DE3609863A1 - Verfahren und einrichtung zur erfassung des radprofils eines eisenbahnrades - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Ein­ richtung der im Gattungsbegriff des Anspruchs 1 und 6 genannten Art. Einrichtungen solcher Art sind unter der Bezeichnung "optischer Meßstand" weltweit im Einsatz und haben sich bestens bewährt. Zur Erfassung des Radprofils der Räder eines Eisenbahnradsatzes wird der Eisenbahnradsatz ausgebaut, zum Meßstand trans­ portiert und dort angehoben und zwischen Körnerspitzen aufgenommen. Das Profil jedes Rades wird dann tan­ gential mit einem planparallelen Lihtbündel beleuchtet und ein vom Profil erzeugtes Schattenbild mit einem als Profillinie vorgegebenen Sollprofil manuell ver­ glichen und es werden manuell die Abweichungen festgestellt und der Beurteilung des Profiles zu­ grundegelegt. Solche Einrichtungen stehen in sog. Radsatzaufarbeitungswerkstätten. Sie können jedoch trotz ihrer guten Funktion und ihrer ausgezeichneten Prüfergebnisse z. B. nicht bei einer automatisierten prophylaktischen Prüfung von noch eingebauten Rad­ sätzen verwendet werden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs be­ schriebenen Art vorzuschlagen, mit dem bzw. der es möglich wird, Radsätze automatisch zu vermessen, unabhängig davon, ob sie eingebaut oder ausgebaut sind, ob die Körnerspitzen freigelegt sind oder nicht, ob sie still stehen oder sich bewegen. Die Einrichtung selbst soll hierbei so ausgestaltet sein, daß als Meßergebnis zunächst ein Befund "gut/nicht gut" vorliegt, wobei im Falle des Ergebnisses "nicht gut" die Fehlerdaten so angegeben werden, daß Sie für eine nachfolgende Wiederaufarbeitung verwendet werden kön­ nen.

Diese Aufgabe ist, ausgehend, von einem Verfahren der eingangs beschrieben Art, dadurch gelöst, daß jedes Rad im Bereich seiner Umfangsfläche abgestützt und in mindestens einer definierten Meßposition mindestens angenähert tangential von mindestens einer Beleuch­ tungseinrichtung mit einem planparallelen Lichtbündel beleuchtet wird, wobei sich das durch die Beleuchtung ergebende Profilschattenbild von mindestens einer Abbildungsoptik erfaßt und über eine Digitalisierungs­ einrichtung einer Auswerteeinrichtung zur Auswertung zugeleitet wird.

Die Abstützung an der Umfangsfläche erlaubt die Abstützung eines Radsatzes unabhängig davon, ob er eingebaut ist oder nicht und unabhängig davon, ob die Körnerbohrungen der Radsatzachse zugänglich sind oder nicht. Die Auswertung des an sich bekannten Schatten­ bildes über elektronische Mittel erlaubt einerseits eine außerordentlich schnelle Erfassung des Ist- Profils und erlaubt andererseits eine vollautomatische Auswertung und Weiterverwertung der automatisch er­ mittelten Daten. Beide Hauptmerkmale zusammen ergeben ein Verfahren mit dem in sehr kurzer Zeit und vollautomatisch der Profilzustand eines Eisenbahnrades erkannt werden kann, unabhängig davon, ob das Rad eingebaut oder ausgebaut ist, ob es sich bewegt oder rollt oder stillsteht. Das Verfahren erlaubt eine einfach aufgebaute Vorrichtung zu seiner Durchführung.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jedes Rad relativ zu einer Meßstrecke bewegt und mindestens in einer definierten Meßposition mindestens angenähert tangential von mindestens einer Be­ leuchtungseinrichtung mit einem planparallelen Licht­ bündel während der Bewegung relativ zur Meßstrecke beleuchtet wird, wobei sich das durch die Beleuchtung ergebende Profilschattenbild von mindestens einer Abbildungsoptik erfaßt und über eine Digitalisierungs­ einrichtung einer Auswerteinrichtung zur Auswertung zugeleitet wird. Hierdurch gelingt es z. B. während der Rollbewegung der Räder des Radsatzes auf der Schiene in einer vorher definierten Meßposition ein Schattenbild erzeugen, daß optisch erfaßbar ist. Das erfaßte Bild kann dann als Binärbild einer Auswerteeinrichtung zugeleitet und dort beispielsweise ausgedruckt oder auf einem Bildschirm dargestellt werden. Hierdurch gelingt es, das Profil der Räder eines Eisenbahnrades zu erfassen, ohne daß der jeweilige Radsatz hierzu aus dem Fahrzeug ausgebaut werden müßte und ohne daß das Fahrzeug, daß den zu überprüfenden Radsatz aufweist, angehalten werden müßte. Hierdurch kann mindestens bei langsamer Fahrt eine prophylaktische Überwachung des Profils aller Radsätze in kontinuierlichem Durchlauf vorgenommen werden. In gleicher Weise können aber auch ausgebaute Radsätze vermessen werden. Es ist völlig bedeutungs­ los, ob der Radsatz eingebaut oder ausgebaut ist.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ schlagen, daß die Beleuchtung unter einem spitzen Winkel zur Ebene der Relativbewegung erfolgt. Hier­ durch gelingt es einerseits, die ganze Einrichtung überrollbar zu machen und es gelingt andererseits durch den spitzwinkligen Verlauf und durch die Bewegung des jeweiligen Rades das planparallele Lichtbündel unterschiedlich stark abzuschatten, so daß über die Abschattungsstärke der richtige Zeitpunkt für eine Profilaufnahme ausgewählt werden kann.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird wiederum vorgeschlagen, daß die Beleuchtung parallel zur Ebene der Relativbewegung erfolgt. Dieses Ver­ fahren ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die zur Durchführung des Verfahrens notwendigen Einrichtungen radial zum Rad verfahren werden können. Bei dieser Anordnung ist der Ort für die Profilaufnahme völlig gleichgültig.

