DE1923762B2 - Meßeinrichtung zur geometrischen Überprüfung und/oder Berichtigung von Eisenbahngleisen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßeinrichtung zur geometrischen Überprüfung und/oder Berichtigung von Eisenbahngleisen, bestehend aus zwei zweiachsigen Wagen, von denen der erste einen senkrecht zur Wagenlängsachse starr angeordneten Träger aufweist, an dem jeweils eines der Enden von wenigstens zwei die Wagen miteinander verbindenden, einen Gelenkmechanismus bildenden konvergierenden Stangen schwenkbar angelenkt ist, während das jeweils andere Ende der Stangen in vorgegebenem Abstand an einem entweder verschwenkbaren oder senkrecht zur Wagenlängsachse des zweiten Wagens verschiebbar gelagerten, den beweglichen Teil der Anzeigeeinrichtung bildenden oder beeinflussenden Element angelenkt ist.

Meßeinrichtungen, mit denen der Verlauf der Gleise und zwar auf Abweichungen in der Höhenlage wie auch quer hierzu in Richtung der Gleisebene ermittelt werden können, werden zur Durchführung der zum Unterhalten von Eisenbahngleisen dienenden Arbeiten benötigt. Vielfach sind diese Einrichtungen mit Gleisbearbeitungsmaschinen kombiniert, die nach Maßgabe der festgestellten Fehler die Korrektur vornehmen, d. h. das Berichtigen der Höhenlage bzw. das Richten in seitlicher Richtung. So sind im Hinblick auf diese enge Zusammenarbeit der Meßeinrichtungen und der Richtmaschinen die heutigen Gleisunterhaltungsmaschinen vielfach mit den erforderlichen Meßeinrichtungen ausgerüstet.

Die gebräuchlichen Meßeinrichtungen verwenden hierbei eine Bezugsbasis, die zusammen mit der Gleisunterhaltungsmaschine längs des Gleises beweglich ist. Die Verwendun⁰ einer solchen rdetivcp Bezugsbasis gestattet es, die im Längsprofil des Gleises vorhandenen Fehler zu messen, worauf die ermittelten Fehler im erforderlichen Maße korrigiert werden können. Man hat versucht, die mit Hilfe von relativen Bezugsbasen erzielten Ergebnisse dadurch zu verbessern, daß man Bezugsbasen von sehr großer Länge verwendete. Solche Basen sind aber aus sehr langen Elementen zusammengesetzt, wodurch das ganze Gebilde, das die Basis darstellt, übermäßig nachgiebig

ίο und Schwingungen ausgesetzt ist, die eine korrekte Ermittlung von Meßergebnissen erschweren.

Aus der US-PS 33 44 530 ist eine Meßeinrichtung bekannt, mit der eine Drei-Punkt-Basis geschaffen wird, welche drei Punkte einer Kurve definiert. Mit dieser Meßeinrichtung kann mit Bezug auf die Drei-Punkt-Basis die Abweichung eines dazwischenliegenden vierten Punktes gemessen werden. Die Sollage dieses vierten Punktes wird hierbei von den den Gelenkmechanismus bildenden konvergierenden Stangen bestimmt. Bei dieser bekannten Meßeinrichtung sind die beiden Stangen des Gelenkmechanismus gekreuzt angeordnet, so daß der Konvergenzpunkt also zwischen den beiden Wagen liegt, wobei er aber keine direkt als Meßgröße auswertbare Beziehung zu dem zu messenden Punkt hat. Im Vergleich zu den obenerwähnten Meßeinrichtungen mit sehr langer Bezugsbasis baut die bekannte Meßeinrichtung kürzer und ist demzufolge weniger nachgiebig und in geringerem Umfang Schwingungen od. dgl. die Messung beeinträchtigenden Einflüssen ausgesetzt, jedoch erfolgt eine Fehleranzeige erst dann, wenn der erste Wagen den fehlerbehafteten Gleisbereich bereits überfahren hat. Eine Veränderung der Lage des Konvergenzpunktes und/oder des Vießpunktes ist nicht möglich.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Meßeinrichtung für die geometrische Überprüfung von Eisenbahngleisen zu schaffen, die unter Vermeidung der obenerwähnten Mangel der Einrichtung mit langer Bezugsbasis bei vereinfachtem Aufbau eine hohe Meßgenauigkeit gewährleistet und einen Gleisfehler frühzeitig, d. I). bereits unmittelbar dann anzeigt, wenn der erste Wagen den Gleisfehler erreicht. Zur Anpassung an unterschiedliche Bedingungen soll darüber hinaus die Möglichkeit gegeben sein, die Lage des Meßpunktes relativ zu den Wagen zu verändern. Ausgehend von einer Meßeinrichtung der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Stangen in einem in der Verlängerung ihrer Längsachse zwischen den beiden Achsen des ersten Wagens liegenden Punkt konvergieren. Die erfindungsgemäße Meßeinrichtung verwendet also ein Zwei-Punkt-Bezugssystem, in bezug auf welches die Abweichung eines weiter vornliegenden dritten Punktes gemessen wird, wobei es Zweck der konvergierenden Stangen ist, den Meßpunkt zu definieren, der sich lotrecht unter dem Konvergenzpunkt der konvergierenden Stange befindet.

