ES2252504T3 - Procedimiento y dispositivo para la comprobacion no destructiva o para el registro de datos de medicion de objetos de prueba en forma de disco o en forma de anillo. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la comprobación no destructiva o el registro de datos de medición de objetos de prueba en forma de disco o anillo (11), en particular de aros de rueda o ruedas de vehículos sobre carriles, en los que el objeto de prueba (11) se coloca en dos rodillos de alojamiento (33, 34) distanciados entre sí, que se alojan respectivamente en un cojinete (31, 32) de forma giratoria, caracterizado porque el objeto de prueba (11) se sujeta en una posición inclinada en la posición de prueba mediante un rodillo de apoyo (36) distanciado respecto a los rodillos de alojamiento (33, 34), estando dispuesto el rodillo de apoyo (36) al menos inclinadamente en un ángulo reducido respecto a una vertical, y además caracterizado porque un dispositivo basculante (51) se gira alrededor de un eje basculante (56), porque un rodillo de rodadura (58, 59) dispuesto en el dispositivo basculante (51) se traspasa a la instalación en una superficie de comprobación del objeto de prueba (11) y se posiciona al menos un sensor dispuesto en el dispositivo basculante (51) en una posición de prueba y porque el al menos un sensor se desplaza a lo largo de un trayecto de prueba.

Description

Procedimiento y dispositivo para la comprobación no destructiva o para el registro de datos de medición de objetos de prueba en forma de disco o en forma de anillo.

La invención pertenece al campo de la comprobación no destructiva de materiales y del registro de datos de medición de objetos de prueba en forma de disco o en forma de anillo, en particular en al campo de la técnica de seguridad para ferrocarriles.

Las exigencias de seguridad en el tráfico de ferrocarriles aumentan continuamente. Asimismo aumentan las exigencias de comprobación de ruedas de ferrocarril y aros de rueda. Por eso se usan comprobaciones de volumen de ruedas y aro de ruedas por medio de ultrasonidos. Mediante esta comprobación se ha de excluir que las ruedas y aro de ruedas se empleen en vehículos sobre carriles que presentan heterogeneidades de material como fisuras, impurezas o similares, para evitar los daños por falla resultan-
tes.

Del documento US-PS5.864.065 se conoce una instalación de comprobación de aro de ruedas en la que una superficie de rodadura y una corona de rueda de un aro de rueda se prueban mediante una medición de ultrasonidos. Un objeto de prueba se coloca sobre dos rodillos de alojamiento distanciados entre sí y dispuestos en un plano, en el que la pestaña de la rueda agarra en cavidades de los rodillos de rodadura y guía la rueda. Verticalmente desde arriba se suministra un tercer rodillo de rodadura sobre el objeto de prueba para disponer el objeto de prueba en una posición vertical. Durante el giro del objeto de prueba se realiza una medición de ultrasonido con sensores. El sensor que comprueba la corona de la rueda está dispuesto fijamente. El sensor que comprueba la superficie de rodadura está unido a una mesa X-Y mediante un brazo receptor. Los rodillos de alojamiento inferiores están distanciados fijamente entre sí, con lo que en la comprobación de objetos de prueba de distintos diámetros resulta distinta la distancia de la superficie de rodadura hacia el sensor asignado a la superficie de rodadura. Esto tiene un efecto desventajoso sobre la medición del sensor asignado a la pestaña. Además lleva tiempo una rápida carga y descarga de la instalación con un objeto de prueba, ya que después de agarrar el aro de rueda tienen que tener lugar primero un movimiento hacia delante del rodillo superior de rodadura, para retirar el objeto de prueba. En la carga hay que fijar el aro de rueda en una posición definida hasta que el rodillo superior de rodadura esté hundido y ataque el aro de rueda. Las ruedas que se han de comprobar presentan, por ejemplo, un peso de 300 hasta 1250 kg. Además es necesario que con el cambio del diámetro del objeto de prueba sea necesario un nuevo ajuste básico del diámetro del objeto de prueba para poder hacer una medición exacta. Con ello se elevan los tiempos de preparación de una instalación de este tipo.

La invención tiene como objetivo indicar un procedimiento con el que se haga posible una comprobación no destructiva o registro de medidas geométricas de un objeto de prueba en forma de disco o de anillo, en particular de ruedas o aros de rueda para vehículos sobre carriles, independientemente del diámetro de los objetos de prueba. Además se han de alcanzar un grado mayor de automatización y tiempos de preparación más cortos. Para esto se ha de indicar también un dispositivo para la realización del procedimiento.

Este objetivo se alcanza conforme a la invención mediante las características de la reivindicación 1. Mediante este procedimiento se pueden reducir considerablemente los tiempos de ciclo por objeto de prueba. Con el acercamiento por desplazamiento o por basculación al menos de un rodillo de rodadura a la superficie de rodadura del objeto de prueba se hace posible, sin cambio de equipamiento con diferentes diámetros de los objetos de prueba, un posicionamiento exacto de los sensores. Con ello pueden también comprobarse en el diámetro diversos objetos de prueba uno después del otro sin que se den periodos de inmovilización debidos a trabajos de cambio de equipamiento. Mediante el posicionamiento exacto de los sensores de prueba independientemente de los objetos de prueba en forma de disco se puede hacer posible tanto una comprobación no destructiva de material, como por ejemplo una comprobación de ultrasonidos, para una corona de rueda como también para un disco de rueda y cubo de rueda de una rueda de ferrocarril o un aro de rueda para vehículos sobre carriles. Además, los sensores se pueden emplear para la medición geométrica de los objetos de prueba en forma de disco u otros casos de aplicación que se puedan automatizar, que exigen un posicionamiento exacto de sensores respecto al objeto de prueba. Según una configuración preferida del procedimiento está previsto que el giro de un rodillo de alojamiento impulsado, que aloja el objeto de prueba y lo pone a girar se compara con el giro de un rodillo de alojamiento impulsado por el objeto de prueba o rodillo de rodadura. Gracias a ello se puede averiguar si se da un deslizamiento entre el rodillo de alojamiento impulsado y el objeto de prueba. Esto es importante para la realización de la comprobación de la medición, en particular para el procedimiento del sensor a lo largo de la superficie de comprobación en relación con el control completo.

