• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Beider Anordnung zum Vermessen der Radlasten an Rädern (12, 22, 32, 42) und/oder Drehgestellenvon Schienenfahrzeugen (1) ist pro zu vermessendem Rad mindestensein Messschienenabschnitt (31, 33) vorgesehen, sowie mindestenszwei Lastmesszellen (61, 63, 65, 67) pro Messschienenabschnitt,zum Erfassen der Verwindungszuständedes bzw. der Messschienenabschnitte. Beim Vermessen wird so vorgegangen, dassdas Fahrzeug an einer Messanordnung derart positioniert wird, dasswenigstens ein Teil der Räderbzw. je ein Rad auf einem Messschienenabschnitt aufliegend angeordnetist, und anschließendder Schienenabschnitt mittels einer Hubvorrichtung in verschiedeneGleisverwindungszuständegebracht wird, und mittels der Lastmesszellen die Radlast pro Schienenabschnittbzw. pro Rad gemessen wird.
    公开号:DE102004018967A1
    申请号:DE200410018967
    申请日:2004-04-13
    公开日:2004-11-18
    发明作者:Bernhard Huber
    申请人:PROSE AG；PROSE AG WINTERTHUR；
    IPC主号:G01G19-04
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahrenzur vollautomatischen Messung der statischen Radlasten an beliebigen Schienenfahrzeugenbei verschiedenen Verwindungszuständen des Gleises.
    [0002] Die Überprüfung derRadaufstandskräfteeines Fahrzeuges bei verschiedenen Verwindungszuständen desGleises erlaubt es, eine Aussage über die Entgleisungssicherheitzu machen. Früherwurde diese Kontrolle nach dem Neubau oder nach Unterhaltsarbeitenrein manuell durchgeführt,indem die Räderauf der Radlastwaage mittels hydraulischer Pressen angehoben undentsprechende Beilagen unterlegt wurden. Für diese Prüfung waren drei Leute für einenTag beschäftigt.
    [0003] Für die MassTransit Railway Corporation in Hong Kong wurde deshalb von der Anmelderin,der Firma PROSE ein Prüfstand,wie in 1 dargestellt, entwickelt,welcher vollautomatisch die Radentlastungen eines Fahrzeuges inverschiedenen Gleisverwindungszuständen nach einem vorgegebenenProgramm misst. Diese Art der Prüfungist auch im der EuropäischenVornorm prEN 14363:2002 "Eisenbahnwesen:Fahrtechnische Prüfungfür dieZulassung von Eisenbahnfahrzeugen" im Anhang A.9 beschrieben.
    [0004] Dabeizeigt 1 ein Fahrzeug 1 aufdem Prüfstand,wobei das Fahrzeug mit seinen Rädern bzw.Drehgestellen je auf einem Messstand 5 bzw. einer Radlastwaagepositioniert ist, welche innerhalb eines Geleiseabschnittes 3 angeordnetist.
    [0005] 2 zeigt eine typische Testsequenzfür ein Drehgestellfahrzeug 1 gemäss prEN14363 (Anhang A.9, 3.1).Bestimmt werden die Radlastabweichungen in Gleisverwindungen.
    [0006] Dasstatische Radlastwiegesystem oder auch genannt Wheel Weighing Facility(WWF), beispielsweise der Anmelderin der PROSE AG, CH-8400 Winterthur,Schweiz, besteht aus acht mit Dehnmessstreifen ausgerüsteten Gleisstücken 8 (ein Gleisstück für jedesRad), welche je zu zwei auf einem Hubbalken 9 mit elektrischangetriebenen Hubspindeln 6, 7 gelagert sind.Falls alle Fahrzeuge 1 den gleichen Drehgestellabstandaufweisen und auch die Drehgestelle einen identischen Achsabstandhaben, kann die Messvorrichtung fest in einer Unterhaltsgrube ineiner Unterhaltswerkstatt eingebaut werden. Eine derartige Einrichtungwurde z.B. in den ZEV-DET-Glasers Annalen 125 (2001) 11/01beschrieben.
