AT508188B1 - METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE WHEEL AND AXLE GEOMETRY OF WHEELS - Google Patents
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Abstract
Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung der Rad- und Achsgeometrie von an Schienenfahrzeugen eingebauten Radsätzen (2) mittels 3D-Sensoren (12, 13)und Winkelbestimmungseinrichtungen sowie Referenzierungseinrichtungen (16, 17), welches die Bestimmung der Rad- und Achsgeometrie der Radsätze (2) an einem Schienenfahrzeug in eingebautem Zustand bestimmt und wobei auch die Phasenbeziehung der Geometriemesswerte beider Räder einer Achse bestimmt werden.Method and device for determining the wheel and axle geometry of wheel sets (2) installed on rail vehicles by means of 3D sensors (12, 13) and angle determination devices and referencing devices (16, 17), which determine the wheel and axle geometry of the wheelsets (2) determined on a rail vehicle in the installed state and wherein also the phase relationship of the geometry measured values of both wheels of an axle are determined.
Description
österreichisches Patentamt AT 508 188 B1 2011-05-15Austrian Patent Office AT 508 188 B1 2011-05-15
Beschreibung [0001] Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung der Rad- und Achsgeometrie von Radsätzen.Description [0001] Method and device for determining the wheel and axle geometry of wheelsets.
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
[0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Rad-und Achsgeometrie von Radsätzen.The invention relates to a method and a measuring device for determining the wheel and axle geometry of wheelsets.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
[0003] Die Räder von Schienenfahrzeugen sind im Betrieb einem deutlichen Verschleiß unterworfen. Der Kontakt der metallischen Schiene mit dem ebenso metallischen Schienenfahrzeugrad ruft einerseits einen Verschleiß der Schiene als auch des Rades hervor. Besonders während der Kurvenfahrt ist der Verschleiß erhöht, da dabei zwangsläufig neben der Rollbelastung auch eine Gleitbelastung der Radoberfläche auftritt. Die üblichen Radsätze, bei welchen beide Räder fest auf einer Achse montiert sind und deshalb keine Geschwindigkeitsunterschiede zwischen kurveninneren und kurvenäußeren Rädern auftreten können, sind dem Verschleiß in besonderem Maße unterworfen. Mittels sogenannter Losradsätze, bei welchen die beiden Räder einer Achse jeweils drehbar an einer Achse montiert sind, kann dieses Problem abgeschwächt, aber nicht verhindert werden.The wheels of rail vehicles are subject to significant wear during operation. The contact of the metallic rail with the equally metallic rail vehicle wheel on the one hand causes wear of the rail and the wheel. Especially during cornering the wear is increased, as it inevitably occurs in addition to the rolling load and a sliding load of the wheel surface. The usual wheelsets, in which both wheels are firmly mounted on an axle and therefore no speed differences between inside and outside wheels can occur, are subject to wear in particular. By means of so-called Losradsätze in which the two wheels of an axle are each rotatably mounted on an axle, this problem can be mitigated, but not prevented.
[0004] Blockieren (beispielsweise aufgrund starken Bremseneinsatzes) fördert den lokalen Verschleiß an dem jeweiligen Berührpunkt zur Schiene und ruft Radunrundheiten oder das Herausbrechen von Stücken der Radoberfläche hervor.Blocking (for example, due to heavy brake application) promotes local wear at the respective point of contact with the rail and causes Radunrundheiten or breaking out of pieces of the wheel surface.
