(19)
(11) EP 0 949 134 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
13.10.1999  Patentblatt  1999/41

(21) Anmeldenummer: 99890110.2

(22) Anmeldetag:  30.03.1999
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6B61K 9/06
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(30) Priorität: 09.04.1998 AT 62798

(71) Anmelder: Österreichische Bundesbahnen
1010 Wien (AT)

(72) Erfinder:
  • Karner, Johannes
    1120 Wien (AT)

(74) Vertreter: Widtmann, Georg, Dr. 
Vertreter vor dem Europäischen Patentamt Gerichtlich beeideter Sachverständiger für Patentwesen, Clusiusgasse 2/8
1090 Wien
1090 Wien (AT)

   


(54) Vorrichtung zum berührungslosen Messen der Temperatur von Lagern fahrender schienengebundener Fahrzeuge


(57) Vorrichtung zum berührungslosen Messen der Temperatur von Lagern fahrender schienengebundener Fahrzeuge, insbesondere des Personen- und/oder Güterverkehrs mit einem Rechner (3), wobei am Gleis (1) zumindest ein Achs- und/oder Radsensor (2) in Fahrtrichtung (x) gesehen vor einer Infrarotmeßeinrichtung (4) mit mehreren Infrarotoptiken (8, 9), die auf das zu messende Objekt gerichtet sind und deren zum Lager gerichteten Achsen (10, 11) unterschiedliche Winkel mit der Horizontalen einschließen, angeordnet ist, wobei zumindest zwei Infrarotoptiken (8, 9) an einer, insbesondere jeweils an beiden, Gleisaußenseite(n) angeordnet sind, welche voneinander unterschiedliche Normalabstände zur Schiene aufweisen wobei jeder Infrarotoptik (8, 9) ein eigener Detektor (12) zugeordnet ist und in den Strahlenwegen von dem zu messenden Lager bis zu den jeweiligen Detektoren (12), bezogen auf die Neigung der Achsen der Infrarotoptik, ausschließlich in nur einer Lage festgelegte Infrarotoptikelemente, insbesondere Spiegeln, Prismen od. dgl., angeordnet sind.
Zur Veröffentlichung gemeinsam mit der Zusammenfassung ist Fig. 4 bestimmt.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum berührungslosen Messen der Temperatur von Lagern fahrender schienengebundener Fahrzeuge, insbesondere des Personen- und/oder Güterverkehrs mit einer Infrarotmeßeinrichtung zum Gegenstand.

[0002] Die Einsatzdauer von schienengebundenen Fahrzeugen, wie Lokomotiven, Triebwagen, Personen- und Güterwagen ist aufgrund der großen zurückzulegenden Strecken außerordentlich hoch, so daß an den Wartungszustand derartiger Fahrzeuge ein besonders hoher Maßstab gelegt wird. Weiters ist die Geschwindigkeit von Güterzügen auf über 120 km/h und Personenzügen auf über 200 km/h erhöht worden. Diese erhöhten Geschwindigkeiten bedingen eine große Steigerung in der Belastung, da die Kräfte mit dem Quadrat der Geschwindigkeit ansteigen und somit die Lager aber auch die Bremsen eines Waggons oder Triebfahrzeuges einer erhöhten Erwärmung unterliegen. Der schienengebundene Verkehr von Personen und Gütern weist im allgemeinen den Vorteil auf, daß die Schienenwege bis in das Zentrum eines Wohngebietes oder Industriegebietes geführt werden können, wobei in diesen Fällen, beispielsweise bei dem Transport von gefährlichen Gütern, besonders hohe Ansprüche an die Sicherheit der Fahrzeuge gestellt werden.

