DE102011111409B3 - Arrangement for determining degree of wear of grinding surface of grooved contact wire, has length measuring instrument that is inserted for determining degree of wear of grinding surface - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Anordnung und Verfahren zur Bestimmung des Verschleißgrades der Schleiffläche eines Rillenfahrdrahts, welcher in einer Stromschiene gehalten ist.The invention relates to an arrangement and method for determining the degree of wear of the grinding surface of a grooved-contact wire, which is held in a busbar.
Eine Deckenstromschiene ist eine Sonderbauform der Oberleitung. Sie kann beschrieben werden als eine starre Oberleitung und besteht aus einem langgestreckten Profil aus einer hochleitfähigen Metall-Legierung, worin ein Fahrdraht aus Kupfer eingeklemmt ist. Deckenstromschienen kommen u. a. bei beengten Platzverhältnissen zum Einsatz wie in Tunneln, in Fahrzeugbehandlungsanlagen oder unter Brückendecken.A ceiling busbar is a special design of the overhead line. It can be described as a rigid catenary and consists of an elongated profile of a highly conductive metal alloy in which a contact wire made of copper is clamped. Ceiling busbars come u. a. in confined spaces such as in tunnels, in vehicle treatment plants or under bridge decks.
Deckenstromschienen sind beispielsweise in der
Beim Befahren eines Tunnels oder eines anderen Bauwerkes, an dem eine Deckenstromschiene angebracht ist, kommt es häufig zu Störungen bei der Stromübertragung von der Oberleitungsanlage zum Pantographen des Fahrzeuges und damit zum Antriebsmotor des Fahrzeuges. Diese Störungen können auch zur Funkenbildung und zu Lichtbögen führen, die beispielsweise den Funkverkehr stören können. Um den störungsfreien Betrieb von Fahrdraht und Deckenstromschiene zu gewährleisten, sind in gewissen zeitlichen Abständen präventive und korrektive Maßnahmen auszuführen. Die Fahrdrahtabnutzung in der Stromschiene darf maximal bis zu 35% des Nennquerschnitts betragen.When driving on a tunnel or other structure to which a ceiling busbar is attached, there are often disturbances in the power transmission from the overhead contact line to the pantograph of the vehicle and thus to the drive motor of the vehicle. These disturbances can also lead to sparking and arcing, which can disturb the radio traffic, for example. In order to ensure the trouble-free operation of contact wire and overhead conductor rail, preventive and corrective measures must be carried out at certain intervals. The contact wire wear in the busbar must not exceed 35% of the nominal cross section.
Zur Kontrolle und Überwachung der Fahrdrahtabnutzung sind berührungslose optische Messverfahren bekannt. In der
Ausgehend von einer Deckenstromschiene nach
Die Aufgabe wird gelöst durch in dem Anordnungs- und in dem Verfahrensanspruch formulierten Merkmalen. Bevorzugte Ausführungsformen sind in entsprechenden Unteransprüchen dargestellt.The object is achieved by features formulated in the arrangement and in the method claim. Preferred embodiments are shown in corresponding subclaims.
Mit der Erfindung können Prüfung und Instandhaltungsmaßnahmen vorgenommen oder vorbereitet werden.With the invention testing and maintenance measures can be made or prepared.
Die Analysierung und Datierung der Verschleißrate am Fahrdraht in Deckenstromschienen ist sinnvoll und wichtig. Erstens kann eine Prognose zur Lebensdauer der Fahrleitung in Deckenstromschiene gemacht werden. Zweitens wird ein möglicher Anschliff der Deckenstromschiene verhindert. Drittens können unerwarteten Störung und Gefahren im Betriebsablauf verhindert werden. Viertens können die Kosten der Instandhaltung minimiert werden, durch rechtzeitige Beseitigung von gefährdeten Stellen. Für das Analysieren und Datieren der Fahrleitungsverschleißrate bietet die Erfindung einen entschiedenen Vorteil.The analysis and dating of the wear rate on the contact wire in ceiling busbars is useful and important. Firstly, a prognosis can be made on the service life of the overhead line in overhead conductor rail. Second, a possible beveling of the ceiling busbar is prevented. Third, unexpected disruption and hazards in the operation can be prevented. Fourth, the cost of maintenance can be minimized by timely removal of vulnerable sites. For analyzing and dating the catenary wear rate, the invention offers a decided advantage.
Wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist ein Längenmessinstrument, welches in einem als Doppelbügel ausgebildeten Halterahmen fixiert ist.An essential part of the arrangement according to the invention is a length measuring instrument, which is fixed in a holding frame designed as a double bracket.
Die Ausmessung der Schleiffläche eines Fahrdrahts erfolgt manuell, in dem das Längenmessinstrument mit dem Halterahmen an eine Referenzlage in der Stromschiene herangeführt oder herangelegt wird. Ein Messwert ergibt sich aus dem Abstand der Schleiffläche zur Referenzlage.The measurement of the grinding surface of a contact wire is carried out manually, in which the length measuring instrument with the holding frame is brought to or brought to a reference position in the busbar. A measured value results from the distance between the grinding surface and the reference position.
Der Messwert ist ein zusammengesetzter Wert, der sich aus folgenden Größen zusammensetzt: Typ und Durchmesser des Rillenfahrdrahts, insbesondere Lage der Fahrdrahtrillen in Bezug auf den Mittelpunkt des Rillenfahrdrahts; weithin noch Details der Stromschiene, insbesondere Dimensionen der Kragarme (Abstand der Oberseite der Kragarme, bzw. Abstand der Längsnut zur Spitze der Spannarme).The measured value is a composite value composed of the following parameters: type and diameter of the grooved-contact wire, in particular position of the contact-wire grooves with respect to the center of the grooved-contact wire; far still details of the busbar, in particular dimensions of the cantilever arms (distance between the top of the cantilevers, or distance of the longitudinal groove to the tip of the clamping arms).
Zur Ausmessung der Schleiffläche ist ein in einem als Doppelbügel ausgebildeter Halterahmen aufgenommenes und fixiertes mechanisches oder optisches Längenmessinstrument eingesetzt.For measuring the grinding surface, a mechanical or optical length measuring instrument accommodated and fixed in a holding frame designed as a double strap is used.
Der genannte Doppelbügel weist eine Querstrebe mit seitlich sich vorstreckenden Haltearmen auf.The said double bar has a cross strut with laterally extending holding arms.
An der Querstrebe befindet sich mittig in der Querstrebe eine Befestigungsöffnung zum Einbringen und Fixieren des Längenmessinstruments. Senkrecht zur Querstrebe erstrecken sich zwei Haltearme, und an den Vorderenden der Haltearme ist je einen Mess-Amboss zum Anlegen an eine an den Kragarmen der Stromschiene vorhandene als Nut oder Fläche ausgebildete Referenzlage vorhanden. Die Achse der Befestigungsöffnung liegt in der Symmetrieachse des Doppelbügels, so dass sich eine Mess-Strecke für das in der Befestigungsöffnung aufgenommene Längenmessinstrument ergibt, die parallel zu den Haltearmen ist und sich in Richtung auf die Vorderenden erstreckt.On the cross strut is located centrally in the cross strut a mounting hole for introducing and fixing the length measuring instrument. Perpendicular to the cross strut, two support arms extend, and at the front ends of the support arms is ever a measuring anvil for applying to a existing on the cantilevers of the busbar formed as a groove or surface reference position available. The axis of the attachment opening lies in the symmetry axis of the double bow, so that there is a measuring distance for that in the attachment opening taken longitudinal measuring instrument, which is parallel to the support arms and extending in the direction of the front ends.