Auch wird nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß sich jedes Rad während der Messung auf die vorgesehene Optik zubewegt, wobei zur Erfassung des Profils durch die Digitalisierungeinrichtung die Anlage von einem Teilstrahl des durch die Bewegung des Rades frei werdenden Lichtes des planparallelen Lichtbündels aktiviert werden. Hierdurch können zusätzliche Ein­ richtungen und Maßnahmen zur Bestimmung des Meßortes vermieden werden.

Vorrichtungsmäßig ist die gestellte Aufgabe, ausgehend von einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art, gelöst durch eine Beleuchtungseinrichtung zur Er­ zeugung eines planparallelen Lichtbündels sowie durch das planparallele Lichtbündel erreichbar angeordnete Abbildungsoptiken, denen Digitalisierungseinrichtungen zugordnet sind, die ihrerseits mit einer Auswerte­ einrichtung verbunden sind. Alle zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wichtigen Baugruppen sind vorhanden und deren räumliche und funktionelle Re­ lation zueinander festgelegt. Der Aufbau ist sehr einfach und löst doch die gestellte Aufgabe.

Ausgestaltend ist nach der Erfindung noch vorge­ schlagen, daß die Abbildungsoptiken und die zuge­ ordneten Digitalisierungseinrichtungen Bauelemente mindestens einer in der Einrichtung verwendeten elektronischen Kamera sind. Solche Kameras sind bekannt. Durch ihre Verwendung für den beschriebenen Zweck wird die erfindungsgemäße Einrichtung weiter vereinfacht.

Weiterhin ist nach der Erfindung vorgeschlagen, daß eine Meßstrecke mit einem Hilfsgleis als Abstützung, angeschlossen oder anschließbar an ein Gleisnetz, vorgesehen ist, wobei auf einer Seite einer senkrecht zum Gleis festgelegten Meßpositionsebene die Be­ leuchtungseinrichtung zur Erzeugung des planparallelen Lichtbündels und auf dessen anderer Seite mindestens eine Kamera zur Erfassung des Schattenbildes angeord­ net ist, die ihrerseits mit einer Auswerteelektronik verbunden ist, wobei die Auswerteelektronik mit einem Bildschirm, einem Plotter oder der Steuerung einer Werkzeugmaschine verbunden oder verbindbar ist. Eine solcherart aufgebaute Meßstrecke kann in einem Gleis­ stück angeordnet sein, das Teil des normal benutzten Gleisnetzes ist. Es kann nun der vollständige Zug Radsatz für Radsatz, durch die Meßstrecke fahren und es rollt dabei jeder Radsatz innerhalb der Meßstrecke auf dem Hilfsgleis. Die Fahrgeschwindigkeit ist hierbei langsam.

In der Meßstrecke ist eine in der Meßpositionsebene liegende Meßposition festgelegt und es sind beidseitig dieser Meßpositionsebene Einrichtungen vorgesehen, die die Erzeugung und Erfassung eines Schattenbildes des Profils des in der Meßposition sich befindenden Rades erlaubt. Dieses Schattenbild wird von mindestens einer Kamera erfaßt, die eine Schattenbild aufnimmt und an einen Rechner weiterleitet. Das von der Kamera erzeugte Analogsignal wird über eine selbstregelnde Schwelle binärisiert. Eine nachfolgende Vorverarbei­ tung extrahiert aus dem binären Signal die Kontur­ koordinaten und speichert diese zwischen. Der Rechner greift diese Informationen seriell ab, bearbeitet sie weiter und vergleicht das Ergebnis mit einem Soll­ datensatz. Das Ergebnis des Vergleichs kann auf einem Monitor als Soll- Istkontur angegeben oder als Soll- Istlinie auf einem Plotter ausgedruckt werden. Es ist aber auch möglich, die jeweils vom Rechner ermittelten Differenzen, sofern sie einen unzulässigen Wert übersteigen, in die Steuerung einer Werkzeugmaschine einzugeben, die dann das Profil mit der unzulässigen Abweichung wieder aufarbeitet. Ein Ausbau des Rad­ satzes ist nicht mehr erforderlich. Die Anlage kann hierbei soweit ausgestaltet sein, daß Ausdrucke, für den Fall, daß eine zulässige Abweichung nicht über­ schritten wird, nicht oder nur kontrollhalber er­ folgen. Kameras können auch ersetzt werden durch eine einzelne Optik, die auf mehrere Arrays von Sensoren einwirkt, welche mit einer gemeinsamen Treibelek­ tronik zusammenwirken. Die Treiberelektronik kann vom Sensorkopf räumlich getrennt sein, jedoch elektronisch verbunden.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ schlagen, das vier Kameras vorgesehen sind, für vier aneinander angrenzende Schattenbildabschnitte, wobei die Auswertelektronik Einrichtungen für eine Zwischenspeicherung und seriellen Verarbeitung der Signale der Kameras enthält. Auf diese Art und Weise kann eine höhere Messauflösung erreicht werden und es gelingt, trotz der Mehrzahl der eingesetzten Kameras, die Bildauswertung mit nur einem Minimum an Speicher­ aufwand in Echtzeit durchzuführen. Die Dauerbeleuch­ tung kann zusätzlich verwendet werden, wenn die Kamera einen Kurzzeitverschluß oder eine entsprechend wirken­ de Einrichtung aufweist.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß jede Beleuchtungseinrichtung eine Blitzlichtein­ richtung enthält. Eine Blitzlichteinrichtung ist vor­ teilhaft für die direkte Profilvermessung. Eine Dauerbeleuchtung, die gleichzeitig vorgesehen sein kann, dient der Einjustierung der Anlage.

Eine ergänzende Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Lichtquelle jeder Beleuchtungseinrichtung unterhalb einer Rollebene angeordnet ist, wobei eine Umlenkeinrichtung mit Umlenkmitteln für das Licht an der Beleuchtungseinrichtung überrollbar angeordnet ist. Dies ist ein besonders einfacher Aufbau der Einrichtung, der eine sichere Profilerfassung gewähr­ leistet, während das jeweils erfaßte Rad ungehindert auf der Hilfsschiene rollt.