[0003] Die regelmäßige Überprüfung von Fahrzeugen kann jedoch nicht sicherstellen, daß beispielsweise nach einer langen Einsatzzeit eines Waggons kein Klemmen einer Bremse oder keine Überbeanspruchung eines Lagers vorliegt. Bei dieser Überbeanspruchung von Lagern und Bremsen wird kinetische Energie in Wärme umgesetzt und es kann aufgrund der geringeren Festigkeit bei erhöhter Temperatur beispielsweise zum Bruch einer Achse oder auch eines Radreifens kommen, so daß eine Entgleisung eintritt, die insbesondere bei dem Transport von gefährlichen Gütern aber auch in Tunnels und unterirdischen Strecken besonders folgenschwer sein kann. Um die Sicherheit des Transportes auf Schienenwegen zu erhöhen, ist es bekannt, vor der Einfahrtsstrecke in ein Wohn- oder Industriegebiet aber auch vor der Einfahrt eines Tunnels oder einer unterirdischen Strecke, Infrarotmeßgeräte einzusetzen, welche die Temperatur von Rädern, Bremsscheiben und Lagern messen und bei Überschreiten einer vorbestimmten Temperatur über eine elektronische Auswerteinrichtung ein Signal, beispielsweise zum nächstgelegenen Bahnhof, abgeben, so daß der Zug entweder angehalten und der Waggon ausgeschieden oder wenn die Temperaturerhöhung nur geringfügig ist, mit verringerter Geschwindigkeit zum Bestimmungsort weitergefahren werden kann. Die Messung der Temperatur erhöhter Beanspruchung unterliegender Konstruktonsteile muß bei normaler Geschwindigkeit durchgeführt werden, um die erforderlichen geringen Reisezeiten für Personen und Güter gewährleisten zu können, da Brems- und Beschleunigungsvorgänge eines Zuges aufgrund der hohen Massen große Zeitspannen erforderlich machen. An die Infrarotstrahlenmeßeinrichtungen werden somit hohe Anforderungen gestellt. Derartige Einrichtungen sind Stand der Technik und weisen beispielsweise einen Detektor aus: HgCd, HgTe, InSb, PbSe oder eine Kombination derartiger Halbleiter auf. Um eine Messung zu ermöglichen, muß der Detektor auf eine vorgegebene Temperatur gehalten werden, die unterhalb der Umgebungstemperatur zu liegen hat. Da eine elektrische Versorgung derartiger Systeme erforderlich ist und der Energieverbrauch für die Kühlung des Detektors nicht von Bedeutung ist, gelangt bevorzugt eine Kühlung nach dem Peltiereffekt zum Einsatz. In der Regel wird der Detektor im Gleisoberbau derartig angebracht sein, daß eine mechanische Beschädigung, beispielsweise hervorgerufen durch den Zug, sicher vermieden ist. Die erhitzten Teile strahlen Wärme in jede Richtungen ab und es ist erforderlich, daß von den mit hoher Geschwindigkeit bewegten Teile von der Meßstelle Infrarotstrahlen mit einer möglichst hohen Intensität erfaßt werden können. In der Regel besteht nicht die Möglichkeit, die Detektoren mit ihrer Achse direkt auf den erhitzten Bestandteil auszurichten, sondern es werden die von dem erhitzten Bestandteil ausgehenden Wärmestrahlen über eine Infrarotlinse oder Sammler gebündelt und über einen Spiegel, welcher in der Regel in seiner Ebene rotiert, um allfällige Schmutzteilchen abzuschleudern, zu dem Detektor geleitet. Der Meßvorgang als solcher wird durch einen Radzähler, welcher vor der Infrarotmeßstrecke angeordnet ist, eingeleitet, also es wird das Infrarotmeßgerät aktiviert und wenn der Zug die Meßstrecke verlassen hat, wieder desaktiviert. Dadurch, daß die Zahl der Achsen bestimmt wird, kann jeder Meßvorgang einer bestimmten Achse zugeordnet werden, womit eine genaue Identifizierung der schadhaften oder überbeanspruchten Konstruktionsteile einfach möglich ist. Zur Bestimmung der Temperatur ist es erforderlich, daß möglichst jene Infrarotstrahlen zum Detektor gelangen, welche den höchsten Temperaturen entsprechen. Es sind hierbei unterschiedlichste Anordnungen bekannt.

