DE20300049U1

DE20300049U1 - Measurement device for corner forces and tension free reference positions of train and tram car bodies comprises a height adjustment mechanism and weighing cell which ensure there are no residual transverse forces in the car body

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Publication number: DE20300049U1
Application number: DE20300049U
Authority: DE
Original assignee: INWATEC GmbH
Current assignee: INWATEC GmbH
Priority date: 2003-01-04
Filing date: 2003-01-04
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2013-01-05

Abstract

Device comprises weighing scales and a height adjustment mechanism and has a weighing cell with first, second and third means that interact with each other and prevent torsional forces arising from the force introduction from the car body from falsifying measurements. First means is a retainer element that can be changed in position relative to the force introduction element, second means is an insert and third means is a tensioner between force introduction element and a lower support.

Description

Wolfgang Heitsch PatentanwaltWolfgang Heitsch Patent attorney

[4.067.02WH] [02.01.2003][4.067.02WH] [02.01.2003]

Messvorrichtung für Eckkräfte und spannungsfreie Bezugslagen von WagenkästenMeasuring device for corner forces and stress-free reference positions of car bodies

[0001] Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung für Eckkräfte und spannungsfreie [0001] The invention relates to a measuring device for corner forces and stress-free

Bezugslagen von Wagenkästen, insbesondere von Schienenfahrzeugen.Reference positions of car bodies, especially of rail vehicles.

[0002] Beim Bau, Aus- und Umbau sowie nach längerem Gebrauch ist es erforderlich, [0002] During construction, extension and conversion as well as after prolonged use, it is necessary

Wagenkästen in eine spannungsfreie Lage zu bringen. Dies erfolgt nach dem Verfahren der minimierten Kraftdifferenzen.To bring the car bodies into a stress-free position. This is done using the method of minimizing force differences.

[0003] Die Anwendung des Verfahrens der minimierten Kraftdifferenzen zur Ermittlung [0003] The application of the method of minimized force differences to determine

der spannungsfreien Lage eines Wagenkastens erfolgt nach folgenden Arbeitsgängen: Ein Wagenkasten wird mittels Hebeböcken, auf deren Hubpratzen Kraftmessdosen angebracht sind, in eine definierte Arbeitshöhe gebracht. Der Wagenkasten wird an den vier Anhebestellen (Vierpunktabstützung) vorab so ausgerichtet, dass die Seitenwände des Wagenkastens lotrecht stehen. Nach Ablesen der Kräfte an den Kraftmessdosen werden Korrekturwerte ermittelt und die zu korrigierenden Kräfte berechnet. Wenn die Kraftdifferenzen ungleiche Vorzeichen haben, also nicht auf der gleichen Wagenseite liegen, ist der Wagenkasten noch verwunden. Er liegt also nicht spannungsfrei auf. Durch stufenweises Auf- bzw. Abfahren der Pratze des geringst belasteten Hebebockes wird die Krafteinstellung verändert, um die vorberechnete korrigierte Kraft einzustellen. Danach werden die Kräfte der beiden Wagenenden erneut abgelesen und die Kraftsummen sowie die Kraftdifferenzen berechnet. Üblicher Weise wird erst nach mehreren Einstellungen die spannungsfreie Lage des Wagenkastens erreicht.The stress-free position of a car body is achieved using the following steps: A car body is brought to a defined working height using lifting jacks with load cells attached to their lifting claws. The car body is aligned in advance at the four lifting points (four-point support) so that the side walls of the car body are vertical. After reading the forces on the load cells, correction values are determined and the forces to be corrected are calculated. If the force differences have different signs, i.e. are not on the same side of the car, the car body is still twisted. It is therefore not lying stress-free. The force setting is changed by gradually moving the claw of the lifting jack with the least load up or down in order to set the pre-calculated corrected force. The forces at both ends of the car are then read again and the force sums and force differences are calculated. The stress-free position of the car body is usually only achieved after several adjustments.

[0004] Um einen Wagenkasten in eine spannungsfreie Lage zu bringen, werden unter [0004] In order to bring a car body into a stress-free position,

Anwendung des beschriebenen des Verfahrens der minimierten Kraftdifferenzen Messeinrichtungen unterschiedlichster Bauart verwendet.Application of the described method of minimized force differences measuring devices of various designs are used.

[0005] Aus der DE 44 20 878 Al ist eine Mess- und Prüfanlage zur Messung von Ecklasten und zur Einstellung der spannungsfreien Lage von Wagenkasjen. bekannt. Die beschriebene [0005] From DE 44 20 878 Al a measuring and testing system for measuring corner loads and for setting the stress-free position of wagon bodies is known. The described

Vorrichtung ist eine Vermessungs- und Höhen-Einstellvorrichtung mit vier höhenverstellbaren Spindelhubtürmen, die von einem Rechner gesteuert, die spannungsfreie Lage des zu vermessenden Wagenkastens automatisch einstellen sollen. Ein Merkmal der in dieser Schrift beschriebenen Vorrichtung ist es, dass zu jeder Zeit im Fertigungsablauf die Wägezellen dem Prozessrechner die Lastwerte übermitteln, der daraus über die motorische Höhenverstellung die spannungsfreie Lage einstellen soll. Die Vorrichtung selbst besteht aus einem einzelnen Spindelhubturm und aus einer stabilen Grundplatte, auf deren Oberseite ein Lagerbock befestigt ist, der ein axiales Drucklager und ein radiales Führungslager aufnimmt. Durch diese beiden Lager wird die Hubspindel geführt, die über ein motorgetriebenes Schneckenrad angetrieben wird. Durch die Drehung der Hubspindel wird die Spindelmutter, die mit dem Hubrohr und der Lastmesszelle fest verbunden ist, vertikal bewegt. Um während der Vertikalbewegung der Einheit die Lage des Hubrohres bestimmen zu können, ist ein Weg-Messaufnehmer integriert.The device is a measuring and height adjustment device with four height-adjustable spindle lifting towers, which are controlled by a computer and are intended to automatically adjust the stress-free position of the car body to be measured. A feature of the device described in this document is that at any time during the production process the load cells transmit the load values to the process computer, which then sets the stress-free position via the motor-driven height adjustment. The device itself consists of a single spindle lifting tower and a stable base plate, on the top of which a bearing block is attached, which accommodates an axial thrust bearing and a radial guide bearing. The lifting spindle, which is driven by a motor-driven worm gear, is guided through these two bearings. The spindle nut, which is firmly connected to the lifting tube and the load measuring cell, is moved vertically by the rotation of the lifting spindle. A displacement sensor is integrated in order to be able to determine the position of the lifting tube during the vertical movement of the unit.

