DE3609863A1

DE3609863A1 - Method and device for measuring the wheel profile of a railway wheel

Info

Publication number: DE3609863A1
Application number: DE19863609863
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl Phys Schmalfuss; Friedel Sinsel; Hubertus Dipl Ing Kurpiella
Original assignee: Wilhelm Hegenscheidt GmbH
Current assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Priority date: 1985-08-12
Filing date: 1986-03-22
Publication date: 1987-02-19

Abstract

The device according to the invention is intended for measuring the wheel profile of a railway wheel. Devices are known for this purpose, in which a plane-parallel light bundle is used to illuminate the profile of a disassembled railway wheel, and the resulting shadow image (shadow graph) is visually checked. However, the aim here is the automatic execution of prophylactic monitoring. For this purpose, the invention proposes to provide a measuring section with an auxiliary track which is, or can be, connected to a track network. Arranged on one side of a measurement position plane fixed at right angles to the track is an illuminating device for producing the plane-parallel light bundle, and arranged on the other side thereof is at least one camera for the binary measurement of the shadow image. The camera is connected for its part, to evaluating electronics. The electronics are connected to a display screen, a plotter or the controller of a machine tool.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Ein richtung der im Gattungsbegriff des Anspruchs 1 und 6 genannten Art. Einrichtungen solcher Art sind unter der Bezeichnung "optischer Meßstand" weltweit im Einsatz und haben sich bestens bewährt. Zur Erfassung des Radprofils der Räder eines Eisenbahnradsatzes wird der Eisenbahnradsatz ausgebaut, zum Meßstand trans portiert und dort angehoben und zwischen Körnerspitzen aufgenommen. Das Profil jedes Rades wird dann tan gential mit einem planparallelen Lihtbündel beleuchtet und ein vom Profil erzeugtes Schattenbild mit einem als Profillinie vorgegebenen Sollprofil manuell ver glichen und es werden manuell die Abweichungen festgestellt und der Beurteilung des Profiles zu grundegelegt. Solche Einrichtungen stehen in sog. Radsatzaufarbeitungswerkstätten. Sie können jedoch trotz ihrer guten Funktion und ihrer ausgezeichneten Prüfergebnisse z. B. nicht bei einer automatisierten prophylaktischen Prüfung von noch eingebauten Rad sätzen verwendet werden.The invention relates to a method and a direction of the generic term of claims 1 and 6 Art. facilities of this type are listed under the designation "optical measuring stand" worldwide in Use and have proven their worth. To capture of the wheel profile of the wheels of a railway wheel set the railway wheel set removed, to the test stand trans ported and lifted there and between grain tips added. The profile of each wheel will then be tan with a plane-parallel light bundle and a silhouette created by the profile with a manually set the target profile as the profile line equalized and there are the deviations manually determined and the assessment of the profile basic. Such facilities are in so-called Wheelset refurbishing workshops. However, you can despite their good function and their excellent Test results e.g. B. not in an automated prophylactic check of still installed wheel sentences are used.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs be schriebenen Art vorzuschlagen, mit dem bzw. der es möglich wird, Radsätze automatisch zu vermessen, unabhängig davon, ob sie eingebaut oder ausgebaut sind, ob die Körnerspitzen freigelegt sind oder nicht, ob sie still stehen oder sich bewegen. Die Einrichtung selbst soll hierbei so ausgestaltet sein, daß als Meßergebnis zunächst ein Befund "gut/nicht gut" vorliegt, wobei im Falle des Ergebnisses "nicht gut" die Fehlerdaten so angegeben werden, daß Sie für eine nachfolgende Wiederaufarbeitung verwendet werden kön nen.The invention is therefore based on the object Method and a device of the beginning propose the type with which it it is possible to measure wheel sets automatically, regardless of whether they are installed or removed are whether the grain tips are exposed or not, whether they are standing still or moving. The facility itself should be designed so that as First a "good / not good" result is present, but if the result is "not good" the error data are given in such a way that they subsequent reprocessing can be used nen.

Diese Aufgabe ist, ausgehend, von einem Verfahren der eingangs beschrieben Art, dadurch gelöst, daß jedes Rad im Bereich seiner Umfangsfläche abgestützt und in mindestens einer definierten Meßposition mindestens angenähert tangential von mindestens einer Beleuch tungseinrichtung mit einem planparallelen Lichtbündel beleuchtet wird, wobei sich das durch die Beleuchtung ergebende Profilschattenbild von mindestens einer Abbildungsoptik erfaßt und über eine Digitalisierungs einrichtung einer Auswerteeinrichtung zur Auswertung zugeleitet wird.This task is based on a process of Type described above, solved in that each Wheel supported in the area of its peripheral surface and in at least one defined measuring position at least approximately tangential from at least one lighting device with a plane-parallel light beam is illuminated, which is due to the lighting resulting profile silhouette of at least one Imaging optics captured and digitized Setting up an evaluation device for evaluation is forwarded.

Die Abstützung an der Umfangsfläche erlaubt die Abstützung eines Radsatzes unabhängig davon, ob er eingebaut ist oder nicht und unabhängig davon, ob die Körnerbohrungen der Radsatzachse zugänglich sind oder nicht. Die Auswertung des an sich bekannten Schatten bildes über elektronische Mittel erlaubt einerseits eine außerordentlich schnelle Erfassung des Ist- Profils und erlaubt andererseits eine vollautomatische Auswertung und Weiterverwertung der automatisch er mittelten Daten. Beide Hauptmerkmale zusammen ergeben ein Verfahren mit dem in sehr kurzer Zeit und vollautomatisch der Profilzustand eines Eisenbahnrades erkannt werden kann, unabhängig davon, ob das Rad eingebaut oder ausgebaut ist, ob es sich bewegt oder rollt oder stillsteht. Das Verfahren erlaubt eine einfach aufgebaute Vorrichtung zu seiner Durchführung. The support on the peripheral surface allows the Support a wheel set regardless of whether it is installed or not and regardless of whether the Grain bores of the axle are accessible or Not. The evaluation of the shadow known per se image via electronic means allowed on the one hand an extraordinarily fast recording of the actual Profiles and, on the other hand, allows a fully automatic Evaluation and further use of the automatically averaged data. Both main features come together a process with in a very short time and the profile condition of a railway wheel is fully automatic can be recognized regardless of whether the wheel is installed or removed, whether it is moving or rolls or stands still. The procedure allows one simply constructed device for its implementation.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jedes Rad relativ zu einer Meßstrecke bewegt und mindestens in einer definierten Meßposition mindestens angenähert tangential von mindestens einer Be leuchtungseinrichtung mit einem planparallelen Licht bündel während der Bewegung relativ zur Meßstrecke beleuchtet wird, wobei sich das durch die Beleuchtung ergebende Profilschattenbild von mindestens einer Abbildungsoptik erfaßt und über eine Digitalisierungs einrichtung einer Auswerteinrichtung zur Auswertung zugeleitet wird. Hierdurch gelingt es z. B. während der Rollbewegung der Räder des Radsatzes auf der Schiene in einer vorher definierten Meßposition ein Schattenbild erzeugen, daß optisch erfaßbar ist. Das erfaßte Bild kann dann als Binärbild einer Auswerteeinrichtung zugeleitet und dort beispielsweise ausgedruckt oder auf einem Bildschirm dargestellt werden. Hierdurch gelingt es, das Profil der Räder eines Eisenbahnrades zu erfassen, ohne daß der jeweilige Radsatz hierzu aus dem Fahrzeug ausgebaut werden müßte und ohne daß das Fahrzeug, daß den zu überprüfenden Radsatz aufweist, angehalten werden müßte. Hierdurch kann mindestens bei langsamer Fahrt eine prophylaktische Überwachung des Profils aller Radsätze in kontinuierlichem Durchlauf vorgenommen werden. In gleicher Weise können aber auch ausgebaute Radsätze vermessen werden. Es ist völlig bedeutungs los, ob der Radsatz eingebaut oder ausgebaut ist.According to one embodiment of the invention, that each wheel moves relative to a measuring section and at least in a defined measuring position at least approximately tangential from at least one Be lighting device with a plane-parallel light bundle during the movement relative to the measuring section is illuminated, which is due to the lighting resulting profile silhouette of at least one Imaging optics captured and digitized Setting up an evaluation device for evaluation is forwarded. This enables z. B. during the rolling motion of the wheels of the wheelset on the Rail in a previously defined measuring position Create a silhouette that is optically detectable. The captured image can then be a binary image Evaluation device fed and there for example printed out or displayed on a screen will. This enables the profile of the wheels to capture a railway wheel without the respective wheel set removed from the vehicle for this purpose would have to be and without the vehicle checking wheel set, are stopped ought to. This can at least when driving slowly preventive monitoring of everyone's profile Wheelsets made in a continuous cycle will. In the same way can also be expanded Wheel sets are measured. It is totally meaningful whether the wheelset is installed or removed.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorge schlagen, daß die Beleuchtung unter einem spitzen Winkel zur Ebene der Relativbewegung erfolgt. Hier durch gelingt es einerseits, die ganze Einrichtung überrollbar zu machen und es gelingt andererseits durch den spitzwinkligen Verlauf und durch die Bewegung des jeweiligen Rades das planparallele Lichtbündel unterschiedlich stark abzuschatten, so daß über die Abschattungsstärke der richtige Zeitpunkt für eine Profilaufnahme ausgewählt werden kann.According to one embodiment of the invention is pre- suggest that the lighting under a pointy Angle to the plane of the relative movement takes place. Here on the one hand, the whole facility succeeds to make it rollable and on the other hand it succeeds through the acute-angled course and through the Movement of the respective wheel the plane-parallel Shade light beams to different degrees, so that the right time for a profile recording can be selected.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird wiederum vorgeschlagen, daß die Beleuchtung parallel zur Ebene der Relativbewegung erfolgt. Dieses Ver fahren ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die zur Durchführung des Verfahrens notwendigen Einrichtungen radial zum Rad verfahren werden können. Bei dieser Anordnung ist der Ort für die Profilaufnahme völlig gleichgültig.According to another embodiment of the invention again suggested that the lighting be parallel to the level of the relative movement. This ver driving is particularly advantageous when the Implementation of the necessary facilities can be moved radially to the wheel. At this Arrangement is the place for profile recording completely indifferent.