In der Befestigungsöffnung soll das Messinstrument in definierbarer Position fixiert werden können. Die Befestigung kann auch eine Drehung des Messinstruments in Bezug auf den Doppelbügel erlauben.The measuring instrument should be able to be fixed in a definable position in the attachment opening. The attachment may also allow rotation of the gauge relative to the double bar.
Das Ausmessen der Schleiffläche wird im ausgeschalteten Zustand der Oberleitung durchgeführt. Die als Punktmessung ausgeführte Handmessung wird in fortlaufenden Abständen an der Stromschiene vorgenommen, wobei das Längenmessinstrument per Hand in Position gebracht wird.The measuring of the grinding surface is carried out in the switched-off state of the overhead line. The manual measurement, performed as a point measurement, is performed at continuous intervals along the busbar, with the length measuring instrument positioned by hand.
Am Ort der Messung sollte eine unverlierbare Markierung angebracht werden, so dass an diesem Ort eine Wiederholung der Messung nach gewisser Zeit möglich ist. Es müssen im Voraus die Abmaße der Deckenstromschiene und die des eingebauten Fahrdrahts bekannt sein. Die Mess-Genauigkeit eines Messgeräts sollte 0,01 mm betragen.At the place of measurement, a captive marking should be applied, so that in this place a repetition of the measurement after a certain time is possible. It must be known in advance the dimensions of the ceiling busbar and the built-in contact wire. The measuring accuracy of a measuring device should be 0.01 mm.
Die Erfindung kann in mehreren Ausführungsformen realisiert sein. Die im folgenden genannten Merkmale können einzeln oder gemeinsam erfindungsgemäß umgesetzt sein.The invention can be realized in several embodiments. The features mentioned below may be implemented individually or jointly according to the invention.
Als besondere Ausgestaltungen werden beansprucht:
Das Längenmessinstrument kann eine Mikrometerschraube, ein Feintaster (eine Messuhr) oder ein optisches Instrument oder Gerät, vorzugsweise auf Basis der Lasermessung sein. Feintaster sind Geräte mit einem in einem Gehäuse linear bewegbar gelagerten Messfühler.As special embodiments are claimed:
The length measuring instrument may be a micrometer screw, a fine button (a dial gauge) or an optical instrument or device, preferably based on the laser measurement. Fine switches are devices with a linearly movably mounted sensor in a housing.
Das Längenmessinstrument kann mit einem elektronischer Abgriff und mit einem elektronischer Speichermodul für den Messwert ausgebildet sein. Zur elektronischen Verarbeitung der Messwerte können diese auf einen Computer aufgespielt werden, um die Analyse durchzuführen.The length measuring instrument can be designed with an electronic tap and with an electronic memory module for the measured value. For the electronic processing of the measured values, these can be uploaded to a computer in order to carry out the analysis.
In der Befestigungsöffnung kann eins der erwähnten Messinstruments in definierbarer Position fixiert sein. Bei einer Ausführung, bei der an den Vorderenden der Haltearme die Mess-Ambosse als konvexes Element ausgebildet sind, wird der Doppelbügel von unten an die in der Stromschiene ausgebildeten Längsnuten (unter den Kragarmen) herangeführt. Die Betätigung kann mit einer Hand ausgeführt werden. Der Abstand der Mess-Ambosse ist identisch mit dem Abstand der beiden Längsnuten. Bei Einsatz einer Messuhr legt sich die Tastspitze der Messuhr an die Schleiffläche an, es kann ein Messwert abgelesen und/oder elektronisch herausgelesen werden.One of the mentioned measuring instruments can be fixed in a definable position in the fastening opening. In an embodiment in which the measuring anvils are formed as a convex element at the front ends of the holding arms, the double hoop is brought from below to the formed in the busbar longitudinal grooves (under the cantilevers). The operation can be carried out with one hand. The distance between the measuring anvils is identical to the distance between the two longitudinal grooves. When using a dial gauge, the probe tip of the dial gauge touches the grinding surface, a measured value can be read and / or read out electronically.