Se prefiere para la comprobación de una superficie de rodadura con al menos un sensor después de cada rotación del objeto de prueba que al menos desplaza un sensor en el ancho de vía a lo largo de la superficie de comprobación. Con ello puede darse en un breve espacio de tiempo una comprobación completa de la superficie de rodadura.

Alternativamente a este procedimiento de prueba está previsto que el al menos un sensor se desplace continua o casi continuamente de forma transversal a la superficie de rodadura dependiendo del diámetro del objeto de prueba y de la velocidad de rotación del objeto de prueba. Así la superficie de comprobación se comprobará en forma helicoidal. De forma ventajosa, se desplaza primero, después de una rotación completa del objeto de prueba, el sensor transversalmente respecto a la superficie de rodadura. Así se prevé en particular que las vías de prueba se solapen al menos parcialmente.

Además está previsto ventajosamente que en una rueda completa se compruebe la superficie de rodadura y la superficie frontal o la corona de rueda mediante sensores dispuestos en el dispositivo basculante y el disco de rueda y el cubo de rueda se comprueban mediante otros sensores dispuestos en un alojamiento durante un ciclo de prueba de la rueda completa. Gracias a ello se pueden comprobar en un ciclo de prueba otras zonas del objeto de prueba, sin que sea necesario tiempo adicional de prueba.

El objetivo relacionado con el dispositivo se alcanza mediante las características de la reivindicación 7. Mediante el dispositivo basculante, que se aproxima basculando al objeto de prueba después de depositar el objeto de prueba sobre el rodillo de alojamiento, para atacar con al menos un rodillo de rodadura dispuesto al lado de éste en una superficie frontal del objeto de prueba. Independientemente del diámetro de los objetos de prueba tiene lugar el posicionamiento exacto del al menos un sensor dispuesto al lado del dispositivo basculante. Con objetos de prueba de diámetro pequeño, el ángulo de basculación del dispositivo basculante es mayor que con objetos de muestra de gran diámetro, para acercar el rodillo de rodadura en la instalación al objeto de prueba. No es necesario, sin embargo, un cambio de equipamiento.

Ventajosamente está previsto que el eje basculante del dispositivo basculante esté en el eje giratorio del rodillo de alojamiento. Con ello se da una construcción y apoyo más sencillos del dispositivo basculante.

El dispositivo basculante se acciona a través de al menos un elemento propulsor, preferentemente un cilindro de elevación, que ataca en el chasis de base. Los cilindros de elevación de este tipo están conformados ventajosamente para la comprobación en baño de agua. Los cilindros de elevación de este tipo pueden estar impulsados neumática o hidráulicamente. Alternativamente se pueden prever también motores eléctricos que cumplan las condiciones de tecnología subacuática.

El dispositivo basculante aloja preferentemente al menos un primer sensor que está previsto en la zona entre el rodillo de rodadura y el rodillo de alojamiento. Este sensor se emplea para la comprobación de la superficie frontal del objeto de prueba. El al menos un sensor está previsto ventajosamente centrado entre los dos ejes giratorios del rodillo de alojamiento y del rodillo de rodadura. Gracias a ello se puede mantener reducida la influencia de los distintos diámetros de los objetos de prueba debido al acodamiento.

En el dispositivo basculante puede estar previsto preferentemente al menos otro sensor que compruebe una superficie de disco del objeto de prueba o la corona de rueda de las ruedas. También este al menos un sensor se puede preajustar, de manera que después de que se ajuste el rodillo de rodadura del dispositivo basculante al objeto de prueba se dé un posicionamiento de al menos dos sensores a las dos superficies que se han de comprobar en la posición preajustada.

Los al menos dos sensores dispuestos junto al dispositivo basculante se pueden preferentemente desplazar respectivamente a través de un dispositivo de ajuste dispuesto en el dispositivo. El trayecto de desplazamiento se puede adaptar individualmente.

Está previsto de forma ventajosa que el rodillo de rodadura del dispositivo basculante se ajuste con una presión ajustable a través de una unidad limitadora de presión a la superficie de rodadura del objeto de prueba. Gracias a ello se asegura que por un lado se dé un ajuste del rodillo de rodadura a la superficie frontal del objeto de prueba. Por otro lado se asegura que el rodillo de rodadura dispuesto a la izquierda y derecha del objeto de prueba en el caso de objetos ligeros de prueba en forma de disco, impida una elevación de los rodillos de alojamiento.

La unidad limitadora de presión presenta ventajosamente un brazo de palanca que trabaja contra un acumulador de energía, cuyo movimiento basculante se supervisa mediante sensores. Gracias a ello se hace posible que, al ajustar el rodillo de rodadura en la superficie frontal del objeto de prueba, el brazo de palanca trabaja contra el acumulador de energía preferentemente conformado como muelle de compresión. La superación de un punto de compresión o de un ángulo de basculación se reconoce por parte del sensor, que apaga el motor de ajuste.

