. in denen es möglicherweise die Sicht behindern könnte.

Weitere Heizelemente98,99 können auch an anderen \-, Stellen der Innenfläche der Gchüiisewiindc der Abtastvorrichtung vorgesehen sein, um Schnee- oder Fisansammlungen zu verhindern, insbesondere unlerhalb der oberen Wände der Segmente 78, 79. In dieser dertem Querschnitt zurückzuführen sein, in dem d : höchste Luftgeschwindigkeit an der Einschnürung und daher der niedrigste Druck an der Öffnung 83 entwickelt wird.

Wenn die Fläche 92 gekrümmt ist. ist vorzugsweise auch die VcrschluBplattc 84 gekrümmt und um die Achse der gekrümmten Fläche 92 beiseiteschwenkbar. Diese schwenkbare Anbringung des Verschlusses 84 ist durch eine stark ausgezogene, unterbrochene Verbindungslinie zwischen der Betätigungseinrichtung 85 uno dem Verschluß 84 schematisch angedeutet. Auf diese Weise wird es ermöglicht, tinB der .Staubabscheider 8Ί so nahe wie möglich an die Oflniing 83 heranreicht. Dies trifft insbesondere dann /u. wenn die Fläche, entlang welcher die Fnden der Rohre 87 in vertikaler Richtung abgeschnitten sind, in ähnlicher Weise gekrümmt ausgebildet ist.

(■!in besonderer Voneil der an der Schiene 10 fest angebrachten Vorrichtung gemäß Fig. 3 bis b besteht

HiUpriKlPt unirrlp ilir* Ahm«;! vnrrirhlurnr unrnäli -n\ <-l:irin /\·.%ί\ t\m riniici'h^ A^hc*-» ti\ /l*>r Vnrrii-li

F i g. 4 trotz .,chwerer Winterbedingungen störungsfrei betrieben. !"Hirch konkave Ausbildung dei Flächen 92, 93 und durch die nach dem Grat % fort gerichtete Neigung der ebenen Flächen 94, 95 bildet die vertikale Mittelebenc zwischen den Flächen 92, 9.3 die F.ngstcllc ?^ri eines aerodynamischen Profils in der Art eines Venturirohres. Bei Auftreten von Luftwirbcln, die durch vorbeifahrende Züge hervorgerufen werden, bleibt der Bereich in der Nähe des Verschlusses und seiner Öffnung 83 überraschenderweise von Schmutz- und Staubansammlungen im wesentlichen frei. Dies kann auf die »Venturirohrwirkung« des Abschnittes von verminbezug auf die feststehenden Schienenschalter 52, J3 selbst bei Vorhandensein von Verschiebungen der Schotterung oder bei Kricchbewegungen der Schienen 10 oder selbst bei seitlichen Verschiebungen der Schienen 10 unverändert festliegt. Wenn daher beim ersten F.inbau der Bereich festgelegt ist. in dem die Torschaltung geöffnet ist. bleibt dieser während der Lebensdauer der Vorrichtung unverändert und es brauchen keine Toleranzen für die Kriechbewegungen der Schienen 10 oder Verschiebungen derselben in irgendwelchen anderen Richtungen vorgesehen zu werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (30)

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum Feststellen tier Erwärmung von Achslagern mil ei.iem längsseits einer Schiene eines Gleisstückes angeordneten Heiöläufer-Deiektor, der beim Vorbeifahren eines Schienenfahrzeuges auf die Wärmestrahlen eines Lagerteiles anspricht, der sich axial außerhalb eines Lagerstützrahmens befindet und der ein wärmeempfindliches elektrisches Meßelement, das beim Auftreffen von Wärmestrahlen ein elektrisches Meldekennzeichen erzeugt, und ein optisches System aufweist, dessen optische Achse zur Abbildung der Wärmestrahlen auf das Meßelement schräg nach oben gegen den Lagerteil geneigt ist und etwa parallel zur Fahrtriehtung verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißläufer-Detektor an der Schiene (10) befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißläufer-Detekior mit einem Gehäuse(Ά; 60, 77) versehen ist, dessen Halterung fest mit der Schiene (10) verbindbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung lösbar an der Schiene (10) befestigbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung Schraubzwingen aufweist, die zum Befestigen an der Schiene (10) dienen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14; 60,77) in direkter Nachbarschaft so an der Schiene (10*, befestigbar ist, daß die optische Achse (19) ein Lagerteil (20') trifft, das sich zwischen dem betreffenden Rad (8) und dem betreffenden La|>er stützrahmen (5), d. h. hinter dem letztgenannten befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand D der optischen Achse (19) von der Spurlinie der Schiene (10) etwa 12,5 bis !7.5 cm beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse (19) um einen Winkel (λ) zwischen 42 und 48" von der Horizontalen nach aufwärts geneigt ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (22) der längs der optischen Achse (19) verlaufenden Abtastbahn der Wärmestrahlen etwa 1,27 cm beträgt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung zwei an der Schiene (10) befestigbare Konsolen (53; 61 62) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (53) eine Tragplatte (43), die mittels eines abgewinkelten Flansches (49) am Schienensteg (51) anschraubbar ist, und eine Stützplatte (44) aufweist, die unter dem Schienenfuß (48) hindurchführbar und mit einem abgewinkelien Flansch (52) an der anderen Seite des Schienensieges (51) anschraubbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (43) mit eier Stützplaltf (44) zusammengeschraubt ist und daß sich beide Platten auf den Schienenfuß (48) abstützen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9. dadurch i;e-