Bei Einsatz eines Laserlängenmessinstruments wird der Messwert ohne Berührung der Schleiffläche gewonnen. Die Messung kommt durch die Reflexion der Strahlen an der Schleiffläche zustande.When using a laser length measuring instrument, the measured value is obtained without touching the grinding surface. The measurement is due to the reflection of the rays at the grinding surface.
In der Ausführungsform der Anordnung, in der eine Mikrometerschraube eingesetzt wird, wird die Messspindel der Mikrometerschraube mit der Drehvorrichtung der Skalentrommel an die Schleifflächen des Fahrdrahts herangefahren. An der Längenskala wird der Messwert (Skalenwert) abgelesen.In the embodiment of the arrangement in which a micrometer screw is used, the measuring spindle of the micrometer screw is moved with the turning device of the scale drum to the grinding surfaces of the contact wire. The measured value (scale value) is read off the length scale.
Bei einer der bevorzugten Ausführungsform, bei der der Mess-Amboss als Haken ausgebildet ist, dienen die Haken zum Übergreifen und Anlegen auf die Oberfläche der Kragarme. Der Doppelbügel wird hierbei also nicht an die Längsnuten angelegt. Erfindungsgemäß werden zwei Varianten dieser Ausführungsform vorgeschlagen.In one of the preferred embodiments in which the measuring anvil is formed as a hook, the hooks serve to overlap and apply to the surface of the cantilevers. The double bow is thus not applied to the longitudinal grooves. According to the invention, two variants of this embodiment are proposed.
Eine erste Variante besteht darin, dass die Haken (Mess-Ambosse) starr an den Vorderenden der Haltearme angebracht sind. Hierbei ist die lichte Weite zwischen den an beiden Haken größer als der Außenmaß zwischen den Kragarmen. Die Mess-Anordnung lässt sich somit von unten an den Kragarmen vorbeiführen. Mit einer Drehung der Mess-Anordnung um die senkrechte Symmetrieachse kommt es zur Anlage der Haltearme an die Außenkanten der Kragarme und bei Absenken der Mess-Anordnung legen sich die Haken von oben auf die Oberseite der Kragarme, welches die Referenzlage für diese Mess-Anordnung bildet.A first variant is that the hooks (measuring anvils) are rigidly attached to the front ends of the support arms. Here is the clear width between the two hooks greater than the outer dimension between the Kragarmen. The measuring arrangement can thus lead past the cantilevers from below. With a rotation of the measuring arrangement about the vertical axis of symmetry it comes to rest the support arms to the outer edges of the cantilevers and when lowering the measuring arrangement, the hooks lay from above on the top of the cantilevers, which forms the reference position for this measurement arrangement ,
Eine zweite Variante der Mess-Anordnung besteht darin, dass die lichte Weite zwischen den beiden Haken kleiner ist als das Außenmaß zwischen den Kragarmen; allerdings ist die lichte Weite zwischen den Haltearmen hierbei immer noch größer als das Außenmaß zwischen den Kragarmen. Mindestens ein Mess-Amboss dieser Mess-Anordnung ist an dem Vorderende eines Haltearms um 90° drehbar ausgebildet. Der Mess-Amboss wird somit vor dem Heranführen an die Stromschiene um 90° abgeschwenkt, so dass die Mess-Anordnung an den Kragarmen ohne anzustoßen vorbeigeführt werden kann. Nach Rückdrehung der Mess-Ambosse in die Ausgangslage kann diese Mess-Anordnung auf die Oberseite der Kragarme aufgelegt werden.A second variant of the measuring arrangement is that the clear width between the two hooks is smaller than the outer dimension between the cantilever arms; However, the clear width between the support arms is still greater than the external dimensions between the cantilever arms. At least one measuring anvil of this measuring arrangement is designed to be rotatable by 90 ° at the front end of a holding arm. The measuring anvil is thus pivoted by 90 ° before approaching the busbar, so that the measuring arrangement can be passed to the cantilevers without bumping. After the measuring anvils have been turned back to the starting position, this measuring arrangement can be placed on top of the cantilevers.