[0006] Die in der DE 44 20 878 Al beschriebene Vorrichtung weist eine Reihe von[0006] The device described in DE 44 20 878 Al has a number of

Nachteilen auf. Ein Ausrichten der beschriebenen Messanlage in horizontaler Richtung ist nicht möglich, da keinerlei Justagemöglichkeiten vorgesehen sind. Die Messanlage muss also absolut horizontal auf einer Auflagefläche angeordnet sein. Ist aber die Messanlage nicht richtig ausgerichtet, kommt es beim Einfahren in die Hohlspindel zu Kraftnebenschlüssen und zu einer unzulässig hohen Querkraft auf die Wägezelle, da durch den hohen Aufbau des Spindelantriebs eine starke Hebelwirkung entsteht. Darüber hinaus hat die beschriebene Messanlage ein sehr erhebliches Gewicht, denn sie muss wie beschrieben mittels Transportwagen zu den einzelnen Messstellen befördert werden. Schließlich ist es von Nachteil, dass die Messzelle sich unmittelbar an die Auflage (Zwischenblech), auf der der Wagenkasten aufliegt, anschließt und damit der Wagenkasten keine Möglichkeit hat, sich zu strecken oder sich zu entspannen. Die bei diesen Bewegungen auftretenden Kräfte werden direkt auf die Messzelle und die mit ihr verbundene Spindelantriebseinheit übertragen. Auch dies führt zu unzulässig hohen Querkräften auf die Wägezelle, so dass Messergebnisse verfälscht werden.disadvantages. It is not possible to align the measuring system described in a horizontal direction, as no adjustment options are provided. The measuring system must therefore be arranged absolutely horizontally on a support surface. However, if the measuring system is not correctly aligned, force shunts and an unacceptably high transverse force on the load cell will occur when it is moved into the hollow spindle, as the high structure of the spindle drive creates a strong leverage effect. In addition, the measuring system described is very heavy, as it must be transported to the individual measuring points using a transport trolley, as described. Finally, it is a disadvantage that the measuring cell is directly connected to the support (intermediate plate) on which the car body rests, and therefore the car body has no opportunity to stretch or relax. The forces occurring during these movements are transferred directly to the measuring cell and the spindle drive unit connected to it. This also leads to unacceptably high transverse forces on the load cell, so that measurement results are falsified.

[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Messvorrichtung für Eckkräfte und spannungsfreie Bezugslagen von Wagenkästen vorzuschlagen, die die Nachteile des Standes der Technik beseitigt, zumindest aber weitgehend minimiert. Darüber hinaus soll die Vorrichtung Einrichtungen aufweisen, die gewährleisten, dass von einem Wagenkasten durch Verspannungen und Verwindungen hervorgerufene Querkräfte vermieden werden, damit Messergebnisse nicht verfälscht werden. Die Vorrichtung soll in ihrer Baugröße gering, kostengünstig[0007] The invention is therefore based on the object of proposing a measuring device for corner forces and stress-free reference positions of car bodies, which eliminates the disadvantages of the prior art, or at least largely minimizes them. In addition, the device should have devices that ensure that transverse forces caused by tension and twisting in a car body are avoided so that measurement results are not falsified. The device should be small in size, inexpensive

herstellbar, einfach handhabbar und von einem solchen Gewicht sein, dass sie beispielsweise von einer Person auf die Hubpratze eines Hebebockes gehoben werden kann. Die kombinierbare Anordnung von mindestens zwei Messvorrichtungen soll den Messvorgang beschleunigen und einen universellen Einsatz ermöglichen.It should be easy to manufacture, easy to handle and of such a weight that it can be lifted onto the lifting claw of a jack by one person, for example. The combinable arrangement of at least two measuring devices should speed up the measuring process and enable universal use.

[0008] Diese Aufgabenstellung wird erfmdungsgemäß durch eine Messvorrichtung für[0008] This task is achieved according to the invention by a measuring device for

Eckkräfte und spannungsfreie Bezugslagen von Wagenkästen mit einer Wäge- bzw. Messvorrichtung und einer Höhenverstelleinrichtung, dadurch gelöst, dass eine Wägezelle mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Mittel so miteinander korrespondiert, dass als Querkräfte auftretende Verdreh- und Verwindungskräfte aus einer Krafteinleitung aus einem Wagenkasten Messwerte nicht verfälschen, wobei das erste Mittel ein Aufnahmeelement ist, das in seiner Lage veränderbar auf einem Krafteinleitungselement angeordnet ist und das zweite Mittel eine im Krafteinleitungselement entgegengesetzt zu dem Aufhahmeelement angeordnete Einpassung ist, die mit einem Oberteil der Wägezelle korrespondiert und ein drittes Mittel eine Verspannung zwischen dem Krafteinleitungselement und einer darunter angeordneten Auflage ist.Corner forces and stress-free reference positions of car bodies with a weighing or measuring device and a height adjustment device, solved in that a load cell with a first, a second and a third means corresponds to one another in such a way that twisting and torsional forces occurring as transverse forces from a force introduction from a car body do not falsify measured values, wherein the first means is a receiving element which is arranged on a force introduction element so that its position can be changed and the second means is a fitting arranged in the force introduction element opposite to the receiving element, which corresponds to an upper part of the load cell and a third means is a bracing between the force introduction element and a support arranged underneath.

