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Schienenprüfwagen Die Erfindung bezieht sich auf einen Schienenprüfwagen
mit einem am Wagenkasten drehbar und quer-verschieblich angeordneten, durch mindestens
einen Radsatz spurgeführten Prüfgestell.
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Bei Schienenprüfwagen müssen der oder die Prüfköpfe -zumeist Ultraschall-Prüfköpfe
- unabhängig von örtlichen Schwankungen in der Spurweite des Gleises durch den Radsatz
des Prüfgestells ständig mit gleichbleibend genauer Ausrichtung zur Schienenmitte
sicher geführt werden, und zwar vor allem auch beim Durchfahren enger Kurven mit
hoher Geschwindigkeit. Dies ist mit Schienenprüfwagen, die nur geringe Querbewegungen
des Prüfgestells zulassen, nicht möglich.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schienenprüfwagen zu schaffen,
der in mechanisch einfacher Weise eine große Querbeweglichkeit des Prüfgestells
ermöglicht und zugleich auch bei hohen Geschwindigkeiten und beim Durchfahren enger
Kurven die erforderliche Entgleisungssicherheit für die spurkranzgeführten Prüfgestell-Laufräder
gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Schienenprüfwagen der
eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß zwischen dem Wagenkasten und dem Prüfgestell
in Querrichtung entgegengesetzt zueinander geneigte, vorgespannte Druckfederbeine
angeordnet sind.
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Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schienenprüfwagen wird durch
die besondere Anstellung der Druckfederbeine
zusätzlich zum Eigengewicht
des Prüfgestells eine auch bei größeren Querauslenkungen des Prüfgestells im wesentlichen
gleichbleibende, massefreie Erhöhung des Raddrucks, mit dem die Prüfgestellräder
senkrecht/an Vie AcXiene gedrückt werden, erreicht, ohne daß durch die Druckfederanordnung
zugleich die zur Querführung des Prüfgestells maximal erforderlichen Richtkräfte,
die zwischen den Spurkränzen der Prüfgestell-Radsätze und den Schienenflanken im
Sinne eines Aufkletterns der Laufräder wirksam sind, zunehmen. Hierdurch wird das
Prüfgestell auch unter extremen Betriebsbedingungen noch mit ausreichend hoher Entgleisungssicherheit
geführt, selbst wenn die Prüfgestell-Radsätze als Losradsätze mit veränderlicher
Spurweite ausgebildet sind, deren Laufräder aus Gründen einer exakten Prüfkopfführung
zum Ausgleich von Schwankungen in der Gleisspurweite ständig an der Schiene anlaufen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Federbeine
paarweise V-förmig mit in der Mittelstellung des Prüfgestells entgegengesetzt gleich
großen, horizontalen Druckkraftkomponenten angeordnet, wodurch neben einem platzsparenden
Einbau der Federbeine eine mit zunehmender Auslenkung des Prüfgestells aus der Mittellage
- geringfügig - anwachsende Rückstellkraft erzielt wird, die beim Durchfahren einer
Kurve den zwischen den bogenäußeren, infolge der Fliehkraft stärker belasteten Laufrädern
des
Prüfgestells und der Schiene wirksamen Richtkräften entgegenwirkt
und somit die Entgleisungssicherheit weiter erhöht. In diesem Fall sind zweckmäßigerweise
zwei Federbeinpaare beidseitig im gleichen Abstand von der Prüfgestell-Längsachse
angeordnet, um bei gedrängter Bauweise mehrerer Federbeine eine gleichförmige Verteilung
der Federkräfte auf die Prüfgestellräder zu erzielen.
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Um die Größe und Richtung der Federkräfte zu beeinflussen, sind die
Federbeinpaare vorzugsweise in Längsrichtung des Prüfgestells entgegengesetzt zueinander
geneigt.
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Im hinblick auf eine höhere Laufruhe und Stabilisierung des Prüfgestells
in der parallel zur Längsachse des Wagenkastens ausgerichteten Lage sind die Federbeinpaare
zweckmäßigerweise in Längsrichtung des Prüfgestells versetzt zueinander im gleichen
Abstand von der Prüfgestellmitte angeordnet.
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Aus Platzgründen empfiehlt es sich, die Federbeine mit ihren divergenten
Enden am Wagenkasten anzulenken.
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Außer durch den Neigungswinkel der Federbeine in Quer-und ggf. auch
Längsrichtung des Prüfgestells und durch die Federkennlinie lassen sich die von
den Federn Jeweils aufgebrachten Vertikal- und Horizontalkräfte
auch
dadurch beeinflussen, daß die Vorspannung der Federbeine einstellbar ist.
