DE1459606B1 - Einrichtung zum Überwachen der H¦henlage eines Gleises beim Ausrichten des Gleises der H¦he nach - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Überwachen der Höhenlage eines Gleises beim Ausrichten des Gleises der Höhe nach mit einem Empfänger, der sich im bereits ausgerichteten Gleisbereich über einem der beiden Schienenstränge befindet, mit einem Sender, der sich im noch nicht ausgerichteten Gleisbereich befindet und ein auf den Empfänger gerichtetes Strahlenbündel aussendet, und mit einer zwischen Sender und Empfänger befindlichen Blendenvorrichtung, die näher am Empfänger als am Sender über demselben Schienenstrang wie der Empfänger angeordnet ist und beim Anheben dieses Schienenstrangs mit aufwärts bewegt wird und dabei den Empfänger abdeckt, und ferner mit einem zweiten Empfänger und einer zweiten Blendenvorrichtung, die über dem zweiten Schienenstrang jeweils neben dem ersten Empfänger bzw. der ersten Blendenvorrichtung angeordnet sind.

Bei bekannten derartigen Einrichtungen zur Überwachung der Höhenlage von Eisenbahngleisen ist so über jedem der beiden Schienenstränge jeweils eine Funktionsgruppe aus einem in Längsrichtung des Gleises zu bewegenden Sender, der einen etwa in Längsrichtung des Schienenstrangs verlaufenden Strahl aussendet, einer der Höhenlage der Schiene folgende Blendenvorrichtung und einem Empfänger vorgesehen.

Bei einer dieser bekannten Einrichtungen arbeiten beide Funktionsgruppen gleichzeitig, dabei aber jeder Sender nur mit dem Empfänger zusammen, der über demselben Schienenstrang wie der Sender liegt. Es werden somit durch die zwei Strahlenbündel zwei Bezugsraten gebildet, von denen jede über einem der beiden Schienenstränge verläuft. Wenn bei dieser Betriebsweise die beiden Sender sowie die beiden Empfänger in ihrer gegenseitigen Höhenlage unabhängig voneinander sind, wird jeder Schienenstrang unabhängig von dem anderen Schienenstrang überwacht. Eine Überwachung der Gleislage unter Einschluß der Querneigung erfolgt dann nicht, was zwangläufig zu Querneigungsfehlern des ausgerichteten Gleises führen wird. Auch wenn vor Beginn jeder Messung die beiden Sender unter Zuhilfenahme eines Pendels od. dgl. auf eine zuvor festgelegte gegenseitige Höhenlage eingestellt werden, können Querneigungsfehler nicht ganz vermieden werden, da die Empfänger bei der bekannten Einrichtung zwar auf dem bereits ausgerichteten Gleis abgestützt sind, dieses jedoch wegen ungenauen Hebens oder Stopfens noch Querneigungsfehler aufweisen kann, die zu einer fehlerhaften Höhenlage der Empfänger führen. Aus diesem Grunde ist an der Blendenvorrichtung ein Kontrollpendel vorgesehen, damit von dort nach visueller Feststellung eines Querneigungsfehlers dieser individuell durch Handsteuerung eines Hebers ausgeglichen werden kann.