Auch wird nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß sich jedes Rad während der Messung auf die vorgesehene Optik zubewegt, wobei zur Erfassung des Profils durch die Digitalisierungeinrichtung die Anlage von einem Teilstrahl des durch die Bewegung des Rades frei werdenden Lichtes des planparallelen Lichtbündels aktiviert werden. Hierdurch können zusätzliche Ein richtungen und Maßnahmen zur Bestimmung des Meßortes vermieden werden.It is also proposed according to the invention that each wheel during the measurement on the intended Optics moved, whereby to capture the profile through the digitizing device the system of one Partial jet of free by the movement of the wheel light of the plane-parallel light bundle to be activated. This allows additional A directions and measures for determining the measuring location be avoided.

Vorrichtungsmäßig ist die gestellte Aufgabe, ausgehend von einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art, gelöst durch eine Beleuchtungseinrichtung zur Er zeugung eines planparallelen Lichtbündels sowie durch das planparallele Lichtbündel erreichbar angeordnete Abbildungsoptiken, denen Digitalisierungseinrichtungen zugordnet sind, die ihrerseits mit einer Auswerte einrichtung verbunden sind. Alle zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wichtigen Baugruppen sind vorhanden und deren räumliche und funktionelle Re lation zueinander festgelegt. Der Aufbau ist sehr einfach und löst doch die gestellte Aufgabe.In terms of the device, the task is starting out a device of the type described in the introduction, solved by a lighting device to Er generation of a plane-parallel light beam and by the plane-parallel light beam is arranged so that it can be reached Imaging optics, which digitization devices are assigned, which in turn with an evaluation facility are connected. All to carry out the The inventive method are important modules available and their spatial and functional re lation to each other. The structure is very simple and yet solves the task.

Ausgestaltend ist nach der Erfindung noch vorge schlagen, daß die Abbildungsoptiken und die zuge ordneten Digitalisierungseinrichtungen Bauelemente mindestens einer in der Einrichtung verwendeten elektronischen Kamera sind. Solche Kameras sind bekannt. Durch ihre Verwendung für den beschriebenen Zweck wird die erfindungsgemäße Einrichtung weiter vereinfacht.Shaping is still featured according to the invention suggest that the imaging optics and the arranged digitization devices at least one used in the facility electronic camera. Such cameras are known. Through their use for the described Purpose of the device according to the invention is further simplified.

Weiterhin ist nach der Erfindung vorgeschlagen, daß eine Meßstrecke mit einem Hilfsgleis als Abstützung, angeschlossen oder anschließbar an ein Gleisnetz, vorgesehen ist, wobei auf einer Seite einer senkrecht zum Gleis festgelegten Meßpositionsebene die Be leuchtungseinrichtung zur Erzeugung des planparallelen Lichtbündels und auf dessen anderer Seite mindestens eine Kamera zur Erfassung des Schattenbildes angeord net ist, die ihrerseits mit einer Auswerteelektronik verbunden ist, wobei die Auswerteelektronik mit einem Bildschirm, einem Plotter oder der Steuerung einer Werkzeugmaschine verbunden oder verbindbar ist. Eine solcherart aufgebaute Meßstrecke kann in einem Gleis stück angeordnet sein, das Teil des normal benutzten Gleisnetzes ist. Es kann nun der vollständige Zug Radsatz für Radsatz, durch die Meßstrecke fahren und es rollt dabei jeder Radsatz innerhalb der Meßstrecke auf dem Hilfsgleis. Die Fahrgeschwindigkeit ist hierbei langsam.It is further proposed according to the invention that a measuring section with an auxiliary track as support, connected or connectable to a track network, is provided, with one side perpendicular the measurement position level defined for the track lighting device for generating the plane-parallel Light beam and at least on its other side arranged a camera for capturing the silhouette net, which in turn with evaluation electronics is connected, the evaluation electronics with a Screen, a plotter or control one Machine tool is connected or connectable. A Such a measuring section can be built on a track be arranged, the part of the normal use Track network is. It can now be the full move Wheel set for wheel set, drive through the measuring section and every wheel set rolls within the measuring section on the auxiliary track. The driving speed is doing this slowly.

In der Meßstrecke ist eine in der Meßpositionsebene liegende Meßposition festgelegt und es sind beidseitig dieser Meßpositionsebene Einrichtungen vorgesehen, die die Erzeugung und Erfassung eines Schattenbildes des Profils des in der Meßposition sich befindenden Rades erlaubt. Dieses Schattenbild wird von mindestens einer Kamera erfaßt, die eine Schattenbild aufnimmt und an einen Rechner weiterleitet. Das von der Kamera erzeugte Analogsignal wird über eine selbstregelnde Schwelle binärisiert. Eine nachfolgende Vorverarbei tung extrahiert aus dem binären Signal die Kontur koordinaten und speichert diese zwischen. Der Rechner greift diese Informationen seriell ab, bearbeitet sie weiter und vergleicht das Ergebnis mit einem Soll datensatz. Das Ergebnis des Vergleichs kann auf einem Monitor als Soll- Istkontur angegeben oder als Soll- Istlinie auf einem Plotter ausgedruckt werden. Es ist aber auch möglich, die jeweils vom Rechner ermittelten Differenzen, sofern sie einen unzulässigen Wert übersteigen, in die Steuerung einer Werkzeugmaschine einzugeben, die dann das Profil mit der unzulässigen Abweichung wieder aufarbeitet. Ein Ausbau des Rad satzes ist nicht mehr erforderlich. Die Anlage kann hierbei soweit ausgestaltet sein, daß Ausdrucke, für den Fall, daß eine zulässige Abweichung nicht über schritten wird, nicht oder nur kontrollhalber er folgen. Kameras können auch ersetzt werden durch eine einzelne Optik, die auf mehrere Arrays von Sensoren einwirkt, welche mit einer gemeinsamen Treibelek tronik zusammenwirken. Die Treiberelektronik kann vom Sensorkopf räumlich getrennt sein, jedoch elektronisch verbunden.In the measuring section there is one in the measuring position level horizontal measuring position and it is on both sides this measuring position level provided facilities that creating and capturing a silhouette of the Profile of the wheel in the measuring position allowed. This silhouette is made by at least one Captured camera that takes a silhouette and on forwards a computer. That from the camera generated analog signal is via a self-regulating Threshold binarized. A subsequent preprocessing tion extracts the contour from the binary signal coordinates and saves them. The computer picks up this information serially, processes it and compares the result with a target record. The result of the comparison can be based on a Monitor specified as target actual contour or as target Actual line can be printed out on a plotter. It is but also possible, each determined by the computer Differences provided they have an impermissible value exceed in the control of a machine tool to enter, which then the profile with the impermissible Deviations worked up again. Removing the wheel sentence is no longer required. The facility can be designed so far that printouts for the case that a permissible deviation does not exceed step, not or only for control purposes consequences. Cameras can also be replaced by one single optics based on multiple arrays of sensors acts, which with a common Treibelek tronics work together. The driver electronics can from Sensor head must be physically separate, but electronically connected.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorge schlagen, das vier Kameras vorgesehen sind, für vier aneinander angrenzende Schattenbildabschnitte, wobei die Auswertelektronik Einrichtungen für eine Zwischenspeicherung und seriellen Verarbeitung der Signale der Kameras enthält. Auf diese Art und Weise kann eine höhere Messauflösung erreicht werden und es gelingt, trotz der Mehrzahl der eingesetzten Kameras, die Bildauswertung mit nur einem Minimum an Speicher aufwand in Echtzeit durchzuführen. Die Dauerbeleuch tung kann zusätzlich verwendet werden, wenn die Kamera einen Kurzzeitverschluß oder eine entsprechend wirken de Einrichtung aufweist.According to one embodiment of the invention is pre- suggest that four cameras are provided for four contiguous silhouette sections, where the evaluation equipment for one Caching and serial processing of the Contains signals from the cameras. That way a higher measurement resolution can be achieved and it succeeds, despite the majority of cameras used, image evaluation with a minimum of memory effort in real time. The permanent lighting device can also be used when the camera a short-term lock or act accordingly de facility.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß jede Beleuchtungseinrichtung eine Blitzlichtein richtung enthält. Eine Blitzlichteinrichtung ist vor teilhaft für die direkte Profilvermessung. Eine Dauerbeleuchtung, die gleichzeitig vorgesehen sein kann, dient der Einjustierung der Anlage. Another embodiment of the invention provides that each lighting device has a flash contains direction. A flashing device is in front partial for direct profile measurement. A Permanent lighting that can be provided at the same time can be used to adjust the system.