Meßeinrichtungen zur Ermittlung von Gleisfehlern, die einen von zwei Stangen gebildeten Gelenkmechanismus aufweisen, sind zwar an sich bekannt, (DE-AS 10 98 532), jedoch bilden die Stangen hierbei lediglich eine Parallelogrammführung für ein einachsiges Fahrgestell, dessen Höhenänderungen über ein zweiarmiges Hebelwerk auf einen Meßanzeiger übertragen werden.

Die Stangen sind also gar nicht Teil der eigentlichen Meßvorrichtung.

Auch die Verwendung konvergierender Stangen zur Kopplung von vor und hinter dem eigentlichen

Meßfahrzeug angeordneten Laufkatzen ist für die Messung waagerechter Koordinaten eines Gleises bekannt (DE-PS 9 26 076), wobei die Stangen jedoch auch hier wieder nur die mechanische Kopplung herstellen, während die eigentlich Meßfunktion von der Kinematik dieser Kopplung unabhängig dadurch erfolgt, daß die seitliche Auslenkung der Laufkatzenräder über Kabel auf eine Registriereinrichtung übertragen wird.

Wenn die erfindungsgemäße Meßeinrichtung für Nivellierarbeiten bestimmt ist, werden die konvergierenden Stangen in einer vertikalen Ebene angeordnet.

Für Richtarheitttn sind die konvergierenden Stangen andererseits in einer horizontalen Ebene angeordnet.

Die Konvergenz der Stangen der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung wird zweckmäßigerweise einstellbar ausgebildet, um die Lage des Konvergenzpunktes und damit den senkrecht unterhalb des Konvergenzpunkts gelegenen Meßpunkt in einem relativ großen Bereich beliebig wählen zu können.

Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens sind in der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, und zwar eine Grundform sowie eine Abwandlung hiervon. Es zeigt

Fig. 1 die Grundform der Einrichtung gemäß der Erfindung, und zwar in Ansicht von der Seite.

Fig. 2 bis 7 vereinfachte Darstellungen dieser Einrichtung, ebenfalls in Seitenansicht, und zwar unter verschiedenen Arbeits- und Einstellungsverhältnissen, um die Arbeitsweise zu erläutern. Zur Erhöhung der Anschaulichkeit sind — unter Beibehaltung des Konstruktionsprinzips — Verschiebungen der Größenverhältnisse vorgenommen, um insbesondere das als Anzeigevorrichtung dienende bewegliche Element deutlicher hervortreten zu lassen.

Fig.8 auch wieder in Seitenansicht, die schon erwähnte Abwandlung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht diese als Ausführungsbeispiel gewählte Einrichtung gemäß der Erfindung aus drei verschiedenen, in Längsrichtung des Gleises hintereinander angeordneten Elementen 1, 2 und 3. Das Element 1 stellt hierbei die eine Meßvorrichtung dar, die über den verformbaren Mechanismus 2 mit der anderen Meßvorrichtung 3 verbunden ist.

Die Meßvorrichtung 1 weist als wesentlichen Bestandteil ein langes Rohr 4 auf, an dessen äußeres Ende 5 eine Rolle 6 befestigt ist. Diese Rolle 6 ruht im Punkt A auf der Schiene 7 und stützt somit das Rohr 4 an diesem Ende ab. Das andere Ende des Rohres 4 ist an einem Zwischenglied 8 befestigt, das man als Wagen bezeichnen kann, da es im Punkt B ebenfalls mit einer Rolle 9 auf der Schiene 7 ruht.

Der Verbindungsmechanismus 2 besteht im wesentlichen aus zwei konvergierend angeordneten Stangen 10 und 11. Dieses Stangenpaar ist an seinem schmaleren Ende an den Wagen 8 angelenkt. Der breitere Teil des Stangenpaares ist mit der Meßvorrichtung 3 verbunden, und zwar nicht unmittelbar, sondern über ein bewegliches Zwischenglied 16.

