AT413114B - Einrichtung zur messung der absenkung bzw. setzung des gleisoberbaues von eisenbahngleisen - Google Patents

Description

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  Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung der Absenkung bzw. Setzung des Gleisoberbaues von Eisenbahngleisen mit einem die Höhenlage des Gleisoberbaus relativ zu einem ortsfesten Teil messenden Sensor. 



  Bei Eisenbahngleisen dient der Gleisoberbau als Fahrbahn, wobei er die Lasten der Eisenbahnfahrzeuge auf den Unterbau übertragen und die Eisenbahnfahrzeuge führen soll. Der Oberbau besteht hierbei aus Schienen, Schwellen und der Bettung, wobei die Bettung zumeist als Schotterbett ausgebildet ist. Die Bettung ist nun unter dem Einfluss der rollenden Last Setzungen unterworfen, sodass örtliche Absenkungen der Schienen gemeinsam mit den Schwellen zu beobachten sind. Derartige Absenkungen sind aus Sicherheitsgründen jedoch unerwünscht und es muss daher eine laufende Kontrolle des Gleises vorgenommen werden, um Instandhaltungsmassnahmen, wie beispielsweise das Nachstopfen des Gleises, rechtzeitig zu veranlassen. 



  Einrichtungen zur Messung der Senkung der Schwellen von Eisenbahngleisen sind bereits bekannt geworden. Beispielsweise zeigt die DE PS 816440 eine mechanische Einrichtung bestehend aus einem ersten Teil, der unter der Einwirkung der lotrechten Verschiebung der Schwelle oder der Schiene lotrecht verstellbar ist und einem zweiten gegenüber dem Schotterbett feststehenden Teil, wobei die Verstellung des verschiebbaren Teiles gegenüber dem festen Teil durch einen Schieber oder ein System von Schiebern gemessen wird. Eine derartige Einrichtung hat jedoch den Nachteil, dass als Bezugspunkt für die Messung der Absenkung der Schwellen die Oberfläche des Schotterbettes herangezogen wird, sodass die Setzung des Schotterbettes selbst, welche beispielsweise durch eine Verdichtung des Schotterbettes hervorgerufen werden kann, nicht erfasst wird.

   Zudem ist die Messgenauigkeit dieser Einrichtung einer Reihe von externen Einflüssen unterworfen, wie beispielsweise die durch Umwelteinflüsse hervorgerufene Veränderung der Schotterbettoberfläche am Mess- bzw. Bezugspunkt, sodass bestenfalls Relativverschiebungen der Schwelle beim Überfahren der rollenden Last keinesfalls aber absolute Werte gemessen werden können. 



  Weiters sind Einrichtungen bekannt geworden, bei welchen mit Hilfe von Extensometern die Spannungen im Untergrund gemessen werden und daraus die Setzungsbewegungen errechnet werden. In dem deutschen Gebrauchsmuster DE 29620261 U1 ist darauf aufbauend eine Vorrichtung zur Überwachung von Bodensetzungen bekannt geworden, welche grossflächige Messungen mit einer Vielzahl von im Erdboden in wenigstens zwei voneinander verschiedenen Richtungen verlegten Leitungen vornimmt, wobei in einer Auswerteeinrichtung aus der Änderung der Leitfähigkeit der Leitungen ein Höhenprofil errechnet und die Bodensetzungen ermittelt werden. 



  Aus der EP 962 747 A2 ist eine Einrichtung zur berührungslosen Erfassung des Kippens von Schienen mit Hilfe eines berührungslos arbeitenden Lasersensors, der mit dem Gleisunterbau verbunden ist und die Entfernung zu Reflektoren misst, welche an den Schienen angebracht sind, bekannt geworden. 



  Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab eine Einrichtung zur Messung der Absenkung bzw. Setzung des Gleisoberbaues von Eisenbahngleisen zu schaffen, welche in einfacher Art und Weise in bestehende Diagnosesysteme zur Uberwachung des Zustandes eines Gleises integriert werden kann und eine kontinuierliche Messung der Absenkung bzw. Setzung des Gleises ermöglicht und deren in einer Auswerteschaltung gesammelten Messdaten Wartungsintervalle festlegen lassen. Zu diesem Zweck muss die Überwachungseinrichtung in der Lage sein nicht nur momentane Ansenkungen beim Überfahren des jeweils überwachten Gleisabschnittes zu erfassen, welche durch eine reversible elastische Verformung des Oberbaues hervorgerufen werden, sondern insbesondere auch dauerhafte und irreversible Absenkungen, welche über einen längeren Zeitraum auftreten. 



  Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im Wesentlichen darin, dass der Sensor als induktiver Abstandsensor ausgebildet ist, welcher mit einem ortsfesten Teil des Gleisunterbaus 

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 starr verbunden ist und mit einer mit den Schienen oder den Schwellen verbundenen Bedämpfungsplatte als Messobjekt zusammenwirkt. Dadurch, dass nun der Abstandsensor mit dem ortsfesten Teil des Gleisunterbaues starr verbunden ist, wird ein absoluter Bezugspunkt für die Messung der Absenkung des Gleisoberbaues herangezogen, welcher eine Vergleichbarkeit der ermittelten Abstandsmesswerte über einen längeren Beobachtungszeitraum hinweg gewährleistet. Der Gleisunterbau hat hierbei die Funktion eines Fundamentes für das Eisenbahngleis und definiert als ortsfester und in seiner Lage unveränderlicher Punkt den Bezugspunkt für die Messung der Absenkung bzw.

   Setzung des Gleisoberbaues. Dadurch können mit der erfindungsgemässen Einrichtung nicht nur temporäre Absenkungen, beispielsweise in Form von Durchbiegungen der Schienen oder der Schwellen, erfasst werden, sondern auch dauerhafte Absenkungen des Gleises, welche beispielsweise durch eine Setzung bzw. Verdichtung des Schotterbettes verursacht werden. 



  Dadurch, dass erfindungsgemäss ein berührungslos arbeitender Abstandsensor, nämlich ein induktiver Sensor, vorgesehen ist, wird eine nachträgliche Montage am bestehenden Bahnkörper oder an bestehenden Weichenanlagen erleichtert, wobei zusätzlich auch die Störanfälligkeit im Vergleich zu mechanisch arbeitenden Abstandsmesseinrichtungen verringert wird. Dadurch, dass der Abstandsensor am ortsfesten Teil des Gleisunterbaues starr verbunden ist, kann der Abstandsensor an einem geschützten Ort untergebracht und die Verlegung der Stromversorgungs- oder Signalkabel erleichtert werden. Auf diese Art und Weise wird der Abstandsensor stationär und ortsfest gelagert, sodass seine Funktionstüchtigkeit nicht durch die Vibrationen oder Absenkungen während des Überfahrens der rollenden Last beeinträchtigt wird.

   Ein besonders robuster Abstandsensor wird hierbei dadurch erreicht, dass der Sensor erfindungsgemäss als induktiver Sensor ausgebildet ist und mit einer mit den Schienen oder den Schwellen verbundenen Bedämpfungsplatte als Messobjekt zusammenwirkt. Dadurch werden zuverlässige Messergebnisse erzielt, welche auch nicht durch Witterungseinflüsse, wie zum Beispiel zwischen Sensor und Bedämpfungsblech gelangendes Laub oder Schnee, beeinträchtigt werden. 



  Die Bedämpfungsplatte kann hierbei am Gleisoberbau, dessen Absenkung bzw. Setzung gemessen werden soll, mit den Schienen oder den Schwellen verbunden sein, wobei im Bereich einer Weiche bevorzugt eine Anordnung am Gehäuse des Weichenantriebes erfolgen kann. 



  Wie bereits erwähnt dient als Bezugspunkt zur Abstandsmessung der ortsfeste Gleisunterbau, welcher die Funktion des Fundamentes für den Oberbau übernimmt. Gemäss einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemässen Einrichtung ist der Sensor daher an einem betonierten Fundament und im Bereich einer Weiche insbesondere an dem Fundament einer Weichengrube angeordnet. 