    [0007] DasFahrzeug 1 wird auf die Messschienen gefahren, solang sichdiese im ebenen Zustand befinden. Die Messschienen sind mit Dehnmessstreifen 8 ausgerüstet undweisen in Längsrichtungeinen Bereich von ca. ± 50mmfür dieRadlastmessung auf. Sobald das Fahrzeug richtig positioniert istwird durch eine Bedienungsperson das Messprogramm gestartet. Zuerstwerden die acht Radaufstandskräfteder Räder 11, 12, 21, 22, 31, 32, 41 und 42 aufdem nivellierten horizontalen Gleis bestimmt. Dann werden vollautomatischmittels der elektrischen Hubspindeln die Gleisstücke auf dem Hubbalken 9 vertikalin die verschiedenen Verwindungszustände gefahren, und die Radaufstandskräfte deracht Räderwiederum bestimmt. Ein normaler Prüfungsablauf umfasst zum Beispiel17 verschiedene Messungen, welche vollautomatisch registriert undprotokolliert werden. In 2 sindvier derartige Messregistrierungen dargestellt, wobei in PositionI die ebene horizontale Ausgangslage dargestellt ist. In PositionII werden die beiden Räder 11 und 12 starkangehoben, währenddemdie beiden Räder 21 und 22 leichtabgesenkt werden.
    [0008] MittelsLinear-Potentiometer bzw. Distanzmesssensoren werden die vertikalenPositionen der einzelnen Räderan der Stelle des Radaufstandpunktes festgestellt; mittels der ineiner Vollbrückeverschalteten Dehnmessstreifen werden die aktuellen Radlasten gemessenund mit vorgegebenen zulässigenrelativen Radlastabweichungen verglichen. Falls die Messabweichungeninnerhalb der fürdie bestimmte vertikale Position des Rades (resp. dem Verwindungszustanddes Fahrzeuges) festgelegter Toleranzwerte liegen, wie beispielsweiseinnerhalb von Abweichungen von < 20%entsprechen die Radaufstandskräftedes Fahrzeuges 1 den vorgegebenen Normwerten. Die Auswertungerfolgt überentsprechende Schnittstellen, beispielsweise auf einem Personal-Computerunter Windows (TM). Das ganze System arbeitet in Echtzeit.
    [0009] DieErfahrungen mit dem vollautomatischen statischen RadlastwiegesystemWWF sind gut. Ein Fahrzeug kann nun mit nur zwei Mann innert etwa45 Minuten vollständiggemessen und vollautomatisch protokolliert werden. Die gemessenenRadaufstandskräfteweisen eine Genauigkeit von besser als 1% auf. Damit ist eine Serieprüfung alsQualitätskontrolleim Anschluss an den Bau oder aber auch die Revision von Schienenfahrzeugenmöglich.
    [0010] DerNachteil des beschriebenen Systems liegt aber darin, dass nur gleicheFahrzeuge mit gleichem Drehgestellabstand gemessen werden können.
    [0011] DieAufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, die Möglichkeitzu schaffen, verschiedenste Fahrzeuge mit unterschiedlichen Achsabständen undDrehzapfenabständenzu vermessen.
    [0012] Diegestellte Aufgabe wird mittels einer Anordnung gemäss dem Wortlautnach Anspruch 1 gelöst.Um die Möglichkeitzu schaffen, verschiedenste Fahrzeuge mit unterschiedlichen Achsabständen undDrehzapfenabständenzu vermessen, wurde das Radlastwiegesystem weiter entwickelt. Primär wurdendie Messschienen mit den daran applizierten Dehnmessstreifen durcheinen Messschienenträger aufLastmesszellen ersetzt, wodurch es möglich wird, die Radlast einesSchienenfahrzeuges an jeder Stelle auf der Messschiene zu messen.
    [0013] Gemäss einerAusführungsvariantewird vorgeschlagen, dass pro Schienenträger mindestens zwei Lastmesszellenvorgesehen sind, fürdas Messen der Aufstandskraft eines Rades.
    [0014] DieErfindung wird nun nachfolgend beispielsweise und unter Bezug aufdie beigefügtenFiguren nähererläutert.
    [0015] Dabeizeigen:
    [0016] 3 schematisch in Längsschnitteine Messanordnung fürein Drehgestell eines Schienenfahrzeuges,
    [0017] 4 schematisch das Anordnenunterschiedlicher Schienenfahrzeuge auf den Messstrecken, und
    [0018] 5 das Anordnen und Vermesseneiner Lokomotive auf einer erfindungsgemässen Messanordnung.
    [0019] 3 zeigt schematisch im Längsschnitt eineMessanordnung bzw. Messstrecke fürdas Erfassen der Radaufstandskräfteeines Drehgestelles eines Schienenfahrzeuges 1. Das Schienenfahrzeug 1 liegtmit den beiden, in 3 sichtbaren,Räder 12 und 22 aufentsprechenden Messschienenstrecken 31 und 33 auf,welche gegenüberdem Schienenstrang 3 unterbrochen sind und auch untereinander eineUnterbrechung aufweisen.
