DE2524974A1 - Messeinrichtung - Google Patents

Description

WILHELM HEGENSCHEIDT 2 52497 A

GESELLSCHAFT MBH
514 Erkelenz
Neußer Straße 3

Meßeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zu Ermittlung der Abstandsmaße und der Abstandsmaßdifferenzen der beiden Eisenbahnräder eines Eisenbahnradsatzes mit mittig zu den Bezugskanten des Radsatzes liegender Meßbasis.

Um die gewünschten Laufeigenschaften und die gewünschte Laufsicherheit eines Eisenbahnradsatzes zu erreichen, ist es unabdingbare Voraussetzung, bestimmte, als zweckmäßig erkannte Toleranzen der Maße eines Radsatzes einzuhalten. Dies ist Aufgabe der Radsatzfertigung und der Radsatzinstandhaltung.

Die zuverlässige Kenntnis der Ist-Maße eines gelaufenen und aufzuarbeitenden Radsatzes ist Voraussetzung für eine wirtschaftliche Aufarbeitung. Neben den Angaben der Profilabweichung und der Durchmesserdifferenz der beiden Räder eines Radsatzes ist vor allem das Abstandsmaß der beiden Räder eines Radsatzes von entscheidender Bedeutung. Dies ist sicher ohne weiteres einleuchtend. Von ebenso großer Bedeutung aber ist auch die axiale Lage der beiden Radscheiben eines Radsatzes auf der Radsatzwelle. Der einwandfreie Lauf eines Drehgestells und damit eines ganzen Zuges auf der Schiene kann nur gewährleistet werden, wenn alle Räder der Radsätze links und rechts einer gleichermaßen für Gleis, Radsatz und Drehgestell gültigen vertikalen Symmetrieebene innerhalb einer vorgegebenen Toleranz gleiche Lage einnehmen. Da das Abstandsmaß der beiden Räder eines Radsatzes unabhängig von der Symmetrieebene aber auch mit einer Abstandstoleranz belegt ist, würde eine Toleranzangabe des Abstandes zwischen einem einzelnen Eisenbahnrad und der genannten Symmetrieebene wegen der Oberbestimmung

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keine verwertbare Aussage mehr geben. Hier ist vielmehr die Symmetrieabweichung von Bedeutung, d.h. die Differenz der beiden Abstandsmaße jedes Rades zur Symmetrieebene darf eine vorgegebene Toleranz nicht überschreiten.

Die auf den Radsatz während des Betriebes einwirkenden äußeren Kräfte verursachen sehr häufig eine Schiefstellung der Räder eines Radsatzes auf der Radsatzachse. Die Räder eines Radsatzes laufen dann also nicht mehr genau plan, sondern "taumeln". Auch diese Taumelbewegung darf ein gewisses vorgegebenes Maß nicht überschreiten. Die Taumelbewegung eines Radsatzes wird Planlaufabweichung genannt. Ihr Kurzzeichen ist "G". Das innere Abstandsmaß der beiden Radscheiben eines Radsatzes, also das Maß zwischen den beiden "Radreifenrücken", trägt das Kurzzeichen "Ar". Der Abstand der Radreifenrücken der beiden Räder von der idealen Mittenebene wird mit Ar1 bzw. Ar 2 bezeichnet.

Es sind Meßeinrichtungen bekannt geworden, die auf der Basis des DT-PS 1 219 244 arbeiten, bei denen die Bezugskanten an der Radsatzwelle optisch anvisiert werden und so durch Halbierung des Abstandes zwischen den beiden Bezugskanten einer Radsatzachse die ideale Mittenebene gefunden wird, die auch gleichzeitig Mittenebene für Drehgestell und Schiene ist. Mit dieser Meßvorrichtung wird bei langsam rotierendem Radsatz das von der Lage der Mittenebene unabhängige Abstandsmaß zwischen den beiden Radscheiben (Ar) optisch vermessen. Wegen einer eventuellen Taumelbewegung einer oder beider Radscheiben muß hierbei ein Ar-Minimum und ein Ar-Maximum sowie die Größe der Taumelbewegung jedes Rades (2G) festgestellt werden. Das Maß Ar kann mit der genannten Meßeinrichtung aber nur dann gemessen werden, wenn die beiden Räder eines Radsatzes präzise plan laufen. Treten Planlaufabweichungen auf, so müssen diese gemittelt werden, und es wird auch nur ein mittleres Ar aber keinesfalls ein Ar max. gemessen. Da die Planlaufabweichung der beiden Räder in verschiedenen Phasenlagen liegt, kann das tatsächlich auftretende Ar max. auch rechnerisch nicht ermittelt werden.