[0005] Für einen sicheren Bahnbetrieb ist deshalb die regelmäßige Kontrolle aller Schienenfahrzeugräder erforderlich. Bei dieser Kontrolle wird die Geometrie jedes Rades vermessen, wobei eine Radprofilmessung und eine Radunrundheitsmessung durchgeführt werden. Zur Durchführung dieser Messungen ist es erforderlich den Radsatz auszubauen und in einer Messmaschine einzuspannen. DE 44 03 951 C2 zeigt ein solches Verfahren, wobei die Radgeometrie mittels eines Tastrades erfasst wird. Weiters existieren Messvorrichtungen, welche es erlauben die Radprofilmessungen und Radunrundheitsmessungen direkt an (eingebauten) Rädern vorzunehmen, diese führen jedoch keine gleichzeitigen Messungen beider Räder einer Achse durch, wodurch die sogenannte Phasenbeziehung der Unrundheiten beider Räder einer Achse nicht bestimmt werden kann. Ebenso kann der Abstand der Profile beider Räder zueinander nicht bestimmt werden. Weiters werden mit Einrichtungen nach dem Stand der Technik singuläre geometrisch eng begrenzte Beschädigungen wie Ausbrüche, lokaler Verschleiß, lokale Geometriefehler o.ä. des Radprofils nicht erkannt und vermessen und einer Lage am Profil zugewiesen. Bestehende (mobile) Messvorrichtungen zur Bestimmung der Radgeometrie von Schienenfahrzeugrädern im eingebauten Zustand können nicht dieselben Messungen vornehmen wie ortsfeste Messmaschinen. Zur Illustration von berührungsloser Geometriemesstechnik sei WO 2008/122319 A1 genannt. Diese Schrift zeigt am Beispiel der Vermessung der Schienengeometrie durch fahrzeugseitig angebrachte 3D-Sensoren die Anwendungsmöglichkeit solcher Sensoren.For a safe rail operation therefore the regular control of all rail vehicle wheels is required. In this inspection, the geometry of each wheel is measured, whereby a wheel profile measurement and a Radunrundheitsmessung be performed. To carry out these measurements, it is necessary to remove the wheel set and clamp it in a measuring machine. DE 44 03 951 C2 shows such a method, wherein the wheel geometry is detected by means of a Tastrades. Furthermore, there are measuring devices which allow the wheel profile measurements and Radunrundheitsmessungen directly on (built) wheels, but these do not perform simultaneous measurements of both wheels of an axis, whereby the so-called phase relationship of the roundness of both wheels of an axle can not be determined. Likewise, the distance between the profiles of both wheels to each other can not be determined. Furthermore, with state-of-the-art equipment, geometrically limited damage such as breakouts, local wear, local geometry errors or similar are exploited. of the wheel profile not recognized and measured and assigned to a position on the profile. Existing (mobile) measuring devices for determining the wheel geometry of rail vehicle wheels when installed can not perform the same measurements as stationary measuring machines. WO 2008/122319 A1 may be mentioned for the illustration of non-contact geometry measurement technology. This document shows the application of such sensors using the example of the measurement of the rail geometry by vehicle-mounted 3D sensors.
[0006] In JP 2008 180 619 A ist eine Methode zur Erfassung der Radgeometrie von Schienenfahrzeugrädern dargestellt, wobei jedoch spezielle für diesen Zweck ausgestattete Räder vorzusehen sind.In JP 2008 180 619 A, a method for detecting the wheel geometry of rail vehicle wheels is shown, but with special provided for this purpose wheels are provided.