[0004] Aus der EP 0 265 538 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum berührungslosen Messen der Bremsentemperatur an vorüberfahrenden Eisenbahnwaggons bekannt, wobei die Achse einer Meßeinrichtung schräg nach oben gerichtet ist, so daß diese Meßeinrichtung nacheinander die Temperatur eines Radkranzes und die Temperatur einer Bremsscheibe bestimmt, da die Infrarotstrahlen, welche von den beiden Konstruktionsteilen ausgesendet werden, nacheinander den Detektor beaufschlagen. Bei dieser Vorrichtung ist der Detektor weit außerhalb des Gleises angeordnet, wobei weiters keine Umlenkung der Strahlen vorgesehen ist, womit die Entfernung des Detektors von den zu messenden Konstruktionselementen groß gehalten sein muß, so daß die Gesamtempfindlichkeit des Systemes stark herabgesetzt wird, da die Intensität des Infrarotstrahles mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt.

[0005] Aus der EP 0 265 417 A1 wird eine weitere Vorrichtung bekannt, welche dem Umstand Rechnung tragen soll, daß die Bewegung eines Waggons innerhalb der Schienen nicht geradlinig ist, sondern ein sogenannter Sinuslauf vorliegt, das heißt, daß die zu messenden Konstruktionsteile unterschiedlichen horizontalen Abstand zur ursprünglichen Lage der Schiene und damit zur Meßeinrichtung aufweisen können, wodurch ein größerer Bereich erfaßt werden muß. Um dieses Ziel zu erreichen, sind entsprechende Linsen vorgesehen. Weiters wird vorgeschlagen, den Detektor in einzelne Detektorelemente zu unterteilen, die nacheinander von der Strahlung beaufschlagt werden können, wodurch Temperaturen in den einzelnen Bereichen des Lagers ermittelbar sind. Eine derartige Meßeinrichtung weist den Nachteil auf, daß mit einer Einstellung der Vorrichtung nicht die Lager der unterschiedlichen Konstruktionen von Schienenfahrzeugen erfaßt werden können. Eine Weiterentwicklung dieser Vorrichtung ist in der EP 0 457 752 beschrieben, bei welcher die Achse des Objektives durch Änderung der Winkellage eines Spiegels geschwenkt werden kann, so daß auch die von weiter voneinander entfernten Punkten ausgehenden Infrarotstrahlen einer Messung unterzogen werden können. Nachteilig ist hierbei, daß ein derartiger Spiegel sehr rasch bewegt werden muß, um in der kurzen zur Verfügung stehenden Zeitdauer unterschiedliche Meßpunkte zu erfassen. Eine derartige Vorrichtung weist einen besonders hohen technischen Aufwand auf, wobei gleichzeitig, um die Betriebssicherheit zu wahren, ein erhöhter Wartungsaufwand gegeben ist.

[0006] Aus der EP 0 604 389 A1 wird eine weitere Einrichtung zum berührungslosen Messen der Temperatur an Lagern bekannt, wobei mehrere Infrarotoptiken vorgesehen sind, die auf unterschiedliche Stellen eines Lagers gerichtet werden, und die von diesen Stellen ausgehenden Infrarotstrahlen über die Infrarotoptik an einen in seiner Winkellage veränderbaren Spiegel zu einem gemeinsamen Detektor weitergeleitet werden. Auch hier ist ein erhöhter konstruktiver und wartungsmäßiger Aufwand gegeben, um die für Eisenbahnsysteme erforderliche hohe Betriebssicherheit zu gewährleisten.

[0007] Der vorliegenden Erfindung ist zur Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zum berührungslosen Messen der Temperatur von Lagern an schienengebundenen Fahrzeugen zu schaffen, die geeignet ist, Temperaturmessungen bei Fahrzeugen unterschiedlichster Bauart durchzuführen, die eine hohe Betriebssicherheit aufweist, möglichst wenig bewegliche Teile besitzt und lange Meßzeiten erlaubt.