Para una rápida descarga está previsto ventajosamente que después de agarrar el objeto de prueba mediante el dispositivo de agarre se bascule un rodillo superior de apoyo por medio de un brazo basculante fuera de una zona de trabajo. Así es más fácilmente accesible la zona para la carga y descarga del dispositivo. La carga rápida se consigue gracias a que durante o después del posicionamiento del objeto de prueba sobre los rodillos de alojamiento se guía el rodillo de apoyo a una posición de trabajo y el objeto de prueba se ajusta a ello mediante un ligero movimiento de volcado y está dispuesto en su posición de prueba.

Además está previsto conforme a la invención que el rodillo superior de apoyo está previsto en un ángulo inclinado respecto a la vertical. Así el objeto de prueba está dispuesto en una posición inclinada en la posición de prueba. Mediante los rodillos de alojamiento dispuestos en un plano en el chasis de base y en un rodillo superior de apoyo se alcanza a demás un apoyo de tres puntos con lo que se da un alojamiento seguro y giratorio del objeto de prueba. El rodillo de apoyo dispuesto en un brazo soporte se puede ajustar ventajosamente en altura de manera que independientemente del diámetro del objeto de prueba se da un apoyo seguro de tres puntos en una posición inclinada. Al mismo tiempo se puede dar una superficie de contacto al menos parcialmente del objeto de prueba en la posición inclinada.

Otras configuraciones ventajosas de la invención están indicadas en el resto de las reivindicaciones.

Un ejemplo preferido de realización del dispositivo conforme a la invención para la realización del procedimiento conforme a la invención está en la descripción siguiente, en las reivindicaciones y dibujos. Muestra la:

Figura 1 una vista lateral de una rueda de ferrocarril,

Figura 2 una sección transversal de una rueda de ferrocarril a lo largo de la línea I – I en la figura 1,

Figura 3 una vista frontal esquemática del dispositivo conforme a la invención,

Figura 4 una vista en perspectiva del dispositivo conforme a la invención sin hidrotécnica,

Figura 5 una vista lateral esquemática del dispositivo,

Figura 6 una vista en planta desde arriba del dispositivo sin objeto de prueba,

Figura 7 una vista en perspectiva de un soporte izquierdo de sensor de un dispositivo basculante,

Figura 8 una vista en perspectiva de un soporte derecho de sensor de un dispositivo basculante,

Figura 9 una vista lateral ampliada del dispositivo basculante en una posición de trabajo,

Figura 10 una vista frontal esquemática de objetos de prueba de distintos diámetros que se encuentran en rodillos de alojamiento,

Figura 11 una vista en perspectiva de un soporte de sensor de disco y de cubo y

Figura 12 una vista lateral de soportes de sensor de disco y cubo dispuestos respecto a un objeto de prueba.

La figura 1 y la figura 2, en una representación en sección transversal a lo largo de la línea I–I, muestra una rueda de ferrocarril como objeto de prueba 11 que está conformada como rueda monobloque. Alternativamente a esto están previstas también ruedas de ferrocarril que presenten un aro de rueda modelado por vacío y contracción. Asimismo pueden estar previstos objetos de prueba en forma de anillo. La rueda de ferrocarril 11 rota alrededor de un eje de rotación 12. La rueda de rotación 11 comprende un cubo de rueda 13, un disco de rueda 14, una corona de rueda 16 con una superficie de rodadura 17, así como con una pestaña 18. En la zona del disco de rueda 14 está la urda de ferrocarril 11 menos ancha que en la zona del cubo de rueda 13 y de la corona de rueda 16, de manera que las zonas de transición 19, 21 está formadas con un ancho cambiante de rueda. La superficie de rodadura 17 presenta en esta forma de realización una sección horizontal 22 y una sección inclinada 23 respecto a aquélla. La sección 23 está inclinada en pocos grados de ángulo. En una forma de realización alternativa puede estar previsto que la superficie de rodadura 17 esté conformada exclusivamente de una sección horizontal 22.

En la figura 3 está representado un dispositivo 26 para la comprobación no destructiva de ruedas de ferrocarril 11. Este dispositivo 26 hace posible una comprobación de volumen de ruedas de ferrocarril 11 y aros de rueda por medio de ultrasonidos con tecnología de inmersión. En las demás figuras 4, 5, 6 están representadas otras vistas del dispositivo 26, que están explicadas en detalle a continuación.