Diese zweite Meßvorrichtung 3 besitzt als tragenden Bestandteil ein Gestell 12, das an seinem vorderen Ende mit einer Rolle 13 im Punkt C und an seinem hinteren Ende mit einer Rolle 14 im Punkt D auf der Schiene 7 ruht. Außerdem ist es fest mit einer Gleisunterhaltungsmaschine 15 verbunden. An diesem Gestell ist etwa oberhalb des Punktes C der schon erwähnte drehbexi/pcjlmhf» Mi^i^KlanictTnic tfi »ικτρλγΗιιρ) an r1f»n A\r* FnHpn der beiden nach dort divergierender Stangen IO und 11 angelenkt und dadurch mittelbar an das Gestell !2 gelenkig angekuppelt sind. Dieser drehbewegliche Mechanismus 16 kann, um nur einige Beispiele zu nennen, eine Anzeigevorrichtung, eine Steuervorrichtung zur Korrektur der Gieislage oder auch eine Kombination beider Arten von Vorrichtungen darstellen.

Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung stellen die konvergierenden Stangen 10 und 11 ein für die neue Arbeitsweise wesentliches Element dar. Diese Arbeitsweise wird in den F i g. 2 bis 7 veranschaulicht.

In den genannten vereinfachten Darstellungen der Fig.2 bis 7 ist der Punkt P der Konvergenzpunkt, in dem sich die Verlängerungen der Stangen 10 und 11 schneiden. Es sei hierbei zunächst gemäß F i g. 2 angenommen, daß dieser gedachte Schnittpunkt P sich senkrecht über dem Abstützpunkt .4 befinde, während die Rollen 6, 9, 13 und 14 bei dieser Darstellung fluchtend auf einer geraden Linie liegen. Der Zeiger f6 zeigt hierbei die Null-Stellung an.

In F i g. 3 ist angenommen, daß die Schiene 7 im Punkt B, d. h. unterhalb der Rolle 9 verformt ist, und zwar nach unten durchgebogen ist. Trot/, dieser Verformung und trotz der Lagenänderung der Rolle 9 wird der Mechanismus 16 nicht beeinflußt. Dieses ergibt sich aus der Kinematik des konvergierenden Stangenpaares 10/11. Das gleiche ergibt sich gemäß Fig.4 bei Abweichung des Gleises im Punkt B und der Rolle 9 nach oben.

Wenn aber gemäß F i g. 5 die Schiene 7 im Punkt A von der normalen Lage abweicht, so zeigt der Mechanismus 16 diese Verschiebung des Punktes A auf der Skala an. Aus dieser Darstellung ist auch ersichtlich, daß bei diesem zur Veranschaulichung gewählten vereinfachten Ausführungsbeispiel die untere Stange 11 an das schwenkbare Element 16 in dem gleichen Punkt angelenkt ist, in dem letzteres mit dem Gestell der Meßvorrichtung 3 gelenkig verbunden ist.

Es ergibt sich somit, daß der Mechanismus 16 die Verschiebung des Elementes 1 im Bereich des gedachten Schnittpunktes P anzeigt, und zwar werden diese Verschiebungen gegenüber derjenigen Bezugslinie gemessen, die durch die Punkte C und D verläuft. Wird die Anordnung jedoch so ausgebildet, daß der gedachte Schnittpunkt P sich über dem Punkt B befindet, so zeigt der Mechanismus 16 die Verschiebung dieses Punktes B an, während Verlagerungen des Punktes A in diesem Falle keine Einwirkung auf die Meßvorrichtung zeigen. So kann man durch Wahl des Konvergenzpunktes P der Stangen 10 und 11 den Einfluß von Abweichungen in den Punkten A und ßauf die Anzeigen des Mechanismus 16 beliebig verändern.

Wenn die Einrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einer Maschine zur Korrektur der Gleislage verwendet wird, so gestattet sie es vor allem, den Einfluß von örtlichen Gleisfehlern auf die von der Maschine 15 durchgeführten Korrekturen weitgehend zu vermindern. Dieses wird dadurch erreicht, daß die Messung nicht auf einen einzigen Punkt bezogen wird, sondern auf einen aus mehreren Meßpunkten im Mittel festgestellten Fehler. Es wird also nicht an einem einzigen Punkt gemessen, sondern es wird der gesuchte Fehler als Mittelwert aus mehreren Fehlerbestimmungen festgestellt, die sich aui verschiedene Punkte beziehen.

Nimmt man beispielsweise an, daß gemäß F i g. 6 das Gleis inn Punkt A verformt ist, während de^{r p}ed8.chte

Schnittpunkt Psich an der gezeichneten Stelle befindet, dann läßt F"ig. 7 erkennen, daß die Auswirkung des F-ehlcrs d_A auf die Lage des gedachten Schnittpunktes /' vermindert ist und daß diese Verminderung im Punkt C bedeutender ist.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung besitzt den Vorteil, daß sie eine lange Meßbasis darstellt, ohne die eingangs erwähnten Nachteile der bekannten Ausführungsform mit langer Meßbasis aufzuweisen, wie beispielsweise die Störanfälligkeit für Schwingungen und Verformbarkeit.