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Die für die Laufeigenschaften so wichtige Symmetrielage der beiden Radscheiben eines Radsatzes zur idealen Mittenebene wird dadurch festgestellt, daß das Ar1 min. und das Ar 1 max. sowie das Ar2 min. und das Ar 2 max. optisch vermessen wird und danach Ar1 min. minus Ar2 max. bzw. Ar1 max. minus Ar2 min. rechnerisch ermittelt wird. Die sich so ergebende Differenz, genanntΔΑγ, kann aber die tatsächliche Situation nicht beschreiben. Die vorgegebene Größe für ΔAr muß in jeder radialen Ebene eingehalten werden, da auch die Berührungspunkte der Räder eines Radsatzes mit dem Schienenpaar in stets gleicher, radialer Ebene liegen. Es ist aber keineswegs gesagt, daß beispielsweise dem Minimum von Ar1 auch das Maximum von Ar2 gegenüber liegt. Dies ist aber zwingend erforderlich, wenn die Aussage des Rechen- und Meßergebnisses, welches mit der genannten, bekannten Vorrichtung erzielt wird, richtig sein soll.Läge also beispielsweise einem Ar1-Minimum ein gleich großes Ar2-Minimum genau gegenüber, also in gleicher Phasenlage und wären die beiden Minima und auch die beiden Maxiaa, gleich groß, so ist ganz offensichtlich ΔΑγ gleich Null. Das Meß- und Rechenergebnis unter Zuhilfenahme der genannten, bekannten Vorrichtung jedoch ergibt wegen des unabhängig von der Phasenlage durchgeführten Maxima-Minima-Vergleiches einen ΔΑτ-Wert ungleich Null.

Mit der DT-PS 1 142 184 ist ein Meßverfahren und eine Einrichtung zum Messen der Radsätze von Schienenfahrzeugen bekanntgeworden, mit der es ebenfalls möglich ist, die ideale Mittenebene des zu vermessenden Radsatzes festzustellen. Es werden hier im Gegensatz zur erstgenannten Meßeinrichtung die festzustellenden Maße des Radsatzes jedoch nicht optisch, sondern mechanisch ermittelt. Hierbei werden die entsprechenden Meß- und Justiermittel von einer Programmsteuerung gesteuert. Die Meßergebnisse jedoch weisen die gleichen Nachteile wie die der weiter oben genannten optischen Vermessung auf, weil auch hier die Phasenlage der möglicherweise schrägstehenden Radscheiben auf der Radsatzachse nicht berücksichtigt wird.

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Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Meßeinrichtung vorzuschlagen, mit der es möglich wird, die Abstandsmaße eines Radsatzes, so weit erforderlich^ausgehend von der idealen Mittenebene, zu messen und die Maxima und Minima in richtiger Phasenlage festzustellen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch auf einem gemeinsamen Träger angeordneter, vorzugsweise mechanischer Wegmeßelemente und einem in Wirkverbindung mit den Wegmeßelementen stehenden zweiseitigen Hebel, wobei der zweiseitige Hebel einerseits und der gemeinsame Träger für die Wegmeßelemente andererseits je mit sich gegenüberliegenden, wenigstens angenähert parallel zur Radsatzachse angeordneten Taststiften mittelbar oder unmittelbar in Wirkverbindung stehen.

