
Anwendungen für Straßenbahn und Eisenbahn
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![]() Vermessung des Radprofils
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![]() Einsatz in Radsatzmeßständen
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![]() Forschung und Entwicklung Im Bereich der Forschung und Entwicklung sind viele Messaufgaben mit Lasersensoren möglich, von denen hier nur einige beispielhaft erwähnt werden sollen. |
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![]() Weitere Anwendungen im Bereich F+E sind:
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Weltneuheit in der mobilen Schienenmessung
Der RAILMONITOR stellt in der Kombination aus berührungsloser Lasermesstechnik mit OPTImess Laser, integriertem TFT Bildschirm, integrierter Berechnugssoftware für alle beim Schleifen benötigten Parameter, inkl. Vergleich mit Normprofilen, ein absolutes Novum dar. Dabei erzielt er zusätzlich durch seine Messzeit mit Aufsetzen, Messen und Auswerten von weniger als 20s/Profil eine enorme Zeit- und Kostenersparnis. Sein Messbereich und seine Gesamtkonstruktion erlauben es, mit einem Gerät sowohl Vignol- als auch Rillenschienen und Weichen inkl. Herzstücken zu messen. Die ermittelten Messkurven werden sofort auf dem integrierten TFT Bildschirm dargestellt und auf CompactFlash Karte gespeichert. Die CompactFlash Karte erlaubt die einfache Datenübertragung aller Messungen auf einen PC. Für den Büro-PC steht optional noch ein Arbeitsvorbereitungsprogramm zur Verfügung. So können komplette Messseinsätze offline geplant werden und mit der CompactFlash Karte auf das Messgerät übertragen werden.
Railmonitor 1959 KB
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Online Lasermesssystem zur Überwachung von Radprofilen
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Räder – eine der wohl wichtigsten Baugruppen aller Schienenfahrzeuge – unterliegen hohen mechanischen Beanspruchungen und beeinflussen damit maßgeblich das Laufverhalten und den Fahrkomfort der einzelnen Fahrzeugarten. Um die geforderte Betriebssicherheit zu gewährleisten, unterliegt das Rad-Schiene-System umfangreichen Anforderungen und Kontrollen. Der reibungsbedingte mechanische Verschleiß der Radsätze ist außerdem ein nicht zu vernachlässigender Kostenfaktor. Deshalb müssen in regelmäßigen Abständen Kontrollmessungen ausgeführt werden, die zum überwiegenden Teil noch manuell erfolgen. Subjektive Mess- und Ablesefehler sind somit nicht auszuschließen.
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Ausgehend von diesen Anforderungen bietet die Überfahrmesseinrichtung wesentliche Vorteile für die messtechnische Erfassung sowie eine große Zeit- und Personaleinsparung bei der wiederkehrenden Prüfung der Radprofile.
Langzeitanalysen der Verschleißmaße und Profiluntersuchungen bieten Unterstützung für die Ermittlung verschleißarmer Radprofile. Optimale Betriebszeiträume der Fahrzeuge (bis zur Reprofilierung) können anhand des Verschleißverhaltens festgelegt werden.
Das als kompaktes Modul konzipierte Messsystem besteht je Schienenseite aus zwei OPTImess 2D Laser-Lichtschnittsensoren zur Profilerfassung sowie aus sechs punktuellen OPTImess Lasersensoren zur Erfassung des Raddurchmessers. Entsprechend der Oberflächenbeschaffenheit der Räder erfolgt eine automatische Laserleistungsregelung, wodurch unterschiedliche Radoberflächen zuverlässig messbar sind. Das Einschalten der Lasersysteme und Öffnen der Schutzschieber erfolgen erst kurz vor dem Einfahren des Zuges in die Messanlage, wodurch eine Gefährdung sich in der Umgebung befindlicher Personen ausgeschlossen ist. Die gesamte Datenaufnahme, Profilberechnung und Profilauswertung erfolgt direkt auf einem im System am Gleis integrierten speziellen Rechner. Für die Darstellung der Messwerte und Profile kann daher im Leitstand ein Standard-PC eingesetzt werden. Weitergehende Auswertungen sind mit der PC-Software möglich.
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Die Erfassung des gesamten Radprofils erfolgt mittels zweier OPTImess 2D Laser-Lichtschnittsensoren, wobei ein Sensor die Innenplanfläche bis zur Spurkranzkuppe und der zweite die Schienen-zugewandte Seite des Radprofils erfasst. Beide Teilprofile werden im Verarbeitungsrechner zusammengesetzt und die Profilkennwerte wie SD, SH, qR, Ar usw. daraus ermittelt.