    [0020] DieMessanordnung 5 gemäss 3 unterscheidet sich nuninsofern von derjenigen, dargestellt in 1, indem hier keine der Dehnmessstreifenan den Schienenabschnitten 31 und 33 angeordnet sind,welche ihrerseits auf einem Messschienen-Träger 35 und 37,welcher die notwendige statische Festigkeit aufweist, montiert sind.Vielmehr sind hier pro Messschienenabschnitt 31/35 und 33/37 jezwei Lastmesszellen 61 und 63 bzw. 65 und 67 vorgesehen,welche auf dem Hubbalken 71 angreifen, auf welchem dieSchienenabschnitte 31/35 und 33/37 gelagert bzw.getragen sind.
    [0021] DasMessen der Radaufstandskräfteder beiden Räder 12 und 22 bzw.der dahinter liegenden, nicht sichtbaren und zu demselben DrehgestellgehörendenRäder erfolgtdadurch, indem die Schienenabschnitte 31 und 33 aufdem Hubbalken 71 in verschiedene Verwindungszustände gebrachtwerden. Dies erfolgt durch eine Hubeinrichtung, welche im Schacht 19 desRadlastwiegesystems angeordnet ist und die folgenden Komponentenumfasst: Je einen Hubbalken 41 und 47 zumAnheben bzw. zum Verwinden des Hubbalkens 71 respektiveder Messschienenabschnitte 31 und 33.
    [0022] DieHubbalken werden angehoben bzw. abgesenkt mittels Hubspindeln 43 und 45,die Übertragungder Bewegung auf den Hubbalken erfolgt über das Gelenk 73 resp.eine Schake 75.
    [0023] DasMessprozedere an sich erfolgt analog demjenigen, wie beschriebenunter Bezug auf 2, d.h.die eigentliche Messung unterscheidet sich nicht von derjenigen,beschrieben unter Bezug auf den Stand der Technik. Neu hingegenist, dass die Position der Rädernicht genau mittig im Bereich je eines Dehnmessstreifens an denSchienenabschnitten 31 und 33 sein muss, sonderndass die Räderje an irgend einer Position entlang jedes Schienenabschnittes 31 oder 33 seinkann. Dieser Sachverhalt ist schematisch in 4 dargestellt, wo vereinfacht zwei Messanordnungen 5 für je dasMessen der Radaufstandskräftezweier Drehgestelle eines Schienenfahrzeuges dargestellt sind. Dabeiwird schematisch je die Position eines längeren Fahrzeuges, wie beispielsweiseeines Personenwagens 1, dargestellt, dessen Räder mitdem Bezugszeichen 12' bis 42' versehen sind,sowie eines anderen Schienenfahrzeuges, wie beispielsweise einerLokomotive, deren Räderschematisch mit dem Bezugszeichen 12 bis 42 bezeichnetsind. Mit der aus dem Stand der Technik bekannten Messanordnungwäre einErfassen der Radaufstandskräftefür dieunterschiedlichen Schienenfahrzeuge nicht möglich gewesen. Mit der erfindungsgemäss beschriebenenMessanordnung hingegen könnendie Radaufstandskräftebeider Schienenfahrzeuge problemlos erfasst bzw. gemessen oder überprüft werden.
    [0024] 5 schliesslich zeigt dieMessung einer Lokomotive, welche wegen des zu kurzen Drehzapfenabstandesnicht vollständigauf das Radlastwiegesystem passt. Mit anderen Worten kann das erfindungsgemäss beschriebeneSystem sowohl als Gesamtanlage fürdie gleichzeitige Vermessung beider Drehgestelle eines Fahrzeugesverwendet werden, wie auch als Teilsystem für die sequentielle Vermessungder einzelnen Drehgestelle an einem Fahrzeug, wie der Lokomotive,dargestellt in 5.
    [0025] Wesentlichist selbstverständlich,dass fürjeden Wagentyp die Position der Räder bekannt ist, aus welcherbekannten Position sich die SOLL-Werte ergeben. Die bei verschiedenenVerwindungszuständender Schienenabschnitte 31 und 33 ermittelten Werteder Radaufstandskräfte,was mittels der Lastmesszellen 61, 63, 65, 67 erfolgt,werden die relativen Radlastabweichungen berechnet und bei einer Abweichunggrösserals ein vorgegebener Toleranzwert muss entweder die Messung wiederholtwerden, oder aber erfüllendie Radaufstandskräftedes ausgemessenen Fahrzeuges nicht die Qualitätsanforderungen.