Durch die so beschriebene erfindungsgemäße Meßeinrichtung wird es erstmals möglich, die Minima- und Maximawerte der Größen Ar und AAr in jeweils richtiger Phasenlage zuverlässig, ohne Zwischenschaltung einer Rechenoperation, zu messen und in einfachster Weise abzulesen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die erfindungsgemäße Meßeinrichtung mit weiteren, vorzugsweise mechanischen Wegmeßelementen ausgerüstet, wobei jedes Wegmeßelement mit einem zugeordneten Taststift mittelbar oder unmittelbar in Wirkverbindung steht. Durch diese Maßnahme ist es vorteilhafterweise möglich, die Bewegung des einzelnen Taststiftes abzufragen und so die Planlaufabweichung jedes einzelnen Rades zu ermitteln.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe kann weiterhin dadurch gelöst werden, daß an sich bekannte elektronische, digitale oder analog arbeitende Weggeber mittelbar oder unmittelbar ein Eingangssignal von sich gegenüberliegenden Fühlelementen, die die absolute Lage und die Planlaufabweichung der Radscheiben eines Radsatzes abfragen, erhalten und die elektronischen Weggeber Ausgangssignale abgeben, die unter Beachtung ihrer Vorzeichen während einer Meß-

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phase eines zu vermessenden Radsatzes in einem ersten Rechner fortlaufend addiert und in einem zweiten Rechner fortlaufend subtrahiert werden. Hier wird also das der Erfindung zugrunde liegende Problem anstatt, wie in der ersten erfindungsgemäßen Version vorgeschlagenen, mit mechanischen, nunmehr mit elektronischen Mitteln gelöst. Die hier vorgeschlagene erfindungsgemäße Lösung des Problems mit elektronischen Mitteln bietet immer dann besondere Vorteile, wenn die Vermessung des Radsatzes automatisiert werden soll.

Besonders vorteilhaft in der Handhabung wird die in erfindungsgemäßer Weise mit elektronischen Mitteln ausgerüstete Meßeinrichtung dann, wenn die während einer Meßphase fortlaufend addierenden bzw. subtrahierenden Rechner jeweils den Größt- und Kleinstwert der Addition bzw. Subtraktion festhalten und anzeigen oder ausdrucken oder auch beides tun. Bei manueller Beaufsichtigung entfällt hierdurch die fortlaufende Beobachtung laufender Zahlenanzeigen, und bei automatischem Betrieb können die ermittelten Grenzwerte sofort als Steuerwerte weitergegeben werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen, mit elektronischen Mitteln arbeitenden Meßeinrichtung werden die Ausgangssignale der elektronischen Weggeber auf einen weiteren Einzelrechner gelegt und dort jedoch nicht miteinander verglichen, sondern einzeln ausgewertet zur Ermittlung der Differenz zwischen größtem Wert und kleinstem Wert nur einer vorgewählten Vorzeichenrichtung, um so auch die Werte Ar1-Minimum und Ar1-Maximum sowie Ar2-Minimum und Ar2-Maximum feststellen zu können. Diese Angaben werden unter anderem für statistische Zwecke benötigt.

Weiterhin werden in vorteilhafter Weise die Ausgangssignale der Weggeber auf einen weiteren Rechner gelegt, der durch eine Differenzbildung von Maximalwert und Minimalwert jeweils gleichen Vorzeichens jedes einzelnen Weggebers die Planlaufabweichung ermittelt.

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Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, alle Einzelrechner zu einem gemeinsamen Rechner zusammenzufassen, eventuell unter Einschluß eines Gerätes zur Erstellung von Datenträgern, wie dies z.B. Lochkarten, Lochbänder, Magnetbänder oder Magnetkarten oder ähnliches sind, und die so zentral ermittelten und ausgewerteten Meßgrößen eventuell über einen Adapter in die Steuerung einer Werkzeugmaschine oder einer Fertigungs- bzw. Aufarbeitungsaniage zu geben.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.

Es zeigen:

Figuren 1 bis 4 Radsätze, deren schrägstehende Räder

sich jeweils in verschiedenen Phasenlagen befinden,

Figur 5 Meßeinrichtung, mechanisch arbeitend, Figur 6 Meßeinrichtung, elektronisch arbeitend.