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Zur Erfassung des Durchmessers kommen 6 spezielle punktuelle OPTImess Triangulationssensoren in optimierter Anordnung zur Anwendung. Die Anordnung der Sensoren, verbunden mit speziellen mathematischen Auswertealgorithmen, ermöglicht eine sehr genaue und reproduzierbare Ermittlung des Raddurchmessers. Eine Messung neben der Messkreisebene durch die Position des Rades zur Messanlage wird durch die Kenntnis des gesamten Profilverlaufs kompensiert.
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Die datenbankgestützte Software ermöglicht die weiterführende Auswertung der am Fahrzeug aufgenommenen Profil- und Durchmesserdaten. Gleichzeitig ermöglicht sie die Verwaltung aller Fahrzeuge und Radsätze. Neben den ermittelten Kennwerten des Profils steht die komplette Profilkurve für weiterführende Verschleißuntersuchungen zur Verfügung. Eine Weitergabe aller Daten an ein übergeordnetes SAP-System ist möglich.
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Video Radprofilmessung.AVI 2025 KB
Datenblatt als PDF-Datei
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Anforderungen an die Radprofilvermessung
Räder - eine der wohl wichtigsten Baugruppen aller Schienenfahrzeuge - unterliegen hohen mechanischen Beanspruchungen
und beeinflussen damit maßgeblich das Laufverhalten und den Fahrkomfort der einzelnen Fahrzeugarten.
Um die geforderte Betriebssicherheit zu gewährleisten, unterliegt das Rad-Schiene-System umfangreichen Anforderungen
und Kontrollen.
Der reibungsbedingte mechanische Verschleiß der Radsätze ist außerdem ein nicht zu vernachlässigender Kostenfaktor.
Deshalb müssen in regelmäßigen Abständen Kontrollmessungen ausgeführt werden, die zum überwiegenden Teil noch
manuell erfolgen.
Subjektive Mess- und Ablesefehler sind somit nicht auszuschließen.
Ausgehend von diesen Kriterien bietet die mobile lasergestützte Radprofilmesseinrichtung wesentliche Vorteile
für die messtechnische Erfassung des Radprofiles am stehenden Rad.
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Messsystem im Einsatz
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Kostenfaktor Radprofilverschleiß
Langzeitanalysen der Verschleißmaße und Profiluntersuchungen bieten Unterstützung für die Ermittlung verschleißarmer
Radprofile.
Optimale Betriebszeiträume der Fahrzeuge (bis zur Reprofilierung) können anhand des Verschleißverhaltens festgelegt
werden.
Die Erfassung der Profilmessdaten von Radprofilen wird bei kleinstem Bauraum und unterschiedlichen
Abmessungen durch die lasergestützte Messeinrichtung sichergestellt.
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Für die schnelle Überprüfung des Radprofils für wiederkehrende Messungen im Serviceeinsatz wurden in Zusammenarbeit
mit der DB verschiedene mobile Systeme mit OPTImess Lasermeßsystemen entwickelt.
Die neueste Gerätegeneration arbeitet völlig unabhängig vom Stromnetz mit 4 1,5V Mignon Akkus.
Hiermit können bis zu 150 Räder ohne Batteriewechsel gemessen werden. Die Messdaten werden am Fahrzeug auf dem
Datalogger MINI-LOG 1 gespeichert und über Netzwerk oder Internet an den HOST - Rechner übergeben.
![]() 2.930KB AVI Video Radprofilmessung
Messung und Fehlererfassung
Der Bediener wird durch umfassende Informationen zum Messverlauf und zu den Ergebnissen unterstützt.
Auswertung
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Schienenmessung
Durch einfache Adaption an eine Spurweitenlehre kann das Messsystem
auch zum Aufzeichnen von Schienenquerprofilen an Vignol- und Rillenschienen genutzt werden.
Äquivalente Konizität nach UIC519
Das Programm RSGEO simuliert die Kinematik eines Radsatzes auf Schienen oder Rollen in Abhängigkeit von der Querverschiebung unter Berücksichtigung der elastischen Deformation der Berührflächen durch eine vorgegebene Normalkraft.