Daher ist bei einer anderen der bekannten Einrichtungen vorgesehen, daß jeweils nur eine der beiden Funktionseinheiten aus Sender, Blendenvorrichtung und Empfänger, und zwar diejenige, die sich über dem Bezugsschienenstrang befindet, in Betrieb ist und daß die Querneigung des Gleises im Bereich der Blendenvorrichtung in bekannter Weise durch ein auf die Querneigung des Gleises ansprechendes Schwerkraftpendel od. dgl. selbsttätig bestimmt wird, von dem auch die Stellgrößen für Gleishebe- und Stopfvorrichtungen abgeleitet werden. Dieses Schwerkraftpendel weist beispielsweise einen Quecksilber-Schalter auf und schaltet die zugeordneten Gleishebe- und Stopfvorrichtungen ab, wenn auch der zweite Schienenstrang in die gleiche Höhenlage wie der Bezugsschienenstrang oder in eine andere Sollhöhenlage gebracht worden ist. Die hohe ArbeitsgeschwindigkeitmodernerGleishebevorrichtungen macht eine sehr hohe Empfindlichkeit des im Bereich der Gleishebe- und Stopfvorrichtung angeordneten Pendels erforderlich. Hinzu kommt, daß es sehr robust wegen der Nähe der Hebe- und insbesondere Stopfwerkzeuge sein muß. Dies macht es teuer. Trotzdem kommt es verhältnismäßig häufig zu Ausfällen. Es sind auch andere Geräte hoher Empfindlichkeit bekannt, mit denen die Querneigung feststellbar ist und mit denen die Hebe-und Stopf vorrichtungen gesteuert werden können, doch sind auch diese sehr bauaufwendig und teuer. Nachteilig an dieser Meßanordnung ist noch, daß das Querneigungsmeßgerät während des Hebens und Stopfens des Bezugsschienenstrangs ständig verstellt wird und daher eine abhängige Nachlaufmessung macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend " auszugestalten, daß eine durch die zwischen Sender und Empfänger festgelegte Bezugsgerade gehende und stets in Querrichtung zum Gleis waagerechte Bezugsebene festgelegt werden kann, die auch durch unterschiedliche Höhenlage der Schienenstränge, insbesondere in Kurven, nicht verwunden oder gekippt wird, so daß ihr gegenüber die Querneigung des Gleises fehlerfrei bestimmt werden kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Sender zur Verwendung kommt, der ein breites, beide Empfänger treffendes Strahlenbündel aussendet, daß eine Vorrichtung zum motorischen Höhenverstellen des zweiten Empfängers angeordnet ist und daß Steuermittel vorgesehen sind, welche die Höhenverstellvorrichtung selbsttätig derart steuern, daß der zweite Empfänger in der gleichen Höhenlage gehalten wird, in der sich der erste Empfänger befindet.

Es sind also nur drei Bezugspunkte für die quer zum Gleis waagerecht gehaltene Bezugsebene vorge- | sehen. Sie werden gebildet durch den vor den Blendenvorrichtungen aufgestellten Sender, der beispielsweise auf einem Hochpunkt im Gleisverlauf angeordnet werden kann und die beiden sich hinter den Blendenvorrichtungen im bereits ausgerichteten Gleisbereich befindenden Empfänger. Dadurch ist die Bezugsebene, gegenüber der die Höhenlage beider Schienen ermittelt wird, stets genau bestimmt und kann nicht verwunden werden.

Durch die Festlegung der Bezugsebene durch nur drei Bezugspunkte, von denen nur einer im noch nicht ausgerichteten Gleisbereich liegt und die beiden anderen in gleicher Höhenlage gehalten sind, wird die Reproduktion einer Querneigung des Gleises durch die Bezugsebene vermieden und die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht.

Weiterhin bietet die Einrichtung nach der Erfindung gegenüber der an zweiter Stelle genannten bekannten Einrichtung den Vorteil, daß für die Höhenverstellvorrichtung des zweiten Empfängers keine hochempfindlichen, robusten und insbesondere sehr schnell ansprechenden Steuermittel erforderlich sind, weil die auf gleicher Höhenlage zu haltenden Empfänger im ausgerichteten Gleisbereich liegen, in dem

sie keinen starken Winkelbewegungen ausgesetzt sind. Außerdem können beim Arbeiten mit einer stabilen Bezugsebene beide Schienenstränge gleichzeitig überwacht und beim Heben und Stopfen in ihre Solllage gebracht werden, weil nicht erst nach Feststellung der Höhenlage des Bezugsschienenstrangs ihm gegenüber die Querneigung bzw. relative Höhenlage des anderen Schienenstrangs ermittelt werden muß. Dies bringt gegenüber einer solchen Arbeitsweise eine erhebliche Arbeitsbeschleunigung mit sich.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn dem ersten Empfänger ebenfalls eine Vorrichtung zu seiner motorischen Höhenverstellung zugeordnet ist, die durch die Steuermittel selbsttätig so gesteuert werden kann, daß der erste Empfänger in der gleichen Höhenlage gehalten wird, in der sich der zweite Empfänger befindet, um Freiheit in der Wahl des Bezugsschienenstrangs zu haben, gegenüber dem die Höhenlage des anderen Schienenstrangs bestimmt wird.