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Die Federbeine können zwar als regelbare Gasfedern mit einer irgend
erwunschten Federkennlinie ausgebildet sein, jedoch lassen sich im allgemeinen ausreichend
gute Federkennlinien mit einem geringeren Bauaufwand zweckmäßigerweise dadurch erzielen,
daß die Federbeine mechanische, an ihren Enden am Prüfgestell bzw. Wagenkasten angelenkte
Teleskop-Federbeine sind.
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Um im Hinblick auf eine exakte Prüfkopfführung sicherzustellen, daß
die Prüfgestellräder an den Schieneninnenflanken anlaufen und somit der Prüfvorgang
nicht durch Schwankungen im Gleisspurmaß gestört wird, ist der Prüfgestell-Radsatz
vorzugsweise als federnd auseinander gedrückter Losradsatz veränderlicher Spurweite
ausgebildet.
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Um Prüffehler infolge von Längsbewegungen des Prüfgestells gegenüber
dem Wagenkasten auszuschalten und die in Fahrtrichtung wirkenden, z. T. erheblichen
Trägheitskräfte des Prüfgestells unter Überbrückung der Federbeine in den Wagenkasten
einzuleiten, sind zur im wesentlichen längsspielfreien Führung des Prüfgestells
am Wagenkasten vorzugsweise zwei an ihren voneinander abgekehrten Enden schwenkbar
am Wagenkasten angebrachte, gegensinnig wirkende
Lenker vorgesehen,
die an ihren einander zugekehrten Enden durch einen mittig am Prüfgestell angelenkten
Ausgleichshebel drehbar miteinander verbunden sind.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden,
beispielsweisen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen: Fig.
1 eine schematische Seitenansicht eines Schienenprüfwagens; Fig. 2 die Stirnansicht
des Prüfgestells einschl.
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einer V-förmigen Federbeinanordnung in schematischer Darstellung;
Fign. 3a bis verschiedene Ausführungsformen der Feder-3d beinanordnung in ebenfalls
stark vereinfachter Darstellung; und Fig. 4 die Aufsicht des Prüfgestells.
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Am Schienenprüfwagen 2 ist mittig zwischen dessen Laufgestellen 6,
8 am Wagenkasten 4 ein Prüfgestell 10 über Lenker 24 in Längsrichtung spielfrei,
in Querrichtung jedoch verschieblich angeordnet und durch kombinierte Radsätze 14
geführt. Das Prüfgestell 10 trägt die Prüfköpfe 16, beispielsweise Ultraschall-Prüfköpfe,
die während
des Prüfvorgangs durch die Radsätze 14 zentrisch zur
Schienenmitte ggf. unter Anlage an der Schiene geführt werden. Das gesamte Prüfgestell
io einschl. der Radsätze 14 und der Prüfköpfe 16 kann durch eine nicht gezeigte
Hubvorrichtung aus dem Gleis gehoben und am Wagenkasten 4 verriegelt werden.
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Zur entgleisungssicheren Führung des Prüfgestells 10 sind zwischen
den Wagenkasten 4 und dem Prüfgestellrahmen 12 zwei vorgespannte Druckfederbeinpaare
20, 22 angeordnet, Xentgegengesetztß die jeweils aus in Querrichtung V-förmig geneigten,
einerseits am Wagenkasten 4 und andererseits am Prüfgestellrahmen 12 angelenkte
Federbeinen 20a, 20b bzw. 22a, 22b bestehen. Durch die Vertikalkomponente der Federkräfte
wird der einem Aufklettern der Radsätze 14 entgegenwirkende Raddruck und somit die
Entgleisungssicherheit er-Horizontal/ höht, während sich die / komponenten der Federbeinkräfte
in der Mittelstellung des Prüfgestells 10 aufheben.
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Durch geeignete Wahl des Neigungswinkels der Federbeine in Querrichtung
werden Größe und Verlauf der Vertikal-und Horizontalkomponenten der Federkräfte
festgelegt, derart, daß die die Entgleisungssicherheit erhöhende Vertikalkomponente
der Federbeinkräfte bei einer Querverschiebung des Prüfgestells 10 über den gesamten
Verschiebebereich im wesentlichen gleichbleibt und eine mit wachsender Querauslenkung
des Prüfgestells 10 allmählich zunehmende Rückstellkraft
von den
Federbeinpaaren 20, 22 auf das Prüfge stell 10 ausgeübt wird.
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Die Fign. 3a bis 3d zeigen in der Seitenansicht verschiedene Möglichkeiten
der Anordnung der Federbeinpaare 20, 22.