Nach einer ergänzenden Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Beleuchtungseinrichtung so ge­ staltet und angeordnet ist, daß die zum Lichtbündel senkrechte Meßebene einen spitzen Winkel mit der Meßpositionsebene bildet. Dies ist ein einfacher Aufbau der Anlage, der es erlaubt, entweder die Kameraeinheiten oder die Beleuchtungseinheiten orts­ fest anzuordnen.

Nach einer ergänzenden Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kamera oder die Kameras stationär unterhalb der Rollebene angeordnet sind. Hierdurch wird der Aufbau der Anlage weiter vereinfacht.

Wiederum eine Ausgestaltung der Erfindung schlägt vor, zwei Gruppen von Kameras vorzusehen, von denen die eine in Richtung des Lichtbündels und die andere winklig dazu ausgerichtet ist und wobei für die winklig ausgerichtete Gruppe ein halbdurchlässiger Spiegel (Strahlenteiler) im Lichtbündel vorgesehen ist. Auf diese Art und Weise gelingt es sehr platzsparend, mehrere Kameras vorzusehen und damit eine höhere Messauflösung des Schattenbildes zu erreichen. Die Anordnung der Kameragruppen winklig zueinander sorgt dafür, daß es gelingt, genügend nah nebeneinander liegende Profilabschnitte aufzunehmen.

Ergänzend wird nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß als Kamera sog. CCD-Kameras vorgsehen sind. Es sind dies Kameras, die sich in der Praxis bewährt haben und die hervorragend geeignet sind, Hell- Dunkelgrenzen zu erfassen.

Weiterhin wird nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß eine von einem Rad betätigte Schalteinrichtung vorgesehen ist, die die Einrichung spätestens dann, wenn ein Rad die Meßposition erreicht hat, aktiviert. Eine solche Schalteinrichtung erlaubt den vollauto­ matischen Betrieb einer solchen Anlage, wobei die Betätigung durch ein ankommendes Rad die günstigste Art der Betätigung ist, weil hierdurch sichergestellt ist, daß tatsächlich ein Rad eingerollt ist.

Es ist weiter nach der Erfindung noch vorgesehen, daß jede Beleuchtungseinrichtung so angeordnet ist, daß sie dem ankommenden Rad entgegenleuchtet, während eine andere Ausgestaltung vorsieht, daß jede Beleuchtungs­ einrichtung so angeordnet ist, daß sie dem ankommenden Rad nachleuchtet. Es handelt sich hierbei um bauliche Varianten, die in Funktion und Bauaufwand eine Anpassung der Einrichtung an die jeweiligen besonderen Einsatzbedingungen erlaubt.

Als Bauvariante ist nach der Erfindung noch vorge­ sehen, daß neben der Kamera und Beleuchtungseinrichtung, jede Meßstrecke ein vertikal bewegliches, in einem Stützrollenträger drehbar gelagertes Stützrollenpaar zum drehbaren Abstützen jeden Rades vorgesehen ist. Mit diesen Rollen kann das zu vermessende Rad von der Laufebene der Hilfsschiene abgehoben werden, wodurch der gewünschte Meßort sicherer erreicht und länger gehalten werden kann. Darüber hinaus gelingt es, durch Drehung des zu messenden Rades am Umfang verteilt mehrere Messungen vorzunehmen, ohne entlang einer Meßstrecke mehrere Meßeinrichtungen vorsehen zu müssen. Hierzu können z. B. die Stützrollen oder mindestens eine Stützrolle angetrieben sein.

Ergänzend ist nach der Erfindung vorgeschlagen, daß Kamera bzw. Kameras und Beleuchtungseinrichtungen am Stützrollenträger angeordnet sind. Hierdurch werden Kameras und Beleuchtungseinrichtung mit dem Anheben eines Rades mit angehoben, so daß das planparallele Lichtbündel in Relation zum Stützrollenpaar immer die gleiche Lage beibehält.

Nach einer Alternativen der Erfindung ist vorgesehen, daß Kamera bzw. Kameras und Beleuchtungseinrichtung relativ zum Stützrollenträger mindestens vertikal beweglich und einstellbar sind. Hierdurch kann die ganze Einrichtung eingestellt werden auf Radsätze extrem unterschiedlicher Durchmesser. Das plan­ parallele Lichtbündel ist immer auf den richtigen Durchhangbereich einjustierbar.

Nach einer ergänzenden Ausgestaltung wird nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß etwa mittig zwischen den Stützrollen ein Prüf- oder Tastorgan zur Ermitt­ lung des Durchhanges des Rades vorgesehen ist. Hierdurch wird die vorgeschriebene Einstellung des planparallelen Lichtbündels auf den Durchhang des Rades, der ja vom Raddurchmesser abhängig ist, erleichtert.

In weiterer Ergänzung wird nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß das Prüf- oder Tastorgan mit einer Stelleinrichtung zur Einstellung der Lage der Kamera bzw. Kameras und der Beleuchtungseinrichtung auf den Durchhang des Rades verbunden ist. Diese Maßnahme ermöglicht wiederum eine vollautomatische Einstellung und Vermessung des ankommenden Rades.

Ebenfalls ist nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß jeder Stützrollenträger mit Stützrollenpaar in Schienenlängsrichtung beweglich angeordnet ist und mindestens ein einem Rad eines Radsatzes zugeordneter Stützrollenträger eine Einrichtung aufweist zur Er­ fassung der Anhebeposition des Rades und damit des Radsatzes. Auf diese Art und Weise gelingt es, obwohl das zu vermessende Rad angehoben ist, die Fahrbewegung des Zuges ungehindert fortzuführen. Es verlängert sich lediglich die Meßstrecke.