[0007] EP 0 494 430 A1 beschreibt eine Einrichtung zum Bestimmen des Durchmessers von Zylinder, insbesondere Walzen mittels eines Kontaktrades, welches an der zu messenden Zylinderoberfläche abrollt. Aus dem bekannten Durchmesser des Kontaktrades lässt sich solcherart der Zylinderdurchmesser errechnen. Diese Einrichtung ist besonders vorteilhaft bei der Durchmesserbestimmung von balligen Zylindern. In DE 198 27 271 A1 ist ein umfangreiches On-Iine Erfassungssystem mit Auswerteteil für rad- und gleisbezogene Daten von Hochgeschwindigkeitszügen dargestellt. Dieses System umfasst eine Vielzahl an Sensoren, welche 1/7 österreichisches Patentamt AT 508 188 B1 2011-05-15EP 0 494 430 A1 describes a device for determining the diameter of cylinders, in particular rollers by means of a contact wheel, which rolls on the cylinder surface to be measured. From the known diameter of the contact wheel can be calculated such a cylinder diameter. This device is particularly advantageous in the diameter determination of spherical cylinders. In DE 198 27 271 A1 a comprehensive on-line detection system with evaluation part for wheel and track-related data of high-speed trains is shown. This system includes a variety of sensors, which are 1/7 Austrian Patent Office AT 508 188 B1 2011-05-15
Daten wie beispielsweise Federwege, Körperschall, Drehzahlen oder induktive Abstandssensoren zur Bestimmung des Abstands Wagenkasten - Schienenoberkante umfassen. Mittels einer elektronischen Auswerteeinrichtung sollen dabei Fehlerzustände schon frühzeitig erkannt werden.Data such as suspension travel, structure-borne noise, rotational speeds or inductive distance sensors for determining the distance car body - rail top include. By means of an electronic evaluation error conditions should be detected early.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION
[0008] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Rad- und Achsgeometrie von Radsätzen anzugeben, zu deren Einsatz die Radsätze am Schienenfahrzeug verbleiben können und welche dieselben Messgrößen bestimmt wie eine Messmaschine gemäß dem Stand der Technik.The invention is therefore based on the object to provide a measuring device for determining the wheel and axle geometry of wheelsets, for their use, the wheelsets can remain on the rail vehicle and which determines the same parameters as a measuring machine according to the prior art.
[0009] Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.The object is achieved by a method according to claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the subordinate claims.
[0010] Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird eine Messeinrichtung aus zwei optischen 3D-Sensoren und einem diese beiden Sensoren mechanisch verbindendem Abstandselement gebildet. Das Abstandselement gewährleistet das sich die beiden SD-Sensoren in einem Abstand zueinander befinden, der im Wesentlichen der Spurweite des zu messenden Radsatzes entspricht. Weiters umfasst die erfindungsgemäße Messeinrichtung eine Winkelbestimmungseinrichtung. Mittels dieser Winkelbestimmungseinrichtung jeder gemessene Punkt der Radoberfläche einem bestimmten Winkel des Rades zugeordnet werden.According to the basic idea of the invention, a measuring device is formed from two optical 3D sensors and one of these two sensors mechanically connecting spacer. The spacer ensures that the two SD sensors are at a distance from each other, which corresponds essentially to the track width of the wheelset to be measured. Furthermore, the measuring device according to the invention comprises an angle determination device. By means of this angle determination device, each measured point of the wheel surface can be assigned to a specific angle of the wheel.
[0011] Durch diese Messeinrichtung ist der Vorteil erzielbar, eine Radprofilmessung und eine Radunrundheitsmessung an beiden Rädern eines Radsatzes gleichzeitig vornehmen zu können, ohne dass dazu der Radsatz aus dem Fahrzeug ausgebaut werden muss.By this measuring device, the advantage can be achieved to make a Radprofilmessung and a Radunrundheitsmessung on both wheels of a wheel at the same time, without having to be removed from the vehicle wheel set.
[0012] Es ist besonders zweckmäßig, die 3D-Sensoren als sogenannte Laser-Lichtschnittsen-soren auszuführen, da diese Sensoren eine hohe Messgenauigkeit und hohe Ortsauflösung gewährleisten. Mit Laser-Lichtschnittsensoren kann typischerweise eine Höhenauflösung des Radprofils von 1/100mm sowie eine Ortsauflösung (in Achsrichtung) von 1/10mm erreicht werden.It is particularly useful to perform the 3D sensors as so-called laser Lichtschnittsen-soren, as these sensors ensure a high accuracy and high spatial resolution. Laser light section sensors can typically achieve a height resolution of the wheel profile of 1 / 100mm and a spatial resolution (in the axial direction) of 1 / 10mm.
