DE1807716U - Vorrichtung zur selbsttaetigen fehleruntersuchung von profil- und formmaterial, insbesondere von eisenbahnschienen nach dem ultraschall-impuls-laufzeitverfahren. - Google Patents

Description

Deutsche Bundesbahn I-A· / J 2 8 \H *3i IZ59

Bundesbahn-Zentralamt
Enden (westf)

Einrichtung zur selbsttätigen ]?ehleruntersuchung von Profil- -und ^Formmaterial., insbesondere von Eisenbahnschienen nach dem Ultraschall.-lmpuls~jjaufzeitverfahren<,

In Iisenbahngleislagern werden ausgebaute lltschienen durch Be arbeitung des Schienenkopfes und evtl_o der lahrflache wieder wendbar gemacht* Diese Schienenstücke von sehr unterschiedlicher Läng© werden nach der Bearbeitung auf lormlängen von 60 oder 12Om zusammengeschweißt,} um'sie wieder auf der Strecke verlegen zu können» Sehr oft sind diese Schienen mit Anrissen oder inneren Fehlstellen im Schienenkopf^ Steg oder fuß "behaftet, die äußerlich nicht erkennbar sind» Diese fehler führen im Betrieb bald au Schienenbrüchen₅ wodurch Zugentgleisungen.entstehen können.

Um diese Schienenfehler zu finden und vor dem Zusammenschweißen der Schienenstücke auszuscheiden ist eine Untersuchung der Schienen erforderlich«,

Bisher werden die Schienen nur im eingebauten Zustand auf der ötrecke mittels Ultraschall in größeren Zeitabständen untersucht* indem entweder ein von Hand fahrbares Schienenprufgerät im Schrittempo über das Gleis geschoben wird oder ein Schienenprufwagen mit höherer Geschwindigkeit das Gleis befährt und die Ultraschallanzeigen auf einem Registrierstreifen festhält, der an- !0 schließend ausgewertet werden muß»

Diese Verfahren können in einem Aufarbeitungswerk für Altschienen nicht angewendet werden? weil die Schienen im lager gesta-

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pelt sind.

Zweck der vorliegenden Feuerung ist, eine Einrichtung zu schaffen, die, an geeigneter Stelle im Arbeitsfluß eines Jkufarbeitungsx'/erkes aufgestellt _f die Schienen selbsttätig mittels Ultraschall auf innere Fehler und Anrisse prüft und bei Feststellen eines Sehlers eine Markierung an der Schiene selbsttätig anbringt ,· damit das so markierte fehlerhafte Schienenstück vor dem Zusammenschweißen der Schienen herausgeschnitten werden kann.

Diese Vorrichtung 1st sinngemäß auch für die Untersuchung von Profil- und formmaterial aus Stahl und anderen Werkstoffen verwendbar»

Der Ifeuerungsgedanke ist dadurch gekennzeichnet;, daß unter einem oder mehreren senkrecht beweglichen Ultraschallwandlern die Schienen selbsttätig vorbei|p.eführt werden, wobei die Ultraschallwandler nur dann automatisch auf die fahrflache des Schienenkopfes abgesenkt sind_? wenn sich unter ihnen eine Schiene befindet und wo bei feststellen eines Schienenfehlers eine farbmar=* kierung an dem Prüfling selbsttätig aufgebracht wird=

Die !feuerung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert und in den Abbe 1 und 2 dargestellte Die Abbildung 1 stellt den Schaltschrank und Abbildung 2 das eigentliche Prüfgesteli dar»

Der Schaltschrank (Abb„1) besteht aus einem fahrbaren staubdichten ächrankj der awei US-Geräte, drei Monitore sowie die erforderlichen Sehalteinrichtungen und fentilatoren sur Gerätekühlung enthält» Am Schaltschrank sind außerdem» wie die Abbildung zeigt,