  Um nun eine kontinuierliche Überwachung eines Eisenbahngleises in einer zentralen Kontrollstation vorzunehmen, ist bevorzugt der Sensor mit einer Auswerteeinrichtung verbunden, in welcher die vom Sensor während des Befahrens des Gleises kontinuierlich gelieferten Abstandsmesswerte gespeichert und ausgewertet werden. In einer derartigen Auswerteeinrichtung können die von einer Mehrzahl von Messeinrichtungen an mehreren Messpunkten gelieferten Daten zusammengefasst werden, sodass der Zustand des Gleises bzw. des Schotterbettes über einen längeren Gleisabschnitt laufend beurteilt werden kann. Die Art der Auswertung kann hierbei den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden, wobei beispielsweise ein fixer Grenzwert für die maximal zulässige Absenkung bzw. Setzung des Gleisoberbaues vorgegeben werden kann und bei Überschreiten dieses Grenzwertes ein Warnsignal ausgegeben wird.

   Gemäss einer bevorzugten Weiterbildung weist die Auswerteeinrichtung einen Minimalwertspeicher auf, in welchem der beim Befahren des Gleises ermittelte kleinste Wert des Abstandes gespeichert wird, wobei Änderungen des gemessenen kleinsten Wertes, sowie wenigstens ein Grenzwert für den kleinsten Abstand, miteinander verglichen werden und bei Überschreiten dieses Grenzwertes ein Wartungssignal generiert wird. Bei dieser Art der Auswertung ist eine Trenderkennung bezüglich der Absenkung bzw. Setzung des Gleisoberbaues möglich, sodass die Wartungsintervalle zum Nachstopfen des Gleises in einfacher Art und Weise festlegbar sind und Instandhaltungsmassnahmen getroffen werden können, bevor die Sicherheit beim Befahren 

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 des betreffenden Gleises nicht mehr gewährleistet ist.

   Die erfindungsgemässe Einrichtung ermöglicht somit eine zentrale und kontinuierliche Kontrolle des Zustandes eines Eisenbahngleises, ohne dass gesonderte Prüffahrten notwendig wären, welche den laufenden Betrieb stören würden. 



  Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser ist beispielhaft der Einbau der erfindungsgemässen Einrichtung im Bereich einer Weiche gezeigt. Das Fundament der Weichengrube ist mit 1 bezeichnet und dient als unveränderlicher und ortsfester Bezugspunkt für die Messung des Abstandes des am Fundament 1 angeordneten induktiven Sensors 2 vom Gleisoberbau. Der Gleisoberbau ist hierbei während der Überfahrt der rollenden Last Bewegungen gemäss dem Doppelpfeil 3 und langfristig einer Setzung gemäss dem Pfeil 4 unterworfen. Mit dem Oberbau ist im Bereich der Weiche nun starr der Weichenantrieb 5 verbunden, welcher beispielsweise in einer Trogschwelle fest verankert ist, sodass auch der Weichenantrieb 5 sich entsprechend den Pfeilen 3 und 4 mitbewegt.

   Mit dem Weichenantrieb 5 ist nun ein Bedämpfungsblech 6 starr verbunden, welches mit dem induktiven Sensor 2 zusammenwirkt, sodass der Sensor 2 einen vom Abstand a abhängen Sensorstrom liefert. 



  Patentansprüche : 1. Einrichtung zur Messung der Absenkung bzw. Setzung des Gleisoberbaus von Eisenbahn- gleisen mit einem die Höhenlage des Gleisoberbaus relativ zu einem ortsfesten Teil mes- senden Sensor, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor als induktiver Abstandssensor (2) ausgebildet ist, welcher mit einem ortsfesten Teil (1) des Gleisunterbaus starr verbun- den ist und mit einer mit den Schienen oder den Schwellen verbundenen Bedämpfungs- platte (6) als Messobjekt zusammenwirkt.

Claims (1)

1. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messobjekt (6), insbe- sondere die Bedämpfungsplatte, am Gehäuse des Weichenantriebs (5) angeordnet ist.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) an einem betonierten Fundament, insbesondere dem Fundament (1) einer Weichengrube, an- geordnet ist.

   4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) mit einer Auswerteeinrichtung verbunden ist, in welcher die vom Sensor (2) während des Be- fahrens des Gleises kontinuierlich gelieferten Abstandsmesswerte gespeichert und ausge- wertet werden.

   5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung einen Minimalwertspeicher aufweist, in welchem der beim Befahren des Gleises ermittelte kleinste Wert des Abstandes gespeichert wird, dass Änderungen des gemessenen kleins- ten Wertes sowie wenigstens ein Grenzwert für den kleinsten Abstand miteinander vergli- chen werden und dass bei Überschreiten dieses Grenzwertes ein Wartungssignal generiert wird.