[0013] Die Winkelbestimmungseinrichtung ermittelt kontinuierlich die aktuelle Winkelstellung des Radsatzes, sodass eine eindeutige Zuordnung jedes einzelnen gemessenen Punktes der Radprofile einem bestimmten Winkel des Radsatzes zugeordnet werden kann. Als Winkelbestimmungseinrichtung kann jedes Verfahren zur Drehwinkelmessung eingesetzt werden, wobei es vorteilhaft ist ein Verfahren zu wählen, welches in den für die Wartung von Schienenfahrzeugen typischen rauen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden kann. Typische bewährte Auflösungen der Winkelmessung betragen ca. 4000 bis 8000 Teile pro Umdrehung. Als besonders vorteilhaft und einfach anzuwendendes Verfahren ist die mechanische Abnahme des Drehwinkel durch ein (beispielsweise mittels einer Feder) an das Schienenfahrzeugrad angedrücktes Tastrad anzusehen. Dieses Tastrad umfasst in seiner Nabe einen Winkelencoder, welcher den Drehwinkel erfasst.The angle determination device continuously determines the current angular position of the wheelset, so that an unambiguous assignment of each individual measured point of the wheel profiles can be assigned to a certain angle of the wheelset. Any method for measuring the angle of rotation can be used as the angle determination device, wherein it is advantageous to select a method which can be used in the rough ambient conditions typical for the maintenance of rail vehicles. Typical proven resolutions of angle measurement are approximately 4000 to 8000 parts per revolution. As a particularly advantageous and easy to use method, the mechanical decrease of the angle of rotation is to be regarded by a (for example by means of a spring) pressed against the rail vehicle wheel Tastrad. This jockey wheel comprises in its hub an angle encoder which detects the angle of rotation.
[0014] Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausführungsform der Winkelbestimmungseinrichtung sieht den Einsatz eines integrierten Drehwinkelsensors oder berührungsloser Wegmessung am Umfang vor. Dieser Sensor wird temporär (beispielsweise mittels Magnetkraft) an der Radscheibe des zu messenden Schienenfahrzeugrades befestigt und ermittelt kontinuierlich die Richtung der Schwerkraft, sodass aus der relativen Richtung der Schwerkraft in Verhältnis zum Gehäuse des Drehwinkelsensors die aktuelle Winkellage des Radsatzes ermittelt werden kann.Another, particularly advantageous embodiment of the angle determination device provides for the use of an integrated rotation angle sensor or non-contact path measurement on the circumference. This sensor is temporarily (for example by magnetic force) attached to the wheel disc of the rail vehicle wheel to be measured and continuously determines the direction of gravity, so from the relative direction of gravity in relation to the housing of the rotation angle sensor, the current angular position of the wheelset can be determined.
[0015] Die erfindungsgemäße Winkelbestimmungseinrichtung kann weiters mittels sogenannter berührungsloser Wegmessung am Umfang des zu vermessenden Radsatzes.The angle determination device according to the invention can further by means of so-called non-contact displacement measurement on the circumference of the wheelset to be measured.
[0016] Ganz besonders vorteilhaft ist es, die Übertragung der Messwerte der Winkelbestimmungseinrichtung mittels Funk vorzunehmen, da dadurch im praktischen Einsatz der Messeinrichtung Nachteile vermieden werden können, die beim Einsatz von Kabelverbindungen nicht zu vermeiden sind (Kabelbruch, Verwickeln des Kabels an Bauteilen der Radaufhängung, etc.). 2/7 österreichisches Patentamt AT 508 188 B1 2011-05-15 [0017] Eine erfindungsgemäße Messeinrichtung umfasst weiters eine Auswerteeinrichtung, typischerweise als programmierbarer Computer ausgeführt, welche die Signale (Messwerte) beider 3D-Sensoren und der Winkelbestimmungseinrichtung empfängt und aus diesen Daten ein mathematisches Modell des Radsatzes erstellt. Dieses Modell umfasst vorteilhafterweise die Radprofile beider Räder zu jedem erfassten Winkel und die geometrischen Daten der Räder zueinander. Dadurch ist der Radsatz in seiner ganzen, für den Bahnbetrieb wesentlichen Geometrie bestimmt. Die Ausgabe dieser Modelldaten erfolgt vorzugsweise in einer Form, die die weitere elektronische Verarbeitung und Speicherung unterstützt. Beispielsweise ist es vorteilhaft, das geometrische Modell des Radsatzes als sogenannte „Matlab" Datei zur erstellen und auszugeben.It is particularly advantageous to carry out the transmission of the measured values of the angle determination device by radio, as this can be avoided in practical use of the measuring device disadvantages that can not be avoided when using cable connections (cable breakage, entanglement of the cable to components of the suspension , Etc.). A measuring device according to the invention further comprises an evaluation device, typically designed as a programmable computer, which receives the signals (measured values) of both 3D sensors and the angle determination device and from these data created mathematical model of the wheelset. This model advantageously comprises the wheel profiles of both wheels at each detected angle and the geometrical data of the wheels relative to each other. As a result, the wheelset is determined in its whole, essential for railway operation geometry. The output of this model data is preferably in a form that supports the further electronic processing and storage. For example, it is advantageous to use the geometric model of the wheelset as so-called "Matlab". File to create and output.