zwei Anschlußmöglichkeiten für je einen Senkrecht- und Schrägstrahlhandprüfkopf zwecks evtl.. Nachkontrolle vorgesehen«, Das Prüfgestell (Abb» 2) "besteht aus einem &estell_? welches die automatisch absenkbare Prüfkopfeinheit_? einen ?asser~behälter mit Zu- und Abfluß und die Markieranlage enthalte Diese Einheit wird im Arbeitsfluß der Schienenaufarbeitung in geeigneter Entfernung tot der Schienensäge aufgestellt« Die Geschwindigkeit -des automatischen !Transportes der Schienen richtet sich hierbei nach der Torschubgeschwindigkeit der Schienensäge,. Die .Schienen werden hierbei auf Längs= und Querfehler im Schienenkopfj Schienensteg und Schienenfuß geprüfte Die Prüfung auf jjängsfehler wird mit einem Senkrecht strahl er durch das Schallgerät 1 und die Prüfung auf Querfehler mit einer beispielsweise - 70° Strahlerkombination durch das Schallgerät 2 vorgenommen» Alle ötrahler sind im Prüfgestell (Abb. 2) in einem G-ehäuse 11 kardanisch gelagert» Dieses ist an einem Hebel 12 befestigt* Wem sich keine Schiene im Prüfgestell befindet;, ist der Hebel 12 durch eine Hubstang© 15 mit Langloch 14 und Zugfeder 15 so hoch gezogen, daß die Unterseite der Prüfkopfkombination die Sehienenfahrfläche der höchsten.gebräuchlichen Schienen (172 mm) nicht berührte Das untere "iSnde der Hubstange 13 ist gelenkig an der mit der Sastrolle 17 versehenen Taststange 16 befestigt« Diese ist um den Festpunkt 18 vertikal schf/enkbar«, Die Tastrolle 17 befindet sich unterhalb der Schienenmittenachse und wird beim Einfahren einer Schiene in das Prüfgestell durch das auf ihr ruhende ₍3chienengewieht herabgedrückt₉ Hierdurch wird bewirkt _s daß die Hubstange 13 mit ihrem Langloch 14 ebenfalls absinkt und den Hebel 12 freigibt* Dadurch kann sich das G-ehäuse 11 mit den Prüfköpfen unabhängig von der Schienenhöhe mit konstantem

Anpreßdruck auf die Sehienenfahrfläche setzen» Hat die Schiene das Prüf gestell durchfahren,, so wird, die 3?as trolle 17 durch die Zugfeder 15 nach oben gezogen und die Prüfköpfe 11 über den Hebel 12 und die Hubstange 13 ebenfalls hochgehoben«

Die Prüfköpfe können daher von einer nachfolgenden Schiene nicht beschädigt werden^ weil sie erst dann wieder absinken, wenn durch eine in das Prüfges-teil eingefahrene Schiene die Tastrolle heruntergedrückt wurde _β .. . .

Die Schienen, werden im. Prüf ge st eil in bekannter ¥eise z.B. - Kol— len, Mhrungsstücke usw mittig unter dem Prüfkopfgehäuse geführte

Me Monitore 3 und 4 im Schaltschrank (JLbbd) sind dem Schallgerät 1 für die Senkrechteinstrahlung zugeordnet. Monitor 3 spricht anj wenn das Bodenecho von der Schienenfußunterseite "ausfällt, dohoj wenn ein größerer Schienenfehler vorhanden ist* Damit auch kleinere Schienenfehler registriert werden«, bei denen das Bodenecho nicht ausfälltj sondern lediglich eine geringe Terkleinerung in seiner Höhe erfährt bei gleichzeitigem Auftreten eines -3?ehler-J3chos vor dem Bodenecho $ ist der Monitor 4 auf das Auftreten eines Echos zwischen dem Sendeimpuls und dem Bodenecho eingestellt»

Monitor 5 ist dem Schallgerät 2 zugeordnet» Er spricht auf IPehlerechos.an? die bei Schienenguerfehlern durch die Schrägstrahlprüfköpfe auftreten= Alle drei Monitore bedienen eine Druckluft-Farbspritzpistole 20> die beim Ansprechen eines Monitors eine geeignete Farbe seitlich auf den Prüfling spritzt«. Der Pistole ist ein einstellbares Verzögerungsglied vorgeschaltet, welches bewirkt, daß auch ein kleiner ichienenfehler (kurzzeitiger Fehl er impuls) durch eine Mindeststrichlänge dargestellt wird«,

-ς.