[0008] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum berührungslosen Messen der Temperatur von Lagern fahrender schienengebundener Fahrzeuge, insbesondere des Personen- und/oder Güterverkehrs mit einem Rechner, wobei am Gleis zumindest ein Achs- und/oder Radsensor in Fahrtrichtung gesehen vor einer Infrarotmeßeinrichtung mit mehreren Infrarotoptiken, die auf das zu messende Objekt gerichtet sind und deren zum Lager gerichteten Achsen einen unterschiedlichen Winkel mit der Horizontalen einschließen, angeordnet ist, besteht im wesentlichen darin, daß zumindest zwei Infrarotoptiken an einer, insbesondere jeweils an beiden, Gleisaußenseite(n) angeordnet sind, welche voneinander unterschiedliche Normalabstände zur Schiene aufweisen und jeder Infrarotoptik ein eigener Detektor zugeordnet ist und in den Strahlenwegen von dem zu messenden Lager bis zu den jeweiligen Detektoren, bezogen auf die Neigung der Achsen der Infrarotoptik, ausschließlich in nur einer Lage festgelegte Infrarotoptikelemente, insbesondere Spiegeln, Prismen od. dgl., angeordnet sind. Durch den oder die am Gleis angeordneten Sensor(en) für Räder und/oder Achsen erfolgt einerseits eine Zählung der Achsen und andererseits kann die Infrarotmeßeinrichtung über ein Signal von dem Bereitschaftszustand in den Meßzustand gesetzt werden. So wird beispielsweise eine Abdeckung der Infrarotoptik beseitigt und dgl. mehr. Dadurch, daß zumindest zwei Infrarotoptiken an einer Gleisaußenseite, insbesondere an beiden Gleisaußenseiten, angeordnet sind und jeder Infrarotoptik ein eigener Detektor zugeordnet ist, kann ein derart weiter Bereich von möglichen Anordnungen von Lagern erfaßt werden, daß die Lager sämtlicher bislang im Einsatz befindlichen Fahrzeugen einer Temperaturmessung unterzogen werden können. Es können sowohl Lager erfaßt werden, die seitlich bzw. von unten durch Konstruktionselemente abgedeckt sind. Dadurch, daß im Strahlengang keine, bezogen auf die Infrarotoptikachse, beweglichen Spiegeln, Prismen od. dgl. vorgesehen sind, ist einerseits eine exakte Bestimmung möglich, wobei weiters keinerlei Wartungsarbeiten durch diese Elemente bedingt sind, so daß die erforderliche hohe Betriebssicherheit gegeben ist. Weiters kann durch die voneinander unabhängige Anordnung der zu einer Infrarotmeßeinrichtung gehörenden Infrarotoptiken diesen alleine zugeordneten Detektoren gewährleistet werden, daß die Detektoren möglichst nahe an die zu messende Stelle gebracht werden, so daß eine hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit von Messungen gewährleistet ist.

[0009] Ist der Infrarotmeßeinrichtung zumindest ein Achs- und/oder Radsensor vor und vorzugsweise nach derselben in Fahrtrichtung gesehen, benachbart, so können die zur Auswertung gebrachten Meßdaten wesentlich verringert werden, so daß die Sicherheit zur Anzeige von Fehlstellen wesentlich erhöht werden kann.

[0010] Sind die Detektoren der Infrarotmeßeinrichtungen über einen Multiplexer alternierend mit dem Rechner verbunden, so können Messungen mit mehreren Detektoren während der Transportzeiten der Lager bzw. Achsen über die Sensoren erfolgen, wodurch einerseits die Datenanzahl und andererseits die Sicherheit der Messungen erhöht wird.

[0011] Ist zumindest ein der Infrarotmeßeinrichtung benachbarter Achs- und/oder Radsensor mit dem Rechner ständig verbunden, so ist eine exakte Erfassung aller Achsen oder Räder sichergestellt.

[0012] Sind die Infrarotoptiken und die Detektoren in einem, insbesondere mehrteiligen, Gehäuse angeordnet, so kann eine besonders einfache Montage der Infrarotmeßeinrichtung durchgeführt werden, wobei weiters die elektrische Versorgung und auch elektrische Weiterleitung von Signalen mit besonders geringem Aufwand gegeben ist.

