AT112153B - Vorrichtung zur Überwachung von Eisenbahnschienenstängen. - Google Patents

Description

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  Vorrichtung zur Überwachung von   Eispnbahuschienensträngen.   



   Die Kontrolle der Eisenbahnschienenstränge, wie sie mit den heute bekannten   Mitteln ausgeführt   werden kann, ist, wie die sich häufenden   Unglüeksfälle   und Anschläge zeigen, mangelhaft. 



   Die Erfindung betrifft eine Fernprüfmethode für   Schienenstränge unter Verwendung mechanischer   Schwingungen.   Schienenstränge   besitzen vom   sehwingungstechnischen   Standpunkt aus in allen Fällen elastische Eigenschaften und   Masseneigensehaften   in solchem   Masse,   dass sie im allgemeinen für   Sehwin-   
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 gewendeten Energie auf eine grössere oder geringere Entfernung, wobei jeder verlaschte Stoss eine gewisse dämpfende Wirkung auf die sich ausbreitende Schwingung ausübt. 



   Man kann daher annehmen, dass von der Energie des genannten erregenden Systems bei Schienensträngen von normaler Beschaffenheit pro   km   bzw. pro 10   krn   ein ganz bestimmter Betrag durch Dämpfung 
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 stimmt, so kann man natürlich bei neuerlichen Versuchen, bei denen etwa eine Messung wesentlich grössere Verluste ergeben wird, den Schluss ziehen, dass die Verlaschung des   zwisehenliegenden   Schienenstranges ganz allgemein oder an einer einzelnen Stelle eine entsprechende Verschlechterung erfahren hat bzw. man kann bei völligem Ausbleiben der abgesandten Schwingungen auf eine Unterbrechung des Sehienenstranges   schliessen.   



   Nach dieser neuen der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis ist es somit nur nötig, einen Schienenstrang an einer beliebigen Stelle durch an sich bekannte Mittel zu Schwingungen anzuregen, die in den Bereich der Tonskala fallen und an einer weit entfernten Stelle ebenfalls durch an sich bekannte Mittel, Telephon, Mikrophon, Relais oder Registrier-Instrumente, diese Schwingungen aufzunehmen, um aus der wechselnden Lautstärke bzw. den aufgenommenen Energiequantitäten auf den mechanischen Zustand   des zwisehenliegenden Schienenstranges schliessen zu können.

   Die Feinfühligkeit der angewendeten   Empfangsmittel, die mit Lautverstärkern bekannter Art ausgerüstet sein können, einerseits und die Möglichkeit anderseits ein Kilowatt und mehr Energie ohne Gefahr zur Sehwingungserregung verwenden zu können, gestatten den Bereich der Entfernungen so zu wählen, wie es vom betriebstechnischen Standpunkt aus erwünscht sein kann. Dass ein solches Überwachungssystem erstens ein dauernd klares Bild über den Zustand der   Verlaschung   der zwischenliegenden Strecke und zweitens eine auffällige Registrierung an der Empfangsstelle im Gefolge haben muss, wenn etwa durch Beseitigung auch nur einer Lasche eine Unterbrechung des Gesamtstranges eintritt, die in bekannter Weise durch Signale angezeigt werden kann,   dürfte ohne weiteres verständlich sein.

   Denn die Erregerenergie als auch die Empfindlichkeit der Empfangs-   anordnung kann in jedem Falle konstant gehalten werden und die relativ geringe Dämpfung des einzelnen Stosses wächst bis 00, wenn die Lasche gelöst wird. 



   Es ist sogar anzunehmen und kann bei normalen Entfernungen von Laschen genügend oft ausprobiert werden, dass die immerhin einige Minuten dauernde Abmontierung einer Lasehe sich deutlich als solche im akustischen Empfänger verfolgen und erkennen lässt, dass also im Gefahrsmoment sofort entsprechend Massnahmen ergriffen werden können. 

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   Auf relativ kleine Entfernungen können die akustischen Signale mit entsprechend einfacheren Hilfsmitteln und selbst durch Ohranlegen in an sich bekannter Weise wahrgenommen werden. Es dürfte vorteilhaft sein, einen sich zwischen den Stationen A und B ausdehnenden Strang so zu kontrollieren, dass man von A aus beispielsweise mit 30.000, von B aus mit 40.000 Schwingungen erregt. Beide Schwingungen lassen sich zeitlich durch   Zeichengebung   oder akustisch durch Tonfilter, Monotelephone oder andere bekannte Mittel voneinander scheiden. 



