NO130375B - - Google Patents

Description

Anordning for veining av skinne-kjøretøyer.

Den foreliggende oppfinnelse angår en anordning for statisk og/eller dynamisk veining av skinnegående kjøretøyer,

f.eks. jernbanevogner, trucker av ulike typer, busser, hengebane-vogner, løpekranvogner, vogner med beholdere osv., og omfatter en stativdel som via belastningsfølsomme organer understøtter en kjøre-tøybærende del innrettet til å påvirkes av kjøretøyets hjul slik at belastningen fra minst ett kjøretøyhjul overføres fra skinnen til den kjøretøybærende del.

Det er kjent å veie skinnegående kjøretøyer ved hjelp av plattformsvekter montert i vektgroper i kjøretøyets vegg.

Eksempler på en slik vekt vises blant annet i en brosjyre fra

Toledo benevnt Toledo Steelmaster Levers, trykt i USA av Toledo

Scale Corporation, Toledo, Ohio 43612. på den øvre side av platt-, formene er det anordnet en skinne av en eller annen type, f.eks. en U-bjelke for et gummihjul eller en jernbaneskinne' for toghjul,

hvis øvre side ligger i plan med den på sidene av vekten tilslut-tende skinne, men er skilt fra denne av en åpen spalte ved hver av endene slik at den av vekten bårne skinneseksjon kan bevege seg fritt i vertikal retning. Belastningen måles f.eks. via et mekanisk vekt-system eller ved hjelp av belastningsceller.

For veining av spesielt jernbanevogner finnes et stort antall andre løsninger, men alle bygger på det prinsipp å anordne en eller annen form for en vekt i en seksjon av sporsystemet, og å avføle lasten via den øvre side av den vanlige skinne eller via en annen skinne som erstatter denne. Eksempler på slike kjente systemer finnes, i de britiske patenter nr. 820.969, 797.161 og 832.389.

Andre utføreisesformer fremgår av USA patentet 3.085.642, det tyske patent DT 1.079.338, de franske patenter 1.292.587 og 974.974 samt det svenske patent 217.810. Felles for disse kjente anordninger er at de krever omfattende og dyre vektfundamenter.

Da det gjelder meget nøyaktig veining kreves også

meget dype og langstrakte fundamenter, hvor vektanordningene normalt er utstyrt med kraftshuntende stag, styringer e.l. Disse elementer må dimensjoneres for å oppta også de ekstreme horisontalbelastninger som kanskje bare opptrer ved spesielle tilfelle,., hvilket medfører at den påkjenning som forårsakes av de nevnte elementer gjennom kraftshuntingen pga. bøyningskrefter eller friksjoner, blir relativt stor.

Kraftshuntningen fra nedbøyning av f.eks. membraner eller stenger er ikke konstant, men varierer pga. f.eks. variasjon av fjæring mellom belastningscellenes oppstillingsplan eller ved forskjellig nedbøyning av lastbærere for samme last, men med varie-rende plassering av lasten. Dette gir anledning til endret shunt-hingseffekt og dermed feilvisning av vektsystemet.

Andre anordninger for veining av skinnegående kjøre-tøyer som eksempelvis fremgår av det svenske patent 217.810 eller det britiske patent 797.161 har dessuten kraftshuntende innkjørings-skinner hvis kraftshuntningsgrad er. relativ høy og endres med slitasje på disse.

Ved en togstamme opptrer dessuten fremfor alt to egenskaper under drift som forårsaker store problemer i forbindelse med veining. Pga. at skinnen fjærer med sitt underlag ved hjul-trykket, senker togstammen seg normalt til et lavere nivå enn det nominelle nivå som utgjøres av en ubelastet skinne, samtidig med at man får svingninger i vertikal retning pga. skinnens nedbøyning mellom svillene. Når togstammen passerer over veiningsanordningen med dens store fundamentkonstruksjon forandres underlagets fjærings-egenskaper ved en plutselig forstivning av dette og togstammen "løftes opp", da underlagets fjæring reduseres radikalt samtidig med at nedbøyningen mellom svillene helt elimineres. Dette medfører ukontrollerbare forandringer av kreftene i vertikal retning hvis man vil veie en togstamme i bevegelse.