[0009] Das in seiner Lage veränderbare Aufnahmeelement ist ein selbstzentrierendes[0009] The positionally adjustable receiving element is a self-centering

Gleitlager mit Gleitkopf und Gleitfuß, wobei der Gleitfuß schwimmend auf einer Gleitbahn aufliegt. Der Gleitfuß des Gleitlagers ist in einer im oberen Teil des Krafteinleitungselements befindlichen Aufnahmepfanne mit innen liegender Gleitfolie angeordnet. Der Gleitfuß des Gleitlagers ist mit einer rundumlaufenden Ringnut versehen, in welche Kugelfederbolzen eingreifen, die wahlweise im oberen Rand des Krafteinleitungselements oder in einem äußeren, den oberen Rand des Krafteinleitungselements überstülpenden Randbereich des Gleitkopfes, angeordnet sind. Damit, wie erwähnt, die durch Verspannungen und Verwindungen hervorgerufenen Querkräfte vermieden werden, also das selbstzentrierende Gleitlager in der Aufnahmepfanne sich nicht verklemmen oder im Randbereich anliegen kann, ist das Gleitlager mit seinem Gleitfuß mit einem seitlichen Spiel in der Aufnahmepfanne angeordnet. An der Unterseite des Krafteinleitungselementes ist ein Oberteil der Wägezelle angeordnet, auf das die eingeleitete Kraft übertragen wird. Auch hier ist ein seitliches Spiel zwischen dem Oberteil der Wägezelle und der Aussparung vorgesehen, damit Querkräfte vermieden werden.Plain bearing with sliding head and sliding foot, whereby the sliding foot rests floating on a slideway. The sliding foot of the plain bearing is arranged in a receiving pan in the upper part of the force introduction element with an internal sliding film. The sliding foot of the plain bearing is provided with a circumferential annular groove into which ball spring bolts engage, which are arranged either in the upper edge of the force introduction element or in an outer edge area of the sliding head that covers the upper edge of the force introduction element. As mentioned, so that the transverse forces caused by tension and twisting are avoided, i.e. so that the self-centering plain bearing in the receiving pan cannot jam or rest in the edge area, the plain bearing with its sliding foot is arranged in the receiving pan with lateral play. An upper part of the load cell to which the introduced force is transferred is arranged on the underside of the force introduction element. Here, too, a lateral clearance is provided between the upper part of the load cell and the recess to avoid transverse forces.

[0010] Das eine Verspannung zwischen dem Krafteinleitungselement und einer darunter[0010] The tension between the force introduction element and a

angeordneten Auflage bildende dritte Mittel besteht aus Spannfedern, die das Krafteinleitungselement mit einem darunter angeordneten Wägezellenlager flexibel mit einer einstellbaren undThe third means forming the support consists of tension springs which flexibly connect the force introduction element with a load cell bearing arranged underneath with an adjustable and

elektronisch messbaren Vorspannung fixiert. Zwischen dem Wägezellenlager und dem Krafteinleitungselement ist die Wägezelle angeordnet.electronically measurable preload. The load cell is arranged between the load cell bearing and the force introduction element.

[0011] Im Ausgangszustand bzw. Ruhezustand lagert das Wägezellenlager auf einer[0011] In the initial state or rest state, the load cell bearing rests on a

Zwischenplatte, die mit einer Höhenverstelleinrichtung in Verbindung steht. Die Höhenverstelleinrichtung ist mittels Verstellring und weiteren Mitteln arretierbar, so dass für den Messvorgang eine konstante Höhe eingestellt bleibt. Im Wägezellenlager angeordnete Verdrehsicherungen gewährleisten eine einwandfreie Vertikalbewegung der Höhenverstelleinrichtung. An der Unterseite der Messvorrichtung sind Justage- und Nivelliereinrichtungen mit Arretierungsmitteln zur Befestigung auf einem Untergrund angeordnet.Intermediate plate that is connected to a height adjustment device. The height adjustment device can be locked using an adjustment ring and other means so that a constant height is set for the measuring process. Anti-twisting devices arranged in the load cell bearing ensure perfect vertical movement of the height adjustment device. Adjustment and leveling devices with locking means for fastening to a surface are arranged on the underside of the measuring device.

[0012] Gemäß der Erfindung werden mindestens zwei Messvorrichtungen fur Eckkräfte[0012] According to the invention, at least two measuring devices for corner forces

und spannungsfreie Bezugslagen von Wagenkästen auf einem Mittelträger fest installiert, wobei jede der Messvorrichtungen in sich mittels verstellbarer Sondenfuße justierbar ist. Der Mittelträger ist mit beiden Enden auf Hebebockpratzen von Hebeböcken gelagert und auf diesen seitlich verschiebbar. Eine Messung mit zwei Messvorrichtungen, die auf einem Mittelträger fest installiert sind, ist insbesondere geeignet für Messungen unter den Gleitplatten bzw. Luftfederplatten eines Wagenkastens über einer Montagegrube.and tension-free reference positions of car bodies are permanently installed on a central beam, whereby each of the measuring devices can be adjusted using adjustable probe feet. The central beam is supported at both ends on the jacking brackets of jacking jacks and can be moved sideways on these. A measurement with two measuring devices that are permanently installed on a central beam is particularly suitable for measurements under the sliding plates or air spring plates of a car body above an assembly pit.

[0013] Die Vorteile der Erfindung liegen im Besonderen darin, dass durch die Anordnung verschiedener Ausgleichs- und Gleitelemente sowie Justagemöglichkeiten unzulässige, die Messergebnisse verfälschende Querkräfte, vermieden werden. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung zeichnet sich gegenüber den bekannten Vorrichtungen durch ihre einfache Handhabung, ihr geringes Gewicht und die geringe Bauhöhe sowie kostengünstige Herstellung aus.[0013] The advantages of the invention are in particular that the arrangement of various compensating and sliding elements as well as adjustment options avoids inadmissible transverse forces that distort the measurement results. The device proposed according to the invention is distinguished from the known devices by its simple handling, its low weight and low overall height as well as its cost-effective production.