Eine ergänzende Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Lichtquelle jeder Beleuchtungseinrichtung unterhalb einer Rollebene angeordnet ist, wobei eine Umlenkeinrichtung mit Umlenkmitteln für das Licht an der Beleuchtungseinrichtung überrollbar angeordnet ist. Dies ist ein besonders einfacher Aufbau der Einrichtung, der eine sichere Profilerfassung gewähr leistet, während das jeweils erfaßte Rad ungehindert auf der Hilfsschiene rollt.A supplementary embodiment of the invention provides that the light source of each lighting device is arranged below a roller plane, one Deflection device with deflection means for the light arranged over the lighting device is. This is a particularly simple structure of the Facility that ensures secure profile capture performs unimpeded while the wheel detected rolls on the auxiliary rail.

Nach einer ergänzenden Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Beleuchtungseinrichtung so ge staltet und angeordnet ist, daß die zum Lichtbündel senkrechte Meßebene einen spitzen Winkel mit der Meßpositionsebene bildet. Dies ist ein einfacher Aufbau der Anlage, der es erlaubt, entweder die Kameraeinheiten oder die Beleuchtungseinheiten orts fest anzuordnen.According to a supplementary embodiment of the invention provided that the lighting device so ge stalten and is arranged that to the light beam vertical measuring plane an acute angle with the Measurement position level forms. This is an easy one Construction of the plant, which allows either the Camera units or the lighting units in place to be arranged firmly.

Nach einer ergänzenden Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kamera oder die Kameras stationär unterhalb der Rollebene angeordnet sind. Hierdurch wird der Aufbau der Anlage weiter vereinfacht.According to a supplementary embodiment of the invention provided that the camera or cameras be stationary are arranged below the roller plane. Hereby the construction of the plant is further simplified.

Wiederum eine Ausgestaltung der Erfindung schlägt vor, zwei Gruppen von Kameras vorzusehen, von denen die eine in Richtung des Lichtbündels und die andere winklig dazu ausgerichtet ist und wobei für die winklig ausgerichtete Gruppe ein halbdurchlässiger Spiegel (Strahlenteiler) im Lichtbündel vorgesehen ist. Auf diese Art und Weise gelingt es sehr platzsparend, mehrere Kameras vorzusehen und damit eine höhere Messauflösung des Schattenbildes zu erreichen. Die Anordnung der Kameragruppen winklig zueinander sorgt dafür, daß es gelingt, genügend nah nebeneinander liegende Profilabschnitte aufzunehmen.Another embodiment of the invention proposes to provide two groups of cameras, of which the one towards the light beam and the other is aligned at an angle to it and being for the angled group a semipermeable Mirror (beam splitter) provided in the light beam is. It works very well in this way space-saving to provide multiple cameras and thus a higher measurement resolution of the silhouette to reach. The arrangement of the camera groups at an angle to each other ensures that it succeeds sufficiently close to record adjacent sections of profile.

Ergänzend wird nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß als Kamera sog. CCD-Kameras vorgsehen sind. Es sind dies Kameras, die sich in der Praxis bewährt haben und die hervorragend geeignet sind, Hell- Dunkelgrenzen zu erfassen.In addition, it is proposed according to the invention that so-called CCD cameras are provided as a camera. It these are cameras that have proven themselves in practice and which are excellently suited to Capture dark borders.

Weiterhin wird nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß eine von einem Rad betätigte Schalteinrichtung vorgesehen ist, die die Einrichung spätestens dann, wenn ein Rad die Meßposition erreicht hat, aktiviert. Eine solche Schalteinrichtung erlaubt den vollauto matischen Betrieb einer solchen Anlage, wobei die Betätigung durch ein ankommendes Rad die günstigste Art der Betätigung ist, weil hierdurch sichergestellt ist, daß tatsächlich ein Rad eingerollt ist.Furthermore, it is proposed according to the invention that a switching device operated by a wheel is provided, the establishment at the latest, activated when a wheel has reached the measuring position. Such a switching device allows the fully auto matic operation of such a system, the Operation by an incoming bike the cheapest Type of actuation is ensured because of this is that a wheel is actually rolled up.

Es ist weiter nach der Erfindung noch vorgesehen, daß jede Beleuchtungseinrichtung so angeordnet ist, daß sie dem ankommenden Rad entgegenleuchtet, während eine andere Ausgestaltung vorsieht, daß jede Beleuchtungs einrichtung so angeordnet ist, daß sie dem ankommenden Rad nachleuchtet. Es handelt sich hierbei um bauliche Varianten, die in Funktion und Bauaufwand eine Anpassung der Einrichtung an die jeweiligen besonderen Einsatzbedingungen erlaubt.It is further provided according to the invention that each lighting device is arranged so that it illuminates the incoming wheel while one another embodiment provides that each lighting device is arranged so that it the incoming Afterglow of the wheel. It is structural Variants that are a function and construction effort Adaptation of the facility to the particular Operating conditions allowed.

Als Bauvariante ist nach der Erfindung noch vorge sehen, daß neben der Kamera und Beleuchtungseinrichtung, jede Meßstrecke ein vertikal bewegliches, in einem Stützrollenträger drehbar gelagertes Stützrollenpaar zum drehbaren Abstützen jeden Rades vorgesehen ist. Mit diesen Rollen kann das zu vermessende Rad von der Laufebene der Hilfsschiene abgehoben werden, wodurch der gewünschte Meßort sicherer erreicht und länger gehalten werden kann. Darüber hinaus gelingt es, durch Drehung des zu messenden Rades am Umfang verteilt mehrere Messungen vorzunehmen, ohne entlang einer Meßstrecke mehrere Meßeinrichtungen vorsehen zu müssen. Hierzu können z. B. die Stützrollen oder mindestens eine Stützrolle angetrieben sein.As a construction variant is still featured according to the invention see that in addition to the camera and lighting device, each measuring section is a vertically movable one Support roller carrier pair of rotatably mounted support rollers is provided for rotatably supporting each wheel. With these rollers, the wheel to be measured can be moved from the Running level of the auxiliary rail can be lifted, which the desired measuring point is reached more safely and longer can be held. It also succeeds through Rotation of the wheel to be measured distributed around the circumference take multiple measurements without going along one Provide measuring section several measuring devices have to. For this purpose, e.g. B. the support rollers or be driven at least one support roller.

Ergänzend ist nach der Erfindung vorgeschlagen, daß Kamera bzw. Kameras und Beleuchtungseinrichtungen am Stützrollenträger angeordnet sind. Hierdurch werden Kameras und Beleuchtungseinrichtung mit dem Anheben eines Rades mit angehoben, so daß das planparallele Lichtbündel in Relation zum Stützrollenpaar immer die gleiche Lage beibehält. In addition, it is proposed according to the invention that Camera or cameras and lighting devices on Support roller carriers are arranged. This will Cameras and lighting device with lifting of a wheel with raised so that the plane parallel Beams of light in relation to the pair of support rollers always the maintains the same position.

Nach einer Alternativen der Erfindung ist vorgesehen, daß Kamera bzw. Kameras und Beleuchtungseinrichtung relativ zum Stützrollenträger mindestens vertikal beweglich und einstellbar sind. Hierdurch kann die ganze Einrichtung eingestellt werden auf Radsätze extrem unterschiedlicher Durchmesser. Das plan parallele Lichtbündel ist immer auf den richtigen Durchhangbereich einjustierbar.According to an alternative of the invention, that camera or cameras and lighting device at least vertically relative to the support roller carrier are movable and adjustable. This allows the whole facility can be set on wheelsets extremely different diameters. The plan parallel light beam is always on the right one Sag area adjustable.

