DE2430986A1

DE2430986A1 - Messrahmen fuer fahrzeug zum pruefen der geometrischen eigenschaften von gleisen

Info

Publication number: DE2430986A1
Application number: DE2430986A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Matisa Materiel Industriel SA
Current assignee: Matisa Materiel Industriel SA
Priority date: 1973-07-16
Filing date: 1974-06-27
Publication date: 1975-02-06
Also published as: US3924460A; CH566883A5; FR2237794B1; AT331835B; FR2237794A1; GB1470347A; ATA384974A

Description

DR. ING. F. WUESTHOFE DU. K. ν. PEOHM ANN DK. ING, D. BEHRENS DIPL. ING. R. GOETZ

PATENTANWALT!;

8 MÜNCHEN SCIIWEIGEnSTRASSE TKLKFOK (080) 06 20 TELEX 5 24 070

PHOTEOTPATENT ΜϋΝΟΠΕΗ

1A-44 892

B e s c h. r. e. i bung zu der Patentanmeldung

Matisa Materiel Industriel S.A. Crissier, Schweiz

betreffend

Meßrahmeri für Fahrzeug zum Prüfen der geometrischen

Eigenschaften von Gleisen

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Messrahmen für Fahrzeug zum Prüfen der geometrischen Eigenschaften von Gleisen, der auf zwei Radachsen eines Drehgestelles des genannten Fahrzeuges abgestützt ist und Führungsorgane für Schienen- Tastelemente aufweist, welche zur Ermittlung der Schienenlage in der Gleisebene dienen.

Derartige Messrahmen sind bereits bekannt. Sie werden im allgemeinen in vier Punkten auf den vier Achsengehäusen der beiden Achsen eines Drehgestelles befestigt.

Durch eine derartige Befestigung wird"der Messrahmen gezwungen, die Bewegungen der beiden Achsen in bezug auf die Vertikalebene mitzumachen, wodurch dieser abwechselnden Torsionsspannungen ausgesetzt ist. Es ist daher erforderlich, eine genügend verformbare Ausbildung des Messrahmens vorzusehen, um zu vermeiden, dass dieser durch die Torsionsspannungen verformt und beschädigt wird. Es ist allerdings klar, dass infolge Ermüdungserscheinungen derartige Messrahmen eine verhältnismässig kurze Lebensdauer besitzen. Ausserdem beeinflusst die erforderliche verformbare Ausbildung die Genauigkeit der vorzunehmenden Messungen, da die Tastorgane für die Schienen nicht genügend fest und präzis auf den Führungsorganen befestigt werden können, um Verklemmungen zu vermeiden.

Allerdings befriedigt eine derartige verformbare Ausbildung des Messrahmens und dessen verhältnismässig einfache Befestigung auf den Achsengehäusen nur solange als die dem Messfahrzeug aufgezwungenen Arbeitsgeschwindigkeiten die Verwendung von Drehgestellen erlaubt, auf denen die beiden Achsen praktisch spielfrei in den festangeordneten Achsengehäusen gelagert werden konnten. Bei höheren Geschwindigkeiten ist es erforderlich, die Achsen mit einem gewissen seitlichen und achsialen Spiel in bezug auf das Chassis des Drehgestells zu lagern. Aus diesem Grunde sind die Achsen der bekannten Drehgestelle auf Achsengehäuse mit Kugelgelenk befestigt. Diese schmiegsamere Anordnung stellt allerdings zusätzliche Probleme, sowohl bei der Ausbildung des Rahmens selber, als auch in bezug auf die Genauigkeit der durchgeführten Messungen. In der Tat bewirkt der sich bei derartigen Achsengehäuse mit Kugelgelenk sich notwendiger weise ergebende Unterschied zwischen dem Schwenkpunkt und dem Befestigungspunkt des Rahmens, ausser neuer Torsionsspannungen an den Befestigungspunkten

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des Rahmens, auch noch Höhenunterschiede zwischen der Ebene des Messrahmens und der Ebene des Gleises bei jeder Schwingung der Achsengehäuse in der die geometrische Achse der Drehgestellachse enthaltenden Vertikalebene. Diese Höhenunterschiede bewirken·Fehlmessungen sowohl in der Gleisebene als in der in bezug auf das Gleis vertikalen Ebene. Die Unterschiede in der Gleisebene werden durch die Neigung bewirkt, welche üblicherweise durch die Kontaktfläche für die Tastorgane gegeben "ist, wodurch sämtliche Höhenverschiebungen derselben eine Verschiebung in der Gleisebene in bezug auf die Bezugsfläche des Gleisdrehpunktes zur Folge haben. Die Unterschiede in der Vertikalebene in bezug auf die Gleisebene ergeben sich wenn der Rahmen selber als Messbasis benutzt wird. Diesen,Nachteilen sind noch die Fehler hinzuzufügen, welche durch die Schwingungen des Messrahmens erzeugt werden, wenn dieser hohen Geschwindigkeiten ausgesetzt ist.