Schließlich wird nach der Erfindung noch vorge­ schlagen, daß das planparallele Lichtbündel über bilderhaltende Lichtleitfasern den Kameras zugeführt wird. Hierdurch gelingt es, die Kameras an beliebiger Stelle anzuordnen, so daß konstruktive Belange gün­ stiger berücksichtigt werden können. Außerdem wird hierdurch ein höheres Platzangebot für die Kamera erreicht, so daß bei Bedarf auch eine größere Anzahl von Kameras leicht unterbringbar ist.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeich­ nungen, die Ausführungsbeispiele zeigen, näher er­ läutert werden. Es zeigt

Fig. 1: Schematischer Aufbau der Einrichtung in Seitenan­ sicht,

Fig. 2: Ansicht in Richtung des Pfeils B nach Fig. 1,

Fig. 3: Schematischer Aufbau der Rechneranlage mit Kameras für beide Räder eines Radsatzes, dem Kamera­ interface zum Zentral­ rechner, dem Massen­ speicher und als Ausgabe­ einheit einem Terminal,

Fig. 4: Zeichnerische Darstellung der Datenauswertung im Rechner,

Fig. 5: Variante zu Fig. 1,

Fig. 6: Ansicht in Richtung des Pfeils A nach Fig. 5.

Die Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau einer Einrichtung nach der Erfindung. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht nach Fig. 1 (Ansicht in Richtung des Pfeils B nach Fig. 1). In einer Meßstrecke 1 ist eine Hilfsschiene 2 verlegt, auf der ein Rad 18 eines nicht näher dargestellten Radsatzes am äußeren Bereich der Lauffläche abrollt. Das Rad ist Bestandteil eines Radsatzes, der eingebaut ist in einen Waggon oder als angetriebener Radsatz als Radsatz eines Triebfahr­ zeugs. Das jeweilige Fahrzeug rollt während des Meßvorganges langsam durch die Meßstrecke 1.

Unterhalb der Rollebene 12 des Hilfsgleises 2 ist eine Trägerplatte 27 vorgesehen, auf der vier CCD-Kameras 6-9 angeordnet sind, die in zwei Baugruppen aufgeteilt sind. Es sind dies einerseits die Kameras 6 und 7 und die winklig hierzu angeordneten Kameras 8 und 9. Diese beschriebenen Kameras 6-9 befinden sich in der Darstellung nach Fig. 1 links einer Meßpositionsebene 3, auf deren rechter Seite in ausreichendem Abstand zu dieser Meßpositionsebene 3 eine Beleuchtungsein­ richtung 4 angeordnet ist. Die Beleuchtungseinrichtung 4 weist ebenfalls unterhalb der Rollebene 12 eine Lichtquelle 11 auf, wobei das Licht der Lichtquelle 11 in einer Umlenkeinrichtung 13 über entsprechende Umlenkmittel 14, wie z. B. Planspiegel, umgelenkt wird. Die Lichtquelle 11 sendet planparalleles Licht aus, und es wird das zugeordnete planparallele Lichtbündel 5, das von den Umlenkmitteln 14 umgelenkt ist, tangential zum Profil des Rades 18 abgestrahlt. Die Umlenkeinrichtung 13 und die Umlenkmittel 14 befinden sich hierbei oberhalb der Rollebene 12, so daß die zugeordnete Umlenkeinrichtung 13 überrollbar ausgebildet sein muß. Dies kann dadurch geschehen, daß die Umlenkeinrichtung 13 über einen Gelenkpunk 28 schwenkbar an der Beleuchungseinrichtung 4 angeordnet ist. Sie kann hierbei beispeilsweise über eine Feder in Arbeitsposition nach Fig. 1 gehalten werden und vom darüber rollenden Rad 18 in Richtung des Pfeils 29 verschwenkt werden. Ist das Rad 18 darüber gerollt, so wird die Umlenkeinrichtung 13 von der nicht näher dargestellten Feder wieder in Ausgangsposition zu­ rückgeklappt.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 sollen die Kameras 6-9 mit ihrer Trägerplatte 27 fest installiert sein, so daß sie notwendigerweise unter­ halb der Rollebene 12 angeordnet sein müssen. Das planparallele Lichtbündel 5 muß daher, um die Kameras 6 bis 9 zu erreichen, mit der Rollebene 12 einen Winkel bilden, so daß auch die Meßebene 15 als eine Ebene senkrecht zum planparallelen Lichtbündel 5 und durch den Mittelpunkt 30 des Rades 18 verlaufend mit der Meßpositionsebene 3, die ebenfalls durch den Mittelpunkt 30 des Rades 18 verläuft, einen spitzen Winkel α bilden muß. Allerdings muß hier betont werden, daß die Genauigkeit, mit der die Meßebene 15 im Augenblick der Messung tatsächlich den Mittelpunkt 30 erreicht, innerhalb der durch die Abbildungsoptiken erreichten Toleranzen liegt.

Das planparallele Lichtbündel 5 wird auf der linken Seite der Meßpositionsebene 3 von einem an der Trägerplatte 27 angeordenten halbdurchlässigen Spiegel 16 geteilt. Ein Teil des Lichtes des planparallelen Lichtbündels 5 wird von den in Richtung des Verlaufs dieses Lichtbündels angeordneten und danach aus­ gerichteten Kameras 6 und 7 und der andere Teil von den rechtwinklig dazu angeordneten Kameras 8 und 9 aufgenommen, nämlich der Teil, der von dem Spiegel 16 umgelenkt wird. Die Anordnung und Ausrichtung der Kameras 8 und 9 hängt von der Umlenkeinrichtung des Spiegels 16 ab. Um die Einrichtung zu aktivieren und die Messung durchzuführen, kann eine Schalteinrichtung 17 beispielsweise in Form eines Schienenschalters vorgesehen sein, die dann, wenn ein Rad 18 sich in der richtigen Meßposition befindet, die Anlage ein­ schaltet, so daß eine noch zu beschreibende Messung durchgeführt wird.