[0014] Die Merkmale der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen schutzfähige Ausführungen darstellen, für die hier Schutz beansprucht wird.[0014] The features of the invention emerge not only from the claims but also from the description and the drawing, whereby the individual features each represent protectable embodiments on their own or in the form of sub-combinations, for which protection is claimed here.

[0015] Zwei Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und[0015] Two embodiments of the invention are shown in the drawing and

werden im Folgenden näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:are explained in more detail below. The accompanying drawing shows:

Figur 1 eine Seitenansicht der Messvorrichtung im ausgehobenen Zustand auf einer Messstellenaufnahme, Figure 1 is a side view of the measuring device in the excavated state on a measuring point recording,

Figur 2 eine Frontansicht der Messvorrichtung in Ruhestellung,Figure 2 a front view of the measuring device in rest position,

Figur 3 einen Schnitt A-A nach Figur 1 durch einen Teil einer Messvorrichtung,Figure 3 shows a section A-A according to Figure 1 through a part of a measuring device,

Figur 4 einen Schnitt B-B nach Figur 2 durch ein Gleitlager der Messvorrichtung,Figure 4 shows a section B-B according to Figure 2 through a plain bearing of the measuring device,

Figur 5 einen Schnitt C-C nach Figur 1 durch die Justiervorrichtung,Figure 5 shows a section C-C according to Figure 1 through the adjusting device,

Figur 6 Schema des Aufbaus von zwei Messvorrichtungen auf separaten Böcken,Figure 6 Scheme of the construction of two measuring devices on separate stands,

Figur 7 Schema des Aufbaus einer Messvorrichtung auf einer Hubpratze einerFigure 7 Schematic of the structure of a measuring device on a lifting claw of a

Hubbockanlage,Jacking system,

Figur 8 schematische Darstellung der Anwendung von mehreren Messvorrichtungen inFigure 8 schematic representation of the application of several measuring devices in

Verbindung mit einem ausrollbaren Mittelträger.Connection with a roll-out center support.

[0016] Beispiel 1 [0016] Example 1

Figur 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung für Eckkräfle und spannungsfreie Bezugslagen von Wagenkästen. Die Messvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem Gleitlager 1 mit darunter angeordneter Messtechnik, die in Figur 1 durch eine Verkleidung 17 umgeben ist, aus einem Wägezellenlager 6, das in der Figur 1 durch den Feststellring 20 verkleidet ist und einer Höhenverstelleinrichtung 7, die wiederum auf einer Grundplatte 8 gelagert ist. Unterhalb der Grundplatte 8 sind verstellbare Sondenfuße 9 angeordnet. In Figur 1 ist die Messvorrichtung bis zu ihrer maximalen Hubhöhe ausgefahren, während Figur 2 eine Frontansicht einer Messvorrichtung in Ruhestellung darstellt, wobei h max. die maximale Hubhöhe bezeichnet.Figure 1 shows a side view of a measuring device according to the invention for corner forces and stress-free reference positions of car bodies. The measuring device essentially consists of a plain bearing 1 with measuring technology arranged underneath, which is surrounded by a cover 17 in Figure 1, a load cell bearing 6, which is covered by the locking ring 20 in Figure 1, and a height adjustment device 7, which in turn is mounted on a base plate 8. Adjustable probe feet 9 are arranged below the base plate 8. In Figure 1, the measuring device is extended to its maximum lifting height, while Figure 2 shows a front view of a measuring device in the rest position, where h max. denotes the maximum lifting height.

[0017] Unter Zuhilfenahme der Figuren 3 bis 5 wird im Folgenden die Messvorrichtung detailliert beschrieben: Das Gleitlager 1 besteht aus einem Gleitkopf 2 und einem Gleitfuß
3. Auf dem Gleitlager 1 ruht ein zu vermessender Wagenkastenaufbau mit einem Längs-,
Quer- oder Abschlussprofil. Der Gleitlagerfuß 3 liegt auf einer Gleitfolie 11 auf, die wieder- [0017] With the aid of Figures 3 to 5, the measuring device is described in detail below: The sliding bearing 1 consists of a sliding head 2 and a sliding foot
3. A car body structure to be measured rests on the sliding bearing 1 with a longitudinal,
Cross or end profile. The sliding bearing foot 3 rests on a sliding film 11 , which in turn

um in einer Aufnahmepfanne 12 eines Krafteinleitungselementes 4 eingelegt ist. Somit ist das
Gleitlager 1 auf der Gleitfolie 11 schwimmend gelagert. Durch diese Lösung wird die mechanische
Verspannung des zu prüfenden Wagenkastens ausgeglichen. Das Messergebnis wird
nicht verfälscht. Die schwimmende Lagerung des Gleitlagers 1 in der Aufnahmepfanne 12
wird dadurch begünstigt, dass der Gleitfuß 3 innerhalb der Aufhahmepfanne 12 ein seitliches
Spiel aufweist.to be inserted into a receiving socket 12 of a force introduction element 4. Thus, the
Slide bearing 1 is mounted floating on the sliding foil 11. This solution reduces the mechanical
The tension of the car body to be tested is compensated. The measurement result is
not falsified. The floating bearing of the plain bearing 1 in the receiving cup 12
is facilitated by the fact that the sliding foot 3 within the receiving pan 12 has a lateral
has play.

[0018] Am Gleitfuß 3 ist eine rundumlaufende Ringnut 30 angeordnet, in die im unbelasteten, also im Ruhezustand, Kugel-Federbolzen 29 (Figur 4) eingreifen. Die Kugel-Federbolzen 29 arretieren somit das Gleitlager 1 in der Ringnut 30 des Gleitfußes 3.[0018] A circumferential annular groove 30 is arranged on the sliding foot 3, into which ball spring bolts 29 (Figure 4) engage in the unloaded, i.e., resting, state. The ball spring bolts 29 thus lock the sliding bearing 1 in the annular groove 30 of the sliding foot 3.