El dispositivo 26 presenta un chasis de base 27 que aloja un bastidor inclinado 28 por ejemplo en un ángulo de 15º. En el bastidor 28 está previsto un primer y segundo cojinete 31 en una zona central, que aloja respectivamente un rodillo de alojamiento 33, 34 que pueda girar. En estos rodillos de alojamiento 33, 34 se apoya una rueda de ferrocarril 11 que se ha de comprobar. Los rodillos de alojamiento 33 y 34 están dispuestos en un plano común. Los rodillos de alojamiento 33, 34 pueden también estar conformados en forma de cilindros o como par de rodillos, que presenta rodillos dispuestos uno detrás de otro y/o uno al lado de otro. En el caso de rodillos de rodadura dispuestos, por ejemplo, uno detrás de otro en un soporte de doble árbol puede estar propulsado uno o los dos rodillos de rodadura mediante un motor de correa trapezoidal, de piñón y de rueda. Por encima de los rodillos de alojamiento 33, 34 está previsto un rodillo de apoyo 36 cuyo eje de rotación 37 está dispuesto verticalmente respecto al eje de rotación 12 de la rueda de ferrocarril 11. El rodillo de apoyo 36 está alojado por un brazo basculante 38 que está fijado en un brazo soporte 39. El brazo soporte 39 está fijado en el bastidor 28. Con la inclinación del bastidor 28 está también correspondientemente inclinado el rodillo de apoyo 36. Así se consigue una posición inclinada de la rueda de ferrocarril 11. Al mismo tiempo se da al menos un apoyo de tres puntos de la rueda de ferrocarril 11, con lo que se da una posición segura de prueba también durante la rotación de la rueda de ferrocarril 11. Para una mayor estabilización de la posición de prueba de la rueda de ferrocarril 11 están previstos adicionalmente en el cojinete 31, 32 rodillos cónicos 41, 42 que atacan en la corona de rueda 16 o en la superficie frontal de la rueda de ferrocarril 11. Los dos rodillos cónicos 41, 42 están dispuestos de forma que puedan girar libremente en los cojinetes 31, 32. Además puede estar previsto que está asignado respectivamente al menos otro rodillo cónico a los rodillos cónicos 41, 42, que preferentemente se pueden ajustar a diferentes anchuras de los objetos de prueba 11. El ajuste puede, por ejemplo, también tener lugar mediante un suministro activo del segundo u otros rodillos cónicos, con lo que se mejora la guía del objeto de prueba.

El rodillo de alojamiento 33 del cojinete 31 se propulsa por un motor 43. Este motor 43 está dispuesto fuera del bastidor 28 y encima de un árbol motor 44 unido al rodillo de alojamiento 33. Adicionalmente el rodillo cónico 41 puede estar propulsado a través de una transmisión con la misma rotación del rodillo de alojamiento 33. Al menos el rodillo de alojamiento 33 propulsado está conformado como rodillo de fricción y presenta preferentemente una superficie y una selección de materiales correspondientemente resistente al desgaste.

El giro del rodillo de alojamiento 33 se registra mediante un sensor de incrementos 47. El giro del rodillo de alojamiento 34 impulsado por la rueda de ferrocarril 11 se registra asimismo mediante otro sensor de incrementos 48 e informan los valores registrados a un control.

El rodillo de apoyo 36 no está propulsado. Éste puede alternativamente usarse también como motor para el objeto de prueba. El rodillo de apoyo 36 está dispuesto por encima de un elemento de elevación 46 en el brazo basculante 38. Así el rodillo de apoyo 36 se puede ajustar en altura con lo que se asegura que dependiendo del diámetro diferente de las ruedas de ferrocarril ataca fuera del cubo de rueda 13. El brazo basculante 38 se puede bascular mediante un cilindro de elevación desde una posición de trabajo representada en la figura 5 en, por ejemplo, 90º, con lo que se amplía la accesibilidad para la carga y descarga del dispositivo 26. En el rodillo de apoyo 36 están previstos varios sensores a lo largo del eje de rotación 37. A través de estos sensores se puede dirigir un ajuste automático de la posición en altura.

Los cojinetes 31 y 32 alojan un dispositivo basculante 51 que se puede accionar a través de elementos motores 52. Los elementos motores 52 están preferentemente conformados como cilindros elevadores que están fijados en el bastidor 28. El dispositivo basculante 51 presenta un soporte izquierdo y derecho de sensor 53 y 54 que están apoyados de forma basculante alrededor de un eje de giro 56 del rodillo de alojamiento 33 y alrededor de un eje de giro 57 del rodillo de alojamiento 34. Los soportes de sensor 53, 54 presentan un chasis aproximadamente en forma de U que aloja respectivamente un rodillo de rodadura 58, 59. Estos rodillos de rodadura 58, 59 están dispuestos en el mismo plano que los rodillos de alojamiento 33, 34. Los elementos motores 52 conformados preferentemente como cilindros de elevación se apoyan en el bastidor 28 y atacan en una unidad limitadora de presión 91 en el soporte izquierdo y derecho de sensor 53, 54. Con el accionamiento de los elementos motores 52 basculan los soportes de sensor 53, 54 con el rodillo de rodadura 58, 59 sobre la superficie de rodadura 17 de la rueda de ferrocarril 11, hasta que el rodillo de rodadura 58, 59 contacta con la superficie de rodadura 17. Esto está representado, por ejemplo, en la figura 3. El dispositivo basculante 51 está entonces en una posición de trabajo.

Para la realización de una comprobación no destructiva con tecnología de inmersión de ultrasonido está previsto un tanque 66 que está dispuesto en el bastidor 28 y rodea los cojinetes 31, 32, el dispositivo basculante 51 y sus elementos motores 52. El tanque de agua 66 presenta al menos una entrada 67 así como al menos una salida 68 para el medio de acoplamiento, por ejemplo, agua. Además pueden estar previstos un filtro de agua, así como un absorbedor de aceite para la separación de aceites en la superficie del agua. Además puede estar previsto en el tanque 66 un contenedor de compensación. Las piezas constructivas dispuestas dentro del tanque 66 que entran en contacto con el medio de acoplamiento para la realización de la comprobación con ultrasonidos en ensayo por inmersión están adaptadas a ello mediante una correspondiente selección de material u obturaciones. En caso de técnicas alternativas de comprobación como, por ejemplo, la de la comprobación por contacto, pueden omitirse el tanque 66 y las piezas constructivas y componentes adicionalmente necesarios para el ensayo por inmersión.