Eine Bauvariante zu der Meßeinrichtung nach den Fig. 1 und 2 ist dargestellt in den Fig. 5 und 6. Nach dieser Bauvariante rollt ein nicht näher bezeichneter Radsatz jeweils mit einem Rad 18 auf der Rollebene 12 des Hilfsgleises 2 in die Meßstrecke ein welch jedes im Bereich einer festgelegten Meßposi­ tionsebene 3 von einem Stützrollenpaar 20 dadurch übernommen wird, daß dieses Stützrollenpaar 20 minde­ stens vertikal bewegt wird und damit das jeweils zugeordnete Rad 18 von der Rollebene 12 um einen für die Durchführung der noch zu beschreibenden Messung ausreichenden Betrag abhebt. Das Rad 18 wird dann hierdurch vom Stützrollenpaar 20 drehbar gestützt. Soll nur eine Messung an einem Punkt des Umfangs durchgeführt werden, so kann das Stützrollenpaar 20 auch als starre, undrehbare Trageinheit ausgebildet sein.

Das Stützrollenpaar 20 ist drehbar gelagert in einem Stützrollenträger 19, der seinerseits in Form eines Schlittens vertikal beweglich an einem Bett 31 angeordnet ist. Hierzu kann am Bett 31 ein Motor 23 vorgesehen sein, der beispielsweise als Schrittmotor ausgebildet sein kann, wobei dieser Motor 23 eine Gewindespindel 24 antreibt, die über eine Gewinde­ mutter 25 mit dem Stützrollenträger 19 verbunden ist. Treibt der Motor 23 die Gewindespindel 24 an, dann erfolgt über die Gewindemutter 25 eine entsprechende Vertikalverschiebung des Stützrollenträgers 19 - je nach Drehrichtung des Motors 23 - in Richtung des Pfeils 32. Am Stützrollenträger 19 ist noch ein Tastorgan 21 vorgesehen, mit dem ertastet wird, wie tief das vom Stützrollenpaar 20 übernommene und abgestützte Rad 18 zwischen dem Stützrollenpaar 20 durchhängt. Dieser Durchhang ist abhängig vom Durch­ messer des Rades 18. Die Kenntnis der Durchhanglage ist erforderlich zur Ausrichtung des planparallelen Lichtbündels 5. Das Tastorgan 21 kann hierbei um eine Achse 34 nach Durchführung des Tastvorganges weg­ geschwenkt werden. Dies kann automatisch oder manuell geschehen, vorzugsweise jedoch automatisch.

Zur Ermittlung des Durchhanges können natürlich auch andere Maßnahmen als das beschriebene Tastorgan vorge­ sehen sein. Es ist möglich eine Ausrichtung des planparallelen Lichtbündels 5 mit Hilfe dieses Licht­ bündels selbst durchzuführen, indem man an einer bestimmten Stelle auf der Kameraseite der Meß­ positionsebene den Querschnitt des ankommenden Licht­ streifens ermittelt und in Abhängigkeit hiervon Beleuchtungseinrichtung und Kamera ausrichtet. Kommt kein Licht an, muß das Rad höher oder mindestens die Beleuchtugseinrichtung tiefer gefahren werden, so­ lange, bis ein bestimmter Lichtquerschnitt ankommt oder aber dann, wenn der Lichtquerschnitt zu groß ist, so daß ein vollständiges Schattenbild nicht mehr erreicht werden kann, muß in umgekehrter Richtung verfahren werden. Hierbei muß die Verfahrbewegung keineswegs so sein, daß Beleuchtungseinrichtung und Kamera gemeinsam vertikal verfahren, sondern es ist auch denkbar, daß die Beleuchtungseinrichtung und die Kamera jeweils geschwenkt werden, so daß ihre Aus­ richtung zueinander zwar beigehalten wird, aber das planparallele Lichtbündel im Bereich der Meßpositions­ ebene abgesenkt oder angehoben wird.

Das den Stützrollenträger 19 tragende Bett 31 wird seinerseits getragen von den Kolbenstangen von Hydraulikzylindern 35 und 36, die sich ihrerseits am Fundament 37 abstützen. Eine Synchronbewegung der Hydraulikzylinder 35 und 36 erzeugen eine entsprechende Vertikalbewegung des Bettes 31 in Richtung des Pfeils 33.

Als Fundament 37 kann auch ein entlang des Gleises oder Hilfgleises 2 verfahrbarer und nicht näher dargestellter Wagen benutzt werden.

Am Bett 31 ist in der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Anordnung die Beleuchtungseinrichtung 4 auf der einen Seite der Meßpositionsebene 3 ange­ ordnet. Auf der anderen Seite der Meßpositionsebene 3 und der Beleuchtungseinrichtung 4 gegenüberliegend sind am Bett 31 die Kameras 6 und 7 sowie als zweite Gruppe 8 und 9 befestigt. Auch der Umlenkspiegel 16 muß am Bett 31 befestigt sein. Die Lage der Beleuch­ tungseinrichtung 4 ist in Fig. 6 strichpunktiert dargestellt.

Es ist weiterhin möglich die Hydraulikzylinder 35 und 36 mit ihren Kolbenstangen gelenkig am Bett 31 zu befestigen, so daß es möglich wird, nur einen Hydraulikzylinder 35 oder 36 zu betätigen und hier­ durch eine entsprechende Schwenkbewegung des Bettes 31 zu erzeugen. Es muß dann jedoch für einen Längenaus­ gleich des Abstandes der Kolbenstangen untereinander gesorgt werden.