Auf einer Radsatzachse 1 befinden sich die Räder 2 und 3 eines Radsatzes in zufälliger Relation zueinander und zu einer idealen Mittenebene 4. Die ideale Lage der Räder 2 und 3, sowohl bezüglich ihres Abstandes zueinander als auch bezüglich des Abstandes zur idealen Mittenebene 4, wird angedeutet durch die in einem Abstand, der mit 680 mm links und rechts der idealen Mittenebene 4 angenommen werden soll, eingezeichneten Linien 6 und 7. In Figur 1 nun ist ein Radsatz dargestellt, dessen linkes Rad eine Planlaufabweichung 5 von z.B. 0,5 mm aufweist. Außerdem ist das linke Rad seitlich auf der Achse verschoben, so daß der maximale Abstand des Rades von der mit 4 bezeichneten idealen Mittenebene 681,5 mm beträgt (Ar1 max.) und der minimale Abstand des gleichen Rades von der mit 4 bezeichneten idealen Mittenebene 681 mm beträgt (Ar1 min.). Das rechte Rad 2 weist eine gleich große Planlaufabweichung wie das linke Rad 3 auf und

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ist ebenfalls, allerdings weniger, auf der Radsatzachse 1 versetzt. Hier beträgt der maximale Abstand von der idealen Mittenebene 680,5 mm (Ar2 max.) und der minimale Abstand von der idealen Mittenebene 680 mm (Ar2 min.). Es sei weiter vorausgesetzt, daß Ar1 minus Ar2 "* ± 1 und Ar = 1360 t t. gilt. Weiter soll gelten: Ar1-Ar2 =AAt.

Mit den Meßeinrichtungen nach dem Stande der Technik kann der Wert Ar bei einer vorliegenden Planlaufabweichung der beiden Räder eines Radsatzes, und dies ist so gut wie immer der Fall, nicht ermittelt werden. Die Maße Ar1 max. und Ar1 min. sowie Ar2 max. und Ar2 min. werden nach dem Stande der Technik unabhängig voneinander gemessen und anschließend Ar1 max. minus Ar2 min. bzw. Ar2 max. minus Ar1 min. gerechnet und der sich so ergebende größte Zahlenwert mit der vorgegebenen zulässigen Toleranz verglichen. Demnach wird also mit Meßgeräten nach dem Stande der Technik bei einem Radsatz gemäß Figur 1 gerechnet: 681 mm minus 680,5 mm = 0,5 mm und 681,5 mm minus 6 80 mm = 1,5 mm. Die vorgegebene Toleranz von ΔΑγ * 1,0 wird hier also klar überschritten. Damit muß der Radsatz ausgesondert werden.

Tatsächlich aber interessiert der Wert für AAr in der jeweils gleichen radialen Ebene. Um unter dieser Voraussetzung mit Sicherheit das maximale AAr zu ermitteln, müssten also mit Meßeinrichtungen nach dem Stande der Technik unendlich viele Punktmessungen durchgeführt werden, mit den Ergebnissen der einzelnen Messung das jeweils zugehörige AAr ausgerechnet werden und die nun unendliche Anzahl aller A.Ar-Werte miteinander verglichen werden, um den Maximalwert für AAr herauszufinden. Ein derartiges Vorgehen ist in der Praxis nicht denkbar und wird daher auch nicht durchgeführt. Die Messung in der Praxis erfolgt in der oben beschriebenen Weise und erbringt das ebenfalls oben beschriebene Ergebnis. Dieses Ergenis ist jedoch falsch. Bei einem Radsatz gemäß Figur 1 liegt sowohl der maximale Wert für AAr als auch der minimale Wert für AAr offensichtlich in der mit der Zeichenebene zusammenfallenden Radialebene. Es ergibt sich somit ein tatsächliches AAr von 681,5 mm minus 680,5 mm = 1 mm. Damit aber liegt der Radsatz gemäß Figur 1 noch innerhalb der vorgegebenen Toleranz und kann, im Gegensatz zur vorherigen Aussage, noch verwendet werden.

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Figur 2 zeigt einen Radsatz, bei dem das Rad 3 in der gleichen Lage wie in Figur 1 liegt. Das Rad 2 hingegen hat zwar gleiche Lage wie das Rad 2 gemäß Figur 1, ist jedoch diesem gegenüber um 90° verdreht. Nach der Meßmethode des Standes der Technik istAAr = 681,5 mm minus 680 mm = 1,5 mm. Diese Angabe aber ist ganz offensichtlich falsch, denn der Wert für AAr schwankt zwischen 0,75 mm und 1,25 mm, jenachdem, in welcher radialen Ebene gemessen wird. Zwar wird in diesem Fall mit den herkömmlichen Meßmethoden grundsätzlich auch eine Toleranzüberschreitung festgestellt, die Richtigkeit dieser Aussage ist jedoch rein zufällig (siehe Angaben zu Figur 1), und außerdem ist, wie klar zu erkennen ist, die Angabe der Größenordnung falsch. Die Angabe der korrekten Größenordnung jedoch ist erforderlich für die Nachbehandlung des ausgeschiedenen Radsatzes und außerdem für die Erstellung von statistischen Unterlagen.