El dispositivo 26 representado en las figuras 3 a 6 se emplea para la comprobación de volumen de ruedas y aros de rueda por medio de ultrasonidos. Siempre que se tenga que comprobar también por medio de ensayo de ultrasonidos por inmersión la comprobación de cubo y disco descrita con más detalle a continuación, las paredes del tanque 66 pueden estar conformadas más altas o apiladas para hacer posibles la inmersión de las superficies de comprobación en el medio de acoplamiento. Para el mantenimiento de los componentes del dispositivo pueden estar previstas aberturas o estar conformadas secciones individuales que se puedan retirar. Este dispositivo puede también emplearse para una medición geométrica de ruedas. Para esto no hace falta un tanque 66 para realizar la medición en ensayo por inmersión. Las sujeciones de sensores adaptadas a este caso de aplicación pueden alojar, por ejemplo, sensores de triangulación láser. También se pueden integrar lectores mecánicos que, por ejemplo, se instalen en los soportes de sensor, para averiguar medidas geométricas de las ruedas de ferrocarril o de los objetos de prueba. También se pueden pensar otros casos de aplicación de este dispositivo que exijan un alojamiento estable de los objetos de prueba para un manejo que se pueda automatizar así como la instalación de sensores o de otro equipamiento, cuyas posiciones se determinen exactamente respecto al objeto de prueba.

El dispositivo 26 está en contacto con una técnica de manejo en relación con el montaje. Para la realización de la comprobación o medición está previsto un control y un ordenador con tecnología de comprobación con el software correspondiente para la comprobación y valoración, que también se puede emplear para otros casos de aplicación.

En la figura 7 está representado un soporte izquierdo de sensor 53 y en la figura 8 básicamente de forma simétrica un soporte derecho de sensor 54. El soporte de sensor 53, 54 presenta una abertura de apoyo 69 a través de la que está dispuesto el soporte de sensor 53, 54 de forma basculante en el cojinete 31, 32. Una muñequilla izquierda y derecha 81 están distanciadas entre sí mediante un travesaño 82 y rodean el cojinete 31, 32. En el travesaño 82 está previsto un alojamiento 83 que soporta el rodillo de rodadura 58, 59. En este alojamiento está previsto a demás de esto un elemento de sujeción 84 que está previsto para la fijación o como guía lineal que se puede accionar de un motor de ajuste 86. El motor de ajuste 86 está conformado como cilindro de elevación o como guía lineal que se puede accionar y aloja una sujeción de sensor 87. Ésta está se puede ajustar en posición y ángulo respecto a la barra de elevación del motor de ajuste 86. Además el motor de ajuste 86 se puede ajustar asimismo en su posición a través de agujeros longitudinales previstos en el elemento de sujeción 84. El motor de ajuste 86 está conformado de tal manera que el trayecto de desplazamiento de la sujeción del sensor 87 comprende al menos la anchura de la superficie de rodadura 17 de una rueda de ferrocarril.

La sujeción de sensor 87 aloja al menos un sensor, por ejemplo, mediante una unión de encastre que se puede desmontar. Dependiendo de la tarea de comprobación puede montarse la sujeción del sensor 87 con el tipo y número correspondiente de sensores. Por ejemplo, pueden estar dispuestos varios sensores uno detrás de otro y adaptados al radio de acodamiento del objeto de prueba, con lo que cada sensor está posicionado en fila de forma desplazada respecto al otro. Así se puede registrar completamente una superficie de rodadura 17 mediante la zona de medición de sensores, de manera que después de una rotación del objeto de prueba esté comprobada la superficie de rodadura. Dado el caso tiene lugar otro giro como medición de control. Los sensores están previstos individualmente de forma que se puedan ajustar en ángulo y distancia respecto a la superficie de comprobación en la sujeción del sensor 87.

Asimismo puede estar previsto un sensor de medición y un sensor de control en una sujeción de sensor, de manera que con una rotación del objeto de prueba pueda tener lugar la medición y el control.

En la figura 7 la sujeción de sensor 87 aloja dos sensores. La sujeción de sensor 87 está ajustada para comprobar la sección horizontal 22 de la rueda de ferrocarril 11.

En la figura 8 la sujeción de sensor 87 aloja, por ejemplo, un sensor para comprobar la zona inclinada 23 de la superficie de rodadura 17 de la rueda de ferrocarril. Esta división presenta la ventaja de que las dos secciones 22 y 23 que limitan entre sí se comprueban separada una de la otra y se da así un aumento de la seguridad. Alternativamente puede estar previsto que por medio de dos o más sensores en una sujeción de sensor 87 se comprueben las dos secciones 22, 23 de la superficie de rodadura 17. Dependiendo de la tarea a resolver se montan los sensores en las sujeciones de sensor 87 de los soportes de sensor 53, 54.

La sujeción de sensor 87 se ajusta ventajosamente en una posición de trabajo de los soportes de sensor 53, 54 con una rueda de ferrocarril de referencia. La distancia respecto a la superficie de comprobación está adaptada, dependiendo del tipo de sensor y de la clase de avería que se ha de encontrar. Asimismo la distancia ajustada depende de la tecnología usada de comprobación. La sujeción de sensor 87 se orienta de tal manera que los sensores están dispuestos verticalmente respecto a la superficie de comprobación. Dependiendo del procedimiento de comprobación los sensores pueden también ajustarse respecto a la sonorización de la inclinación, por ejemplo, con \pm 5º o incluso más.