Problemet minskes ved at man bygger vektfundamentet

ut til begge sider i sporets lengderetning og gradvis gjør det svakere mot endene fcv- at overgangen mellom skinnen som ligger på sviller og skinnen som ligger på fundament skal bli så myk som mulig. Av dette fremgår klart at omkostningene ved fundamentet blir betydelige hvis det skal sikres en god nøyaktighet.

Hovedformålet med foreliggende oppfinnelse er helt

å eliminere de omfattende og dyre vektfundamenter som nåværende vei-ningssystemer krever for at man skal oppnå akseptabel nøyaktighet ved veiningen, samt også eliminere de betydelige ulemper som disse fundamenter utgjør ved selve veiningsoperasjonen. Dessuten skal man med en anordning ifølge oppfinnelsen kunne veie enten stillestående kjøretøyer eller kjøretøyer i bevegelse med minst like stor nøy-aktighet som med hittil kjente stasjonære systemer.

Dette formål oppnår man ifølge oppfinnelsen ved en anordning som i hovedsaken kjennetegnes ved at den kjøretøybærende del omfatter to i skinnens lengderetning anordnede rammestykker eller bjelker som er forbundet med hverandre ved hjelp av en i disse vridbart lagret aksel eller ved hjelp av en vridningssvak forbindelse i skinnens tverretning, hvorved den kjøretøybærende del kan tilpasse seg etter stativdelens stillings- og/eller høydeforandringer samt at minst ett belastningsfølsomt organ er innrettet til å bære hver av bjelkene, hvilken stativdel dannes av støtte-elementer på de normale skinner eller deres fundament og støtte-elementene er parvis eller i fellesskap forbundet med hverandre.

Anordningen ifølge oppfinnelsen blir på denne måte

en integrert del av sporsystemet i dets helhet, og man blir helt uavhengig av et separat fundament som har andre fjærende egen-

skaper enn skinnesystemet forøvrig. Anordningen utføres slik at den følger skinnens bevegelser og dermed får man en helt definert kraft på de belastningsfølsomme organer uavhengig av skinnenes og skinneunderlagets fjæring. Dessuten oppstår det ikke en nivå-forskjell mellom den kjøretøybærende del av veiningsanordningen

og de øvrige skinner da de har felles festepunkter og samme underlag. Man kan enda tolerere at motstående skinner har ulike fjæringsegen-skaper ved de steder hvor anordningen er fiksert slik at den ene skinne får annen helling enn den andre uten at dette innvirker på måleresultatet.

1 visse utførelsesformer ifølge oppfinnelsen benytter

man belastningsfølsomme organer som kan oppta eventuelle sidelaster, slik at det ikke kreves stag for styring mellom den kjøretøybærende del og stativdelen. Dette bevirker også at systemnøyaktigheten blir helt definert for de inngående komponenter, og at det ikke innføres feilkilder ved installasjonen. Herved muliggjøres også sluttkalibrering på fabrikken av veiningsanordningen, hvoretter den kan monteres på plass uten ytterligere prøver eller kalibreringer, hvilket reduserer installasjons- og innkjøringsutgifter vesentlig, samtidig med at mon-tasjen kan utføres av ukvalifisert personell på meget kortere tid enn hittil.

Oppfinnelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til den skjematiske tegning, hvor

fig. la er et snitt etter linjen A-A på fig. lb,

fig. lb er et planbilde av en utførelsesform for en anordning ifølge oppfinnelsen,

fig. 2a et snitt etter linjen A-A på fig. 2b,

fig. 2b et planbilde av en annen utførelsesform for anordningen ifølge oppfinnelsen,

fig. 3a-3c et tverrsnitt, et planbilde og detalj i snittet A-A ifølge fig. 3a av enda en utførelsesform,

fig. 4a og 4b et tverrsnitt og en detalj i snittet A-A ifølge fig. 4a av en ytterligere utførelsesform,

fig. 5 en utførelsesform med overgangsskinner,

fig. 6a et snitt etter linjen A-A på fig. 6c,

fig. 6b et tverrsnitt av en detalj ifølge fig. 6a, og fig. 6c et planbilde av en særlig utførelsesform.