[0019] In der Figur 4 sind die Kugelfederbolzen 29 im oberen Rand des Krafteinleitungselementes 4 angeordnet. Alternativ können die Kugelfederbolzen 29 auch im Randbereich des Gleitlagers 1 angeordnet sein. Dazu ist der obere Rand 43 des Krafteinleitungselementes 4 nicht so hoch - wie in Figur 4 dargestellt - ausgebildet, d. h. die Aufnahmepfanne 12 ist flacher. Zur Aufnahme der Kugelfederbolzen 29 im Gleitlager 1 steht der Gleitkopf 2 an seinem äußeren Randbereich 44 über den oberen Rand 43 des Krafteinleitungselementes 4 über, ist etwa tropfförmig nach unten gezogen und umschließt somit den oberen Rand 43 des Krafteinleitungselementes 4. In diesem, den oberen Rand 43 des Krafteinleitungselementes 4 praktisch überstülpenden Randbereiches des Gleitkopfes 2 sind die Kugelfederbolzen 29 angeordnet und greifen oberhalb des Randes 43 in die Ringnut 30 des Gleitfußes 3.[0019] In Figure 4, the ball spring bolts 29 are arranged in the upper edge of the force introduction element 4. Alternatively, the ball spring bolts 29 can also be arranged in the edge area of the plain bearing 1. For this purpose, the upper edge 43 of the force introduction element 4 is not as high as shown in Figure 4, i.e. the receiving pan 12 is flatter. To accommodate the ball spring bolts 29 in the sliding bearing 1, the sliding head 2 protrudes at its outer edge region 44 over the upper edge 43 of the force introduction element 4, is drawn downwards in a somewhat drop-shaped manner and thus encloses the upper edge 43 of the force introduction element 4. The ball spring bolts 29 are arranged in this edge region of the sliding head 2, which practically covers the upper edge 43 of the force introduction element 4, and engage in the annular groove 30 of the sliding foot 3 above the edge 43.

[0020] Während des Messvorganges, also im belasteten Zustand, gewährleisten die Kugelfederbolzen 29 ein seitliches Spiel des Gleitlagers 1 in der Aufnahmepfanne 12. Nach Entlastung der Messvorrichtung fixieren die Kugel-Federbolzen 29 den Gleitfuß 3 wieder in einer definierten Mittellage, so dass bei einer erneuten Messung der Gleitfuß 3 des Gleitlagers 1 an der seitlichen Begrenzung der Aufhahmepfanne 12 keine Querkräfte verursachen kann.[0020] During the measuring process, i.e. in the loaded state, the ball spring bolts 29 ensure lateral play of the sliding bearing 1 in the receiving socket 12. After the measuring device is relieved of load, the ball spring bolts 29 fix the sliding foot 3 again in a defined central position, so that when a new measurement is taken, the sliding foot 3 of the sliding bearing 1 cannot cause any transverse forces on the lateral boundary of the receiving socket 12.

[0021] Das Krafteinleitungselement 4 ist mittels Spannfedern 15 mit dem Wägezellenlager 6 verbunden, wobei die Spannfedern 15 im Krafteinleitungselement 4 mittels oberer Verschraubung 16 und mit dem Wägezellenlager 6 mittels unterer Verschraubung 16' gehaltert sind. Im Zwischenraum zwischen dem Wägezellenlager 6 und dem Krafteinleitungselement 4 ist eine Wägezelle 5 angeordnet, die mit ihrer oben angeordneten bombierten Oberfläche 14 in eine Aussparung 13 des Krafteinleitungselementes 4 eingreift. Die bombierte Oberfläche 14 dient dem[0021] The force introduction element 4 is connected to the load cell bearing 6 by means of tension springs 15, whereby the tension springs 15 are held in the force introduction element 4 by means of an upper screw connection 16 and in the load cell bearing 6 by means of a lower screw connection 16'. In the space between the load cell bearing 6 and the force introduction element 4, a load cell 5 is arranged, which engages with its top-arranged curved surface 14 in a recess 13 of the force introduction element 4. The curved surface 14 serves the

Ausgleich von Verspannungen. Durch die zwischen dem Krafteinleitungselement 4 und dem Wägezellenlager 6 angeordneten und verspannten Spannfedern 15 wird die gesamte Messeinrichtung flexibel fixiert, so dass eventuell auftretende Querkräfte, hervorgerufen durch unterschiedliche Hubhöhen eines Gesamtsystems von beispielsweise unter einem Wagenkasten angeordneten vier Messvorrichtungen bzw. vorhandener Verspannungen, welche aus dem Wagenkasten herrühren können, vom Messsystem aufgenommen werden können, ohne dass das Messergebnis verfälscht wird. Durch die Spannfedern 15 erhält die Wägezelle 5 eine mechanische und somit eine elektronisch messbare und einstellbare Vorspannung, welche durch die nachgeschaltete Messelektronik (in der Figur nicht dargestellt) kompensiert wird.Compensation of tension. The tension springs 15 arranged and tensioned between the force introduction element 4 and the load cell bearing 6 fix the entire measuring device flexibly so that any transverse forces that may occur, caused by different lifting heights of an overall system of, for example, four measuring devices arranged under a car body or existing tensions that may originate from the car body, can be absorbed by the measuring system without distorting the measurement result. The tension springs 15 give the load cell 5 a mechanical and thus electronically measurable and adjustable preload, which is compensated by the downstream measuring electronics (not shown in the figure).