[0013] Weisen die Normalprojektionen der zum Lager gerichteten Achsen der Infrarotoptiken auf die Gleisebene zur Fahrtrichtung voneinander unterschiedliche Winkel auf, so kann besonders einfach eine Optimierung zwischen möglichst kurzem Strahlengang und einem möglichst großen meßtechnisch zu erfassenden Bereich erreicht werden.

[0014] Sind die zum Lager gerichteten Achsen der Infrarotoptiken zueinander windschief, so ist sichergestellt, daß von den beiden Infrarotoptiken gemeinsame Meßpunkte weitgehendst ausgeschlossen werden können.

[0015] Schließt eine zum Lager gerichtete Achse einer Infrarotoptik mit der Gleisebene einen rechten Winkel ein, so können mit dieser Infrarotoptik alle jene Lager meßtechnisch erfaßt werden, die nach unten keine konstruktiven Abdeckungen aufweisen, wobei weiters der kürzest mögliche Strahlengang für die zu messenden Infrarotstrahlen gegeben ist.

[0016] Schließt eine zum Lager gerichtete Achse einer Infrarotoptik mit einer Vertikalen auf die Gleisebene einen Winkel von 10° bis 20°, insbesondere von 15°, ein, so kann mit dieser Infrarotoptik auch die Temperatur von Lagern bestimmt werden, welche nach unten über Konstruktionsteile abgedeckt sind, wobei durch die Neigung der Achsen ein möglichst geringer Lauf der Infrarotstrahlen vom Lager zum Detektor erreicht werden kann.

[0017] Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

[0018] Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1 ein Gleis mit Meßstrecke,

Fig. 2 die Anordnung von zwei Infrarotoptiken mit Detektoren in der Ansicht von vorne,

Fig. 3 und 4 die Anordnung von zwei Infrarotoptiken in der Sicht von oben,

Fig. 5 ein Blockschaltbild,

Fig. 6 und 7 den zeitlichen Verlauf der aufgezeichneten Temperaturen.



[0019] In dem in Fig. 1 dargestellten Gleis 1 mit Schotteroberbau sind Radsensoren 2 angeordnet, welche über einen Rechner die Schalt- und Erfassungseinrichtung 3 mit der eigentlichen Infrarotmeßeinrichtung 4 verbunden sind, und diese bei Passieren eines Zuges in bzw. aus Bereitschaft schalten. So werden z. B. die Infrarotoptiken freigegeben. Diese Infrarotmeßeinrichtung 4 weist außerhalb der Schienen 5 des Gleises 1 zwei Infrarotoptiken 6 und 7 auf, die zur Bestimmung von heißen Bremsscheiben oder Bremsbacken als auch Schienenräder dienen. Außerhalb der Schienen sind auch die Infrarotoptiken 8, 9 angeordnet, die zur Bestimmung der Temperatur von Lagern dienen. Unmittelbar benachbart vor und nach der Infrarotmeßeinrichtung 4 sind Sensoren 15 für Achsen und Räder angeordnet, die die Infrarotmessung für jede Achse einleiten und abschließen.

[0020] Sämtliche Infrarotoptiken und auch Detektoren für dieselben sind in einem mehrteiligen Gehäuse angeordnet, das zwischen zwei Schienenbefestigungen, insbesondere Schwellen, angeordnet ist. Bei einem Schotterbett ist das Gehäuse in einem Schwellenfach gemeinsam mit den Sensoren 15 angeordnet.