    [0026] UnterZuhilfenahme der heute bekannten und üblicherweise verwendeten elektronischenHilfsmittel, wie PCs, Zentralrecheneinheiten, etc. ist es möglich, derartigeMessungen in Echtzeit innerhalb kürzester Zeit durchzuführen undauszuwerten. Somit wird es möglichpraktisch Online, d.h. ohne dass Zugskompositionen aus dem Verkehrgenommen werden müssen,derartige Messungen innerhalb kürzesterZeit durchzuführen,so dass Betriebsunterbrüchefür Zugskompositionenminimal gehalten werden können.
    [0027] Die 3 zeigt schematisch dieMessschienenabschnitte fürein Drehgestell oder ein kurzes zweiachsiges Fahrzeug, für welchesdie Radlastabweichungen bei verschiedenen Verwindungszuständen erfasstwerden. Die 4 zeigtschematisch, wie verschieden lange Fahrzeuge auf eine fest installierteAnlage positioniert und vermessen werden können.
    权利要求:
    Claims (14)
    [1] Anordnung zum Vermessen der Radlasten an Rädern (12, 22, 32, 42)und/oder Drehgestellen von Schienenfahrzeugen (1), dadurchgekennzeichnet, dass pro zu vermessendem Rad mindestens ein Messschienenabschnitt(31, 33) vorgesehen ist, und mindestens zwei Lastmesszellen(61, 63, 65, 67) pro Messschienenabschnitt,zum Erfassen der Verwindungszuständedes bzw. der Messschienenabschnitte.
    [2] Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die mindestens zwei Lastmesszellen auf einem Hubbalken (71)montiert sind, welcher Hubbalken vorgesehen ist zum Heben bzw. Verwindendes mindestens einen Messschienenabschnittes (31, 33).
    [3] Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass mindestens zwei Messschienenabschnitte (31, 33)pro Drehgestellseite vorgesehen sind, für das Erfassen der Radlasten vonzweiachsigen Drehgestellen.
    [4] Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,dass mindestens drei Messschienenabschnitte pro Drehgestellseitevorgesehen sind, fürdie Erfassung der Radlasten von dreiachsigen Drehgestellen.
    [5] Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,dass die Messschienenabschnitte (31, 33) je aufeinem Messschienenträger (35, 37)angeordnet sind, vorgesehen, um das Durchbiegen der Schienenabschnittezu reduzieren bzw. zu verhindern.
    [6] Verfahren zum Messen der Radaufstandskräfte einesSchienenfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug aneiner Messanordnung derart positioniert wird, dass wenigstens einTeil der Räderbzw. je ein Rad auf einem Messschienenabschnitt aufliegend angeordnetist, und anschliessend der Schienenabschnitt mittels einer Hubvorrichtung inverschiedene Gleisverwindungszustände gebracht wird, und mittelsLastmesszellen die Radlast pro Schienenabschnitt bzw. pro Rad gemessenwird.
    [7] Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,dass ein bestimmtes Fahrzeug bei einer bestimmten Position der Räder aufden Schienenabschnitten liegend angeordnet wird, für welchesFahrzeug und fürwelche Positionen vorgegebene SOLL-Werte der Radlastabweichung abgespeichert bzw.bekannt sind, und dass mittels der Radmesszellen bei verschiedenenVerwindungszuständender Schienenabschnitte die Radlast gemessen wird und mit den SOLL-Wertenverglichen werden, wobei bei Abweichungen grösser als ein vorgegebener Toleranzbereichentweder die Messung wiederholt wird oder aber das Fahrzeug alsbeispielsweise die Qualitätsprüfung nichterfüllendeingestuft wird.
    [8] Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,dass mittels zusätzlicherHöhenmesssensorendie genaue Position des Rades pro Schienenabschnitt ermittelt wirdund die durch die Messzelle gemessenen Werte der Radlast mit SOLL-Werten für die ermitteltePosition verglichen werden.
    [9] Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass die Radaufstandskräftean Personen-, Güterwagenund/oder Lokomotiven erfolgt.
    [10] Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,dass die Berechnung der effektiv auf der Radposition vorhandenenRadhöhe mittelsder an zwei Stellen des Hubbalkens gemessenen Höhe und unter Berücksichtigungder Durchbiegung des Hubbalkens und des Messschienenträgers erfolgt.
    [11] Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet,dass zur genauen Vermessung der vertikalen Position pro Messschiene mehrereSensoren verwendet werden.
    [12] Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet,dass die Position des Fahrzeuges durch automatische Radschuhe fixiert und überwachtwird.
    [13] Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet,dass die entsprechenden Prüfabläufe im Steuerungs-Computergespeichert und durch den Bediener für die verschiedenen Fahrzeugtypendefiniert werden können.
    [14] Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet,dass die Radlastabweichung an beliebigen Fahrzeugen durch manuelle Eingabenam Steuerungs-Computer geprüftwerden können.
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    法律状态:
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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