[0022] Das Wägezellenlager 6 lagert im Ruhezustand auf einer Zwischenplatte 19 und[0022] The load cell bearing 6 rests on an intermediate plate 19 in the resting state and

wird durch eine Höhenverstelleinrichtung 7 in vertikaler Richtung bewegt. In diesem Ausfuhrungsbeispiel besteht die Höhenverstelleinrichtung 7 aus einer Hydraulikanlage mit Hydraulikzylinder 31, Hydraulikkolben 21 und Hydraulikflüssigkeit 22. Die Hydraulikanlage ist mit ihrem Hydraulikkolben 21 mittig in der Zwischenplatte 19 angeordnet. Der Hydraulikkolben 21 ist mittels Bolzen 23 mit dem Wägezellenlager 6 verbunden.is moved in a vertical direction by a height adjustment device 7. In this exemplary embodiment, the height adjustment device 7 consists of a hydraulic system with hydraulic cylinder 31, hydraulic piston 21 and hydraulic fluid 22. The hydraulic system is arranged with its hydraulic piston 21 centrally in the intermediate plate 19. The hydraulic piston 21 is connected to the load cell bearing 6 by means of bolts 23.

[0023] Die Höhenverstelleinrichtung 7 hat die Aufgabe, das darüber liegende Kraftmesssystem (ist die Bezeichnung für die Darstellung in Figur 3) zusammen mit dem Wagenkasten 38 (Figur 7 und 8) anzuheben, um so die Eckkräfte des Wagenkastens 38 in das Kraftmesssystem einzuleiten. Die Krafteinleitung von sogenannten Stützstellenpunkten, das können beispielsweise die Drehgestellbrücken 39 (Fig. 6) eines Wagenkastens 38 sein, auf die Messsensoren in der Wägezelle 5 erfolgt durch Anhebung von einem Höhepunkt HPl auf einen definierten Höhepunkt HP2, bis der Wagenkasten an allen vier Messpunkten komplett ausgehoben ist. Es erfolgt somit eine komplette Verlagerung des Wagenkastengewichtes auf die erfindungsgemäße Messvorrichtung. [0023] The height adjustment device 7 has the task of lifting the force measuring system above it (this is the name for the illustration in Figure 3) together with the car body 38 (Figures 7 and 8) in order to introduce the corner forces of the car body 38 into the force measuring system. The introduction of force from so-called support points, which can be, for example, the bogie bridges 39 (Figure 6) of a car body 38, to the measuring sensors in the load cell 5 takes place by raising it from a high point HP1 to a defined high point HP2 until the car body is completely lifted at all four measuring points. This results in a complete shift of the car body weight to the measuring device according to the invention.

[0024] Im angehobenen Zustand wird bei Erreichen der für den Messvorgang erforderlichen Hubhöhe ein Verstellring 20 auf einem Gewinde 25 (Figur 1) entgegengesetzt zur Hubrichtung nach unten gedreht, bis er auf der Zwischenplatte 19 aufsitzt. Der Feststellring 20 wird mittels mehrfach angeordneter Feststellknebel 26 verdreht und arretiert. Zweckmäßiger Weise erfolgt das Verstellen des Verstellringes 20 im Gleichgang bzw. im unmittelbaren Nachfuhren zum Hebevorgang, um ein Absenken des zu prüfenden Wagenkastens zu verhindern. Dies ist wichtig, da nach der Einstellung bzw. dem Erreichen der spannungsfreien Lage bzw. der spannungsfreien[0024] In the raised state, when the lifting height required for the measuring process is reached, an adjusting ring 20 on a thread 25 (Figure 1) is turned downwards in the opposite direction to the lifting direction until it rests on the intermediate plate 19. The locking ring 20 is rotated and locked by means of multiple locking knobs 26. The adjusting ring 20 is expediently adjusted in parallel or in direct follow-up to the lifting process in order to prevent the car body to be tested from lowering. This is important because after the adjustment or the achievement of the stress-free position or the stress-free

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Bezugslage die eingestellten Höhen mehrerer Messvorrichtungen über einen längeren Zeitraum absolut konstant gehalten werden müssen. Zur exakten Justierung kann der Feststellring 20 mit einer Feinskalierung 32 versehen sein, um eine hochgenaue Höheneinstellung des Kraftmesssystems zu ermöglichen.Reference position, the set heights of several measuring devices must be kept absolutely constant over a longer period of time. For exact adjustment, the locking ring 20 can be provided with a fine scale 32 to enable highly precise height adjustment of the force measuring system.

[0025] Wie bereits erwähnt, besteht in diesem Ausfuhrungsbeispiel die Höhenverstellein-[0025] As already mentioned, in this embodiment the height adjustment

richtung 7 aus einer Hydraulikanlage. Diese wird mittels Arbeitshebel 27 (Figur 1) betätigt. Der Arbeitshebel 27 ist mittels Teleskopverlängerung 28 für das Anheben überschwerer Lasten verlängerbar. Der Arbeitshebel 27 ist zweckmäßiger Weise um 360° verdrehbar, um ein Betätigen der Höhenverstelleinrichtung 7 auch in beengten Arbeitslagen zu ermöglichen.device 7 from a hydraulic system. This is operated by means of a working lever 27 (Figure 1). The working lever 27 can be extended by means of a telescopic extension 28 for lifting extremely heavy loads. The working lever 27 can be conveniently rotated through 360° in order to enable the height adjustment device 7 to be operated even in confined working positions.

[0026] Durch eine oder mehrere auf der Zwischenplatte 19 angeordneten Führungen 18,[0026] By one or more guides 18 arranged on the intermediate plate 19,

welche vorzugsweise aus Stahlstangen bestehen, wird ein Arretieren des Kraftmesssystems gegenüber der hydraulischen Hebevorrichtung erreicht.which preferably consist of steel rods, the force measuring system is locked in place relative to the hydraulic lifting device.