Rollt ein zu vermessender Radsatz mit seinen Rädern 18 auf dem Hilfsgleis 2 auf der Rollebene 12 ab, so kann unter der Voraussetzung, daß beispielsweise das Rad 18 in Fig. 5 von links nach rechts rollt, der Hydraulik­ zylinder 36 abgesenkt sein und damit die linke Rolle 20 ebenfalls abgesenkt sein. Die rechte Rolle 20 kann in der Fig. 5 dargestellten Position verbleiben, so daß das Rad 18 gegen diese rechte Rolle 20 anläuft und dort gestoppt wird oder bei entsprechender Konstruktion die ganze Einrichtung mitschleppt. Sodann kann der Hydraulikzylinder 36 betätigt werden, so daß die linke Rolle 20 solange angehoben wird, bis sie ebenfalls zur Anlage am Rad 18 kommt. Nun können die Hydraulikzylinder 35 und 36 gemeinsam hochgefahren werden, so daß das Rad 18 von der Hilfsebene 2 um einen ausreichenden Betrag abgehoben wird.

Stellt das Tastorgan 21 einen zu tiefen Durchhang fest, so wird dies einer Steuereinrichtung 22 ge­ meldet, die ihrerseits den Motor 23 in Betrieb setzt und steuert und damit eine entsprechende Drehbewegung der Gewindespindel 24 verursacht. Hierdurch wird der Stützrollenträger 19 vertikal nach oben gefahren, so daß das Rad 18 ebenfalls entsprechend angehoben wird. Hierbei bleibt das Bett 31 in seiner vertikalen Position stillstehen. Abhängig von der Größe des ermittelten Durchhanges wird die notwendige Verfahrbe­ wegung des Stützrollenträgers 19 vertikal aufwärts ermittelt und es wird der Motor 23 von der Steuerung 22 in der entsprechenden Position wieder stillgesetzt. Da sich die Beleuchtungseinrichtung 4 sowie die Kameras 6 bis 9 mit dem halbdurchlässigen Spiegel 16 am Bett 31 befinden und Bett 31 seine Position beibehält, verändert das Rad 18 somit seine relative Lage zu den genannten Einrichtungen, so daß hierdurch die Eintauchtiefe der Umfangsfläche des Rades 18 in das planparallele Lichtbündel 5 bestimmt werden kann. Nach erfolgtem Meßvorgang werden die Hydraulikzylinder 36 und 35 abgesenkt und das Rad 18 zurück auf das Hilfsgleis 2 gesetzt, so daß es dort weiterrollen kann. Es ist aber auch denkbar, daß während des ganzen Meßprozesses mit angehobenem Rad 18 die gesamte Einrichtung über die Hydraulikzylinder 35 und 36 statt auf dem Fundament 37 auf einem entsprechenden, in Schienenlängsrichtung verfahrbaren, nicht näher be­ zeichneten Wagen angeordnet ist, der sich in Richtung des Pfeils 26 frei bewegen kann. Eine Fahrtunter­ brechung des Zuges kann damit vermieden werden.

Der Meßvorgang selbst und dessen Auswertung erfolgt in beiden Ausführungsbeispielen auf gleiche Art und Weise. Wie bereits gesagt, besteht die Beleuchtungs­ einrichtung z. B. aus einem Lichtkasten, in dem sowohl eine Dauerlichtbeleuchtung als auch eine Blitzbe­ leuchtung eingebaut ist. Die Dauerlichtbeleuchtung erleichtert hierbei die Justage- und Wartungsarbeiten. Hierbei können zur Erzeugung des Dauerlichtes HF-be­ triebene Leuchtstofflampen verwendet werden, während für die Blitzbeleuchtung Stabblitzlampen eingesetzt sein können. Hierbei werden die Blitzlampen sinn­ vollerweise doppelt ausgeführt und sind mit einer automatischen Umschaltung versehen, so daß beim Ausfall einer Lampe nicht ein Totalausfall der Einrichtung erfolgt, sondern die Einrichtung weiter bis zum Reparaturintervall in Betrieb bleiben kann.

Das Licht wird z. B. über eine Mattscheibe diffus gestreut, parallelisiert und in der bereits be­ schriebenen Weise über einen Spiegel auf den Meßort gerichtet, so daß ein planparalleles Lichtbündel 5 tangential zur Umfangsfläche des Radsatzes abgestrahlt wird. Hierbei kann der bereits erwähnte Schienen­ schalter 17 die notwendige Triggerung des Blitzes vornehmen, so daß der richtige Zeitpunkt für den notwendigen Blitz erreicht werden kann.

Das Blitzlicht erzeugt ein Schattenwurfprofilbild, welches in den beschriebenen Ausführungsbeispielen von den ebenfalls bereits genannten vier Halbleiterkameras aufgenommen wird. Aus Platzgründen sind die Kameras in der dargestellten Weise winklig zueinander angeordnet, wobei die Bildaufteilung durch den als Strahlteiler wirkenden halbdurchlässigen Spiegel 16 vorgenommen wird. Es ist jede Kamera mit einem Objektiv ausge­ rüstet, mit einer derartigen Brennweite, daß in der Empfängerebene der jeweiligen Kamera eine format­ füllende Abbildung des jeweiligen Profilabschnittes erzeugt wird. Hierbei ist dem Objektiv jeweils ein Blaufilter zur Unterdrückung des Infrarotanteils des Blitzlichtes vorgeschaltet. Alle Kameras 6 bis 9 werden von einer gemeinsamen Synchronquelle versorgt, die einen bildpunktgenauen Gleichlauf garantiert. Da die räumliche Lage der Kameras einer als auch beider Seiten zueinander bekannt ist und die Lage des Bildes in der Kamera und damit auch relativ zur Kamera bekannt ist, läßt sich auch der seitliche Abstand zwischen den Bildern in beiden Kameras und damit der seitliche Abstand der Radprofile zueinander berechnen.