   Da die vorliegende Anordnung auf akustische Erregung des   Schieneiistrunges   reagiert, so muss auch das   Geräusch   eines über den betreffenden Schienenstrang fahrenden Eisenbahnzuges im Aufnahme- apparat feststellbar sein u. zw. wird sich das auf diese Weise hervorgerufene Geräusch dem verhältnismässig hohen und reinen Sinuston überlagern. Man kann also auch den fahrenden Zug quasi von der Ferne her überwachen und auf der Strecke bestimmen. 



   Die Erregung der mechanischen Schwingungen kann in bekannter Weise sowohl elektrisch unter Verwendung einer magnetischen losen Kopplung, als auch mechanisch unter Verwendung einer der be-   kannten   mechanischen Koppelarten (elastische Kopplung, Massenkopplung, Widerstandskopplung, Zeitkopplung) erfolgen. 



   Der Bereich der anwendbaren Schwingungen erstreckt sich, soweit akustisch wirkende Empfänger benutzt werden sollen, über die gesamte Tonskala. Es ist aber auch möglich, noch mit Schwingungen zu arbeiten, für die das Ohr nicht   unmittelbar   empfänglich ist. 



   Bei Ausführung von Streckenarbeiten kann die durch den Schienenstrang dauernd übertragene mechanische Schwingung zur unmittelbaren Kontrolle der   ausgeführten Arbeiten,   insbesondere der Güte der Stossverbindungen ausgenutzt werden. Ferner kann auch in diesem Falle ein herannahender Zug schon auf grössere Entfernung überwacht und hienach die vorzunehmenden Arbeiten eingerichtet werden. 



   Fig. 1 zeigt die beispielsweise Ausführung eines Generators zur Erregung mechanischer Schwin-   gunges   auf mechanischem Wege. Fig. 2 und 3 zeigen Beispiele für die Ausbildung des erregenden Teiles eines derartigen Generators. Fig. 4 zeigt die beispielsweise Ausführung eines Generators zur Erzeugung mechanischer Schwingungen auf elektromagnetischem Wege. Fig. 5 zeigt eine   Empfangsanordnung   zur Aufnahme mechanischer, durch einen Schienenstrang weitergeleiteter, Schwingungen. 



   In Fig.   l beudetet. ! eine Eisenbahnschiene, die mit   ihrer   Nachbarschiene   durch Laschen 2 verbunden ist. Die Erregung des Schienenstranges erfolgt erfindungsgemäss dadurch, dass ein Schwingungserreger 6 in an sich bekanter Weise ein schwingungsfähiges, ans Masse      und einem elastischen Mittel 4 bestehendes Gebilde in Schwingungen von hoher Frequenz und kleiner Amplitude versetzt, die durch die Masse   3   auf den Schienenstrang übertragen werden.

   Die Frequenz kann so gewählt werden, dass sie in die durch das menschliche Ohr wahrnehmende Tonskala fällt, sie kann aber auch hoher liegen als die Tonskala, so   dass sienur durch entspreehendeEmpfangsapparate   in bekannter Weise aufgenommen oder registriert wird. 
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   unter   Zwischenschaltung eines nachgiebigen Mittels 8 in eine der   Eigenperiode   des   schwingungsfähigen   Systems 4, 5 entsprechenden Umlaufzahl gesetzt. 



   Fig. 3 zeigt eine andere der vielen möglichen mechanischen Erregungsvorrichtungen. Die Masse 5 des   schwingungsfähigen   Systems wird-von den an der in der Pfeilrichtung angetriebenen Scheibe 21 sitzenden beweglichen Hebeln 22 angeschlagen, wodurch eine sogenannte   Stossèrregung   zustande kommt. 



   In Fig. 4 ist die Erregung des Schienenstranges unter Benutzung der ebenfalls an sich bekannten elektromagnetischen   Erregungsmethode   zur Darstellung gebracht. Die zwei Massen 3 und 5 sind hier durch ein ineinander gestecktes, als elastisches Mittel dienendes Röhrensystem miteinander verbunden. 



  Die Masse 5, welche auf diese Weise in die Nähe der Masse 3 zu liegen kommt, trägt   ein Elektrosystem ?,   welches mit Wechselstrom von entsprechender Periode beschickt, das   schwingungsfähige   Gebilde 4, 5 in mechanische   Schwingungen   versetzt. Hiebei macht die grössere Masse   a     die kleinere Schwingungs-   amplitude, die infolge der Verbindung dieser Masse mit der Schiene   1   bei dem Schienenstrang auf diese übertragen wird. 