[0018] Weiters ist erfindungsgemäß vorgesehen, eine Refererenziereinrichtung vorzusehen. Es wird an beiden Seiten des zu messenden Radsatzes eine Referenziereinrichtung an einem feststehenden Teil der Radaufhängung (beispielsweise des Lagerdeckels) temporär angebracht. Diese Referenziereinrichtungen sind so geformt auszuführen, dass ein Teil jeder Referenziereinrichtung in das Messfeld des jeweils zugehörigen 3D-Sensors ragt und von diesem 3D-Sensor erfasst und vermessen wird.Furthermore, the invention provides to provide a Refererenziereinrichtung. There is a reference to a fixed part of the suspension (for example, the bearing cap) attached temporarily on both sides of the wheelset to be measured. These referencing devices are to be designed in such a way that a part of each referencing device protrudes into the measurement field of the respectively associated 3D sensor and is detected and measured by this 3D sensor.
[0019] Die Anwendung der erfindungsgemäßen Messeinrichtung erfolgt typischerweise in folgenden Schritten: [0020] - Anheben des Schienenfahrzeugs, sodass die Radsätze frei drehbar werden, [0021] - Unterlegen der Messeinrichtung (Abstandselement mit zwei 3D-Sensoren) unter der Achse des zu messenden Radsatzes, [0022] - Montage der beiden Referenziereinrichtungen, [0023] - Montage der Winkelbestimmungseinrichtung, [0024] - Start der Messwerterfassung, [0025] - Manuelles Drehen des Radsatzes um mindestens eine Umdrehung, [0026] - Beenden der Messwerterfassung und Ausgabe der Messwerte (als mathematisches Modell), [0027] - Abbau der einzelnen Teile der Messeinrichtung.The application of the measuring device according to the invention is typically carried out in the following steps: raising the rail vehicle so that the wheelsets are freely rotatable, lining the measuring device (spacer with two 3D sensors) under the axis of the measuring element Wheelset, - Assembly of the Two Referencing Devices, - Assembly of the Angle Determination Device, [0024] - Start of Data Acquisition, - Manual Turning of the Wheelset by at Least One Turn, [0026] Terminate the Measured Value Detection and Output the Measured values (as a mathematical model), - Dismantling of the individual parts of the measuring device.
[0028] Es ist vorteilhaft die Messung über mehr als eine Umdrehung des Radsatzes vorzunehmen um dadurch durch Mittelung der Messwerte eine höhere Genauigkeit zu erzielen.It is advantageous to carry out the measurement over more than one revolution of the wheel set in order to achieve a higher accuracy by averaging the measured values.
[0029] Mittels der erfindungsgemäßen Messeinrichtung ist es möglich, einen Radsatz eines Schienenfahrzeugs in seiner gesamten Geometrie zu erfassen, wobei dazu kein Ausbau des Radsatzes erforderlich ist.By means of the measuring device according to the invention, it is possible to detect a wheelset of a rail vehicle in its entire geometry, to which no removal of the wheelset is required.