Nach einer ergänzenden Ausgestaltung wird nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß etwa mittig zwischen den Stützrollen ein Prüf- oder Tastorgan zur Ermitt lung des Durchhanges des Rades vorgesehen ist. Hierdurch wird die vorgeschriebene Einstellung des planparallelen Lichtbündels auf den Durchhang des Rades, der ja vom Raddurchmesser abhängig ist, erleichtert.After a supplementary design, the Invention still proposed that approximately midway between the support rollers a test or tactile organ for determination development of the sag of the wheel is provided. This will make the prescribed setting of parallel light beam on the sag of the Wheel, which depends on the wheel diameter, facilitated.

In weiterer Ergänzung wird nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß das Prüf- oder Tastorgan mit einer Stelleinrichtung zur Einstellung der Lage der Kamera bzw. Kameras und der Beleuchtungseinrichtung auf den Durchhang des Rades verbunden ist. Diese Maßnahme ermöglicht wiederum eine vollautomatische Einstellung und Vermessung des ankommenden Rades.In a further addition, according to the invention proposed that the test or probe with a Actuator for setting the position of the camera or cameras and the lighting device on the Sag of the wheel is connected. This measure in turn enables fully automatic adjustment and measurement of the incoming wheel.

Ebenfalls ist nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß jeder Stützrollenträger mit Stützrollenpaar in Schienenlängsrichtung beweglich angeordnet ist und mindestens ein einem Rad eines Radsatzes zugeordneter Stützrollenträger eine Einrichtung aufweist zur Er fassung der Anhebeposition des Rades und damit des Radsatzes. Auf diese Art und Weise gelingt es, obwohl das zu vermessende Rad angehoben ist, die Fahrbewegung des Zuges ungehindert fortzuführen. Es verlängert sich lediglich die Meßstrecke.It is also proposed according to the invention that each support roller carrier with pair of support rollers in Rail longitudinal direction is arranged movably and at least one assigned to a wheel of a wheel set Support roller carrier has a device for Er Version of the lifting position of the wheel and thus the Wheel set. This is how it works, though the wheel to be measured is raised, the driving movement to continue the train unhindered. It is lengthening only the measuring section.

Schließlich wird nach der Erfindung noch vorge schlagen, daß das planparallele Lichtbündel über bilderhaltende Lichtleitfasern den Kameras zugeführt wird. Hierdurch gelingt es, die Kameras an beliebiger Stelle anzuordnen, so daß konstruktive Belange gün stiger berücksichtigt werden können. Außerdem wird hierdurch ein höheres Platzangebot für die Kamera erreicht, so daß bei Bedarf auch eine größere Anzahl von Kameras leicht unterbringbar ist.Finally, according to the invention strike that the plane-parallel light beam over optical fibers containing images are fed to the cameras becomes. This makes it possible to attach the cameras to any Arrange position so that constructive concerns gün can be taken into account. Besides, will this creates a larger space for the camera reached so that a larger number if necessary is easily accommodated by cameras.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeich nungen, die Ausführungsbeispiele zeigen, näher er läutert werden. Es zeigtThe invention will now refer to the attached drawing tions that show exemplary embodiments, he closer to be refined. It shows

Fig. 1: Schematischer Aufbau der Einrichtung in Seitenan sicht, Fig. 1: Schematic design of the device in view Seitenan,

Fig. 2: Ansicht in Richtung des Pfeils B nach Fig. 1, FIG. 2 is view in the direction of the arrow B of Figure 1.

Fig. 3: Schematischer Aufbau der Rechneranlage mit Kameras für beide Räder eines Radsatzes, dem Kamera interface zum Zentral rechner, dem Massen speicher und als Ausgabe einheit einem Terminal, Fig. 3: Schematic structure of the computer system with cameras for both wheels of a wheel set, the camera interface to the host, store the masses and as an output unit a terminal,

Fig. 4: Zeichnerische Darstellung der Datenauswertung im Rechner, Fig. 4: Graphic representation of the data analysis in the computer,

Fig. 5: Variante zu Fig. 1, Fig. 5: variant of FIG. 1,

Fig. 6: Ansicht in Richtung des Pfeils A nach Fig. 5. Fig. 6: view in the direction of the arrow A of Fig. 5.

Die Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau einer Einrichtung nach der Erfindung. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht nach Fig. 1 (Ansicht in Richtung des Pfeils B nach Fig. 1). In einer Meßstrecke 1 ist eine Hilfsschiene 2 verlegt, auf der ein Rad 18 eines nicht näher dargestellten Radsatzes am äußeren Bereich der Lauffläche abrollt. Das Rad ist Bestandteil eines Radsatzes, der eingebaut ist in einen Waggon oder als angetriebener Radsatz als Radsatz eines Triebfahr zeugs. Das jeweilige Fahrzeug rollt während des Meßvorganges langsam durch die Meßstrecke 1. Fig. 1 shows the schematic structure of a device according to the invention. FIG. 2 shows a top view according to FIG. 1 (view in the direction of arrow B according to FIG. 1). An auxiliary rail 2 is laid in a measuring section 1 , on which a wheel 18 of a wheel set (not shown in detail) rolls on the outer region of the running surface. The wheel is part of a wheelset that is installed in a wagon or as a driven wheelset as a wheelset of a motor vehicle. The respective vehicle rolls slowly through the measuring section 1 during the measuring process.

Unterhalb der Rollebene 12 des Hilfsgleises 2 ist eine Trägerplatte 27 vorgesehen, auf der vier CCD-Kameras 6-9 angeordnet sind, die in zwei Baugruppen aufgeteilt sind. Es sind dies einerseits die Kameras 6 und 7 und die winklig hierzu angeordneten Kameras 8 und 9. Diese beschriebenen Kameras 6-9 befinden sich in der Darstellung nach Fig. 1 links einer Meßpositionsebene 3, auf deren rechter Seite in ausreichendem Abstand zu dieser Meßpositionsebene 3 eine Beleuchtungsein richtung 4 angeordnet ist. Die Beleuchtungseinrichtung 4 weist ebenfalls unterhalb der Rollebene 12 eine Lichtquelle 11 auf, wobei das Licht der Lichtquelle 11 in einer Umlenkeinrichtung 13 über entsprechende Umlenkmittel 14, wie z. B. Planspiegel, umgelenkt wird. Die Lichtquelle 11 sendet planparalleles Licht aus, und es wird das zugeordnete planparallele Lichtbündel 5, das von den Umlenkmitteln 14 umgelenkt ist, tangential zum Profil des Rades 18 abgestrahlt. Die Umlenkeinrichtung 13 und die Umlenkmittel 14 befinden sich hierbei oberhalb der Rollebene 12, so daß die zugeordnete Umlenkeinrichtung 13 überrollbar ausgebildet sein muß. Dies kann dadurch geschehen, daß die Umlenkeinrichtung 13 über einen Gelenkpunk 28 schwenkbar an der Beleuchungseinrichtung 4 angeordnet ist. Sie kann hierbei beispeilsweise über eine Feder in Arbeitsposition nach Fig. 1 gehalten werden und vom darüber rollenden Rad 18 in Richtung des Pfeils 29 verschwenkt werden. Ist das Rad 18 darüber gerollt, so wird die Umlenkeinrichtung 13 von der nicht näher dargestellten Feder wieder in Ausgangsposition zu rückgeklappt.Below the roller plane 12 of the auxiliary track 2 , a carrier plate 27 is provided, on which four CCD cameras 6-9 are arranged, which are divided into two assemblies. These are, on the one hand, cameras 6 and 7 and cameras 8 and 9 arranged at an angle to them. These cameras 6-9 described are located in the illustration according to FIG. 1 to the left of a measuring position level 3 , on the right side of which a lighting position 4 is arranged at a sufficient distance from this measuring position level 3 . The lighting device 4 also has a light source 11 below the roller plane 12 , the light from the light source 11 in a deflection device 13 via corresponding deflection means 14 , such as, for. B. plane mirror is deflected. The light source 11 emits plane-parallel light, and the associated plane-parallel light beam 5 , which is deflected by the deflection means 14 , is emitted tangentially to the profile of the wheel 18 . The deflection device 13 and the deflection means 14 are located above the roller plane 12 , so that the associated deflection device 13 must be designed such that it can be rolled over. This can be done in that the deflection device 13 is pivotally arranged on the lighting device 4 via a hinge point 28 . For example, it can be held in the working position according to FIG. 1 by means of a spring and pivoted in the direction of arrow 29 by the wheel 18 rolling over it. If the wheel 18 is rolled over, the deflection device 13 is folded back into the starting position by the spring (not shown in more detail).