   Fig. 5 zeigt eine beispielsweise Anordnung zur Aufnahme der Schwingungen an entfernter Stelle.
Die auf die Schiene 1 übertragenen mechanischen Schwingungen werden durch Vermittlung der Laschen 2 auf die Nachbarschiene, von dieser auf die nächste usw. fortgeleitet und erfahren durch die   Dämpfung   jeden einzelnen Laschenpaares eine gewisse   Abschwächung,   die um so grosser wird, je schlechter die Verlaschung ausgeführt ist. Immerhin kann bei der Empfindlichkeit der Empfangsapparate in einem 
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 noch belastet werden   kann, efn Prozentsatz. der Schwingungsenergie durch   einen durch Leitungen 18 damit verbundenen Empfänger 20 unter eventueller Verwendung einer lokalen   Verstärkeranordnung 19   in bekannter Weise aufgenommen werden. 



   Die Apparatur kann so eingerichtet sein, dass beim Überschreiten einer bestimmten zulässigen Dämpfung der Laschen besondere akustische oder optische Signale abgegeben werden, die das überwachende Personal zur Ausserbetriebsetzung der Strecke veranlassen oder es kann auch durch Relais in diesem Falle die betreffende Strecke automatisch abgeschaltet werden.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Vorrichtung zur Überwachung von Eisenbahnschienensträngen, bestehend aus einem an einer Schiene des zu überwachenden Stranges befestigten Erreger mechanischer Schwingungen und einem oder mehreren an dem zu Überwachenden Schienenstrang in einem Abstand vom Erreger befestigten oder angelegten Empfänger zur Aufnahme der vom Erreger durch den Schienenstrang an den Empfänger gelangenden mechanischen Schwingungen.

   2. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem zu überwachenden Schienenstrang operativ verbundene Erregermechanismus mit Mitteln versehen ist, die eine Konstanz der Erregerenergie gewährleisten.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zu überwachende Schienenstrang mit Erregermechanismen operativ verbunden ist, die mit Mitteln ausgerüstet sind, mechanische Schwingungen in zeitlich charakteristischen Abständen, z. B. Morsealphabet, zu erzeugen.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Schienenstrang operativ verbundene Erreger mechanischer Schwingungen mit Mitteln ausgerüstet ist, die eine in die Tonskala fallende Erregerfrequenz zulassen.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zu überwachende Schienenstrang mit Erregermeehanismen mechanischer Schwingungen verbunden ist, die geeignet sind, den zu überwachenden Schienenstrang in Zeitabständen oder gleichzeitig mit mechanischen Schwingungen verschiedener Frequenz zu erregen.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger mit Anzeigeoder Registriervorrichtungen eingerichtet ist, die den jeweiligen Dämpfungsbetrag des zu überwachenden Schienenstranges anzeigen oder aufzeichnen.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige-oder Registriervorrichtungen des Empfängers mit den Signal-oder Blockeinrichtungen der Strecke in der Weise verbunden sind, dass die Überschreitung eines bestimmten Dämpfungsbetrages zur Blockierung der Strecke führt oder die Strecke selbsttätig blockiert.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 1 b's 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem zu überwachenden Schienenstrang verbundene Empfänger mit Anzeige-oder Registriermitteln ausgerüstet ist, die geeignet sind, sowohl die durch den Erreger maschinell erregten mechanischen Schwingungen als auch die durch einen fahrenden Zug in dem Schienenstrang erzeugten mechanischen Erschütterungen anzuzeigen, so dass gleichzeitig mit der Kontrolle des betreffenden Schienenstranges auch auf den Standort des fahrenden Zuges geschlossen werden kann.

   9. Vorrichtung zur Überwachung von Eisenbahnschienensträngen, bestehend aus einem oder mehreren über ein lose koppelndes Mittel mit dem zu überwachenden Schienenstrang verbundenen Erregermechanismen mechanischer Schwingungen, wobei das lose koppelnde Mittel auf mechanischem Wege durch elast'sche Kopplung, Massenkopplung (Unbalance), (Wuehtmasse), Widerstandskopplung oder Zeitkopplung (Stosskopplung), auf elektrischem Wege durch magnetische-, kapazitive-oder Widerstandskopplung Energie in mechanisch schwingender Form auf den Schienenstrang zu übertragen vermag, und einem oder mehreren in einem gewissen Abstande von dem Erreger an dem zu überwachenden Schienenstrang befestigten oder angelegten Empfänger mechanischer Schwingungen, geeignet,

   von dem Erreger oder einem fahrenden Zug im Sehienenstrange erzeugte mechanische Schwingungen anzuzeigen und Dämpfungs-und Frequenzdifferenzen der Schwingungen erkennen zu lassen.