Da die Signale mehrerer Kameras von nur einem Rechner verarbeitet werden sollen, ist für jede Kamera separat eine Bildsignalvorverarbeitung erforderlich. Diese Vorverarbeitung hat den Vorteil, daß der nachfolgende Aufwand beim Hauptrechner niedrig gehalten werden kann. Außerdem wird hierdurch das Zusammenschalten einer nahezu beliebigen Anzahl von Kameras ermöglicht. Bei dieser Vorverarbeitung wird jeweils der Synchron­ anteil des Video-Signals abgetrennt und über eine selbstregelnde Schwelle aus dem Graubild ein Binärbild erzeugt. In diesem Binärbild wird nun jeder Zeile der Schwarz-Weiß-Übergang des Profilverlaufs detek­ tiert und als Koordinatenwert abgespeichert. Hierzu sind max. 40 ms erforderlich. Dieser Prozeß läuft für jede Kamera parallel und synchron ab. Dies bedeutet, daß nach einem solchen Bilddurchlauf die komplette Profillinie als Datensatz existiert. Diese Daten werden dann in den Hauptrechner eingelesen, so daß intern im Rechner, sozusagen von diesen Koordinanten gebildet, eine Profillinie in einem rechnerinternen Koordinatensystem entsteht, wie in Fig. 4 als Prinzip dargestellt. Die Profillinie ist hierbei innerhalb des Koordinatensystems (Fig. 4) vom Rechner eindeutig festlegbar durch die Definition des sog. Meßkreises 38, der auf der Profillinie den Punkt 39 bildet. Die Lage des Punktes 39 in Y -Richtung von der Stirnseite 40 des Profils ist per Definition festgelegt. Es soll dies der Abstand Y 2 sein. Über die im Speicher des Rechners befindlichen Koordinaten kann der Rechner feststellen, in welchem Abstand Y 1 die Profillinie 40 verläuft und es kann damit der Rechner die Lage des Meßkreises mit dem Abstand Y 2 zur Stirnseite 40 festlegen. Der Meßkreis liegt dann im dargestellten Koordinatensystem im Abstand Y 3 von der Abzisse. Es ist aber auch der Abstand X 3 von der Ordinate des Bildpunktes der Konturlinie der im Meßkreis 38 liegt, bekannt, so daß im dargestellten Koordinatensystem die Lage des Punktes 39 eindeutig vom Rechner bestimmt werden kann. Es kann nun der Rechner mit diesem Punkt 39 ein Sollprofil in seinem internen Koordinatensystem so anordnen, daß der Punkt 39 des Sollprofils und der Punkt 39 des Istprofils deckungsgleich angeordnet sind. Danach ist es dann problemlos möglich, die Abweichungen der Koordinaten der einzelnen Punkte des Istprofils von den der Koordinaten der einzelnen Punkte des Sollprofils zu ermitteln und beispielsweise an einem Bildschirm 10 (Fig. 3) als Istprofillinie auszugeben. Ebenso könnte die Istprofillinie von einem Plotter ausgedruckt werden oder es könnten die rechnerinternen Daten auf andere sinnvolle Art und Weise weitergeleitet werden, beispielsweise einer Maschinensteuerung zur Nachbereitung des Radsatz zugeleitet werden.

Fig. 3 zeigt den schematischen Aufbau der Signalver­ arbeitung. Die Kameras 6, 7, 8 und 9 einer Seite, nämlich der linken Seite (die nicht bezeichneten Kameras stellen die Kameras der rechten Seite dar), geben ihre Signale zur Signalvorverarbeitung in ein Interface 41, in dem die bereits beschriebene Signal­ vorverarbeitung durchgeführt wird. Die Menge der ankommenden Daten wird in einem Massenspeicher abge­ legt und es kommuniziert das genannte Interface und der Massenspeicher jeweils mit dem Zentralrechner, der der jeweiligen Ausgabeeinheit - in Fig. 3 der Bildschirm 10 - das Ergebnis zuführt.

• Liste der verwendeten Bezugszeichen
  1 Meßstrecke
  2 Hilfsgleis
  3 Meßpositionsebene
  4 Beleuchtungseinrichtung
  5 planparalleles Lichtbündel
  6 Kamera
  7 Kamera
  8 Kamera
  9 Kamera
  10 Bildschirm
  11 Lichtquelle
  12 Rollebene
  13 Umlenkeinrichtung
  14 Umlenkmittel
  15 Meßebene
  16 halbdurchlässiger Spiegel
  17 Schalteinrichtung
  18 Rad
  19 Stützrollenträger
  20 Stützrollenpaar
  21 Tastorgan
  22 Steuereinrichtung
  23 Motor
  24 Gewindespindel
  25 Gewindemutter
  26 Pfeil
  27 Trägerplatte
  28 Gelenkpunkt
  29 Pfeil
  30 Mittelpunkt
  31 Bett
  32 Pfeil
  33 Pfeil
  34 Achse
  35 Hydraulikzylinder
  36 Hydraulikzylinder
  37 Fundament
  38 Meßkreis
  39 Punkt
  40 Stirnseite
  41 Interface

Claims (25)

1. Verfahren zur berührungslosen Vermessung des Radprofils der Räder von Eisenbahnradsätzen, bei denen das Profil mindestens teilweise beleuchtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rad (18) im Bereich seiner Umfangsfläche abgestützt und in mindestens angenähert tangential von mindestens einer Beleuchtungseinrichtung (14) mit einem planparallelen Lichtbündel (5) beleuchtet wird, wobei sich das durch die Beleuchtung ergebende Profilschattenbild von mindestens einer Ab­ bildungsoptik erfaßt und über eine Digitalisie­ rungseinrichtung einer Auswerteeinrichtung (Fig. 3) zur Auswertung zugeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Rad (18) relativ zu einer Meßstrecke (1) bewegt und mindestens in einer definierten Meßposition mindestens anlgenähert tangential von mindestens einer Beleuchtungsein­ richtung (14) mit einem planparallelen Licht ­ bündel (5) während der Bewegung relativ zur Meßstrecke (1) beleuchtet wird, wobei sich das durch die Beleuchtung ergebende Profilschatten­ bild von mindestens einer Abbildungsoptik erfaßt und über eine Digitalisierungseinrichtung einer Auswerteinrichtung (Fig. 3) zur Auswertung zugeleitet wird.

3. Verfahren mindestens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtung unter einem spitzen Winkel (Fig. 1) zur Ebene (12) der Relativbewegung erfolgt.