En una rueda de prueba puede estar instalado además un elemento magnético en la corona de la rueda o en el disco de rueda. Mediante el reconocimiento del elemento magnético por medio de un interruptor inductivo –magnético se puede fijar la posición de la rueda como posición de cero grados. Mediante el acoplamiento aritmético con un sensor de incrementos de los rodillos de rodadura puede reconocerse la posición de ángulo de la rueda de prueba y registrarse con precisión los lugares de avería previstos en la rueda de prueba. Así sirve este posicionamiento de grado cero para la graduación y el ajuste del sistema. Además se puede instalar en cada objeto de prueba un elemento magnético durante la duración de la comprobación, de manera que al averiguar los lugares de avería se hace posible en el objeto de prueba una determinación exacta y sencilla de los lugares de avería, dado el caso, existentes.

En la figura 8 está previsto, además, un motor de ajuste 88 con una sujeción de sensor 89 para el alojamiento de dos sensores. Estos sensores se emplean para la comprobación de la superficie frontal o de la corona de la rueda 16 del objeto de prueba. Durante la realización de la comprobación se desplazan los motores de ajuste 86 y 88 a lo largo del trayecto de comprobación. Esto puede tener lugar progresiva o continuamente.

Alternativamente a la sujeción de sensor 89 puede estar prevista una sujeción de sensor que pueda alojar una serie de sensores que también se pueden ajustar en un ángulo de libre selección, aunque adaptado a la técnica de comprobación. Los sensores para la comprobación de la superficie frontal o de la corona de la rueda están dispuestos preferentemente de forma desplazada entre sí, de manera que el campo de prueba formado con ello cubre la corona de la rueda 16 del objeto de prueba completamente y es suficiente un giro de rueda para la comprobación. La disposición del soporte de múltiples sensores en una posición de prueba se puede también regular para diferentes diámetros de los objetos de prueba.

A partir de la figura 7 se describe en detalle una unidad limitadora de presión 91 prevista en el soporte izquierdo y derecho de sensor 53, 54 para la presión del rodillo de rodadura 58, 59 en la superficie de rodadura 17. El empujador de elevación de un elemento motor 52 ataca en un perno 92 que está dispuesto en un brazo de palanca 93 alrededor de un eje 94 de forma basculante. Para traspasar los soportes de sensor 53, 54 a una posición de trabajo se mueve hacia la izquierda el empujador de elevación, de manera que el soporte de sensor 53 bascule hacia arriba conforme a la figura 7 en el sentido de las agujas del reloj. Contra el brazo de palanca 93 actúa una fuerza de compresión de un acumulador de energía 96. Este acumulador de energía 96 está conformado, por ejemplo, como un elemento de resorte a presión. Tan pronto como se ajusta el rodillo de rodadura 58 a la superficie de rodadura 17 de la rueda de ferrocarril 11, trabaja el elemento motor 52 contra el acumulador de energía 96. Al superar una fuerza predefinida y alternativamente también ajustable, se bascula el brazo de palanca 93 alrededor del eje 94 y se sumerge una bandera 97 en la zona de medición de los interruptores de proximidad 98, con lo que el elemento motor 52 se para. Una posición de trabajo de este tipo está representada en la figura 9. Además se extrae que la sujeción de los sensores 87 está dispuesta próximamente con la instalación del rodillo de rodadura 58, 59 en la superficie de rodadura 17 de la rueda de ferrocarril 11 en una posición predeterminada exactamente. La comprobación puede realizarse de forma inmediata. Alternativamente la disposición del dispositivo basculante 51 puede tener lugar en una posición de trabajo mediante motores. El movimiento basculante del dispositivo y la fuerza de compresión de los rodillos de rodadura 58, 59 en el objeto de prueba se puede supervisar y registrar mediante sensores o elementos palpadores o similares.

En la figura 10 se representa el dispositivo basculante 51 en una posición de reposo. La disposición de ruedas de ferrocarril 11 con diferente diámetro sobre los rodillos de alojamiento 33, 34 está representada mediante dibujo entrelazado de los diferentes diámetros. De ahí se destaca que, dependiendo del diámetro, el dispositivo basculante 51 supera una zona de basculación más o menos grande, para ser traspasado a una posición de prueba el posicionamiento de los sensores próximamente a la superficie de rodadura es, sin embargo, independiente del tamaño de las ruedas de ferrocarril.

La comprobación de la superficie de rodadura 17, de la superficie frontal interior y de la corona de la rueda 16 en las ruedas de ferrocarril 11 y de la superficie de rodadura en los aros de rueda es obligatoriamente necesaria para cumplir con las condiciones mínimas de las exigencias de seguridad. Adicionalmente pueden ponerse otras exigencias de seguridad como, por ejemplo, la comprobación del disco de rueda 14 y del cubo de rueda 13. Para esto están previstos, como muestra la figura 11, un soporte de sensor de disco 102 y un soporte de sensor de cubo 103 que se pueden instalar facultativamente en el bastidor 28. El soporte de sensor de disco 102 presenta un elemento de ajuste 104 que aloja una sujeción de sensor 106. Para la comprobación del disco de rueda 14 se aproxima la sujeción de sensor 106 a lo largo de una guía 107 al lado del disco de rueda 14 conforme a la flecha A. A continuación de esto se mueve arriba y debajo de forma dirigida la sujeción de sensor 106 a lo largo de otra guía 108 para comprobar el contorno del disco de rueda 14. Preferentemente se emplea un reflector redondo como sensor.

El soporte de sensor de cubo 103 se ajusta en una posición predeterminada sobre la altura del cubo de rueda 13, de manera que, por ejemplo, se compruebe por medio de un reflector ancho el cubo de rueda 13. Alternativamente se puede también comprobar con uno o varios reflectores redondos. La sujeción de sensor 109 para el sensor de cubo se puede posicionar mediante un elemento de guía 111, con lo que el elemento de guía se puede desplazar a lo largo de su eje longitudinal y se puede girar como se quiera alrededor de su eje longitudinal.