[0027] Das gesamte Kraftmesssystem ist auf einer Grundplatte 8 angeordnet. Wie aus[0027] The entire force measuring system is arranged on a base plate 8. As can be seen from

den Figuren 1 und 5 ersichtlich, sind in der Grundplatte mittels Gewindehülse 33 Sondenfuße 9 eingelassen, in welche die Sicherungsschrauben 24 eingeschraubt sind. Die Sondenfuße 9 sind verstellbar und dienen neben der sicheren Verbindung der Messvorrichtung mit einer Messstellenaufhahme 10 hauptsächlich einer exakten x-y-Ausrichtung der gesamten Messvorrichtung und wird mittels nicht dargestellter Libelle kontrolliert. Die Sondenfuße 9 sind mit bombierten Unterseiten versehen, um einen sicheren Stand des Kraftmesssystems bei schiefen Lagen der Messstellenaufhahme 10 zu gewährleisten.As can be seen in Figures 1 and 5, probe feet 9 are embedded in the base plate by means of a threaded sleeve 33, into which the locking screws 24 are screwed. The probe feet 9 are adjustable and, in addition to securely connecting the measuring device to a measuring point holder 10, are mainly used for an exact x-y alignment of the entire measuring device and are controlled by means of a spirit level (not shown). The probe feet 9 are provided with cambered undersides in order to ensure that the force measuring system is stable when the measuring point holder 10 is at an angle.

[0028] Die in Figur 1 dargestellte Messstellaufhahme 10 ist eine Platte, kann aber auch[0028] The measuring device 10 shown in Figure 1 is a plate, but can also

eine Hebebockpratze 34 (Figur 7) oder ein Mittelträger 35, der auf zwei Hebeböcken 36 (Figur 8) lagert, sein.a lifting jack 34 (Figure 7) or a central support 35 resting on two lifting jacks 36 (Figure 8).

[0029] Beispiel 2[0029] Example 2

Mittels der in Beispiel 1 im Einzelnen beschriebenen Messvorrichtung ist es gemäß der Erfindung nun möglich, zwei Messvorrichtungen auf einem Mittelträger 35 (Fig. 8), der wiederum mit beiden Enden auf den Hebebockpratzen 34 von Hebeböcken 36 aufliegt, fest zu installieren. Eine derartige Konstruktion ist insbesondere für Montage- und Wartungshallen mit Montagegruben vorgesehen.By means of the measuring device described in detail in Example 1, it is now possible according to the invention to permanently install two measuring devices on a central support 35 (Fig. 8), which in turn rests with both ends on the jack claws 34 of jacks 36. Such a construction is intended in particular for assembly and maintenance halls with assembly pits.

5 '5 '

[0030] Während bei dem in der Figur 7 schematisch dargestellten Vorgang einer Messung der Eckkräfte und spannungsfreien Bezugslagen von Wagenkästen mittels erfindungsgemäßer Messvorrichtung unter dem Längsträger 41 eines Wagenkastens 38 erfolgt, wird bei Verwendung eines Mittelträgers 35 die Messung mit zwei auf diesem befestigten Messvorrichtungen unter der Gleitplatte 40 oder Luftfederplatte eines Wagenkastens vorgenommen. Eine derartige Messung hat den Vorteil, dass die Messung erheblich näher an der Mittelachse 42 des Wagenkastens 38 erfolgt und somit ein reeller Wert der Kräfte ermittelt wird, die in das Drehgestell eingeleitet werden. Es bedarf keiner speziellen Messwerteinstellungen oder mittels Software zu berechnender Korrekturen. Bei der Durchführung des Messvorganges mittels Mittelträger 35 wird der Wagenkasten an den vier Aushebepunkten der beiden Längsträger 41 ausgehoben und auf Abstützböcken gelagert. Unter die beiden Stirnseiten des Wagenkastens 38 werden nun jeweils zwei Hebeböcke gefahren, wobei die Hebeböcke 36 durch einen Mittelträger 35 verbunden sind. Auf dem Mittelträger 35 sind, wie bereits erwähnt, zwei erfindungsgemäße Messvorrichtungen fest installiert, wobei jede der Messvorrichtungen in sich mittels verstellbarer Sondenfuße 9 justierbar ist, um Höhendifferenzen auszugleichen. Eine weitere Justagemöglichkeit besteht darin, dass der Mittelträger 35 auf den Hebebockpratzen 34 der Hebeböcke 36 seitlich verschiebbar gelagert ist.[0030] While in the process shown schematically in Figure 7, the corner forces and stress-free reference positions of car bodies are measured using a measuring device according to the invention under the longitudinal beam 41 of a car body 38, when using a central beam 35, the measurement is carried out using two measuring devices attached to it under the sliding plate 40 or air spring plate of a car body. Such a measurement has the advantage that the measurement is carried out considerably closer to the central axis 42 of the car body 38 and thus a real value of the forces introduced into the bogie is determined. No special measurement value settings or corrections to be calculated using software are required. When carrying out the measurement process using a central beam 35, the car body is lifted out at the four lifting points of the two longitudinal beams 41 and supported on support stands. Two lifting stands are then moved under each of the two end faces of the car body 38, with the lifting stands 36 being connected by a central beam 35. As already mentioned, two measuring devices according to the invention are permanently installed on the central support 35, each of the measuring devices being adjustable by means of adjustable probe feet 9 in order to compensate for height differences. A further adjustment option is that the central support 35 is mounted on the lifting jack claws 34 of the lifting jacks 36 so that it can be moved laterally.

[0031] Eine Messung der Eckkräfte und spannungsfreien Bezugslagen von Wagenkästen[0031] A measurement of the corner forces and stress-free reference positions of car bodies

unter der Gleitplatte 40 bzw. Luftfederplatte ist nach Figur 6 mit auf Abstützböcken aufgesetzten Messvorrichtungen in Montagehallen mit einer Montagegrube nicht möglich. Mit der in diesem Beispiel vorgeschlagenen Ausführungsform wird hier Abhilfe geschaffen und eine Messung unter den Gleitplatten 40 bzw. Luftfederplatten auch über einer Montagegrube ermöglicht.According to Figure 6, it is not possible to measure under the sliding plate 40 or air spring plate with measuring devices mounted on support trestles in assembly halls with an assembly pit. The embodiment proposed in this example provides a remedy here and enables a measurement under the sliding plates 40 or air spring plates even above an assembly pit.