[0030] Die mittels der erfindungsgemäßen Messeinrichtung erzielbaren Genauigkeiten sind für die Beurteilung des Verschleißes eines Schienenfahrzeugrades bei weitem ausreichend. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass an die Genauigkeit der Lage der Messeinrichtung in Verhältnis zur Lage des Radsatzes keine hohen Erfordernisse erfüllt werden müssen. Aufgrund der Positionierung der Messeinrichtung unterhalb des Radsatzes wirken sich geringe Abweichungen von der parallelen Lage der Messeinrichtung zur Achse des Radsatzes nur unwesentlich aus. Eine manuelle Positionierung der Messeinrichtung (ohne weitere Vorrichtungen zur exakten Positionierung) ist jedenfalls ausreichend.The achievable by means of the measuring device according to the invention accuracies are far enough for the assessment of the wear of a rail vehicle wheel. It is particularly advantageous that the accuracy of the position of the measuring device in relation to the position of the wheelset no high requirements must be met. Due to the positioning of the measuring device below the wheel, slight deviations from the parallel position of the measuring device to the axis of the wheelset only slightly affect. A manual positioning of the measuring device (without further devices for exact positioning) is sufficient in any case.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0031] Es zeigen beispielhaft [0032] Fig. 1 Messeinrichtung und Radsatz.By way of example, FIG. 1 shows a measuring device and wheel set.
[0033] Fig. 2 Messeinrichtung und Radsatz, seitliche Ansicht.Fig. 2 measuring device and wheel, lateral view.
[0034] Fig. 3 Blockschaltbild. 3/7 > österreichisches Patentamt AT 508 188 B1 2011-05-153 block diagram. 3/7 > Austrian Patent Office AT 508 188 B1 2011-05-15
AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGEMBODIMENT OF THE INVENTION
[0035] Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch eine Messeinrichtung und einen Radsatz 2. Es ist ein Radsatz 2 dargestellt, welcher ein linkes Rad 22, ein rechtes Rad 23 und eine, die beiden Räder starr verbindende Achse 21 umfasst. Der Radsatz ist in einem linken Lager 24 und einem rechten Lager 25 drehbar gelagert. Weitere Teile des Schienenfahrzeugs sind zur Vereinfachung nicht dargestellt. Eine Messeinrichtung 1 umfasst einen linken 3D-Sensor 12, einen rechten 3D-Sensor 13 und ein, diese 3D-Sensoren 12, 13 mechanisch verbindendes Abstandselement. Die Messeinrichtung 1 ist unter der Achse 21 angeordnet, sodass das Profil des linken Rads 22 im Messfeld 14 des linken 3D-Sensors 12 und das Profil des rechten Rads 23 im Messfeld 15 des rechten 3D-Sensors 13 befindlich ist. Am linken Lager 24 ist eine linke Refe-renziereinrichtung 16 lösbar befestigt, welche in das Messfeld 14 des linken 3D-Sensors 12 ragt. Am rechten Lager 25 ist eine rechte Referenziereinheit 17 lösbar befestigt, welche in das Messfeld des rechten 3D-Sensors 13 ragt.Fig. 1 shows an example and schematically a measuring device and a wheelset 2. It is a set of wheels 2 shown, which includes a left wheel 22, a right wheel 23 and one, the two wheels rigidly connecting axis 21. The wheelset is rotatably mounted in a left bearing 24 and a right bearing 25. Other parts of the rail vehicle are not shown for simplicity. A measuring device 1 comprises a left-hand 3D sensor 12, a right-hand 3D sensor 13 and a spacing element mechanically connecting these 3D sensors 12, 13. The measuring device 1 is arranged below the axis 21, so that the profile of the left wheel 22 in the measuring field 14 of the left 3D sensor 12 and the profile of the right wheel 23 in the measuring field 15 of the right 3D sensor 13 is located. On the left-hand bearing 24, a left-hand reference device 16, which projects into the measuring field 14 of the left-hand 3D sensor 12, is detachably fastened. On the right-hand bearing 25, a right-hand reference unit 17 is detachably fastened, which protrudes into the measuring field of the right-hand 3D sensor 13.