4. Verfahren mindestens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtung parallel (Fig. 5) zur Ebene (12) der Relativbewegung erfolgt.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich jedes Rad (18) während der Messung auf die vorgesehene Optik zubewegt, wobei zur Erfassung des Profils durch die Digitalisierungseinrichtung die Anlage von einem Teilstrahl des durch die Bewegung des Rades freiwerdenden Lichtes des planparallelen Lichtbündels (5) aktiviert wird.

6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, zur Erfassung des Radprofils eines Eisenbahnrades, wobei das Eisenbahnrad auf einer Seite einer Meßebene im Bereich des Radprofils von einem möglichst planparallelen Lichtbündel mindestens angenähert tangential beleuchtet und das Schattenbild ausgewertet wird, gekennzeichnet durch Stützmittel (2) zur Abstützung eines Rades (18) im Bereich einer Umfangsfläche, durch eine Beleuchtungseinrichtung (4) zur Erzeugung eines planparallelen Lichtbündels (5) sowie durch das planparallele Lichtbündel erreichbar angeordnete Abbildungsoptiken, denen Digitalisierungsein­ richtungen zugeordnet sind, die ihrerseits mit einer Auswerteeinrichtung (Fig. 3) verbunden sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abbildungsoptiken und die zugeordneten Digitalisierungseinrichtungen Bau­ elemente mindestens einer in der Einrichtung verwendeten elektronischen Kamera (6-9) sind.

8. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meß­ strecke (1) mit einem Hilfsgleis (2) als Abstützung, angeschlossen oder anschließbar an ein Gleisnetz, vorgesehen ist, wobei auf einer Seite einer senkrecht zum Gleis festgelegten Meßpositionsebene (3) die Beleuchtungseinrich­ tung (4) zur Erzeugung des planparallelen Lichtbündels (5) und auf dessen anderer Seite mindestens eine Kamera (6-9) zur Erfassung des Schattenbildes angeordnet ist, die ihrerseits mit einer Auswerteelektronik (Fig. 3) mit einem Bildschirm (10), einem Plotter oder der Steuerung einer Werkzeugmaschine verbunden oder verbindbar ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß vier Kameras (6-9) vorgesehen sind, für vier aneinander angrenzende Schatten­ bildabschnitte, wobei die Auswerteelektronik (Fig. 3) Einrichtungen für eine parallele Vorverarbeitung und für eine Zwischenspeicherung und seriellen Verarbeitung der Signale der Kameras (6-9) enthält.

10. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Beleuchtungseinrichtung (4) eine Blitzlichtein­ richtung enthält.

11. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (11) jeder Beleuchtungseinrichtung (4) unterhalb einer Rollebene (12) angeordnet ist, wobei eine Umlenkeinrichtung (13) mit Umlenkmitteln (14) für das Licht an der Be­ leuchtungseinrichtung (4) überrollbar angeordnet ist.

12. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung (4) so gestaltet und angeordnet ist, daß die zum Lichtbündel (5) senkrechte Meßebene (15) einem spitzen Winkel (α) mit der Meßpositionsebene (3) bildet.

13. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera oder die Kameras (6-9) stationär unterhalb der Rollebene (12) angeordnet sind.

14. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen (8, 9; 6, 7) von Kameras (6-9) vorgesehen sind, von denen die eine (6, 7) in Richtung des Lichtbündels (5) und die andere (8, 9) winklig dazu ausgerichtet ist und wobei für die winklig ausgerichtete Gruppe (8, 9) ein halbdurchlässiger Spiegel (16) (Strahlenteiler) im Lichtbündel (5) vorgesehen ist.

15. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Kameras (6-9) sog. CCD-Kameras vorgesehen sind.

16. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einem Rad (18) betätigte Schalteinrichtung (17) vorgesehen ist, die die Einrichtung spätestens dann, wenn ein Rad die Meßposition erreicht hat, aktiviert.

17. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede Beleuchtungseinrichtung (4) so angeordnet ist, daß sie dem ankommenden Rad (18) entgegen­ leuchtet.

18. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jede Beleuchtungseinrichtung (4) so angeordnet ist, daß sie dem ankommenden Rad nachleuchtet.

19. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10 und 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des planparallelen Lichtbündels zwischen Kamera (6-9) und Beleuchtungsein­ richtung (4) jeder Meßstrecke (1) ein vertikal zu diesen bewegliches, in einem Stützrollen­ träger (19) drehbar gelagertes Stützrollenpaar (20) zum drehbaren Abstützen jedes Rades (18) vorgesehen ist.

20. Einrichtung mindestens nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß Kamera bzw. Kameras (6-9) und Beleuchtungseinrichtung (4) am Stützrollen­ träger (19) angeordnet sind.

21. Einrichtung mindestens nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß Kamera bzw. Kameras (6-9) und Beleuchtungseinrichtung (4) relativ zum Stützrollenträger (19) mindestens vertikal be­ weglich und einstellbar sind.

22. Einrichtung mindestens nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß etwa mittig zwischen den Stützrollen (20) ein Prüf- oder Tastorgan (21) zur Ermittlung des Durchhanges des Rades (18) vorgesehen ist.

23. Einrichtung mindestens nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüf- oder Tastorgan (21) mit einer Stelleinrichtung (22, 23, 24, 25) zur Einstellung der Lage der Kamera bzw. Kameras (6-9) und der Beleuchtungseinrichtung (4) auf den Durchgang des Rades (18) verbunden ist.

24. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stützrollenträger (19) mit Stützrollenpaar (20) in Schienenlängsrichtung (26) beweglich ange­ ordnet ist und mindestens ein einem Rad (18) eines Radsatzes zugeordneter Stützrollenträger (19) eine Einrichtung (21) aufweist zur Erfas­ sung der Anhebeposition des Rades (18) und damit des Radsatzes.

25. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das planparallele Lichtbündel (5) über bild­ erhaltende Lichtleitfasern den Kameras (6-9) zugeführt wird.