[0032] In der vorliegenden Beschreibung wurde an Hand zweier konkreter Ausführungs-[0032] In the present description, two concrete embodiments have been

beispiele die erfindungsgemäße Messvorrichtung für Eckkräfte und spannungsfreie Bezugslagen von Wagenkästen erläutert. Es sei aber vermerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Einzelheiten der Beschreibung in den beiden Ausführungsbeispielen beschränkt ist, da im Rahmen der Ansprüche Änderungen und Abwandlungen beansprucht werden.Examples of the measuring device according to the invention for corner forces and stress-free reference positions of car bodies are explained. However, it should be noted that the present invention is not limited to the details of the description in the two embodiments, since changes and modifications are claimed within the scope of the claims.

Claims

1. Measuring device for corner forces and stress-free reference positions of car bodies
with a weighing or measuring device and
a height adjustment device, characterized in
that a load cell ( 5 ) with a first, a second and a third means corresponds to one another in such a way that twisting and torsional forces occurring as transverse forces from a force introduction from a car body do not falsify measured values,
wherein the first means is a receiving element which is arranged in a positionally changeable manner on a force introduction element ( 4 ),
wherein the second means is a fitting arranged in the force introduction element ( 4 ) opposite to the receiving element, which corresponds to an upper part of the load cell ( 5 )
and wherein a third means is a bracing between the force introduction element ( 4 ) and a support arranged underneath.

2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the positionally variable receiving element is a self-centering sliding bearing ( 1 ) with a sliding head ( 2 ) and sliding foot ( 3 ), wherein the sliding foot ( 3 ) rests floatingly on a sliding track, preferably a sliding film ( 11 ).

3. Measuring device according to claims 1 and 2, characterized in that the sliding foot ( 3 ) of the sliding bearing ( 1 ) is arranged in a receiving pan ( 12 ) located in the upper part of the force introduction element ( 4 ) with an internal sliding film ( 11 ).

4. Measuring device according to claims 1 and 2, characterized in that the sliding foot ( 3 ) of the sliding bearing ( 1 ) is provided with a circumferential annular groove ( 30 ).

5. Measuring device according to one or more of the preceding claims, characterized in that ball spring bolts ( 29 ) engaging in a circumferential annular groove ( 30 ) are arranged in the sliding foot ( 3 ).

6. Measuring device according to claim 5, characterized in that the ball spring bolts ( 29 ) are arranged in the upper edge ( 43 ) of the force introduction element ( 4 ).

7. Measuring device according to claim 5, characterized in that the ball spring bolts ( 29 ) are arranged in an outer edge region ( 44 ) of the sliding head ( 2 ) which fits over the upper edge ( 43 ) of the force introduction element ( 4 ) and engage in the circumferential annular groove ( 30 ) above the upper edge ( 43 ).

8. Measuring device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the self-centering sliding bearing ( 1 ) with its sliding foot ( 3 ) is arranged with a lateral play in the receiving pan ( 12 ).

9. Measuring device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the sliding head ( 2 ) projects beyond the upper edge ( 43 ) of the force introduction element ( 4 ).

10. Measuring device according to claim 1, characterized in that the fitting is a recess ( 13 ) which is arranged centrally on the underside of the force introduction element ( 4 ) and receives an upper part of the load cell ( 5 ), wherein the upper part of the load cell ( 5 ) has a cambered surface ( 14 ).

11. Measuring device according to claim 1 and 10, characterized in that the recess ( 13 ) is dimensioned such that the cambered surface ( 14 ) of the load cell ( 5 ) has a lateral play within the recess ( 13 ).

12. Measuring device according to claim 1, characterized in that the third means forming a tension between the force introduction element ( 4 ) and a support arranged underneath consists of tension springs ( 15 ) and these flexibly fix the force introduction element ( 4 ) with a load cell bearing ( 6 ) arranged underneath with an adjustable and electronically measurable preload.

13. Measuring device according to claim 1 and 12, characterized in that the tension springs ( 15 ) are held in the force introduction element ( 4 ) by means of an upper screw connection ( 16 ) and in the load cell bearing ( 6 ) by means of a lower screw connection ( 16 ').

14. Measuring device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the load cell ( 5 ) is arranged between the load cell bearing ( 6 ) and the force introduction element ( 4 ).

15. Measuring device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the first, second and third means with a load cell ( 5 ) arranged below the force introduction element ( 4 ) are arranged on the load cell bearing ( 6 ) and this in turn rests on an intermediate plate ( 19 ) in the initial state and is connected to a height adjustment device which reaches through the intermediate plate ( 19 ).

16. Measuring device according to claim 1 and 1 S., characterized in that the load cell bearing ( 6 ) is adjustable in its height and can be locked by means of an adjusting ring ( 20 ) running on a thread ( 25 ).

17. Measuring device according to claim 16, characterized in that locking knobs ( 26 ) are arranged on the adjusting ring ( 20 ).

18. Measuring device according to one of claims 15 to 17, characterized in that anti-twisting devices ( 18 ) are arranged in the load cell bearing ( 6 ).

19. Measuring device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the measuring device is provided with adjustment and leveling devices on its underside and these preferably also have locking means for fastening to a substrate.

20. Measuring device for corner forces and stress-free reference positions of car bodies with a weighing or measuring device and a height adjustment device, characterized in that at least two measuring devices are permanently installed on a central support ( 35 ), each of the measuring devices being adjustable by means of adjustable probe feet ( 9 ).

21. Measuring device according to claim 20, characterized in that the central support ( 35 ) rests with both ends on lifting jack claws ( 34 ) of lifting jacks ( 36 ) and is mounted on these in a laterally displaceable manner.