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Gemäß Fig. 3a sind beide Federbeinpaare 20, 22 in Längsrichtung mittig
am Rahmen 12 des Prüfgestells 10 angelenkt, während sie gemäß Fig. 3b in Längsrichtung
des Prüfgestells mit gleichen Abständen von der Prüfgestellmitte versetzt zueinander
angeordnet und gemäß den Fign.
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3c und 3d noch zusätzlich in Längsrichtung des Prüfgestells 10 entgegengesetzt
zueinander geneigt sind. Außer durch die Federkennlinie und die vorzugsweise eirstellbare
Federvorspannung läßt sich durch die verschiedenartige Anordnung der Bederbeinpaare
20, 22 der Verlauf der von der Federbeinanordnung 20, 22 insgesamt aufgebrachten
Federkraft nach Größe und Richtung variieren.
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Die Anlenkung des Prüfgestells 10 am Wagenkasten 4 sowie die Ausbildung
der kombinierten Prüfgestell-Radsätze werden 14 anhand der Fig. 4 näher erläutert.
Am Prüfgestellrahmen 12 ist in Längsrichtung 28 und Querrichtung 30 mittig ein Zapfen
52 befestigt, an dem ein Ausgleichshebel 26 schwenkbar gelagert ist, der mit den
Enden der gegensinnig wirkenden Lenker 24 drehbar verbunden ist, die über nicht
gezeigte Gelenke am Wagenkasten 4 angebracht
sind. Durch diese
Anlenkung wird erreicht, daß der Mittelzapfen 52 senkrecht zur Längsachse des Wagenkastens
4 verschieblich und in Längsrichtung spielfrei geführt wird.
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Spiegelsymmetrisch zum Mittelzapfen 52 sind am Rahmen 12 ferner die
Druckfederbeine 20a, 20b bzw. 22a, 22b mit ihren unteren Enden angelenkt.
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Die Führung der Prüfköpfe 16 und des Rahmens 12 an der Schiene erfolgt
durch zwei kombinierte, spurkranzgeführte Radsätze 14 mit Laufrädern 32 veränderlicher
Spurweite, die in Achsrichtung federnd auseinander gedrückt werden und mit ihren
Spurkränzen an der Schienenfahrkante anlaufen, um dadurch die Prüfköpfe 16, die
einstellbar an in Querrichtung bewegungsschlüssig mit den Laufrädern 32 gekoppelten
Prüfkopfträgern 48 gehaltert sind, unabhängig vom jeweiligen Spurspiel des Gleises
in exakt gleichbleibendem Abstand zur Schienenmitte zu halten.
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Zur Sicherstellung der Spurführung beim Befahren von Weichen und Kreuzungen
ist jedem Laufrad 32 über eine gekröpfte Achse 36 ein Leitrad 34 mit konstantem
Rad-Scheibenabstand zugeordnet, das normalerweise freiläuft, das zugehörige Laufrad
32 jedoch spurtreu durch die Herzstückliicken führt. Die über eine Querstrebe 42
starr miteinander verbundenen Achsschenkel 38, 40 jeder ge-
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kröpften Laufrad-Leitradachse/sind Jeweils über Kugelführungsbuchsen 44 querverschieblich
am Rahmen 12 gelagerte und zwischen dem Rahmen 12 und den Querstreben 42 sind jeweils
Druckfedern 46 eingesetzt, durch die die Laufräder 32 Jedes kombinierten Losradsatzes
14 einzeln axial an die Schienenfahrkante angedrückt und die zwischen Schiene und
Laufrad wirksamen Richtkräfte an das Prüfgestell 12 übertragen werden. Durch Anschläge
50 wird die Querverschiebung zwischen den Laufrad-Achsschenkeln 38 und dem Rahmen
12 begrenzt.
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e Zum Befahren von 120 m-Kurventrägt die Querbeweglichkeit des Prüfgestells
10 bezüglich des Wagenkastens 4 ca. 50 mm.
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Für ein Prüfgestell mit einem Gesamtgewicht von etwa 3000 kp wurden
vier Druckfederbeine in der Anordnung gemäß den Fign. 2 und 3 b mit einer Federkonstanten
von etwa 0,7 kp/mm und Jeweils einem Neigungswinkel von etwa 500 gegenüber der Querrichtung
sowie einer Federkraft von etwa 30 kp in der Mittelstellung des Prüfgestells gewählt,
wobei die Federbeinlänge in dieser Stellung 1000 mm betrug.
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- Patentansprüche -