Aufgrund dieser Überlegungen ist es vorteilhaft, die Gelenke der Stangen 10 und 11 am Wagen 8 auf einem einstellbaren Träger zu lagern. Dann ergibt sich die Möglichkeit, den Konvergenzpun.kt der genannten Stangen und damit die Lage des gedachten Punktes P wahlweise bequem zu verändern.

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 8 zeigt eine Abwandlung der bisher behandelten Grundform, und zwar besteht diese Abwandlung darin, daß der verformbare Mechanismus 2, der die Meßvorrichtung t an die Meßvorrichtung 3 ankuppelt, aus zwei fluchtend in Reihe hintereinander angeordneten Stangenpaaren 10/11 und 1071Γ besteht. Diese beiden Stangenpaare sind miteinander durch einen Zwischenwagen 17 verbunden, der mit Hilfe einer Rolle 18 auf der Schiene 7 ruht. In gleicher Weise kann man den verformbaren Mechanismus 2 auch mit mehr als zwei Stangenpaaren ausstatten, die untereinander durch die entsprechende Anzahl von Zwischenwagen verbunden sind. Auf diese Weise ist es möglich, den verbindenden Mechanismus 2 in merkbarem Maße zu verlängern und trotzdem allzu lange Verbindungsstangen zu vermeiden.

Bei den vorstehenden Erläuterungen wurde still schweigend davon ausgegangen, daß die als Ausfüh rungsbeispiel dargestellten Einrichtungen gemäß dei Erfindung sich mit ihren tastenden Rollen auf einer einzigen Schienenstrang stützen. Selbstverständlich kann jedes der beiden Elemente 1 und 3 sich auch au beide Schienenstränge des Gleises stützen, wobei dii Lage jeder dieser beiden Meßvorrichtungen durch zwe Punkte auf jedem Schienenstrang bestimmt wird. Ir

to diesem Falle wird es zweckmäßig sein, die Stanger 10/11 mit den Meßvorrichtungen 1 und 3 an Stellen zi verbinden, die in der Gleismittelebene liegen.

Vorstehend ist das Prüfen und Ausgleichen de Höhenlage des Gleises behandelt. Deshalb liegen dk

!5 beiden konvergierenden Stangen 10 und 11 ii unterschiedlichen Höhenlagen, vorzugsweise überein ander in einer senkrecht zur Ebene des Gleise: liegenden Ebene. Handell es sich jedoch um da: Ausrichten eines Gleises, d.h. um ein Messen unc Korrigieren in seitlicher Richtung innerhalb der Ebern des Gleises, so werden die konvergierenden Stangen K und 11 sowie ggf. 10' und 11' in einer Ebene parallel zu; Gleisebene angeordnet.

Wie schon hervorgehoben, kann die Einrichtunj gemäß der Erfindung mit einer Gleisunterhaltungsma schine 15 verbunden sein, wie es Fi g. 1 veranschaulicht und kann die von dieser Maschine auszuführender Korrekturarbeiten steuern. Es kann die Einrichtung gemäß der Erfindung aber auch für sich allein al· selbständige Meßvorrichtung verwendet werden. Ir beiden Fällen ergibt sich die Fahrtrichtung dei erfindungsgemäßen Einrichtung in den Darstellunger nach links als naheliegend.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Meßeinrichtung zur geometrischen Oberprüfung und/oder Berichtigung von Eisenbahngleisen, bestehend aus zwei zweiachsigen Wagen, von denen der erste einen senkrecht zur Wagenlängsachse starr angeordneten Träger aufweist, an dem jeweils eines der Enden von wenigstens zwei die Wagen miteinander verbindenden, einen Gelenkmechanismus bildenden konvergierenden Stangen schwenkbar angelenkt ist, während das jeweils andere Ende der Stangen in vorgegebenem Abstand an einem entweder verschwenkbaren oder senkrecht zur Wagenlängsachse des zweiten Wagens verschiebbar gelagerten, den beweglichen Teil der Anzeigeeinrichtung bildenden oder beeinflussenden Element angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stangen (10, 11) in einem in der Verlängerung ihrer Längsachse zwischen den beiden Achsen (6,9) des ersten Wagens (() liegenden Punkt (P) konvergieren.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für Nivellierarbeiten die konvergierenden Stangen (10, 11) in einer vertikalen Ebene angeordnet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für Richtarbeiten die konvergierenden Stangen (10, 11) in einer horizontalen Ebene angeordnet sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konvergenz der Stangen (10,11) einstellbar ist.