In Figur 3 nun schließlich ist ein Radsatz dargestellt, dessen Rad in gleicher Lage wie das Rad 3 der Figuren 1 und 2 liegt, dessen Rad 2 jedoch gegenüber dem Rad 2 der Figur 1 um 180° verdreht ist. Alle Räder 2 und 3 der Figuren 1 bis 3 haben gleich große Planlaufabweichung 5. Ein Radsatz, dessen Räder so und nur so liegen wie in Figur 3 dargestellt, d.h. die Räder 2 und 3 müssen genau parallel liegen, wird mit den Meßmethoden des Standes der Technik korrekt vermessen. Ganz offensichtlich ist aber, daß diese rein theoretische Lage in der Praxis exakt nie eingehalten wird.

In Figur 4 nun ist ein Radsatz dargestellt, der im wesentlichen dem Radsatz gemäß Figur 2 entspricht, jedoch ist bei dem Radsatz gemäß Figur 4 das Rad 2 um 0,5 mm auf der Achse nach außen versetzt. Nach der Meßmethode des Standes der Technik ergibt sich hier ein AAr von 681,5 mm minus 680,25 mm = 1,25 mm. Dieser Radsatz müsste also ausgesondert werden, da die Toleranz für AAr angeblich überschritten ist. Der tatsächliche Wert für AAr schwankt jedoch, je nach radialer Ebene in der gemessen wird, zwischen 0,5 mm und 1,0 mm Der Maximalwert für AAr liegt somit tatsächlich noch in der vorgegebenen Toleranz; der Radsatz ist somit in Wahrheit noch voll einsetzbar.

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Diese Beispiele lassen sich mit veränderter Planlaufabweichung 5 der Räder 2 und 3 oder/und mit veränderter Lage der Räder 2 und 3 auf der Achse 1 oder/und mit veränderten Phasenlagen der Räder 2 und 3 zueinander in beliebiger Zahl fortsetzen. Da eine korrekte Angabe des tatsächlichen Minimal- oder Maximalwertes von ΔΑγ mit den Meßmethoden des Standes der Technik nur unter ganz speziellen Randbedingungen möglich ist, kommt es derzeit fast ausschließlich zu Fehlmessungen. Hierdurch ist ständig eine unnötig große Zahl von Radsätzen zwecks gesonderter Nachbeahndlung aus dem Verkehr gezogen. Hierdurch aber wird die wirtschaftliche Ausnutzung der vorhandenen Radsätze ungünstig beeinflußt, denn nur der auf der Schiene arbeitende Radsatz verdient Geld. Jeder andere Radsatz hingegen kostet Geld.

In Figur 5 nun ist eine Meßeinrichtung dargestellt, die in der Lage ist, die tatsächlichen Minima und Maxima für die Werte Ar undΔΑτ sowie für die Planlaufabweichung korrekt zu messen.

In einem Gehäuse 12 sind zwei Taststifte 15 und 16 unter der Belastung der Federn 13 und 14 in der in Figur 5 dargestellten Weise angeordnet. Die Taststifte 15 und 16 werden von den Federn 13 und 14 gegen die Innenstirn 19 bzw. 20 der Räder 17 bzw. 18 gedrückt. Der Taststift 15 trägt an seinem, dem Radreifenrücken des Rades 17 abgewandten Ende zwei Wegmeßelemente 8 und 9 in der dargestellten Anordnung. Der Taststift 16 hingegen ist an seinen, dem Radreifenrücken des Rades 18 abgewandten Ende mit einem zweiseitigen Hebel 22 in der ebenfalls dargestellten Anordnung verbunden. Der Drehpunkt 21 des zweiseitigen Hebels 22 ist mit dem Gehäuse 12 verbunden. Der zweiseitige Hebel 22 ist mit Meßbolzen 23 ausgerüstet, die mit den Wegmeßelementen 8 und 9 in Wirkverbindung stehen. Die gesamte Meßeinrichtung ist auf die ideale Mittenebene 4 derart ausrichtbar, daß die Wegmeßelemente 8, 9, 10 und 11 bei einem idealen Radsatz jeweils den Wert Null bzw. den jeweils eingestellten Eichwert anzeigen würden. Bevor die gesamte Meßeinrichtung in die in Figur 5 dargestellte Meß-