Fig. la og lb viser en veiningsanordning ifølge oppfinnelsen, hvor den kjøretøybærende del utgjøres av to rammestykker 1 som er innbyrdes leddforbundet av en tverrforbindelse 2 og via belastningsceller 3 hviler i recesser 4 i kroppen av den vanlige skinne

8. Det parti av den kjøretøybærende del som er bestemt for å

komme i kontakt med kjøretøyhjulet 5 har samme profil som skinnens normale sporflate. De belastningsfølsomme organer 3 er anordnet i hovedsaken vinkelrett mot skinnens lengderetning og består i dette

tilfelle av -lasteelle-r a-v tverrkraftfølende type og med hoved-

sakelig sylindrisk utformning. Den ene del av lastcellen er festet i rammestykket 1, jneT.s den andre ende går gjennom recesser 4 i skinne-kroppen og hviler mot don øvre del av skinnefoten 6. For at skinnen skal kunne bevege seg i lengderetningen, f .eks. v-ed temperaturendring-er, er den ene av de ved såmne spor ranordnede xecesser ovalt utfor-

met, slik at skinnens bevegelser ikke påvirker lastceilene i den nevnte retning. For å begrense veiningsanordningens bevegelser i sideretning kan man anordne stopp 7 på skinnefotens fra spormidtens vendte side. Disse stopp tjener da som anslag for lastceilene 3 og begrenser dervea veiningsanordningens bevegelser i sideretning.

Ifølge oppfinnelsen innbefatter den kjøretøysbærende del to ledbart koblede rammestykker 1, hvilket bevirker at den ene skinne kan ha annen fjaringskarakteristikk enn den motsatte ved de steder hvor veiningsanordningen bæres, hvorved det kan oppstå ulike hellinger mellom skinnene uten at dette påvirker måleresultatet.

Den på fig. 2a og 2b viste anordning skiller seg fra anordningen ifølge fig. 1 hove-dsakelig ved at bjelkene i "den kjørertøys-bærende del er forbundet med hverandre ved hjelp av en torsjonsettergivende plattform, samt at skinneunderlaget 10 også inngår i veiningsanordningens stativdel. De -belastningsfølsomme organer 3 støtter mot en annen del 11 av veiningsanordningens stativdel, som

i det viste eksempe] er anordnet mellom skinnen og forbundet med skinneunderlaget ved hjelp av f.-eks. skrueforbindelsér. De tverr-gående stativdeler kan enten utgjøres av skinnenes normale underlag eller bestå av 3cunme stykke som den del 11 av stativdele-n., på

hvilken de belastningsfølsomrae organer 3 er anordnede. Det vil for-stås_, at disse sistnevnte deler også "kan plasseres utenfor skinnen somj/is^t på fin. 2b.

Ifølge fig. 3a-3c kan stativdelen utgjøres av -bare

-den ene av de -to motstående skinneender 3 på hvilke -de -belastningsf øl-somme organer 3 ^er anordnet. Dette organ utgjøres fortrinnsvis av en tverrkraftcetekterende lavtcelle av typen bøyningspåkjent bjelke som i cien frie ende er forsynt med en kjøret;jysbærende skinneoel 1. For-delen ved denne lastcelle -er blandt annet at den er i hovedsaken uavhengig av kraftens angrepspunkt, dvs. i-dette tilfelle hjulets stilling. For å beskytte lastceilene molt vridTtKraentet forårsaket f.eks. av horisontale sidekrefter vinkelrett mot skinnen, er de lastmottacende skinnedeler av de respektive skinner forbundet av en tverrforbindelse. 12.