[0021] Die in Fig. 2 bis 4 schematisch dargestellte Infrarotmeßeinrichtung weist Detektoren 12, rotierende Infrarotspiegel 13 sowie Infrarotsammellinse 14 auf. Die Infrarotoptik ist sonst starr angeordnet. Bei der Darstellung in Fig. 2 deckt der vordere Detektor mit zugehörenden Einrichtungen die Sicht auf den dahinter angeordneten ab, so daß nur ein Detektor sichtbar ist. Durch die geneigten Stellungen der Spiegel 13 können die senkrecht zur Gleisebene e bzw. geneigt zur Vertikalen einfallenden Infrarotstrahlen, die in Richtung der zum Lager gerichteten Achsen 10 bzw. 11, welche senkrecht zur Gleisebene e bzw. unter einen Winkel α zur Vertikalen ν verlaufen, zum eigenen Detektor 12 geleitet werden, so daß die gesamte Bauhöhe einer derartigen Einrichtung gering gehalten werden kann und nicht zusätzliche Ausnehmungen im Gleisoberbau für die Aufnahme der Meßeinrichtung erforderlich sind. Jeder Infrarotoptik 8, 9 ist ein eigener Detektor 12 zugeordnet.

[0022] Vor und nach der Infrarotmeßeinrichtung 4 mit den Infrarotoptiken 8, 9 sind in Fahrtrichtung x Sensoren 15 vorgesehen, die das Aufzeichnen des eigentlichen Meßvorganges einleiten bzw. beendigen. Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, können die Optiken 8, 9 der Infrarotmeßeinrichtungen 4 entweder, wie in Fig. 3 dargestellt, parallel oder wie in Fig. 4 dargestellt, geneigt zueinander und auch einen unterschiedlichen Winkel mit der Fahrtrichtung x einschließend angeordnet sein. Die Spiegel 13 lenken die von den Lagern ausgehenden Infrarotstrahlen jeweils auf die Detektoren 12. Durch die unterschiedliche Entfernung der Spiegel 13 zur Schiene 5 und ihrer unterschiedlichen Neigung zur Vertikalen können Meßbereiche in unterschiedlicher Höhe bei den Fahrzeugen erfaßt werden, wobei auch nach unten abgedeckte Lager einer Messung unterzogen werden können. Bei windschiefer Anordnung der Achsen wird ein noch weiterer Bereich erfaßt.

[0023] Die Arbeitsweise wird anhand des Blockschaltbildes gemäß Fig. 5 näher erläutert. Die beiden Detektoren 12 der Infrarotmeßeinrichtungen 4 werden durch die Radsensoren 2, die 20 m vor und 20 m nach der Infrarotmeßeinrichtung angeordnet sind, über die Schalteinrichtung 16 in Meßbereitschaft gebracht. Es werden somit Abdeckungen von den Linsen und den Spiegeln entfernt, die Spiegeln in Rotation versetzt und dgl. mehr. Durch die weiteren Sensoren 15, z. B. Induktionsspulen, welche ständig mit dem Rechner 3 verbunden sind, werden die Ausgänge der Infrarotmeßeinrichtung mit den Detektoren 12 über die Schalteinrichtung 17 mit dem Multiplexer 18 verbunden, der über den Analog/ Digitalwandler 19 alternierend eine der beiden Detektoren 12 mit der zentralen Auswertanlage, u. zw. einem Rechner 3, verbindet. Die Frequenz des Umschaltens von einem Detektor auf den anderen beträgt 50 kHz, so daß während des Vorbeifahrens eines Lagers in einer Zeitspanne einer halben Sekunde von beiden Detektoren der Meßvorgang mehrfach durchgeführt wird.

[0024] Die in den Fig. 6 und 7 dargestellten Diagramme weisen Linien a, b, c und d auf. Bei der Linie a ist das Vorbeifahren einer Radachse an den Sensoren 15 mit einem Peak indiziert, die unmittelbar den Infrarotmeßeinrichtungen benachbart sind, so daß beide alternierend mit dem Rechner 3 verbunden sind. Die Kurven b und c geben die Temperaturen in den Meßbereichen wider. Bei Fig. 6 weist die Kurve b zum Unterschied von der Kurve c einen geringeren Temperaturausschlag auf, und es wird zur weiteren Auswertung im Rechner die Kurve c herangezogen. Die Höhe der Peaks zeigt die Abweichung von der Umgebungstemperatur an.

[0025] In Fig. 7 ist das Meßergebnis eines Waggons mit acht Achsen dargestellt, wobei auch hier die höheren Temperaturwerte bei der Kurve c vorliegen.