Außerdem ist auf dem Schaltschrank eine optische (z.B. rote Lampe 21) und/oder akustische Fehleranzeige vorgesehen«. Als Koppelflüssigkeit wird Passer verwendet ₉ welches aus dem hochgelegenem Behälter 19 in regulierbarer Menge über ein Ventil 22 vor der Prüfkopfkombination auf die Sehienenfahrfläehe fließt, lach Durchlauf einer Schiene wird während des Anhebens der Prüfkopfkombination 11 das Zufließen der ICopplungsflüssigkeit durch Schließen des Ventils 22 selbsttätig mittels eines nicht eingezeichneten S-estänges unterbrochen« Der Wasserbehälter ist an die Ortslei— tung angeschlossen und wird über ein Schwimmerventil immer gefüllt gehalten*

Mit der Prüfeinrichtung müssen alle vorkommenden Schienenformen mit jeweils verschiedenen Höhen geprüft werden können* Die niedrigste Schiene hat eine Höhe von 120 mm» . Die höchste Schiene eine solche von 172 mm« Die Höhendifferenz beider Schienen beträgt 52 mm» Da die niedrigste schiene bis zu 10 rom abgefahren sein kann«, beträgt der G-esamt-Höhenunt er schied 62 mm» Das Bodenecho erscheint auf dem Bildschirm des Ultraschallgerätes 1 für die Senkrecht-Binstrahlung bei verschiedener Schienenhöhe auch an verschiedenen Stellen auf dem Bildschirm»

Die lonitorausbildung für die Monitore 3 und 4 müßten daher bei jeder Schiene, die eine andere Höhe als die vorhergegangene Schiene aufweist, von Hand neu eingestellt werden,; wodurch der ungehinderte Durchfluß der Schienen behindert sein würde« "Werden die lonitorausblendungen zum Beispiel für Monitor 3 nicht entsprechend der Schienenhöhe eingestellt_? so können Echos von fehlern^ die im Schienensteg liegen in die Monitorausblendung fallen, so daß ein Fehler nicht registriert wird,, weil sich anstelle des ausgefallenen Bodenechos das fehlerecho in der Monitorausblendung befindet»

-6*

Claims (1)

1. ~^β- RA. 792 814*31.12.59

   Bei Monitor.4 könnte der Pail eintreten* daß dieses Bodenecho einer niedrigen ScM.ene in die Ausblendung fällt und eine PehX-erregistrierung erfolgt5 obwohl kein Pehler vorhanden ist«,

   Pur eine sichere.und einwandfreie Prüfung der Schienen ist es da= her erforderlich^ die Monitorausblendung jeweils der tatsächlichen Sehienenhöhe anzupassen«

   Erfind'ungsgemäß wird dies dadurch selbsttätig erreicht, daß eine mechanische Abtastvorrichtung die tatsächliche Schienenhöhe auf · der fahrfläche vor der Prüfkopfkombination abtastet« Mit dieser Abtastvorrichtung sind zwei elektrische Regelorgane (Potentiometer) gekuppelt, welche die Monitorausblendungen und zwar für Monitor 3 den Blendenanfang und für Monitor 4 das Blendenende entsprechend der tatsächlichen Schienenhöhe selbsttätig einstellen*

   Sehut ζ ansp rü ehe

   1« Vorrichtung.zur selbsttätigen Prüfung von Profil- und Ponamaterial aus. Stahl oder anderen Werkstoffen, insbesondere von

   Eisenbahnschienen«, auf Fehler aller Art nach dem ültrasohall-Impuls-Iiaufzeitverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen selbsttätig unter der automatisch mit Koppelflüssigkeit beaufschlagten Prüfkopfkombination (11) mit mindestens IQ einem Senkrecht- und zwei Öehrägstrahlern fortbewegt werden*, und wo im lalle eines Pehlerechoempfanges eine entsprechende rote Lampe (21) ausleuchtet und/oder an akustisches Signa,! gegeben wird und eine farbmarkierung z.B« mittels einer Farbspritzpistole (20) selbsttätig an der Schiene angebracht wird·

   .7-

   -2= Vorrichtung nach Anspruch·1 dadurch gekennzeichnet,,, daß die Prüfkopfeinheit (11) am Bnde einer Schiene selbsttätig von der Schienenfahrfläche mittels des Hebels- (12) abgehoben wird, wobei das Ventil (22) selbsttätig geschlossen xtird und bei Zuführung einer neuen Schiene wieder selbsttätig mittels der iPastrolle (n)₉ der Eaststange (16) und der Hubstange (13) auf die Schienenfahrfläche abgesenkt wird_e

   3» Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Abtastvorrichtung die verschiedenen Schienenhöhen abgetastet werden und über mit dieser gekoppelter elektrischer Einstellglieder (ζ»Β₀ Potentiometer) der
   Blendenanfang des einen und das Blendenende des anderen
   Monitors für die Senkrechteinstrahlung" auf dem Bildschirm
   des Schallgerätes entsprechend der gefälligen Schienenhöhe automatisch eingestellt werden₀