Trotzdem werden gegenwärtig gerade solche Messrahmen am häufigsten verwendet, da bis jetzt keine vorteilhafteren Lösungen vorgeschlagen worden sind.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung eines Messrahmens, welcher die vorgenannten Nachteile der bekannten Rahmen nicht aufweist.

Hierzu ist der eingangs genannte Messrahmen erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des stabilen und nicht verfofbaren Rahmens mit den beiden Radachsen des Drehgestelles einerseits in zwei Punkten auf zwei Lager erfolgt, die in Abstand voneinander auf der einen Radachse zwischen den Rädern angeordnet sind, und andererseits in einem dritten Punkt auf einem dritten Lager, das auf einer zweiten Radachse, ebenfalls zwischen den Rädern angeordnet ist, dass die Befestigung des Rahmens auf mindestens- einem der genannten Lager nicht fest ist und eine Auslenkung des Befestigungspunktes des Rahmens in einer vorbestimmten Grenze und in einer Ebene ermöglicht, die parallel zur Gleisebene liegt, dies insbesondere mit Hilfe eines mit dem Lager verbundenen Schiebers, und dass zur Befestigung des Rahmens in seinem dritten Punkt auf dem dritten Lager der zweiten Radachse ein Kugelgelenk vorgesehen ist.

Der solchermassen mit den beiden Achsen des Drehgestelles verbundene Messrahmen wird durch die Verformungen in der Gleisebene nicht beeinflusst. in<>ige

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des Fehlens einer Verbindung mit den Kugelgelenk- Gehäusen ist seine Höhenlage in bezug auf die Gleisebene unveränderbar. Schlussendlich kann infolge der durch die Dreipunktverbindung möglichenstarröiKonstruktion eine bestmögliche Einstellung zwischen den Tastorganen für die Schienen und deren Führungsorgane bewirkt werden.

Im Hinblick auf diese neuen Wirkungen, erhält der erfindungsgemässe Messrahmen in bezug auf bekannte Rahmen eine längere Lebensdauer, da durch Torsionsspannungen hervorgerufene Ermüdungserscheinungen ausbleiben. Der Messrahmen selber bildet auch eine vorzügliche feste Messbasis, die genaue Messungen ermöglicht.

Insbesondere ist es vorteilhaft, auf den Lagern des Messrahmens eine Messbasis für die Ermittlung der Schienenlagen in bezug auf die Vertikalebene des Gleises fest anzuordnen. In diesem Falle befindet sich die ideale Lage jedes Bezugsorganes für die Schienenlage senkrecht zum Kontaktpunkt jedes Rades mit der Schiene, und zwar oberhalb des genannten Rades.

Ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, sind verschiedene Ausführungsvarianten des Erfindungsgegenstandes denkbar, je nachdem die Organe (Kugelgelenke und Schieber), welche die Bewegungen der beiden Achsen in bezug aufeinander ermöglichen, auf verschiedene Lager verteilt oder auf einem einzigen Lager angeordnet sind.

Obschon diese verschiedenen Ausführungen zur Erzielung gleicher Wirkungen beitragen können, wird vorzugsweise die zweite Ausführungsvariante, bei welcher das Kugelgelenk und die Gleitschiene auf einem gleichen Lager angeordnet sind, verwendet, da diese Ausführung einfach und wirtschaftlich ist.

Ein bevorzugtes Ausführungebeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1, 2 und 3 eine Seitenansicht, eine Draufsicht und eine

Vorderansicht des Messrahmens und

Fig. 4 . einen Querschnitt durch die Gelenkvorrichtung

des Messrahmens auf dem dritten Lager, aus dem

409886/0376 auch Einzelheiten dee Zusammenbaues vom Kugel

gelenk und der Gleitschiene ersichtlich sind.

Vom Drehgestell sind absichtlich nur die Räderachsen 1 und 2 mit feinen Strichen dargestellt, um den mit Breitstrichen gezeigten Messrahmen 3 nicht zu überlasten.