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 sollen die Kameras 6-9 mit ihrer Trägerplatte 27 fest installiert sein, so daß sie notwendigerweise unter halb der Rollebene 12 angeordnet sein müssen. Das planparallele Lichtbündel 5 muß daher, um die Kameras 6 bis 9 zu erreichen, mit der Rollebene 12 einen Winkel bilden, so daß auch die Meßebene 15 als eine Ebene senkrecht zum planparallelen Lichtbündel 5 und durch den Mittelpunkt 30 des Rades 18 verlaufend mit der Meßpositionsebene 3, die ebenfalls durch den Mittelpunkt 30 des Rades 18 verläuft, einen spitzen Winkel α bilden muß. Allerdings muß hier betont werden, daß die Genauigkeit, mit der die Meßebene 15 im Augenblick der Messung tatsächlich den Mittelpunkt 30 erreicht, innerhalb der durch die Abbildungsoptiken erreichten Toleranzen liegt.In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, the cameras 6-9 are to be permanently installed with their carrier plate 27 , so that they must necessarily be arranged below half of the roller plane 12 . The plane-parallel light beam 5 must therefore, in order to reach the cameras 6 to 9 , form an angle with the roller plane 12 , so that the measurement plane 15 also runs as a plane perpendicular to the plane-parallel light beam 5 and through the center 30 of the wheel 18 with the measurement position plane 3 , which also runs through the center 30 of the wheel 18 , must form an acute angle α . However, it must be emphasized here that the accuracy with which the measurement plane 15 actually reaches the center 30 at the moment of the measurement lies within the tolerances achieved by the imaging optics.

Das planparallele Lichtbündel 5 wird auf der linken Seite der Meßpositionsebene 3 von einem an der Trägerplatte 27 angeordenten halbdurchlässigen Spiegel 16 geteilt. Ein Teil des Lichtes des planparallelen Lichtbündels 5 wird von den in Richtung des Verlaufs dieses Lichtbündels angeordneten und danach aus gerichteten Kameras 6 und 7 und der andere Teil von den rechtwinklig dazu angeordneten Kameras 8 und 9 aufgenommen, nämlich der Teil, der von dem Spiegel 16 umgelenkt wird. Die Anordnung und Ausrichtung der Kameras 8 und 9 hängt von der Umlenkeinrichtung des Spiegels 16 ab. Um die Einrichtung zu aktivieren und die Messung durchzuführen, kann eine Schalteinrichtung 17 beispielsweise in Form eines Schienenschalters vorgesehen sein, die dann, wenn ein Rad 18 sich in der richtigen Meßposition befindet, die Anlage ein schaltet, so daß eine noch zu beschreibende Messung durchgeführt wird.The plane-parallel light beam 5 is divided on the left side of the measuring position plane 3 by a semi-transparent mirror 16 arranged on the carrier plate 27 . Part of the light of the plane-parallel light bundle 5 is received by the cameras 6 and 7 arranged in the direction of the course of this light bundle and then directed therefrom, and the other part by the cameras 8 and 9 arranged at right angles thereto, namely the part produced by the mirror 16 is redirected. The arrangement and alignment of the cameras 8 and 9 depends on the deflection device of the mirror 16 . In order to activate the device and carry out the measurement, a switching device 17 can be provided, for example in the form of a rail switch, which, when a wheel 18 is in the correct measuring position, switches the system on, so that a measurement to be described is carried out .

Eine Bauvariante zu der Meßeinrichtung nach den Fig. 1 und 2 ist dargestellt in den Fig. 5 und 6. Nach dieser Bauvariante rollt ein nicht näher bezeichneter Radsatz jeweils mit einem Rad 18 auf der Rollebene 12 des Hilfsgleises 2 in die Meßstrecke ein welch jedes im Bereich einer festgelegten Meßposi tionsebene 3 von einem Stützrollenpaar 20 dadurch übernommen wird, daß dieses Stützrollenpaar 20 minde stens vertikal bewegt wird und damit das jeweils zugeordnete Rad 18 von der Rollebene 12 um einen für die Durchführung der noch zu beschreibenden Messung ausreichenden Betrag abhebt. Das Rad 18 wird dann hierdurch vom Stützrollenpaar 20 drehbar gestützt. Soll nur eine Messung an einem Punkt des Umfangs durchgeführt werden, so kann das Stützrollenpaar 20 auch als starre, undrehbare Trageinheit ausgebildet sein.A construction variant of the measuring device according to FIGS . 1 and 2 is shown in FIGS . 5 and 6. According to this construction variant, an unspecified wheel set rolls with a wheel 18 on the roller plane 12 of the auxiliary track 2 into the measuring section, each of which in Area of a fixed Meßposi tion level 3 is taken over by a pair of support rollers 20 in that this support roller pair 20 is moved at least vertically and thus the respective associated wheel 18 lifts from the roller plane 12 by an amount sufficient to carry out the measurement to be described. The wheel 18 is then rotatably supported by the pair of support rollers 20 . If only one measurement is to be carried out at one point on the circumference, the pair of support rollers 20 can also be designed as a rigid, non-rotatable support unit.

Das Stützrollenpaar 20 ist drehbar gelagert in einem Stützrollenträger 19, der seinerseits in Form eines Schlittens vertikal beweglich an einem Bett 31 angeordnet ist. Hierzu kann am Bett 31 ein Motor 23 vorgesehen sein, der beispielsweise als Schrittmotor ausgebildet sein kann, wobei dieser Motor 23 eine Gewindespindel 24 antreibt, die über eine Gewinde mutter 25 mit dem Stützrollenträger 19 verbunden ist. Treibt der Motor 23 die Gewindespindel 24 an, dann erfolgt über die Gewindemutter 25 eine entsprechende Vertikalverschiebung des Stützrollenträgers 19 - je nach Drehrichtung des Motors 23 - in Richtung des Pfeils 32. Am Stützrollenträger 19 ist noch ein Tastorgan 21 vorgesehen, mit dem ertastet wird, wie tief das vom Stützrollenpaar 20 übernommene und abgestützte Rad 18 zwischen dem Stützrollenpaar 20 durchhängt. Dieser Durchhang ist abhängig vom Durch messer des Rades 18. Die Kenntnis der Durchhanglage ist erforderlich zur Ausrichtung des planparallelen Lichtbündels 5. Das Tastorgan 21 kann hierbei um eine Achse 34 nach Durchführung des Tastvorganges weg geschwenkt werden. Dies kann automatisch oder manuell geschehen, vorzugsweise jedoch automatisch.The pair of support rollers 20 is rotatably mounted in a support roller carrier 19 , which in turn is arranged on a bed 31 such that it can move vertically in the form of a slide. For this purpose, a motor 23 can be provided on the bed 31 , which can be designed, for example, as a stepping motor, this motor 23 driving a threaded spindle 24 which is connected to the support roller carrier 19 via a threaded nut 25 . If the motor 23 drives the threaded spindle 24 , then a corresponding vertical displacement of the support roller carrier 19 takes place via the threaded nut 25 - depending on the direction of rotation of the motor 23 - in the direction of the arrow 32 . On the support roller carrier 19 is a feeler member 21 is also provided, is sensed by how deep the wheel taken over from the pair of support rollers 20 and 18 supported by suspended between the pair of support rollers 20th This sag depends on the diameter of the wheel 18th Knowledge of the sag is necessary for the alignment of the plane-parallel light beam 5 . The sensing element 21 can be pivoted away about an axis 34 after performing the sensing process. This can be done automatically or manually, but preferably automatically.

Zur Ermittlung des Durchhanges können natürlich auch andere Maßnahmen als das beschriebene Tastorgan vorge sehen sein. Es ist möglich eine Ausrichtung des planparallelen Lichtbündels 5 mit Hilfe dieses Licht bündels selbst durchzuführen, indem man an einer bestimmten Stelle auf der Kameraseite der Meß positionsebene den Querschnitt des ankommenden Licht streifens ermittelt und in Abhängigkeit hiervon Beleuchtungseinrichtung und Kamera ausrichtet. Kommt kein Licht an, muß das Rad höher oder mindestens die Beleuchtugseinrichtung tiefer gefahren werden, so lange, bis ein bestimmter Lichtquerschnitt ankommt oder aber dann, wenn der Lichtquerschnitt zu groß ist, so daß ein vollständiges Schattenbild nicht mehr erreicht werden kann, muß in umgekehrter Richtung verfahren werden. Hierbei muß die Verfahrbewegung keineswegs so sein, daß Beleuchtungseinrichtung und Kamera gemeinsam vertikal verfahren, sondern es ist auch denkbar, daß die Beleuchtungseinrichtung und die Kamera jeweils geschwenkt werden, so daß ihre Aus richtung zueinander zwar beigehalten wird, aber das planparallele Lichtbündel im Bereich der Meßpositions ebene abgesenkt oder angehoben wird.To determine the sag, other measures than the probe described can of course be seen easily. It is possible to align the plane-parallel light beam 5 with the aid of this light beam itself, by determining the cross section of the incoming light strip at a certain point on the camera side of the measuring position and aligning it depending on the lighting device and camera. If no light arrives, the wheel must be moved higher, or at least the lighting device must be moved lower, until a certain light cross-section arrives or when the light cross-section is too large so that a complete silhouette can no longer be achieved, in reverse Direction. Here, the movement does not have to be such that the lighting device and camera move vertically together, but it is also conceivable that the lighting device and the camera are each pivoted so that their direction is maintained from each other, but the plane-parallel light beam in the area of the measuring position level is lowered or raised.