Bei Schrägstellung des Radsatzes wird die räumliche Berührgeometrie ermittelt. Abhängig vom Wendewinkel werden die räumlichen Berührpunkte auf den Rädern, Schienen oder Rollen berechnet. Es werden alle Kontaktflächen berechnet die sich durch die vorgegebene Normalkraft einstellen. Bei mehreren Kontaktflächen werden die Normalkräfte entsprechend der Deformation der einzelnen Berührflächen aufgeteilt.
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Optionen
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Mobiles Radprofilmessgerät 1667 KB |
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zur Erfassung der Fahrdrahtlage
![]() Neben der Fahrdraht-Höhen- und –Seitenlage ist der Gradient zwischen zwei Masten ein ständig zu überwachendes Kriterium. Das OVHWizard-System
![]() Messprinzip und Systemkonzept
![]() Getriggert durch Impulse eines Weggebers, werden die Messdaten synchron zur Streckenkilometrierung erfasst. Einsatzbereiche des OVHWizard
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Der OVHWizard kann eingesetzt werden auf:
![]() Für präzise Messungen bei vorhandenen Fahrzeugbewegungen bietet der OVHWizard Kompensationseingänge für die vertikale (Federung) und horizontale (Spurspiel) Bewegung des Fahrzeugs sowie für den Rollwinkel um einen bekannten Drehpunkt. Die Kompensation erfolgt direkt im Messsystem. Datenausgabe
Sofern die Fahrzeuge, auf denen der OVHWizard eingesetzt werden soll, bereits über eine Fahrzeugkompensation verfügen, können alle Messdaten der Fahrdrahtlage mit Weg- und Zeitbezug über TCP/IP an dieses System übergeben werden.
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Folgende Auswertungen sind standardmäßig möglich:
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Ultraschall- Fahrdrahtmesssystem OVHWizard 1881 KB
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OPTIscan Anwender: Korea High Speed Rail Authority (KHRC), OLE Alliance, England
Im Rahmen der Oberbauüberwachung und beim Oberbauneubau ist es wichtig die genaue Fahrdratposition und - höhe zu kennen. Für die Korean High Speed Railway Cooperation (KHRC) und die englische OLE Alliance wurden entsprechende berührungslose Fahrdrahtmessysteme entwickelt.
Ein auf dem Messfahrzeugdach installierter Lasertriangulationsscanner erfasst die Höhe und seitliche Lage des Fahrdrahtes während der Fahrt. Um die Fahrdrahtposition auf die Spurmitte zu beziehen sind weitere fünf Lasersensoren am Fahrzeug installiert zur Erfassung der Wagenkastenneigung, der seitlichen Verschiebung des Wagenkastens und zur Erfassung der Spurweite. Alle Daten werden grafisch angezeigt und protokolliert. Zusätzlich werden die Messdaten in ein Videobild, das von einer Kamera auf dem Kabinendach aufgenommen wird, eingeblendet.
Das Messsystem ist voll klimatisiert und kann über eine Zusatzheizung beheizt werden, so dass es bei nahezu allen Umgebungsbedingungen (Regen, extreme Sonne, Forst) einsetzbar ist.
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| Technische Daten: |
| Messbereich Fahrdrahthöhe: | 800 mm (optional größer) |
| Messbereich seitliche Position: | +/- 400 mm (optional größer) |
| Messgeschwindigkeit: | 0-40 km/h |
| Einsatztemperatur: | -20°C bis +50°C |
| Genauigkeit in beiden Richtungen: | +/- 10 mm |
![]() Prinzip Laserscanner OPTIscan ![]() Montage des OPTIscan auf dem Kabinendach ![]() OPTIscan mit geöffneter Verschlussklappe ![]() OPTIscan auf Montageplatte ![]() Blick durch die luftgespülte Abdeckscheibe ![]() Prinzip Anordnung der Sensoren zur Erfassung der Wagenkastenbewegung ![]() Anordnung der Sensoren zur Erfassung der Wagenkastenbewegung ![]() Prinzip Anordnung der Sensoren zur Erfassung der Spurweite ![]() Anordnung der Sensoren zur Erfassung der Spurweite ![]() Rechnersysteme zur Fahrdrahtmessung ![]() Videobild des Fahrdrahtes mit eingeblendeten Messdaten ![]() Bildschirmanzeige der Fahrdrahtlage und -höhe ![]() Bildschirmanzeige bei einem Drahtwechsel
Eisenbahnindustrie 1185 KB
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