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position gefahren wird, haben geeignete Bauelemente, wie z.B. die dargestellten Pneumatikzylinder 24, die Taststifte 15 und 16 gegen den Federdruck der Federn 13 und 14 zurückgezogen. Sodann wird die Meßeinrichtung in die dargestellte Meßposition gefahren. Hiernach werden die Pneumatikzylinder 24 mit Hilfe des Schiebers 25 entspannt, so daß die Federn 13 und 14 die Taststifte 15 und 16 gegen die Radreifenrücken 19 bzw. 20 der Räder 17 bzw. 18 drücken können. Ist nun beispielsweise die Stellung des Rades 17 nach außen verschoben, so wird damit also sowohl das Maß Ar als auch daß Maß AAr verändert. Der Taststift 15 wird von der Feder 13 entsprechend weiter nach außen bis zur Anlage an den Radreifenrücken 19 gedrückt, wodurch sich der Abstand der mit dem Taststift 15 fest verbundenen Wegmeßelemente 8 und 9 zu den Meßbolzen 23 des zweiseitigen Hebels 22 vergrößert. Der Betrag dieser Wegänderung wird an den Wegmeßelementen 8 und 9 angezeigt. Wandert nun auch das Rad 18 um den gleichen Betrag wie das Rad 17 nach außen, sind also somit beide Räder 17 und 18 um den gleichen Betrag, bezogen auf die ideale Mittenebene 4, auseinandergestrebt, so muß sich zwar der Wert für Ar vergrößert haben, der Wert für AAr muß jedoch wieder zu Null werden. In diesem Sinne zeigen die Wegmeßelemente 8 und 9 auch offensichtlich an, denn wenn der Taststift 16 der Seitenverschiebung des Rades 18 nach außen folgt, dann wird der Abstand zwischen dem Wegmeßelement 9 und dem zugehörigen Meßbolzen des zweiseitigen Hebels 22 weiter vergrößert. Das Wegmeßelement 9 gibt als das Maß Ar an. Der dem Wegmeßelement 8 zugeordnete Meßbolzen des zweiseitigen Hebels 22 hingegen bewegt sich in umgekehrter Richtung wie der Taststift und hebt somit die Abstandsveränderung zwischen Wegmeßelement 8 und zugehörigem Meßbolzen, die durch das Nach-Außen-Wandern des Rades 17 entstanden ist, wieder auf. Die Anzeige geht also wieder zurück auf Null. Mit dem Wegmeßelement 8 wird also offensichtlich der Wert für AAr gemessen. Ober Schleppzeiger z.B. können die Minima- und Maximawerte für Ar und AAr festgehalten werden und mit den zulässigen vorgegebenen Toleranzen, die auch als Markierung auf den jeweiligen Meßinstrumenten eingetragen sein können, verglichen werden. Selbstverständlich kann dieser Meßvorgang auch automati- . siert werden. Hierzu kann man z.B. die Wegmeßelemente 8 und 9,

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welche in der Zeichnung als mechanische Meßuhren dargestellt sind, ersetzen durch geeignete analoge oder digitale Weggeber, deren Ergebnisse auf eine entsprechende Steueranlage geleitet werden.

Zur Feststellung der Planlaufabweichung der Räder 17 bzw. 18 werden Wegmeßelemente 10 bzw. 11 jeweils separat mit einem Taststift 15 bzw. 16 in Wirkverbindung gebracht.

Die gesamte Meßeinrichtung kann nun mit üblichen, bekannten Einrichtungen, wie z.B. einem Hubzylinder 38, in Meßposition gefahren werden.

Die vorgeschlagene Meßeinrichtung ist somit in der Lage, die Maße Ar und ΔΑτ, sowie die Planlaufabweichung eines Radsatzes unter Einsatz einfachster und funktionssicherer, handelsüblicher Bauelemente, ohne zwischengeschalteten Rechenvorgang, korrekt zu messen, wobei die Meßergebnisse manuell oder automatisch ausgewertet werden können.

