Micro-Epsilon - Integrierte Messtechnik für Eisenbahnwaggons und andere Anwendungen

Micro-Epsilon ist ein mittelständisches Familienunternehmen, das im Bereich der Messtechnik führend ist. Das Produktportfolio von micro-Epsilon umfasst Sensoren zur Weg- und Abstandsmessung, Infrarot-Temperaturmessung und Farberkennung sowie Systeme zur Dimensionsmessung und Defekterkennung. micro-Epsilon's Anwendungsgebiete sind: Integrierte Vermessung von Eisenbahnwaggons, die Inspektion von Reifen und Bremsen, Wartung und Instandhaltung, Inspektion von Gleisen und Schienen, etc.


Anwendungsbereiche
I. Integrierte Messung von Eisenbahnwaggons
(1) Messung des Neigungswinkels von Personenzügen
Induktive EDS-Wegsensoren werden in Hochgeschwindigkeitszügen eingebaut, um den für die Lenkung erforderlichen Neigungswinkel des Wagenkastens zu ermitteln. Diese Daten werden an die Steuergeräte in den nachfolgenden Fahrzeugen weitergegeben, die den Wagenkasten entsprechend neigen, um die resultierende Querbeschleunigung auszugleichen. Der Busaufbau des Fahrzeugs wird mit Hilfe von Hydraulikzylindern zur Kurveninnenseite hin geneigt. Der Grad der Neigung wird durch die induSENSOR EDS-Sensoren gesteuert, wodurch die Auswirkungen der Querbeschleunigung auf die Fahrgäste reduziert werden.


2) Messung der Zugschwingungen
Durch Abnutzung der Radpaare und Drehgestelle können im Fahrgastraum Eigenschwingungen spürbar werden. Zur Erfassung dieser Schwingungen werden Beschleunigungssensoren von Micro-Epsilon eingesetzt, die Schwingungen an verschiedenen Stellen in Triebwagen, Lokomotiven und Waggons erfassen. Diese hochpräzisen Messungen werden zur Kompensation der Schwingungen verwendet.

3) Automatische Überprüfung von festsitzenden Bremsen
Um die Bremssysteme von Waggons und Triebwagen zu prüfen, werden auf Prüfständen Infrarot-Pyrometer oder Wärmebildkameras installiert. Diese Temperaturmessgeräte erkennen vorbeifahrende Züge und führen seitliche Messungen des Bremssystems durch. Aufgrund der Reibung erzeugen die blockierten Bremsen hohe Temperaturen, die von den Infrarot-Temperatursensoren erfasst werden. Die berührungslose Temperaturmessung identifiziert automatisch Triebwagen und Waggons, deren Bremsen klemmen, und markiert sie für die Reparatur.



Reifen- und Bremsenprüfung
1. die Prüfung der Radpaar-Elliptizität
Achsmessmaschinen werden zur Überprüfung der Ovalität oder des Durchmessers von Rädern, Lagern und Getrieben eingesetzt. Diese sind mit vier lichtgesteuerten Lasermikrometern ausgestattet, die auf der rotierenden Achse messen. Dank ihrer hohen Präzision kann die Ovalität oder der Durchmesser sehr genau bestimmt werden. Da der Messabstand variabel ist, können die Mikrometer auch bei großen Objektdurchmessern eingesetzt werden.

2. die Messung des Profils von Radreifen auf dem Prüfstand
Schienenfahrzeuge leiden aufgrund der hohen Laufleistung unter Radverschleiß, der die Sicherheit und die Laufeigenschaften beeinträchtigt und hohe Instandhaltungskosten verursacht. Die Lasersensoren von micro-Epsilon sind in den Prüfstand des Gleisbettes integriert und werden zur präventiven Überprüfung des Profilsets des gesamten Zuges eingesetzt. Die Sensoren sind in drei Wannen untergebracht, die quer zur Fahrtrichtung hintereinander in den Gleiskörper eingelassen sind. In den Wannen 1 und 3 befinden sich jeweils zwei Laser-Distanzsensoren optoNCDT zur Bestimmung des Raddurchmessers und der Position der Radreifen. Wanne 2 enthält den Laserprofilsensor scanCONTROL zur Messung des Radprofils. Der Sensor misst durch eine Rille auf halber Höhe der Radreifenspur. Aus den Profildaten werden die Wartungstermine für die Reprofilierung ermittelt.

3. optische Vermessung von Antriebswellen, Bremsscheiben und Radreifen
Die Lauffläche der Radreifen wird stark belastet, deshalb werden die Radbremsscheiben regelmäßig kontrolliert. Nur so lässt sich der Zustand der Bauteile feststellen, Defekte erkennen und rechtzeitige Reparaturmaßnahmen einleiten. Die Radsätze werden zunächst auf einer Messmaschine mit einem optischen Sensor von Micro-Epsilon geprüft. Die rotierenden Radsätze werden mit Laser-Distanzsensoren vermessen, um den Plan- und Rundlauf zu bestimmen. Ein Laser-Profil-Scanner erfasst zudem das komplette Profil an ausgewählten Messpunkten.