In vielen Ländern, so auch in Deutschland, wird die Gleisüberhöhung in Kurven durch die relative Höherlegung des Außenschienenstrangs gegenüber dem Innenschienenstrang, der daher als Bezugsschienenstrang dient, herbeigeführt. In diesem Falle ist der Sender jeweils über dem Innenschienenstrang anzuordnen. Um beim Übergang von einer Rechtsin eine Linkskurve oder umgekehrt ohne Querverschiebung des Senders auszukommen, ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Einrichtung nach der Erfindung vorgesehen, daß neben dem Sender, der über dem einen Schienenstrang angeordnet ist, über dem anderen Schienenstrang ein weiterer Sender angeordnet ist, der ebenfalls ein breites, beide Empfänger treffendes Strahlenbündel aussendet und statt des anderen Senders in Betrieb gesetzt werden kann.

Auch bei der Einrichtung nach der Erfindung hat sich die bekannte Verwendung von Sendern, die Infrarotstrahlen aussenden, sehr bewährt, weil der Einfluß von Umwelteinflüssen reduziert wird.

Zum Steuern der Höhenverstellvorrichtung bzw. jeder der beiden Höhenverstellvorrichtungen kann mit Vorteil ein Pendel dienen, das je nach Lage Stromkreise öffnet oder schließt. Statt eines Pendels hat sich auch ein schwerkraftempfindliches Potentiometer bewährt.

Die Höhenverstellvorrichtung bzw. jede der beiden Höhenverstellvorrichtungen besteht zweckmäßig aus einer mittels eines Elektromotors angetriebenen Schraubenspindel mit Wandermutter.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 in der Draufsicht eine Einrichtung gemäß der Erfindung auf einem Gleis,

Fig. 2 die Vorderansicht auf einen auf dem Gleis verfahrbaren Rahmen mit den höhenverstellbaren Empfängern,

F i g. 3 die Lage des Rahmens und der Empfänger in einer Linkskurve,

F i g. 4 ein Pendel zum Steuern von Höhenverstellvorrichtungen im Schnitt und

Fig. 5 ein Blockschaltbild der Steuerung für Höhenverstellvorrichtungen bei Verwendung eines schwerkraftempfindlichen Potentiometers an Stelle eines Pendels.

Die in F i g. 1 dargestellte Gleisüberwachungseinrichtung umfaßt einen Vorwagen 10, der zwei Infrarotstrahlsender lla und Ub, jeder über einem Schienenstrang 50 α und 50 b, trägt. Obwohl hauptsächlich Infrarotstrahlsender in Betracht kommen, können auch Sender für andere elektromagnetische Strahlung verwendet werden. Von diesen Sendern ist jeweils nur einer in Betrieb, und zwar derjenige, der über dem Bezugsschienenstrang liegt, z. B. der Sender 11a. Dieser strahlt in Gleislängsrichtung ein kegeliges breites Strahlenbündel aus. Es trifft zwei auf einem Rahmen 16 jeweils über einem Schienenstrang angebrachte höhenverstellbare Empfänger 15 a und 15 b. Der Rahmen 16 ruht auf der Hinterachse 17 eines Wagens 14, der vorzugsweise Gleishebe- und Gleisstopfvorrichtungen trägt. Näher an den Empfängern als am Sender sind über jeder Schiene zwei Blendenvorrichtungen 20 α und 20 δ auf einem Rahmen 22 vorgesehen, welche sich über Räder 21 unmittelbar auf den Schienen abstützen und dadurch bei deren Anheben mit aufwärts bewegt werden. Der Rahmen 22 ist mit der vorderen Seite des Wagens 14 verbunden.