In Figur 6 schließlich ist eine mit elektronischen Mitteln arbeitende erfindungsgemäße Meßeinrichtung dargestellt. In einem gemeinsamen Gehäuse 34, welches mit einem Hubzylinder 37 in Meßposition gefahren werden kann, sind elektronische Wegmeßelemente 31 und 32 angebracht, deren Fühlelemente 39 und 40 die Lage der Radreifenrücken 19 bzw. 20 der beiden Räder 17 bzw. 18 abfragen. Auch hier ist die gesamte Meßeinrichtung exakt auf die ideale Mittenebene 4 positioniert. Der zu vermessende Radsatz wird, ebenso wie im Falle der mechanischen Abtastung, für die Durchführung einer Messung in Drehung versetzt. Bei Lageabweichungen der Räder 17 und 18 von der Soll-Lage wird diese Lageabweichung von den Fühlelementen 39 und 40 an die elektronischen Wegmeßelemente 31 und 32 weitergegeben, die ein entsprechendes Ausgangssignal, bei Lageveränderung nach innen ein negatives Ausgangssignal und bei Lageveränderung nach außen ein positives Ausgangssignal, auf den Rechner 26 geben, der die ankommenden Werte unter Berücksichtigung ihres Vorzeichens fortlaufend addiert. Die Addition beginnt hierbei vorteilhafterweise bei dem für den Wert Ar angegebenen idealen Wert, also beispielsweise bei 1360.

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Das Ergebnis der Rechenoperation ist der jeweilige Momentanwert für Ar. Der Rechner kann nun vorteilhafterweise mit zwei Speichern ausgerüstet sein, von denen der eine jeweils kleiner werdende Werte für Ar speichert, wobei der Speicherinhalt durch den jeweils nächst kleineren Wert gegen diesen kleineren Wert ausgetauscht wird und der zweite Speicher jeweils größer werdende Werte für Ar speichert, wobei der Speicherinhalt durch den jeweils nächst größeren Wert für Ar gegen diesen größeren Wert ausgetauscht wird. Hierdurch kann eine Beobachtung der Anzeigen entfallen; bei Beendigung der Meßphase steht sofort der Größt- und Kleinstwert für Ar für eine weitere Verwendung zur Verfügung. Ein weiterer Rechner 27, dem die Ausgangssignale der elektronischen Wegmeßelemente 31 und 32 zugeführt werden, bildet im Gegensatz zum vorbenannten Rechner die Differenz der beiden genannten Ausgangssignale. Auch dieser Rechner kann wiederum mit Speichern in der vorhin bereits beschriebenen Art ausgerüstet sein, so daß auch hier bei Beendigung einer Meßphase der Größt- und Kleinstwert der Differenz, also AAr-Maximum undAAr-Minimum für eine weitere Verwendung zur Verfügung stehen.

Für statistische Zwecke müssen ebenfalls die Einzelwerte Ar1 und Ar2 mit ihren jeweiligen Maxima und Minima ermittelt werden. Hierzu werden die Ausgangssignale der elektronischen Weggeber 31 und 32 auf einen weiteren Rechner 29 gelegt und dort einzeln ausgewertet. Auch hier geht der Rechner vorteilhafterweise als Basis von einem vorgegebenen Wert, z.B. 680 mm, aus. Auch hier sind jeweils für die Feststellung der Größt- und Kleinstwerte von Ar 1 und Ar2 jeweils zwei Speicher vorgesehen, wovon der erste Speicher negative Werte und der zweite Speicher positive Werte speichert und der Speicherinhalt jeweils durch einen speicherinhaltsüberschreitenden Wert, im Sinne des Speichervorzeichens, gegen den neuen Wert ausgetauscht wird. Somit stehen bei Beendigung einer Meßphase jeweils auch hier die Maxima- und Minima-Werte zur weiteren Verwendung zur Verfügung. Ein dritter Rechner 28 schließlich ermittelt die Planlaufabweichung der beiden Räder 17 und 18. Hierzu ist es lediglich erforderlich, die Differenz der Maximum- und Minimum-Werte des Rechners 29 zu bilden.