El ajuste puede tener lugar también de forma reglada. El tipo de sensor determina el posicionamiento y el empleo del ensayo por inmersión o por contacto.

Además puede estar previsto en los soportes de sensor 53 y 54 o en la guía 108 otro sensor para el reconocimiento de un sello o grabado, que son necesarios en ciertas aplicaciones.

El soporte de sensor de disco 102 puede estar conformado de tal manera que estén alojadas varias sujeciones de sensor que se puedan posicionar a lo largo del trayecto cubo de rueda a pestaña y dado el caso al mismo tiempo o independientemente se puedan desplazar individualmente una hacia la otra. Con ello se puede prever fijamente, por ejemplo, una disposición de varios sensores a lo largo del radio del disco, de manera que después de una rotación esté comprobada toda la superficie del disco. Alternativamente puede estar previsto que los sensores de disco se desplacen apilados durante la comprobación radialmente hacia dentro o hacia fuera, de manera que se pueda comprobar asimismo toda la superficie del disco.

Además puede estar previsto un soporte de sensor de disco en los soportes de sensor 53 y 54 o alternativamente a la comprobación del disco de rueda, que tense una zona en forma de triángulo en la que las sujeciones de sensor se puedan desplazar radialmente hacia dentro y hacia fuera mediante al menos un motor.

Con ello se pueden ajustar diferentes posiciones de, por ejemplo 6 sensores. Estos sensores pueden también están acoplados entre sí mediante un empujador, de manera que se mantenga una distancia ajustada una vez de los sensores entre sí y se puedan desplazar uniformemente varios sensores por un motor.

Las sujeciones de sensor hacen posible una posición vertical o angulada respecto a la superficie de comprobación. Con ello se pueden ajustar también diferentes ángulos de sonorización en una medición de ultrasonidos.

El soporte de sensor de disco 102 y el soporte de sensor de cubo 103 se fija conforme a la figura 12 en una posición predeterminada en el bastidor 28. Para cargar y descargar el dispositivo 26 se dobla hacia la derecha el soporte derecho de sensor de disco y soporte de sensor de cubo 102, 103 conforme a la figura 12, de manera que se dé una buena accesibilidad para el dispositivo de agarre para insertar y para retirar la rueda de ferrocarril 11. Preferentemente está prevista para esto, como se representa en la figura 6, una cavidad. El soporte izquierdo de sensor de disco y cubo 102, 103 permanece en una posición fija. Éste puede, sin embargo, estar diseñado también de forma que se pueda retirar doblándolo.

Para la comprobación de volumen de las ruedas y los aros de rueda se emplean cabezales de comprobación de ultrasonidos con, por ejemplo, una frecuencia de 4 a 5 megahercios. Estos cabezales de comprobación de ultrasonidos están diseñados para un sistema de prueba para varios canales, por ejemplo, 16 canales, de manera que se haga posible un registro de datos y un procesamiento de datos. Pueden también estar previstos otros sensores, como por ejemplo sensores de corriente inducida o sensores inductivo – magnéticos. Además pueden emplearse también cabezales de comprobación de amplia dispersión. Asimismo es posible el empleo de pulsadores. El concepto sensor se refiere a un medio de medición para medir, comprobar, registrar informaciones y se adapta al caso de aplicación y se selecciona para ello.

Claims (20)

1. Procedimiento para la comprobación no destructiva o el registro de datos de medición de objetos de prueba en forma de disco o anillo (11), en particular de aros de rueda o ruedas de vehículos sobre carriles, en los que el objeto de prueba (11) se coloca en dos rodillos de alojamiento (33, 34) distanciados entre sí, que se alojan respectivamente en un cojinete (31, 32) de forma giratoria, caracterizado porque el objeto de prueba (11) se sujeta en una posición inclinada en la posición de prueba mediante un rodillo de apoyo (36) distanciado respecto a los rodillos de alojamiento (33, 34), estando dispuesto el rodillo de apoyo (36) al menos inclinadamente en un ángulo reducido respecto a una vertical, y además caracterizado porque un dispositivo basculante (51) se gira alrededor de un eje basculante (56), porque un rodillo de rodadura (58, 59) dispuesto en el dispositivo basculante (51) se traspasa a la instalación en una superficie de comprobación del objeto de prueba (11) y se posiciona al menos un sensor dispuesto en el dispositivo basculante (51) en una posición de prueba y porque el al menos un sensor se desplaza a lo largo de un trayecto de prueba.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el objeto de prueba se desplaza girando mediante al menos un rodillo de alojamiento (33, 34) impulsado y preferentemente el giro del rodillo de alojamiento (33, 34) impulsado con el giro de uno de los rodillos de alojamiento (34, 33) o rodillos de rodadura (58, 59), impulsados por el objeto de prueba, se aloja mediante sensores de incrementos y se comparan entre sí.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para la comprobación de al menos una superficie de rodadura (17) o de una corona de rueda (16) o de una superficie frontal del objeto de prueba al menos está previsto al menos un sensor que después de cada rotación del objeto de prueba alrededor del ancho de vía de la vía de prueba se desplaza a lo largo de la superficie de comprobación.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque para la comprobación de al menos una superficie de rodadura (17) o de una corona de rueda (16) o de una superficie frontal del objeto de prueba se desplaza al menos un sensor transversalmente a la superficie de rodadura (17) o la corona de la rueda (16) continuamente o casi continuamente y dependiendo del diámetro del objeto de prueba y de la velocidad de rotación del objeto de prueba se determina la velocidad de desplazamiento del al menos un sensor.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la superficie de rodadura (17) y la corona de rueda (16) o la superficie frontal del objeto de prueba se comprueba mediante al menos respectivamente dos sensores dispuestos en un soporte de sensor (54) y al mismo tiempo preferentemente para la comprobación de al menos una superficie de rodadura (17) del objeto de prueba se comprueba un disco de rueda (14) y un cubo de rueda (13) mediante un soporte de sensor de disco (102) y un soporte de sensor de cubo (103) en un ciclo conjunto de prueba.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la comprobación no destructiva de aros de rueda y ruedas de vehículos sobre carriles se realiza con ultrasonidos en ensayo por inmersión.