Jeder höhenverstellbare Empfänger 15 α bzw. 15 b ruht auf einer am Rahmen 16 befestigten Höhenverstellvorrichtung, die jeweils aus einem an diesem befestigten Elektromotor 26 α bzw. 26 b und einer von ihm angetriebenen Schraubspindel 24 α bzw. 24 b mit Wandermutter 30 a, bzw. 30 b, mit der der Empfänger fest verbunden ist, besteht, so daß bei Betätigung eines Motors durch Drehung der Schraubenspindel der Empfänger angehoben bzw. abgesenkt werden kann.

Zum Steuern der Höhenverstellvorrichtungen dient ein Pendel 37, welches in einem Gehäuse 34 untergebracht ist, das seinerseits von einer Querstrebe 31 gehalten ist, die an ihren beiden Enden an die Wandermuttern 30 α bzw. 30 δ angelenkt ist. Zur Abstützung des langen Pendelgehäuses 34 dienen die Schrägstreben 35 und 36. Im Pendelgehäuse 34 ist das Pendel37 im Lager 38 aufgehängt, s. Fig. 4. Es sind ferner zu beiden Seiten des Pendels gehäusefeste Mikroschalter 39 und 40 vorgesehen, deren Lage gegenüber dem Gehäuse 34 mittels der Schrauben 41 und 42 adjustiert werden kann.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, hängt das Pendel senkrecht zur Querstrebe 31, wenn sich der Wagen 14 mit dem Rahmen 16 auf einem ebenen Gleisstück befindet. Das Pendel berührt dann die Mikroschalter 39 und 40 nicht. Wenn jedoch der Wagen 14 in eine Kurve einläuft oder wenn aus einem anderen Grund der Schienenstrang 50 b höher liegt als der Bezugsschienenstrang 50 α, s. Fig. 3, schwingt das Pendel zum Bezugsschienenstrang nach links, betätigt den Mikroschalter 39 und veranlaßt die Einschaltung des Elektromotors 26 b, so daß die Schraubspindel 34 b sich so lange dreht, bis der Empfänger 15 b so weit abgesenkt ist, daß er die gleiche Höhenlage eingenommen hat, die auch der Empfänger 15 a hat. Beide Empfänger liegen dann in Querrichtung zum Gleis waagerecht zueinander. Bei einer Rechtskurve betätigt der Elektromotor 26 α die Schraubspindel 24 a zur notwendigen Höhenverstellung des Empfängers 15 a.

Eine andere vorteilhafte Einrichtung zum Steuern der Höhenverstelleinrichtungen, die auf die Querneigung des Gleises anspricht und in Fig. 5 dargestellt ist, umfaßt ein schwerkraftempfindliches Potentiometer 51 mit einem phasenabhängigen Verstärker 52. Das Potentiometer 51 liegt in einer Brückenschaltung, die ein phasenabhängiges Wechselstrom-

signal erzeugt, solange das Potentiometer nicht waagerecht gehalten ist. Der phasenabhängige Verstärker 52 erzeugt entweder eine positive oder eine negative Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Phase des Signals des Potentiometers 51, die von der Richtung der Kippung des Potentiometers abhängt. Die Ausgangsspannung wird an eine Brücke 53 angelegt. Der Ausgang der Brücke steuert die Motoren 26 α und 26 b, bei denen es sich um einfache umsteuerbare Gleichstrommotoren mit Nebenschluß- ίο wicklung handeln kann.

Die Steuereinrichtung der Höhenverstellvorrichtungen nach Fig. 5 hat den Vorteil, daß sie robuster und weniger empfindlich gegen Schwingungen als das Pendel nach Fig. 4 ist. Außerdem läßt sie eine gedrängte Bauweise zu, bei der die Teile 51, 52,53 und eine Stromquelle 55 in einem Gehäuse untergebracht sind.