Der Messrahmen 3 besteht aus -im Querschnitt rechtwinkligen Profilelementen, die miteinander verschweisst sind. Vom Rahmen aus erstrecken sich zwei zueinander parallel verlaufende Arme 4 und 5 zur Räderachse 1 sowie zwei zusammenlaufende Arme 6 und 7 in Richtung zur Räderachse 2.

Die Enden der beiden parallelen Arme 4 und 5 sind mit Hilfe von Bolzen fest mit TrägeraLeraenten 8, 8¹ bzw. 9» 9' verbunden, welche Trägerelemente mit zwei Stützhülsen Io und 11 der Lager 12"und 13 verschweisst sind. Diese beiden Lager 12 und 13, wobei in der Figur 1 lediglich das Lager 12 sichtbar ist, bestehen aus zwei zusammenfügbaren Halften und sind auf zwei zu diesem Zwecke auf der Welle 14 der ersten Radachse 1 speziell bearbeiteten Stellen angeordnet, und zwar in unmittelbarer Nähe der Räder 15, 16 dieser Radachse und zwischen den genannten Rädern. Diese Anordnung auf den Lager- Stützhülsen Io und 11 ist in der Figur 3 dargestellt.

Am Schnittpunkt der beiden Arme 6 und 7 sind zwei zueinander parallel verlaufende Fortsätze 17 und 18 angeschweisst, welche in ein Gelenk greifen, das anhand der Figur 4 noch naher erläutert wird. Das genannte Gelenk ist in einem Getriebekasten 19 angeordnet, der mit Hilfe von Bolzen fest mit zwei Trägern 2o und 2ο¹ verbunden ist, welche Träger mit einer dritten Stützhülse 21 für das Lager 22 verschweisst sind. Dieses Lager 22 ist ebenfalls aus zwei Hälften zusammengesetzt und auf einem speziell hierzu bearbeiteten Teil der Welle 23 der Radachse 2 und zwischen den beiden Rädern 24 und 25 angeordnet.

In der Mitte des Messrahmens sind die Führungsorgane für die Tastelemente der

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Schienen dargestellt, welche Elemente zur Ermittlung der Schienenlage in bezug auf die Schienenebene dienen. Die Führungsorgane werden im dargestellten Ausführungsbejapiel von zwei zueinander parallel verlaufenden Rohren 26 und 27 gebildet, auf denen die Tastelemente verschiebbar geführt sind.

Die Taetelemente, die nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden» aind

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zur Vermeidung einer unnötigen Ueberlastung der Zeichnung nicht dargestellt worden. Sie können an sich bekannter Bauart sein und zum Anliegen an die Innenränder der beiden Schienenstränge ausgebildet sein.

In der Figur 4 ist ein Schnitt durch den Getriebekasten 19 dargestellt, der aus einem rechtwinkligen Gehäuse besteht. Die beiden Fortsätze 17, 18 des Hessrahmens stützen sich auf die Achse 28 eines Kugelgelenkes 29 ab, das in einem bestimmten funktioneilen Abstand durch Zwischenlagen Jo und 31 gehalten ist. Die Achse 28 wird mittels Segerringe 32 und 33 gehalten.

Das Kugelgelenk 29 ist in einem Lagerring 34 frei drehbar/ das in einem Schieber 35 fest angebracht ist, vcn dem in der Figur zwei parallel zueinander verlaufende Teile 36 und 37 sichtbar sind. Diese beiden Teile liegen zwischen zwei Gleitschienen 38, 39, von denen die eine 38 am Boden des Getriebekasten 19 vorgesehen und die andere 39 mit Hilfe einer Federanordnung 40, 41 gegen den Schieber gedrückt wird. Der Federdruck ist mit Hilfe von Schrauben 42, 43 einstellbar, die in genügender Anzahl vorgesehen sind, um eine im wesentlichen gleichmäßige Anpreßkraft auf die gesamte Tragfläche der Schieberteile ausüben zu können.

Bin· bestimmtes Spiel ist einerseits in vertikaler Richtung zwischen den Schieberteilen 36 und 37 und den Fortsätzen 17, 18 des Rahmens vorgesehen, um die freie Bewegung des Kugelgelenkes zu gewährleisten. Andererseits ist ein Spiel quer in bezug auf die Schieber-Kugelgelenkeinheit und die senkrechten Wände des Getriebekastens vorgesehen. Dieses Spiel ermöglicht eine genügende seitliche Auslenkung dieses dritten Verbindungspunktes vom Messrahmen. Schlussendlich ist ein Spiel in Längsrichtung des Gleises vorgesehen, und zwar zwischen der Länge des Schiebers und die Anschläge der Gleitschiene.

Diese Spiele werden in Abhängigkeit der Lagenänderungen einer Radachse in bezug auf die andere bestimmt, und zwar in den üblichen Grenzen beim Betrieb der Anlage.

Zwei Lappen 44 und 45 sind mit dem oberen Teil des Getriebekastens 19 verbun den, ua dessen Befestigung mittels Bolzen an den Trägern 2o und 2o* der Lager-Stütshülae 21 (fig* 1 und 2) zu ermöglichen. Schluaaendlich muse diese Lager-

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Stützhülse 21 in eine Drehwinkellage feststellbar sein, derart, dass die Ver-. schiebeebene des Schiebers immer im wesentlichen parallel zur Rollebene der Schienen liegt. Das hierzu erforderliche Mittel ist nicht dargestellt worden, da dieses sich notwendigerweise auf das Chassis des Drehgestelles, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist, abstützen muss. Zudem ist das genannte Mittel an sich bekannter Bauart und liegt im Rahmen des fachmännischen Könnens. Beispielsweise könnte es durch ein Ortscheit gebildet sein, das einerseits fest mit der Lager-Stützhülse und andererseits gelenkig mit einem festen Teil des Drehgestelles verbunden wäre.

In den Figuren 1, 2 und 3 sind Bezugsorgane 46 und 47 für die Höhenlage der Schienen des Gleises dargestellt. Diese Bezugsorgane sind mit Hilfe von Trägern 48 und 49 fest mit den Trägerhülsen 10,11' der Lager 12,13 verbunden, und zwar in einer solchen Lage, dass ihre Mess- Bezugspunkte 5o und 51 genau senkrecht zum Kontaktpunkt der beiden Räder 15 und 16 mit den Schienen 52 und 53 des"Gleises zu liegen kommen.

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Claims

Patentansprüche

Meßrahmen für Fahrzeug zum Prüfen der geometrischen Eigenschaften von Gleisen, der auf zwei Radachsen eines Drehgestelles des genannten Fahrzeuges abgestützt ist und Führungsorgane für Schienen-Tastelemente aufweist, welche zur Ermittlung der Schienenlage in der Gleisebene dienen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des stabilen und nicht verformbaren Rahmens (3) mit den beiden Radachsen (1, 2) des Drehgestelles einerseits in zwei Punkten auf zwei Lager (12, 13) erfolgt, die in Abstand voneinander auf der einen Radachse (1) zwischen den Rädern (15, 16) angeordnet sind, und andererseits in einem dritten Punkt auf einem dritten Lager (22) , das auf einer zweiten Radachse (2), ebenfalls zwischen den Rädern (24, 25) angeordnet ist, daß die Befestigung des Rahmens (3) auf mindestens einem der genannten Lager (22) nicht fest ist und eine Auslenkung des Befestigungspunktes des Rahmens in einer vorbestimmten Grenze und in einer Ebene ermöglicht, die parallel zur Gleisebene liegt, dies insbesondere mit Hilfe eines mit dem Lager (34) verbundenen Schiebers (35), und daß zur Befestigung des Rahmens in seinem dritten Punkt auf dem dritten Lager der zweiten Radachse ein Kugelgelenk (29) vorgesehen ist.
2. Meßrahmen nach Anspruch 1 mit einer Meßbasis für die Ermittlung der Lage der Schienen in einer zur Gleisebene senkrechten Ebene, dadurch gekennzeichnet , daß diese Basis fest mit den Lagern (12, Ί3) des Meßrahmens (3) verbunden ist und

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daß jedes Bezugsorgan (46, 47) für die Schienenlage dieser Basis senkrecht zum Kontaktpunkt jedes Rades (15,16) mit der Schiene (52, 53) und oberhalb des genannten Rades liegt.
3. ." Meßrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekenn ζ eichn e t , daß er einerseits fest auf den beiden Lagern ( 12, 13) der ersten Radachse (1) des Drehgestelles befestigt ist und daß andererseits das Kugelgelenk (29) am dritten Befestigungspunkt auf dem dritten Lager (22) der zweiten Radachse (2) spielfrei in einem Schieber (35) angeordnet ist, der zwischen zwei Gleitschienen (38 und 39) verschiebbar ist, deren Gleitebene parallel zur Rollebene des Gleises liegt.

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