Die Lagerung der drehbaren Mess-Ambosse kann mit einer Federrückstellkraft ausgerüstet sein, so dass die Rückdrehung der Mess-Ambosse nach Loslassen der Haken selbständig erfolgt.The bearing of the rotating measuring anvils can be equipped with a spring restoring force, so that the reverse rotation of the measuring anvils is carried out automatically after releasing the hooks.
Der Halterahmen kann mit einem Handgriff versehen sein. Das Heranführen der Mess-Anordnung an die Stromschiene zur Messung kann leicht mit einer Hand ausgeführt werden.The holding frame can be provided with a handle. The bringing of the measuring arrangement to the power rail for measurement can be carried out easily with one hand.
Die Messanordnung wird eingesetzt zu einem Verfahren zur Ausmessung der Schleiffläche eines Rillenfahrdrahts. Hierbei werden folgende Verfahrensschritte vorgenommen.
- – Heranschieben der Messanordnung an die Stromschiene,
- – Anlegen der Messanordnung an die Oberseite oder an die Unterseite der Kragarme,
- – Aufnehmen eines Abstands zwischen Tastspitze des mechanischen Längenmessinstruments und Schleiffläche des Rillenfahrdrahts, bzw. optische Abnahme des genannten Abstands mit einem optischen Längenmessinstrument,
- – Ableiten eines Abnutzungsgrads des Rillenfahrdrahts aus dem Messwert und aus Standardmaßen des Rillenfahrdrahts und der Stromschiene,
- – punktuelle Fortsetzung der Messung längs der Stromschiene und
- – Anbringen von unverlierbaren Markierungen am jeweiligen Messort an der Stromschiene, zur späteren Wiederholung der Messung am selben Ort, wodurch sich zeitliche Reihen der Abnutzung ermitteln lassen.
- - pushing the measuring arrangement to the busbar,
- - applying the measuring arrangement to the top or to the underside of the cantilevers,
- Picking up a distance between probe tip of the mechanical length measuring instrument and grinding surface of the grooved-contact wire, or optically decreasing said distance with an optical length-measuring instrument,
- Deriving a degree of wear of the grooved-contact wire from the measured value and from standard dimensions of the grooved-contact wire and the busbar,
- - Selective continuation of the measurement along the busbar and
- - Attaching captive markings at the respective measuring location on the busbar, for later repetition of the measurement at the same location, whereby temporal rows of the wear can be determined.
Wie schon erwähnt, ist der Messwert ein zusammengesetzter Wert, der sich aus folgenden Größen zusammensetzt: Typ und Durchmesser des Rillenfahrdrahts, Lage der Fahrdrahtrillen in Bezug auf den Mittelpunkt des Rillenfahrdrahts; weithin noch Details der Stromschiene, insbesondere Dimensionen der Kragarme (Abstand der Oberseite der Kragarme, bzw. Abstand der Längsnut zur Spitze der Spannarme). Bahnbetreiber setzen in der Regel genormte Rillenfahrdrähte und standardisierte Stromschiene ein. Aus den entsprechenden Norm- und/oder Datenblättern lassen sich ihre Abmessungen entnehmen und mit den Messwerten in Korrelation bringen.As already mentioned, the measured value is a composite value, which consists of the following parameters: type and diameter of the grooved-contact wire, position of the carriages grooves with respect to the center of the grooved-contact wire; far still details of the busbar, in particular dimensions of the cantilever arms (distance between the top of the cantilevers, or distance of the longitudinal groove to the tip of the clamping arms). Railway operators generally use standard grooved drive wires and standardized busbars. Their dimensions can be taken from the corresponding standard and / or data sheets and correlated with the measured values.