7. Dispositivo, en particular para la realización del procedimiento según la reivindicación 1, para la comprobación no destructiva o registro de datos de medición de un objeto de prueba en forma de disco o en forma de anillo, en particular aros de rueda y ruedas para vehículos sobre carriles, con un chasis de base (27) con un primer y segundo cojinete (31, 32) para el alojamiento giratorio de respectivamente al menos un rodillo de alojamiento (33, 34), en los que se puede disponer un objeto de prueba, caracterizado por un brazo soporte (39) previsto en el chasis de base (27) con un rodillo de apoyo (36) para otro posicionamiento del objeto de prueba en una posición inclinada en la posición de prueba, con lo que el rodillo de apoyo (36) al menos está dispuesto inclinadamente en un ángulo reducido respecto a una vertical y además caracterizado porque está previsto un dispositivo basculante (51) que al menos aloja un rodillo de rodadura (58, 59) y porque en la instalación del al menos un rodillo de rodadura (58, 59) en el objeto de prueba al menos está previsto un sensor dispuesto en el dispositivo basculante (51) en una posición de prueba respecto a la superficie de comprobación en el objeto de prueba.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque un eje giratorio (56) del dispositivo basculante (51) se encuentra en el eje giratorio del rodillo de alojamiento (33, 34) y preferentemente está impulsado al menos un rodillo de alojamiento (33, 34).

9. Dispositivo según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque el dispositivo basculante (51) presenta al menos un elemento motor (52) para la disposición basculante, que ataca al chasis de base (27).

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque el dispositivo basculante (51) presenta al menos un sensor que está previsto en una zona central entre el eje giratorio del rodillo de rodadura (58, 59) y el eje giratorio (56) del rodillo de alojamiento (33, 34) y preferentemente se puede ajustar a una distancia de palpado con la instalación del rodillo de rodadura (58, 59) en el objeto de prueba.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque al menos un primer sensor se puede desplazar con un motor de ajuste (86) dispuesto en el dispositivo basculante (51) a lo largo del trayecto de prueba.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque el primer sensor está previsto para la comprobación del la superficie de rodadura (17) del objeto de prueba.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque en el dispositivo basculante (51) está previsto al menos otro sensor que está dispuesto en una posición de prueba que se desvía del primer al menos un sensor en particular se puede desplazar mediante un motor de ajuste (88) separado dispuesto en el dispositivo basculante (51) y preferentemente el segundo sensor está previsto al menos para la comprobación de la superficie frontal o de la corona de rueda del objeto de prueba.

14. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque el dispositivo basculante (51) comprende un soporte izquierdo y derecho de sensor (53, 54) que presentan un bastidor en forma aproximada de U y que al menos posiciona un rodillo de rodadura (58, 59) en un plano del rodillo de alojamiento (33, 34).

15. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque entre el elemento motor (52) y el dispositivo basculante (51) está prevista una unidad limitadora de la presión (91) que supervisa una presión preferentemente ajustable del rodillo de rodadura (58, 59) en el objeto de prueba y preferentemente está prevista la al menos una unidad limitadora de presión (91) en el soporte derecho e izquierdo de sensor (53, 54) y presenta un brazo de palanca (93) dispuesto de forma que se pueda bascular en una muñequilla del soporte de sensor (53, 54), que trabaja en la zona de un punto de ataque (92) del elemento motor (52)contra un acumulador de energía (96).

16. Dispositivo según la reivindicación 13, caracterizado porque al alcanzar una presión ajustable el brazo de palanca (93) se puede desviar contra el acumulador de energía (96) y en caso de sobrepasar una fuerza determinada, se para al menos un sensor (98) para el elemento motor (52).

17. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque en el extremo superior del brazo soporte (39) está previsto un brazo basculante (38), mediante el que el rodillo de apoyo (36) se puede bascular desde una posición de trabajo a una posición de carga y descarga para un objeto de prueba, con lo que preferentemente el rodillo de apoyo (36) está dispuesto de forma regulable en altura a través de un elemento de elevación (46) en el brazo basculante (38) y el rodillo de apoyo (36) ataca al menos fuera del cubo de rueda (13) al menos en parte en una superficie lateral del objeto de prueba.

18. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque el eje de rotación (37) del rodillo de apoyo (36) está previsto verticalmente respecto al eje de rotación (12) del objeto de prueba.

19. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque el eje giratorio (56) de los rodillos de alojamiento (33, 34) y el eje de rotación (37) del rodillo de apoyo (36) están dispuestos en ángulo recto entre sí y el bastidor (28) del chasis (27) está inclinado por encima de la horizontal.

20. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque en el chasis de base está previsto un tanque (66) que presenta entradas y salidas (67, 68) para la comprobación con un medio de acoplamiento y al menos rodea los rodillos de alojamiento (33, 34) y el dispositivo basculante (51).