III. pflege und wartung
1. die Überwachung der Drehmaschine
Der Laser-Triangulationssensor überwacht den Abstand zum rotierenden Radreifen, während dieser sich dreht. Dadurch wird der Abtrag mit hoher Präzision erkannt. Der Hochleistungssensor erfasst die Maßhaltigkeit des Radreifens bei hoher Geschwindigkeit und mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich. Darüber hinaus überwacht der Laser-Distanzsensor die Position des Radreifens während des automatischen Spannvorgangs.


2、Hebebühnen-Höhenerkennung
Bei Reparatur- und Wartungsarbeiten ist es oft notwendig, ganze Züge anzuheben. Hierfür wird ein synchronisiertes Schwerlasthubsystem eingesetzt. Um die Hubhöhen einzelner Säulen zu synchronisieren, werden optoNCDT ILR Laser-Laufzeitsensoren eingesetzt. Sie messen den vertikalen Abstand des Tragarms zum Boden und bestimmen so die Hubhöhe. Ihr modernes Schnittstellenkonzept, kombiniert mit hoher Präzision, ermöglicht die synchrone Abstimmung der Hubeinheiten.


Zusätzlich messen weitere optoNCDT ILR-Laufzeitsensoren die Einfahrt des Zuges in die Wartungshalle, um den Zug in der richtigen Position abstellen zu können. Durch den großen Messbereich des Sensors wird die Einfahrt frühzeitig erkannt und erfasst.

3. die Überprüfung der Brennkammern von Verbrennungslokomotiven
Die Überprüfung von Verbrennungslokomotiven erfordert eine regelmäßige Inspektion und Dokumentation des Brennraums. Unzureichende Qualitätskontrollen oder Fehler, wie z.B. defekte Ventilsitze oder Laufflächen, können zu gravierenden Motorschäden und damit zum Ausfall der Lokomotive führen. Die Inspektionen werden in der Regel auf engem Raum und ohne direkten Stromanschluss durchgeführt. Zu diesem Zweck werden Eltrotec-Videoboreskope eingesetzt. Diese Videoboreskope sind leicht, mobil und arbeiten unabhängig von der Stromversorgung. Die robusten Sonden sind in verschiedenen Längen und Ausführungen erhältlich und können auch begrenzte Räume untersuchen. Bilder und Filme werden auf einer SD-Speicherkarte gespeichert.




IV. die Inspektion von Schienen und Gleisen
1. schienenverschleiß und lehrenmessung
Zur Inspektion der Schienen setzt Micro-Epsilon ein Messfahrzeug ein, das sechs ScanCONTROL Laserprofilscanner enthält. Mit diesen Scannern kann das Profil der Schienen von unten, oben und seitlich geprüft werden. Der große Messbereich der Scanner erlaubt es, viele Parameter in einer einzigen Messung zu erfassen. Die Breite der Schiene und die Höhe der Schiene auf beiden Seiten können gleichzeitig ermittelt und direkt im Sensor ausgewertet werden. Der Scanner arbeitet zuverlässig unter wechselnden Umgebungsbedingungen und liefert trotz Veränderungen der Oberfläche (z.B. durch Staub oder Licht) genaue Messergebnisse.

2. oberleitungsdurchmesserprüfung
Besonders bei Hochgeschwindigkeitszügen ist die vorbeugende Kontrolle von Oberleitungen sehr wichtig, um die Zugänglichkeit der Strecke zu gewährleisten. Für eine zuverlässige Durchmesserprüfung werden lichtgesteuerte Lasermikrometer eingesetzt. Diese Geräte werden auf Wartungslokomotiven montiert und während der Fahrt durch den Rahmen an der Oberleitung geführt. Die hohe Präzision der Mikrometer ermöglicht Verschleißmessungen mit hoher Genauigkeit.

3、Gleislagefehler-Messung
Im Schienenverkehr werden an den Bau und die Änderung von Gleisabschnitten immer höhere Anforderungen gestellt. Vor allem bei Hochgeschwindigkeitsstrecken ist eine perfekte Gleisgeometrie unerlässlich. Um dies zu gewährleisten, werden Stopfmaschinen eingesetzt, die den unter den Schwellen liegenden Schotter verdichten, dem Gleis den nötigen Halt geben und Lagefehler vermeiden. Um die exakte Lage des Gleises beurteilen zu können, werden genaue Informationen über den Zustand und die Lage des Gleises vor der Gleisstopfmaschine benötigt. Zwei Neigungssensoren INC5701 von Micro-Epsilon erfassen im mobilen Messgerät die Quer- und Längsneigungswinkel und übermitteln diese Informationen an den nachfahrenden Tamper. Dies ermöglicht die genaue Positionierung des Gleises.