kennzeichnet, daß die Konsolen (61,62) einen sich an eine Kante des Schienenfußes (48) anlegbaren Arm und eine sich an die andere Kante des Schienenfußes (48) anlegbare Klaue (64) aufweisen, die schraubzwjngenartig zusammenspannbar sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung ein das Gehäuse (14) im wesentlichen aufnehmendes U-Profil (40) mit seitlich abstehenden Flanschen (41, 42) aufweist, die an den Konsolen (53) befestigt sind.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System im Gehäuse (60, 77) stoßgedämpft abgestützt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System an einem auf Längsleisten (66) und Querstreben (67, 68) bestehenden Rahmen befestigt ist, der an seinem Ende mittels elastischer, im wesentlichen horizontal und rechtwinklig zur Schienenlängsrichtung verlaufenden Wendeln (69) auf einer Gehäusegrundplatte (60) ahgesmi/t ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Gehäuse so weit bis über die Halterung erstreckt, daß die Gehäuseoberseite in an der Schiene (10) montiertem Zustand etwa 0,6 bis 1,3 cm unterhalb der Schienenobirkante befindet.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (77) derart U-förmig ausgebildet ist, daß die Stirnwände (81, 82) je einem von zwei in Längsrichtung im Abstand befindlichen und die U-Schenkel bildenden Gehäusesegmenten (78, 79) zugeordnet und eine Beobachtungsöffnung (83) zum Durchlassen der Wärmestrahlen an einer der einander zugewandten Innenwände (92, 93) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Innerwände (92, 93) etwa vertikal verlaufen und konvex nach außen gekrümmt sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der den U-Steg bildenden Gehäusefläche einen längsverlaufenden, mittigen, dachfirstartigen Grat (96) aufweist, von dem die Nachbarflächen (94, 95) in entgegengesetzte Richtungen nach auswärts und abwärts geneigt sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseiten der den U-Steg bildenden Nachbarflächen (94, 95) mit Heizelementen (97) versehen sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 — 20. dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseiten der den U-Schenkel-flnden entsprechenden Deckwändc mit Heizelementen (98, 99) versehen sind.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 — 21. dadurch gekennzeichnet, daß in dem mit der Beobachtungsöffnung (83) versehenen Gehäusesegment (78) das optische System und im anderen Gehäusesegment (79) die elektrische Meß- und Verstärkeranordnung des Detektors angeordnet ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 — 22, dadurch gekennzeichnet, daß in der optischen Achse (19) des optischen Systems hinter der Beobachtungsöffnung (83) und vor dem opti-

sehen System ein Staubabscheider (86) angeordnet ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 2J, dadurch gekennzeichnet, dall sich zwischen dem Staubabscheider (86) und der Beobachtungsöffnung (83) eine verstellbare Verschlußklappe (84) befindet.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daB der Staubabscheider (86) aus einem Bündel dünnwandiger paralleler Rohre (87) besteht, die geneigt angeordnet sind.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (87) am oberen Ende bir, dicht an die Beobachtungsöffnung (83) heranreichen.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß bei im wesentlichen vertikal verlaufender Beobachtungsöffnung (83) die oberen Enden der Rohre (87) vertikal abgeschnitten sind.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 — 27. dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden der geneigten Rohre (87) im wesentlichen horizontal abgeschnitten sind.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25—28, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Rohre (87) etwa 40 bis 50° beträgt.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 — 29, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Öffnung des Staubabscheiders (86) gegenüber einem Umlenkspiegel (75) des optischen Systems so weit versetzt ist, daß aus ihnen herausfallende Tröpfchen nicht auf den Umlenkspiegel (75) bzw. Teile des optischen Systems, sondern in eine Sammelstelle (90) gelangen.