Das den Stützrollenträger 19 tragende Bett 31 wird seinerseits getragen von den Kolbenstangen von Hydraulikzylindern 35 und 36, die sich ihrerseits am Fundament 37 abstützen. Eine Synchronbewegung der Hydraulikzylinder 35 und 36 erzeugen eine entsprechende Vertikalbewegung des Bettes 31 in Richtung des Pfeils 33.The bed 31 supporting the support roller carrier 19 is in turn supported by the piston rods of hydraulic cylinders 35 and 36 , which in turn are supported on the foundation 37 . A synchronous movement of the hydraulic cylinders 35 and 36 produce a corresponding vertical movement of the bed 31 in the direction of the arrow 33 .

Als Fundament 37 kann auch ein entlang des Gleises oder Hilfgleises 2 verfahrbarer und nicht näher dargestellter Wagen benutzt werden.A carriage which is movable along the track or auxiliary track 2 and is not shown can also be used as the foundation 37 .

Am Bett 31 ist in der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Anordnung die Beleuchtungseinrichtung 4 auf der einen Seite der Meßpositionsebene 3 ange ordnet. Auf der anderen Seite der Meßpositionsebene 3 und der Beleuchtungseinrichtung 4 gegenüberliegend sind am Bett 31 die Kameras 6 und 7 sowie als zweite Gruppe 8 und 9 befestigt. Auch der Umlenkspiegel 16 muß am Bett 31 befestigt sein. Die Lage der Beleuch tungseinrichtung 4 ist in Fig. 6 strichpunktiert dargestellt.On the bed 31 in the arrangement shown in FIGS . 5 and 6, the lighting device 4 on one side of the measuring position level 3 is arranged. On the other side of the measuring position level 3 and the lighting device 4 opposite the cameras 6 and 7 and as a second group 8 and 9 are attached to the bed 31 . The deflecting mirror 16 must also be attached to the bed 31 . The position of the lighting device 4 is shown in phantom in FIG. 6.

Es ist weiterhin möglich die Hydraulikzylinder 35 und 36 mit ihren Kolbenstangen gelenkig am Bett 31 zu befestigen, so daß es möglich wird, nur einen Hydraulikzylinder 35 oder 36 zu betätigen und hier durch eine entsprechende Schwenkbewegung des Bettes 31 zu erzeugen. Es muß dann jedoch für einen Längenaus gleich des Abstandes der Kolbenstangen untereinander gesorgt werden.It is also possible to articulate the hydraulic cylinders 35 and 36 with their piston rods on the bed 31 , so that it becomes possible to actuate only one hydraulic cylinder 35 or 36 and to generate them here by a corresponding pivoting movement of the bed 31 . However, it must then be ensured for a length equal to the distance between the piston rods.

Rollt ein zu vermessender Radsatz mit seinen Rädern 18 auf dem Hilfsgleis 2 auf der Rollebene 12 ab, so kann unter der Voraussetzung, daß beispielsweise das Rad 18 in Fig. 5 von links nach rechts rollt, der Hydraulik zylinder 36 abgesenkt sein und damit die linke Rolle 20 ebenfalls abgesenkt sein. Die rechte Rolle 20 kann in der Fig. 5 dargestellten Position verbleiben, so daß das Rad 18 gegen diese rechte Rolle 20 anläuft und dort gestoppt wird oder bei entsprechender Konstruktion die ganze Einrichtung mitschleppt. Sodann kann der Hydraulikzylinder 36 betätigt werden, so daß die linke Rolle 20 solange angehoben wird, bis sie ebenfalls zur Anlage am Rad 18 kommt. Nun können die Hydraulikzylinder 35 und 36 gemeinsam hochgefahren werden, so daß das Rad 18 von der Hilfsebene 2 um einen ausreichenden Betrag abgehoben wird. Rolls a wheel set to be measured with its wheels 18 on the auxiliary track 2 on the roller plane 12 , provided that, for example, the wheel 18 rolls from left to right in Fig. 5, the hydraulic cylinder 36 can be lowered and thus the left Roll 20 should also be lowered. The right-hand roller 20 can remain in the position shown in FIG. 5, so that the wheel 18 runs against this right-hand roller 20 and is stopped there or, with a corresponding construction, entrains the entire device. Then the hydraulic cylinder 36 can be actuated so that the left roller 20 is raised until it also comes to rest on the wheel 18 . Now the hydraulic cylinders 35 and 36 can be raised together, so that the wheel 18 is lifted from the auxiliary level 2 by a sufficient amount.

Stellt das Tastorgan 21 einen zu tiefen Durchhang fest, so wird dies einer Steuereinrichtung 22 ge meldet, die ihrerseits den Motor 23 in Betrieb setzt und steuert und damit eine entsprechende Drehbewegung der Gewindespindel 24 verursacht. Hierdurch wird der Stützrollenträger 19 vertikal nach oben gefahren, so daß das Rad 18 ebenfalls entsprechend angehoben wird. Hierbei bleibt das Bett 31 in seiner vertikalen Position stillstehen. Abhängig von der Größe des ermittelten Durchhanges wird die notwendige Verfahrbe wegung des Stützrollenträgers 19 vertikal aufwärts ermittelt und es wird der Motor 23 von der Steuerung 22 in der entsprechenden Position wieder stillgesetzt. Da sich die Beleuchtungseinrichtung 4 sowie die Kameras 6 bis 9 mit dem halbdurchlässigen Spiegel 16 am Bett 31 befinden und Bett 31 seine Position beibehält, verändert das Rad 18 somit seine relative Lage zu den genannten Einrichtungen, so daß hierdurch die Eintauchtiefe der Umfangsfläche des Rades 18 in das planparallele Lichtbündel 5 bestimmt werden kann. Nach erfolgtem Meßvorgang werden die Hydraulikzylinder 36 und 35 abgesenkt und das Rad 18 zurück auf das Hilfsgleis 2 gesetzt, so daß es dort weiterrollen kann. Es ist aber auch denkbar, daß während des ganzen Meßprozesses mit angehobenem Rad 18 die gesamte Einrichtung über die Hydraulikzylinder 35 und 36 statt auf dem Fundament 37 auf einem entsprechenden, in Schienenlängsrichtung verfahrbaren, nicht näher be zeichneten Wagen angeordnet ist, der sich in Richtung des Pfeils 26 frei bewegen kann. Eine Fahrtunter brechung des Zuges kann damit vermieden werden.If the sensing element 21 detects a sag that is too deep, this is reported to a control device 22 , which in turn sets the motor 23 into operation and controls it, thus causing a corresponding rotational movement of the threaded spindle 24 . As a result, the support roller carrier 19 is moved vertically upward, so that the wheel 18 is also raised accordingly. The bed 31 remains stationary in its vertical position. Depending on the size of the determined sag, the necessary Verfahrbe movement of the support roller carrier 19 is determined vertically upward and the motor 23 is stopped by the controller 22 in the corresponding position. Since the lighting device 4 and the cameras 6 to 9 with the semitransparent mirror 16 are located on the bed 31 and the bed 31 maintains its position, the wheel 18 thus changes its position relative to the devices mentioned, so that the immersion depth of the peripheral surface of the wheel 18 is thereby reduced can be determined in the plane-parallel light beam 5 . After the measurement process has been completed, the hydraulic cylinders 36 and 35 are lowered and the wheel 18 is placed back on the auxiliary track 2 so that it can continue to roll there. But it is also conceivable that the entire device via the hydraulic cylinders 35 and 36 instead of on the foundation 37 is arranged on a corresponding, movable in the longitudinal direction of the rail, not specified car during the entire measuring process with the wheel 18 raised, which is in the direction of Arrow 26 can move freely. A break in the train can thus be avoided.

Der Meßvorgang selbst und dessen Auswertung erfolgt in beiden Ausführungsbeispielen auf gleiche Art und Weise. Wie bereits gesagt, besteht die Beleuchtungs einrichtung z. B. aus einem Lichtkasten, in dem sowohl eine Dauerlichtbeleuchtung als auch eine Blitzbe leuchtung eingebaut ist. Die Dauerlichtbeleuchtung erleichtert hierbei die Justage- und Wartungsarbeiten. Hierbei können zur Erzeugung des Dauerlichtes HF-be triebene Leuchtstofflampen verwendet werden, während für die Blitzbeleuchtung Stabblitzlampen eingesetzt sein können. Hierbei werden die Blitzlampen sinn vollerweise doppelt ausgeführt und sind mit einer automatischen Umschaltung versehen, so daß beim Ausfall einer Lampe nicht ein Totalausfall der Einrichtung erfolgt, sondern die Einrichtung weiter bis zum Reparaturintervall in Betrieb bleiben kann.The measuring process itself and its evaluation takes place in two embodiments in the same way and Wise. As already said, there is lighting establishment z. B. from a light box in which both permanent lighting as well as a flash lighting is installed. The permanent light lighting facilitates adjustment and maintenance work. Here, HF-be can be used to generate the continuous light exaggerated fluorescent lamps are used while Stick flash lamps used for flash lighting could be. Here, the flash lamps make sense completely double and are with one provided automatic switching so that when Failure of a lamp is not a total failure of the Setup is done, but setup continues can remain in operation until the repair interval.

Das Licht wird z. B. über eine Mattscheibe diffus gestreut, parallelisiert und in der bereits be schriebenen Weise über einen Spiegel auf den Meßort gerichtet, so daß ein planparalleles Lichtbündel 5 tangential zur Umfangsfläche des Radsatzes abgestrahlt wird. Hierbei kann der bereits erwähnte Schienen schalter 17 die notwendige Triggerung des Blitzes vornehmen, so daß der richtige Zeitpunkt für den notwendigen Blitz erreicht werden kann.The light is e.g. B. diffusely scattered over a focusing screen, parallelized and directed in the manner already be described via a mirror to the measuring point, so that a plane-parallel light beam 5 is emitted tangentially to the peripheral surface of the wheelset. Here, the rail switch 17 already mentioned can make the necessary triggering of the flash, so that the right time for the necessary flash can be achieved.

Das Blitzlicht erzeugt ein Schattenwurfprofilbild, welches in den beschriebenen Ausführungsbeispielen von den ebenfalls bereits genannten vier Halbleiterkameras aufgenommen wird. Aus Platzgründen sind die Kameras in der dargestellten Weise winklig zueinander angeordnet, wobei die Bildaufteilung durch den als Strahlteiler wirkenden halbdurchlässigen Spiegel 16 vorgenommen wird. Es ist jede Kamera mit einem Objektiv ausge rüstet, mit einer derartigen Brennweite, daß in der Empfängerebene der jeweiligen Kamera eine format füllende Abbildung des jeweiligen Profilabschnittes erzeugt wird. Hierbei ist dem Objektiv jeweils ein Blaufilter zur Unterdrückung des Infrarotanteils des Blitzlichtes vorgeschaltet. Alle Kameras 6 bis 9 werden von einer gemeinsamen Synchronquelle versorgt, die einen bildpunktgenauen Gleichlauf garantiert. Da die räumliche Lage der Kameras einer als auch beider Seiten zueinander bekannt ist und die Lage des Bildes in der Kamera und damit auch relativ zur Kamera bekannt ist, läßt sich auch der seitliche Abstand zwischen den Bildern in beiden Kameras und damit der seitliche Abstand der Radprofile zueinander berechnen.The flash light generates a shadow profile image, which in the described exemplary embodiments is recorded by the four semiconductor cameras which have also already been mentioned. For reasons of space, the cameras are arranged at an angle to one another in the manner shown, the image being divided by the semi-transparent mirror 16 acting as a beam splitter. Each camera is equipped with a lens, with such a focal length that a format-filling image of the respective profile section is generated in the receiver plane of the respective camera. In this case, a blue filter for suppressing the infrared portion of the flash light is connected upstream of the lens. All cameras 6 to 9 are supplied by a common synchronous source, which guarantees pixel-precise synchronization. Since the spatial position of the cameras on one and both sides of each other is known and the position of the image in the camera and thus also relative to the camera is known, the lateral distance between the images in both cameras and thus the lateral distance of the wheel profiles can also be determined calculate to each other.

Da die Signale mehrerer Kameras von nur einem Rechner verarbeitet werden sollen, ist für jede Kamera separat eine Bildsignalvorverarbeitung erforderlich. Diese Vorverarbeitung hat den Vorteil, daß der nachfolgende Aufwand beim Hauptrechner niedrig gehalten werden kann. Außerdem wird hierdurch das Zusammenschalten einer nahezu beliebigen Anzahl von Kameras ermöglicht. Bei dieser Vorverarbeitung wird jeweils der Synchron anteil des Video-Signals abgetrennt und über eine selbstregelnde Schwelle aus dem Graubild ein Binärbild erzeugt. In diesem Binärbild wird nun jeder Zeile der Schwarz-Weiß-Übergang des Profilverlaufs detek tiert und als Koordinatenwert abgespeichert. Hierzu sind max. 40 ms erforderlich. Dieser Prozeß läuft für jede Kamera parallel und synchron ab. Dies bedeutet, daß nach einem solchen Bilddurchlauf die komplette Profillinie als Datensatz existiert. Diese Daten werden dann in den Hauptrechner eingelesen, so daß intern im Rechner, sozusagen von diesen Koordinanten gebildet, eine Profillinie in einem rechnerinternen Koordinatensystem entsteht, wie in Fig. 4 als Prinzip dargestellt. Die Profillinie ist hierbei innerhalb des Koordinatensystems (Fig. 4) vom Rechner eindeutig festlegbar durch die Definition des sog. Meßkreises 38, der auf der Profillinie den Punkt 39 bildet. Die Lage des Punktes 39 in Y -Richtung von der Stirnseite 40 des Profils ist per Definition festgelegt. Es soll dies der Abstand Y 2 sein. Über die im Speicher des Rechners befindlichen Koordinaten kann der Rechner feststellen, in welchem Abstand Y 1 die Profillinie 40 verläuft und es kann damit der Rechner die Lage des Meßkreises mit dem Abstand Y 2 zur Stirnseite 40 festlegen. Der Meßkreis liegt dann im dargestellten Koordinatensystem im Abstand Y 3 von der Abzisse. Es ist aber auch der Abstand X 3 von der Ordinate des Bildpunktes der Konturlinie der im Meßkreis 38 liegt, bekannt, so daß im dargestellten Koordinatensystem die Lage des Punktes 39 eindeutig vom Rechner bestimmt werden kann. Es kann nun der Rechner mit diesem Punkt 39 ein Sollprofil in seinem internen Koordinatensystem so anordnen, daß der Punkt 39 des Sollprofils und der Punkt 39 des Istprofils deckungsgleich angeordnet sind. Danach ist es dann problemlos möglich, die Abweichungen der Koordinaten der einzelnen Punkte des Istprofils von den der Koordinaten der einzelnen Punkte des Sollprofils zu ermitteln und beispielsweise an einem Bildschirm 10 (Fig. 3) als Istprofillinie auszugeben. Ebenso könnte die Istprofillinie von einem Plotter ausgedruckt werden oder es könnten die rechnerinternen Daten auf andere sinnvolle Art und Weise weitergeleitet werden, beispielsweise einer Maschinensteuerung zur Nachbereitung des Radsatz zugeleitet werden. Since the signals of several cameras are to be processed by only one computer, an image signal preprocessing is required separately for each camera. This preprocessing has the advantage that the subsequent effort on the main computer can be kept low. It also enables the connection of almost any number of cameras. In this preprocessing, the synchronous portion of the video signal is separated and a binary image is generated from the gray image via a self-regulating threshold. In this binary image, each line of the black and white transition of the profile profile is now detected and saved as a coordinate value. For this, max. 40 ms required. This process runs in parallel and synchronously for each camera. This means that the complete profile line exists as a data record after such a screen run. These data are then read into the main computer, so that a profile line arises internally in the computer, as it were formed by these coordinates, in an internal coordinate system, as shown in FIG. 4 as a principle. The profile line can be clearly defined by the computer within the coordinate system ( FIG. 4) by defining the so-called measuring circle 38 , which forms point 39 on the profile line. The position of the point 39 in the Y direction from the end face 40 of the profile is defined by definition. This should be the distance Y 2 . Using the coordinates located in the memory of the computer, the computer can determine the distance Y 1 from which the profile line 40 runs and the computer can thus determine the position of the measuring circuit with the distance Y 2 from the end face 40 . The measuring circle is then in the coordinate system shown at a distance Y 3 from the abscissa. However, the distance X 3 from the ordinate of the image point of the contour line lying in the measuring circle 38 is also known, so that the position of the point 39 can be clearly determined by the computer in the coordinate system shown. The computer can now use this point 39 to arrange a target profile in its internal coordinate system such that point 39 of the target profile and point 39 of the actual profile are arranged congruently. Thereafter, it is then easily possible to determine the deviations of the coordinates of the individual points of the actual profile from those of the coordinates of the individual points of the target profile and, for example, to output them on a screen 10 ( FIG. 3) as an actual profile line. Likewise, the actual profile line could be printed out by a plotter or the computer-internal data could be forwarded in another meaningful way, for example fed to a machine control for postprocessing the wheelset.

Fig. 3 zeigt den schematischen Aufbau der Signalver arbeitung. Die Kameras 6, 7, 8 und 9 einer Seite, nämlich der linken Seite (die nicht bezeichneten Kameras stellen die Kameras der rechten Seite dar), geben ihre Signale zur Signalvorverarbeitung in ein Interface 41, in dem die bereits beschriebene Signal vorverarbeitung durchgeführt wird. Die Menge der ankommenden Daten wird in einem Massenspeicher abge legt und es kommuniziert das genannte Interface und der Massenspeicher jeweils mit dem Zentralrechner, der der jeweiligen Ausgabeeinheit - in Fig. 3 der Bildschirm 10 - das Ergebnis zuführt.
Fig. 3 shows the schematic structure of the signal processing. The cameras 6, 7, 8 and 9 of one side, namely the left side (the cameras not shown represent the cameras on the right side), give their signals for signal preprocessing in an interface 41 , in which the signal preprocessing already described is carried out. The amount of incoming data is stored in a mass storage device and the interface and mass storage device in question communicates with the central computer, which feeds the result to the respective output unit - screen 10 in FIG. 3.

List of the reference symbols used
1 measuring section
2 auxiliary tracks
3 measuring position level
4 lighting device
5 plane-parallel light beams
6 camera
7 camera
8 camera
9 camera
10 screen
11 light source
12 roll level
13 deflection device
14 deflecting means
15 measuring level
16 semi-transparent mirror
17 switching device
18 wheel
19 support roller supports
20 pair of support rollers
21 feeler
22 control device
23 engine
24 threaded spindle
25 threaded nut
26 arrow
27 carrier plate
28 pivot point
29 arrow
30 center point
31 bed
32 arrow
33 arrow
34 axis
35 hydraulic cylinders
36 hydraulic cylinders
37 foundation
38 measuring circuit
39 point
40 end face
41 interface

Claims

1. A method for non-contact measurement of the wheel profile of the wheels of railway wheel sets, in which the profile is at least partially illuminated, characterized in that each wheel ( 18 ) is supported in the region of its peripheral surface and in at least approximately tangential by at least one lighting device ( 14 ) with a plane-parallel light bundle ( 5 ) is illuminated, the profile silhouette resulting from the illumination being detected by at least one imaging optics and fed via a digitizing device to an evaluation device ( FIG. 3) for evaluation.

2. The method according to claim 1, characterized in that each wheel ( 18 ) moves relative to a measuring section ( 1 ) and at least in a defined measuring position at least approximately tangent from at least one illuminating device ( 14 ) with a plane-parallel light beam ( 5 ) is illuminated during the movement relative to the measuring section ( 1 ), the profile shadow image resulting from the illumination being captured by at least one imaging optical system and being fed to an evaluation device ( FIG. 3) for evaluation via a digitizing device.

3. The method at least according to claim 2, characterized in that the lighting takes place at an acute angle ( Fig. 1) to the plane ( 12 ) of the relative movement.

4. The method at least according to claim 2, characterized in that the lighting takes place parallel ( Fig. 5) to the plane ( 12 ) of the relative movement.

5. The method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that each wheel ( 18 ) moves during the measurement to the intended optics, the detection of the profile by the digitizing device, the installation of a partial beam of the movement of the wheel released light of the plane-parallel light beam ( 5 ) is activated.

6. Device for carrying out the method according to at least one of claims 1 to 5, for detecting the wheel profile of a railway wheel, the railway wheel on one side of a measuring plane in the region of the wheel profile being illuminated at least approximately tangentially by a light beam that is as plane-parallel as possible and the silhouette is evaluated, characterized by support means ( 2 ) for supporting a wheel ( 18 ) in the area of a circumferential surface, by an illumination device ( 4 ) for generating a plane-parallel light beam ( 5 ) and by imaging optics which can be reached by means of the plane-parallel light beam and which are associated with digitizing devices, which in turn are associated with an evaluation device ( Fig. 3) are connected.

7. Device according to claim 6, characterized in that the imaging optics and the associated digitizing devices are construction elements of at least one electronic camera used in the device ( 6-9 ).

8. Device according to at least one of claims 6 and 7, characterized in that a measuring section ( 1 ) with an auxiliary track ( 2 ) as a support, connected or connectable to a track network, is provided, one side being fixed perpendicular to the track Measuring position level ( 3 ), the illuminating device ( 4 ) for generating the plane-parallel light beam ( 5 ) and on the other side of which at least one camera ( 6-9 ) for detecting the silhouette is arranged, which in turn is equipped with an evaluation electronics ( Fig. 3) with a Screen ( 10 ), a plotter or the control of a machine tool is connected or connectable.

9. Device according to claim 8, characterized in that four cameras ( 6-9 ) are provided for four contiguous shadow image sections, the evaluation electronics ( Fig. 3) devices for parallel preprocessing and for intermediate storage and serial processing of the Signals from the cameras ( 6-9 ) contains.

10. The device according to at least one of claims 6 to 9, characterized in that each lighting device ( 4 ) contains a Blitzlichtein direction.

11. The device according to at least one of claims 6 to 10, characterized in that the light source ( 11 ) of each lighting device ( 4 ) is arranged below a roller plane ( 12 ), wherein a deflection device ( 13 ) with deflection means ( 14 ) for the light Be the lighting device ( 4 ) is arranged rollable.

12. The device according to at least one of claims 6 to 11, characterized in that the lighting device ( 4 ) is designed and arranged such that the measuring plane ( 15 ) perpendicular to the light beam ( 5 ) forms an acute angle ( α ) with the measuring position plane ( 3rd ) forms.

13. The device according to at least one of claims 6 to 12, characterized in that the camera or cameras ( 6-9 ) are arranged stationary below the roller plane ( 12 ).

14. Device according to at least one of claims 6 to 13, characterized in that two groups ( 8, 9; 6, 7 ) of cameras ( 6-9 ) are provided, one of which ( 6, 7 ) in the direction of the light beam ( 5 ) and the other ( 8, 9 ) is aligned at an angle thereto and a semitransparent mirror ( 16 ) (beam splitter) is provided in the light beam ( 5 ) for the angled group ( 8, 9 ).

15. Device according to at least one of claims 6 to 14, characterized in that so-called CCD cameras are provided as cameras ( 6-9 ).

16. Device according to at least one of claims 6 to 15, characterized in that a switching device ( 17 ) actuated by a wheel ( 18 ) is provided, which activates the device at the latest when a wheel has reached the measuring position.

17. The device according to at least one of claims 6 to 15, characterized in that each lighting device ( 4 ) is arranged so that it lights up against the incoming wheel ( 18 ).

18. Device according to at least one of claims 6 to 17, characterized in that each lighting device ( 4 ) is arranged so that it lights up the incoming wheel.

19. Device according to at least one of claims 8 to 10 and 14 to 17, characterized in that outside the plane-parallel light beam between the camera ( 6-9 ) and illuminating device ( 4 ) of each measuring section ( 1 ) a vertically movable to this, in one Support roller carrier ( 19 ) rotatably mounted pair of support rollers ( 20 ) for rotatably supporting each wheel ( 18 ) is provided.

20. The device at least according to claim 19, characterized in that the camera or cameras ( 6-9 ) and the lighting device ( 4 ) are arranged on the support roller supports ( 19 ).

21. The device at least according to claim 20, characterized in that the camera or cameras ( 6-9 ) and the lighting device ( 4 ) relative to the support roller carrier ( 19 ) are at least vertically movable and adjustable.

22. The device at least according to claim 21, characterized in that a test or sensing element ( 21 ) for determining the sag of the wheel ( 18 ) is provided approximately centrally between the support rollers ( 20 ).

23. The device at least according to claim 21, characterized in that the testing or sensing element ( 21 ) with an adjusting device ( 22, 23, 24, 25 ) for adjusting the position of the camera or cameras ( 6-9 ) and the lighting device ( 4 ) is connected to the passage of the wheel ( 18 ).

24. The device according to at least one of claims 19 to 23, characterized in that each support roller carrier ( 19 ) with a pair of support rollers ( 20 ) in the longitudinal direction of the rail ( 26 ) is movably arranged and at least one support roller carrier ( 19 ) assigned to a wheel ( 18 ) of a wheel set. a device ( 21 ) for detecting the lifting position of the wheel ( 18 ) and thus the wheelset.

25. Device according to at least one of claims 6 to 24, characterized in that the plane-parallel light beam ( 5 ) via image-receiving optical fibers is fed to the cameras ( 6-9 ).