[0036] Fig. 2 zeigt beispielhaft und schematisch eine seitliche Ansicht einer Messeinrichtung 1 und eines Radsatzes 2. Es ist die Anordnung aus Fig. 1 in Richtung der Achse 21 und eine Winkelbestimmungseinrichtung dargestellt. Als Winkelbestimmungseinrichtung ist ein Tastrad 18 vorgesehen, welches mittels einer am Abstandselement 11 befestigten Hebel-Federanordnung an den Umfang des linken Rads 22 angedrückt ist und von diesem linken Rad 22 angetrieben wird. Ein in die Nabe des Tastrads 18 eingebauter Winkelencoder bestimmt den Drehwinkel des Tastrades 18. Mittels dieses Drehwinkels des Tastrades 18 und des Verhältnisses der Durchmesser des linken Rades 22 und des Tastrades 18 zueinander erfolgt eine Bestimmung des Drehwinkels des Radsatzes 2.Fig. 2 shows an example and schematically a side view of a measuring device 1 and a wheelset 2. It is the arrangement of FIG. 1 in the direction of the axis 21 and an angle determination device shown. As an angle determination device, a jockey wheel 18 is provided, which is pressed by means of a spacer 11 fixed lever-spring assembly to the periphery of the left wheel 22 and is driven by this left wheel 22. An angle encoder installed in the hub of the feeler wheel 18 determines the angle of rotation of the feeler wheel 18. By means of this rotation angle of the feeler wheel 18 and the ratio of the diameters of the left wheel 22 and the feeler wheel 18, a determination of the rotation angle of the wheelset 2 is made.
[0037] Fig. 3 zeigt beispielhaft und schematisch ein Blockschaltbild der elektronischen Schaltungen einer Messeinrichtung. Es ist eine Auswerteeinrichtung 3 dargestellt, an diese Auswerteeinrichtung 3 ist der linke 3D-Sensor 12, der rechte 3D-Sensor 13 und die Winkelbestimmungseinrichtung (Tastrad) 18 elektrisch angeschlossen. Die Auswerteeinrichtung 3 empfängt die von den 3D-Sensoren 12, 13 erfassten geometrischen Daten des Radsatzes 2 und die zu jedem Messpunkt zugehörige Winkelinformation von der Winkelbestimmungseinrichtung (Tastrad) 18 und erstellt aus diesen Daten ein mathematisches Modell 4 des gesamten Radsatzes. Dieses Modell 4 wird in der Auswerteeinrichtung 3 gespeichert und kann an eine weitere (nicht dargestellte) Datenverarbeitungseinrichtung ausgegeben werden.Fig. 3 shows an example and schematically a block diagram of the electronic circuits of a measuring device. An evaluation device 3 is shown, to which evaluation device 3 the left-hand 3D sensor 12, the right-hand 3D sensor 13 and the angle determination device (feeler wheel) 18 are electrically connected. The evaluation device 3 receives the geometric data of the wheel set 2 detected by the 3D sensors 12, 13 and the angle information associated with each measuring point from the angle determination device (feeler wheel) 18 and uses this data to create a mathematical model 4 of the entire wheelset. This model 4 is stored in the evaluation device 3 and can be output to a further (not shown) data processing device.
LISTE DER BEZEICHNUNGENLIST OF TERMS
Messeinrichtung 11 12 13 14 15 16 17 18 2 21 22 23 24 25 3 4Measuring device 11 12 13 14 15 16 17 18 2 21 22 23 24 25 3 4
Abstandselement 3D-Sensor links 3D-Sensor rechtsDistance element 3D sensor left 3D sensor right
Messfeld linksMeasuring field on the left
Messfeld rechtsMeasuring field on the right
Referenziereinrichtung linksReferencing device on the left
Referenziereinrichtung rechtsReferencing device right
TastradTastrad
Radsatzwheelset
Achseaxis
Rad linksWheel left
Rad rechtsWheel right
Lager linksStock left
Lager rechtsWarehouse right
Auswerteeinrichtung mathematisches Modell 4/7Evaluation device mathematical model 4/7
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