Ved anordningen ifølge fig. 4a og 4b utgjøres stativdelen av de to motstående skinneender 3 som imidlertid er forsterkt og utformet slik, at de kan oppta de belastningsfølsomme organer 3, som i det foreliggende tilfelle er anordnede parallelt med sporet og består av lastceller av tverrkraftfølende type. Av fig. 4b ses det at lastceilene er forskjøvet fra skinnens nøytralplan Y-Y, hvorved det stilles visse krav til rammestykkets evne til å oppta bøyemomenter (se fig. 4a og 4b). Dette gjelder selvfølgelig også de motstående skinnestykkex 3, som er utstyrt med en momentopptagende tverrforbindelse 9 for å klare vridmomentpåkjenningene. Av disse figurer fremgår også at anordningen kan utformes slik, at den kjøretøysbærende del med lastceller ved feil lett kan fjernes fra sporet for servise ved å løftes opp ut av de U-formede recesser i skinneendene 8. Fig. 5 viser en anordning hvor den kjøretøysbærende del 1 og stativdelen 8 er forbundet ved hjelp av overgangsskinner 13 som ved endene har elastiske friksjonsfrie ledd 14 og mellom disse er utformet med bøyningsstive partier. De friksjonsfrie ledd er i dette tilfelle tilveiebragt av lokale fortynninger av overgangsskinnene. På denne måte elimineres skjøtene i skinnebanen og hjulet får jevnere gang over veiningsanordningen. På grunn av de friksjonsfri ledd kommer overgangsskinnene ikke til å oppta vesentlig kraft, men den lastmottagende del kan bevege seg i hovedsaken fritt vertikalt ved belastning og avlastning av lastceilene. Fig. 6a-6c viser en utførelsesform ifølge hvilken den normale skinne er udelt, og den kjøretøysbærende del 1,2 er anordnet mellom skinnene. Lasten overføres her via kjørehjulenes flenser 1 til en utskiftbar sliteskinne, som inngår i den kjøretøysbærende del av veiningsanordningen, og føres videre via lastceilene 3/ som består av tverrkraftdetekterende givere av typen bøyningspåkjent bjelke og bæres av stativdelen Ilsom hviler på skinnefundamentet 10. Sliteskinnen er utformet med hellende endepartier 15 og et høyere midt-parti 16, slik at et hjul som passerer over veiningsanordningen kommer til å rulle opp på sliteskinnen på flensen, og når det befinner seg på midtpartiet er det helt fritt fra skinnen og bæres oppe av den kjøretøysbærende del. Denne består i dette tilfelle av to bjelker 1 som er innbyrdes forbundet av en stiv men torsjonsettergivende forbindelse i form av en I-bjelke 2.

Samtlige figurer viser en dobbeltsidig utførelse, men selvfølgelig kan .man også måle bare på en skinne. Derved fås dog mindre målenøyaktighet, da man ikke kjenner til lastfordelingen i kjøretøyets sideretning.

Claims (6)

1. Anordning for veining av skinnegående kjøretøyer, omfattende en stativdel (8,11) som via belastningsfølsomme organer (3) understøtter en kjøretøybærende del (1) innrettet til å påvirkes av kjøretøyets hjul (5) slik at belastningen fra minst ett kjøretdvhjul overføres fra skinnen til den kjøretøybærende del, karakterisert ved at den kjøretøybærende del omfatter to i skinnens lengderetning anordnede rammestykker eller bjelker som er forbundet med hverandre ved hjelp av en i disse vridbart lagret aksel (2) eller ved hjelp av en vridningssvak forbindelse i skinnens tverretning, hvorved den kjøretøybærende del kan tilpasse seg efter stativdelens stillings- og/eller høyde-forandringer samt at minst ett belastningsfølsomt organ er innrettet til å bære hver av bjelkene, hvilken stativdel dannes av støtte-elementer på de normale skinner eller deres fundament og støtte-elementene er parvis eller i fellesskap forbundet med hverandre.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det belastningsfølsomme organ utgjøres av en tverrkraftfølende giver av typen bøyningspåkjent bjelke som er anordnet med sin lengdeakse i hovedsaken parallelt med terrengplanet og har den ene ende i forbindelse med den kjøretøybærende dei og den annen ende i forbindelse med stativdelen.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at givereren er anordnet med sin lengdeakse i hovedsaken parallelt med sporet.

4. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at giveren er anordnet med sin lengdeakse i hovedsaken vinkelrett på sporet.

5. Anordning ifølge krav 1-4, karakterisert ved at det er anordnet minst én momentopptagende tverrforbindelse (9) mellom skinnene.

6. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den kjøretøybærende del (1) er forbundet med stativdelen (8) ved hjelp av overgangsskinner (13) som ved endene har friksjonsfrie, elastiske ledd (14, fig. 5) .