Figurenbeschreibungfigure description
Die Erfindung wird in mehreren Figuren mit verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt, welche im einzelnen zeigen:The invention is illustrated in several figures with different embodiments, which show in detail:
In
Die Stromschiene
Die längslaufenden Nuten dienen als Führung für eine bewegliche Fahrdrahteinlegevorrichtung, welche die Spann- und Klemmarme zum Einlegen des Fahrdrahtes auseinanderspreizt. Nach Installation des Fahrdrahts beleiben die Nuten offen und sind von unten zugänglich.The longitudinal grooves serve as a guide for a movable contact wire insertion device, which spreads the clamping and clamping arms for inserting the contact wire. After installation of the contact wire, the grooves are open and accessible from below.
Der Fahrdraht ist als Rillendraht ausgebildet. An der dem Stromabnehmer zugewandten Seite des Fahrdrahts bildet sich die Schleiffläche
Zur Ausmessung der Schleiffläche ist ein in einem Halterahmen aufgenommenes und fixiertes mechanisches oder optisches Längenmessinstrument eingesetzt.For measuring the grinding surface, a mechanical or optical length measuring instrument accommodated in a holding frame and fixed is used.
Die an den Kragarme
Die
Die Messstrecke
In
Die Messspindel
Die
In der
Für den Fall, dass die Lichte Weite B2 wenig größer ist als das Außenmaß
Bei einer Anordnung, bei der auf die Drehbarkeit verzichtet ist, und damit eine mögliche Messfehlerquelle durch das Spiel in den Drehgelenken vermieden wird, ist die lichte Weite B1 auf jeden Fall größer als das Außenmaß
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 44
- RillenfahrdrahtGrooved contact wire
- 66
- FahrdrahtrillenContact wire groove
- 88th
- Schleifflächegrinding surface
- 1010
- Stromschieneconductor rail
- 1111
- Symmetrieachseaxis of symmetry
- 1212
- Querträgercrossbeam
- 1414
- Spannarmeclamping arms
- 1616
- Klemmarmclamping arm
- 1818
- Spitzensharpen
- 2020
- Kragarmcantilever
- 2222
- Kragarm-OberseiteCantilever top
- 2424
- Außenmaß KragarmeExternal dimensions cantilevers
- 2626
- Unterseite mit längslaufender NutBottom with longitudinal groove
- 2828
-
Abstand Nuten, Abstand Mess-Ambosse
40.2 Distance grooves, distance measuring anvils40.2 - 3030
- Halterahmen (Doppelbügel)Holding frame (double hanger)
- 3131
- Symmetrieachseaxis of symmetry
- 3232
- Querstrebecrossmember
- 3434
- Befestigungsöffnungfastening opening
- 3535
- Haltearmeholding arms
- 3636
- Vorderendenfront ends
- B1B1
- lichte Weite zwischen den Hakenclear width between the hooks
- B2B2
- lichte Weite zwischen den Haltearmenclear width between the holding arms
- 40.140.1
- Mess-Amboss als HakenMeasuring anvil as a hook
- 40.240.2
- Mess-Amboss als konvexes Element (Rolle)Measuring anvil as a convex element (roll)
- DD
- Drehbarkeit des Mess-Ambosses um 90°Turnability of the measuring anvil by 90 °
- 4242
- Handgriffhandle
- 50'50 '
- Messuhrgauge
- 50''50 ''
- Lasermessgerätlaser measuring device
- 50'''50 '' '
- MikrometerschraubeMicrometer
- 5151
- Mess-StreckeMeasuring Range
- 5353
- Messbolzenplunger
- 5454
- Tastspitzeprod
- 5959
- Laserlichtlaser light
- 7070
- MessleitungMeasurement line
Claims (8)
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Legal Events
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R123 | Application deemed withdrawn due to non-payment of filing fee | ||
R409 | Internal rectification of the legal status completed | ||
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R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20121201 |
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