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Es kann unter gewissen Bedingungen vorteilhaft sein, die bisher aufgezählten Einzelelemente zu einem Gesamtrechner 30 zusammenzufassen, der dann über einen Steuerausgang 35 die von den Einzelrechnern entsprechend aufbereiteten Ausgangssignale, falls erforderlich über einen Adapter 41, in die Steuerung 42 einer Werkzeugmaschine oder einer Herstell- bzw. Aufarbe:.tungs anlage eingibt. Das gleichzeitig angeschlossene Element 36 zur Erstellung der Datenträger schafft gleichzeitig die notwendigen statistischen Archivunterlagen oder die für eine getrennte Steuerung erforderlichen Befehlsübermittler.

Mit den erfindungsgemäßen Meßeinrichtungen können somit die Abstandsmaße eines Radsatzes zum erstenmal korrekt und wiederholbar festgestellt werden. Hierdurch wird es möglich, den Anteil der arbeitenden Radsätze zu erhöhen und somit die Wirtschaftlichkeit des Bahnbetriebes zu verbessern. Es können weiterhin zum erstenmal präzise statistische Unterlagen erstellt werden, die eine genauere Material- und Finanzplanung ermöglichen. Schließlich und letztlich können durch präzise Statistikunterlagen auch technologische Fragen schneller geklärt werden.

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Claims (8)

WILHELM HEGENSCHcIDT Erkelenz Neußer Straße 3 Patentansprüche

1. Meßeinrichtung für die Abstandsmessung an einem Radsatz mit mittig zu den Bezugskanten dieses Radsatzes liegender Meßbasis, gekennzeichnet durch auf einem gemeinsamen Träger (33) angeordneter, vorzugsweise mechanischer Wegmeßelemente (8;§) und einem in Wirkverbindung mit den Wegmeßelementen (8;9) stehenden zweiseitigen Hebel (22), wobei der zweiseitige Heben (22) einerseits und der gemeinsame Träger (33) für die Wegmeßelemente andererseits je mit sich gegenüberliegenden, wenigstens angenähert parallel zur Radsatzachse angeordneten Taststiften (15;16) mittelbar oder unmittelbar in Wirkverbindung stehen.

2. Meßeinrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch weitere, vorzugsweise mechanische Wegmeßelemente (10;11), welche je mit einem zugeordneten Taststift (15;16) mittelbar oder unmittelbar in Wirkverbindung stehen.

3. Meßeinrichtung für die Abstandsmessung an einem Radsatz mit mittig zu den Bezugskanten dieses Radsatzes liegender Meßbasis, gekennzeichnet durch mit sich gegenüberliegenden Fühlelementen (39;40),angeordneten, an sich bekannten elektronischen, digitalen oder analogen Weggebern (31;32), deren Ausgangssignale unter Beachtung ihrer Vorzeichen während einer Meßphase eines zu vermessenden Radsatzes in einem ersten Rechner (26) fortlaufend addiert und in einem zweiten Rechner (27) fortlaufend subtrahiert werden.

4. Meßeinrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den Rechnern (26;2 7) bei Beendigung einer Meßphase sowohl der Kleinst- als auch der Größtwerteder jeweiligen Rechenoperation in an sich bekannter Weise festgestellt wird.

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5. Meßeinrichtung gemäß Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der elektronischen Weggeber (31;32) auf einen weiteren Einzelrechner (28) zur Ermittlung der Differenz zwischen größtem Wert und kleinstem Wert nur einer vorgewählten Vorzeichenrichtung für jeden Weggeber einzeln gelegt ist.

6. Meßeinrichtung gemäß Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der elektronischen Weggeber (31;32) auf einen weiteren Einzelrechner (29) zur Ermittlung des während einer Meßphase an jedem Weggeber auftretenden Kleinst- und Größtwertes gelegt sind.

7. Meßeinrichtung gemäß Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne oder alle Rechner mit einer an sich bekannten Einrichtung zur Erstellung von Datenträgern (Lochkarten, Lochbänder, Magnetbänder, Magnetkarten) verbunden sind.

8. Meßeinrichtung gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelrechner (26;27;28;29) in an sich bekannter Weise zu einem Hauptrechner (307 zusammengefaßt sind, der über einen Steuerausgang (35) Steuerimpulse auf eine Werkzeugmaschinensteuerung (42) gibt.