[0026] Durch die Kurve a, welche kontinuierlich aufgenommen wird, ist die Identifizierung der Achsen (durch einen Peak angezeigt) und damit der Waggons gegeben, wohingegen durch die Kurven b und c bei Überschreitung eines vorgegebenen Wertes unerwünschte Erwärmungen indizieren. Die unerwünschten Erwärmungen sind somit aufgezeichnet und können bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwertes, beispielsweise zur Auslösung eines optischen und/oder akustischen Signales, beispielsweise im Fahrdienstgebäude, herangezogen werden oder es kann auch automatisch das nächste Signal für den Zug auf Halt gestellt werden. Die Kurven d in Fig. 6 und 7 zeigen an, daß die Radkranztemperatur unter einem Schwellenwert liegt.

[0027] Der Temperaturverlauf unterschiedlicher Bereiche eines Lagers, des Radkranzes usw. wird durch die verschiedenen Detektoren 12 gemessen, welche über den Multiplexer 18 und den Analog/ Digitalwandler 19 mit dem Rechner 3 verbunden sind. Pro Detektor erfolgen 600 Messungen in der mittleren Zeit, in welcher ein Lager einen Detektor bei 180 km/h passiert. Diese Messungen werden in einem Rechner erfaßt, bestimmt, gespeichert und zum Steuern verwendet.


Ansprüche

1. Vorrichtung zum berührungslosen Messen der Temperatur von Lagern fahrender schienengebundener Fahrzeuge, insbesondere des Personen- und/oder Güterverkehrs mit einem Rechner (3), wobei am Gleis (1) zumindest ein Achs- und/oder Radsensor (2) in Fahrtrichtung (x) gesehen vor einer Infrarotmeßeinrichtung (4) mit mehreren Infrarotoptiken (8, 9), die auf das zu messende Objekt gerichtet sind und deren zum Lager gerichteten Achsen (10, 11) unterschiedliche Winkel mit der Horizontalen einschließen, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Infrarotoptiken (8, 9) an einer, insbesondere jeweils an beiden, Gleisaußenseite(n) angeordnet sind, welche voneinander unterschiedliche Normalabstände zur Schiene aufweisen, wobei jeder Infrarotoptik (8, 9) ein eigener Detektor (12) zugeordnet ist und in den Strahlenwegen von dem zu messenden Lager bis zu den jeweiligen Detektoren (12), bezogen auf die Neigung der Achsen der Infrarotoptik, ausschließlich in nur einer Lage festgelegte Infrarotoptikelemente, insbesondere Spiegeln, Prismen od. dgl., angeordnet sind.
 
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotmeßeinrichtung (4) zumindest ein Achs- und/oder Radsensor (15) vor und vorzugsweise nach derselben in Fahrtrichtung (x) gesehen, benachbart ist.
 
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren (12) der Infrarotmeßeinrichtung (4) über einen Multiplexer (18) alternierend mit dem Rechner (3) verbunden sind.
 
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein der Infrarotmeßeinrichtung (4) benachbarter Achs- und/oder Radsensor (15) mit dem Rechner (3) ständig verbunden ist.
 
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotoptiken (8, 9) und die Detektoren (12) in einem, insbesondere mehrteiligen, Gehäuse angeordnet sind.
 
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Normalprojektion der zum Lager gerichteten Achsen der Infrarotoptiken auf die Gleisebene (e) zur Fahrtrichtung (x) voneinander unterschiedliche Winkel aufweisen (Fig. 4).
 
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Lager gerichteten Achsen (10, 11) der Infrarotoptiken zueinander windschief sind.
 
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine zum Lager gerichtete Achse (10) einer Infrarotoptik mit der Gleisebene (e) einen rechten Winkel einschließt (Fig. 2).
 
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine zum Lager gerichtete Achse (10) einer Infrarotptik mit einer Vertikalen (v) auf die Gleisebene (e) einen Winkel (α) von 10° bis 20°, insbesondere ca. 15°, einschließt.
 




Zeichnung













Recherchenbericht