Die Empfänger 15 α und 15 b dienen in bekannter Weise zur Steuerung der Gleishebe- und Gleisstopf- ao einrichtungen, die dem Schienenstrang zugeordnet sind, über dem der entsprechende Empfänger mit zugeordneter Blendenvorrichtung liegt. Wenn beide Blendenvorrichtungen 20 α und 20 ή die Empfänger 15 α und 15 b gegen das von einem der Sender ausgehende kegelförmige Strahlenbündel nicht abschatten, bedeutet dies, daß das Gleis im Bereich der Blendenvorrichtung zu tief liegt. Beide Schienenstränge werden dann angehoben. Sobald ein Empfänger gegen den Strahl durch Anheben der zügehörigen Blendenvorrichtung in diesen Strahl abgeschattet wird, wird das Anheben des zugehörigen Schienenstranges beendet.

Die beiden Sender sind so geschaltet, daß lediglich derjenige, der sich über dem Bezugsschienenstrang befindet, in Betrieb ist.

Bei der Überwachung eines Gleises in Kurven, in denen der eine Schienenstrang gegenüber dem anderen überhöht ist, wird in bekannter Weise die Blendenvorrichtung über dem überhöhten Schienenstrang abgesenkt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Überwachen der Höhenlage eines Gleises beim Ausrichten des Gleises der Höhe nach mit einem Empfänger, der sich im bereits ausgerichteten Gleisbereich über einem der beiden Schienenstränge befindet, mit einem Sender, der sich im noch nicht ausgerichteten Gleisbereich befindet und ein auf den Empfänger gerichtetes Strahlenbündel aussendet, und mit einer zwischen Sender und Empfänger befindlichen Blendenvorrichtung, die näher am Empfänger als am Sender über demselben Schienenstrang wie der Empfänger angeordnet ist und beim Anheben dieses Schienenstrangs mit aufwärts bewegt wird und dabei den Empfänger abdeckt, und ferner mit einem zweiten Empfänger und einer zweiten Blendenvorrichtung, die über dem zweiten Schienenstrang jeweils neben dem ersten Empfänger bzw. der ersten Blendenvorrichtung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sender (11 a) zur Verwendung kömmt, der ein breites, beide Empfänger (15 a, 15 b) treffendes Strahlenbündel aussendet, daß eine Vorrichtung (24 b, 26 b) zum motorischen Höhenverstellen des zweiten Empfängers (15 b) angeordnet ist und daß Steuermittel (37, 51) vorgesehen sind, welche die Höhenverstellvorrichtung selbsttätig derart steuern, daß der zweite Empfänger in der gleichen Höhenlage gehalten wird, in der sich der erste Empfänger befindet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Empfänger (15 d) ebenfalls eine Vorrichtung (24 a, 26 d) zu seiner motorischen Höhenverstellung zugeordnet ist, die durch die Steuermittel (37,51) selbsttätig so gesteuert werden kann, daß der erste Empfänger in " der gleichen Höhenlage gehalten wird, in der sich der zweite Empfänger befindet.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Sender (11 d), der über dem einen Schienenstrang (50 d) angeordnet ist, über dem anderen Schienenstrang (50 V) ein weiterer Sender (11 V) angeordnet ist, der ebenfalls ein breites, beide Empfänger (15 a, ISV) treffendes Strahlenbündel aussendet und statt des anderen Senders (11 ä) in Betrieb gesetzt werden kann.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, Sender (11 α, 11 V) zur Verwendung kommen, die Infrarotstrahlen aussenden.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Steuern der Höhenverstellvorrichtung bzw. jeder der beiden Höhenverstellvorrichtungen (24 a, 26 a; 24 b, 26 b) ein Pendel (37) dient, das je nach Lage Stromkreise öffnet oder schließt. f

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Steuern der Höhenverstellvorrichtung bzw. jeder der beiden Höhenverstellvorrichtungen (24 a, 26 a; 24 b, 26 V) ein schwerkraftempfindliches Potentiometer (51) dient.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenverstellvorrichtung bzw. jede der beiden Höhenverstellvorrichtungen aus einer mittels eines Elektromotors (26 a, 26 d) angetriebenen Schraubspindel (24 a, 24 V) mit Wandermutter (30 a, 30 V) besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen