DE19616896C1

DE19616896C1 - Einrichtung zum kontinuierlichen Erfassen der Fahrdrahtseitenlage

Info

Publication number: DE19616896C1
Application number: DE1996116896
Authority: DE
Inventors: Gerald Scheibel
Original assignee: Deutsche Bahn AG
Current assignee: Deutsche Bahn AG
Priority date: 1996-04-22
Filing date: 1996-04-22
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2016-04-23

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum kontinuierlichen Erfassen der Fahr drahtseitenlage elektrischer Bahnen mit Oberleitungsbetrieb.

Für die elektrischen Bahnen mit Oberleitungsbetrieb ist die Relativlage des Fahr drahtes zum Eisenbahngleis bezüglich des Kontaktes zwischen Stromabnehmer und Fahrleitung von ausschlaggebender Bedeutung.

Bekannte Meßsysteme benutzen für die Messung der Fahrdrahtseitenlage Meßli neale, die am Schleifstück eines Stromabnehmers befestigt sind und an denen ein Beobachter die Lage des Fahrdrahtes am Lineal abliest. Der Beobachter befindet sich entweder direkt in der Nähe des Stromabnehmers und somit der Fahrleitungs anlage bzw. beobachtet das Lineal aus einer größeren Entfernung. Bei letzterem nimmt die Meßungenauigkeit stark zu, Registrierungen sind nur per Handaufzeich nung möglich.

Weitere Systeme benutzen für die Beobachtung der Lage des Fahrdrahtes zum Schleifstück Videoanlagen. Diese Anlagen weisen neben dem Vorhandensein von optischen Beobachtungsfehlern den Mangel auf, daß Registrierungen auch nur per Handaufzeichnung möglich sind.

In DE 44 04 440 ist ein System beschrieben, daß über die Errechnung von Winkel beziehungen die Erfassung der Fahrdrahtseitenlage ermöglicht. Die erforderlichen Winkel werden durch das Anstrahlen des Fahrdrahtes mittels zweier Lasersender erfaßt. Da dieses System sehr aufwendig ist, erscheint nur die Erfassung der Fahr drahtseitenlage an einigen wenigen Meßpunkten in Gleislängsrichtung sinnvoll. Registrierungen sind nur per Handaufzeichnung möglich.

Nach DE 24 40 085 ist eine auf einem Fahrzeug montierte Einrichtung bekannt, die ebenfalls ein optisches System benutzt und die Meßwerte über Winkelbeziehungen auswertet, nur daß bei diesem System zwei optische Empfänger auf einem gemein samen Schlitten angeordnet sind und dieser Schlitten in der Höhe und der Seite, bezogen auf die Gleislängsrichtung, verschiebbar angeordnet ist. Dieses System weist den Nachteil auf, daß ein automatisches Ausmessen der Fahrleitung wegen der nicht eindeutigen Identifizierbarkeit des Fahrdrahtes im Verhältnis zu Tragsei len, Hängern, Abspannungen usw. gegeben ist. Desweiteren besteht die Einrich tung aus einer Vielzahl bewegter Teile, die über Nachführsteuerungen immer rich tig zu positionieren sind und einen hohen Aufwand bedeuten.

Weiterhin ist nach DE 44 09 483 ein Verfahren bekannt, bei dem eine Hochfre quenz in die Fahrleitung eingespeist wird und durch die elektromagnetische Über tragung zu einer Antenne im Bereich des Stromabnehmers eines Fahrzeugs eine Erkennung der Position des Fahrdrahtes ermöglicht wird. Dieses System weist den Nachteil auf, daß eine Anwendung nur bei nicht geerdeten Fahrleitungen technisch möglich ist und das System, wegen der in das Fahrleitungsnetz eingespeisten Hochfrequenz, eine bedenkliche Störabstrahlung an die Umgebung hervorruft. In GM DE 295 02 102 wird eine Meßeinrichtung beschrieben, die optische Schal ter benutzt, wobei der Fahrdraht als Blende bei Tageslicht bzw. als Reflektor bei Fremdlicht benutzt wird. Dieses optische System weist den Nachteil auf, daß Ab spannungen u.ä., wie sie in Kettenwerken auftreten, zu Fehlerkennungen führen. Dies beruht darauf, daß das aus der Atmosphäre auf die optischen Schalter einfal lende Licht durch jeden Gegenstand, der im Bereich des Längskettenwerkes vor handen ist, abgeblendet wird.

Weitere in der Praxis bekannte Systeme benutzen induktive Endschalter. Diese sind in einem gewissen seitlichen Abstand voneinander entfernt im Bereich der Schleif leiste eines Stromabnehmers montiert und erkennen den Fahrdraht aufgrund in duktiver Kopplung durch das Fahrleitungsmaterial. Das bisherige System ist darauf angewiesen, daß der seitliche Abstand zwischen den induktiven Endschaltern groß genug gewählt wird, damit es zu keiner gegenseitigen Beeinflussung kommt. Ursa che dafür ist das interne Arbeiten der induktiven Endschalter mit einem Schwing kreis und einer ganz bestimmten Oszillatorfrequenz. Eine dichtere Montage würde zu einer gegenseitigen Beeinflussung führen. Aufgrund dieses internen Arbeitsver fahrens der induktiven Endschalter ist auch nur die Erkennung an bestimmten Punkten des seitlichen Verlaufs des Fahrdrahtes möglich, eine lückenlose Posi tionserfassung ist ausgeschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum kontinuierlichen Erfassen der Fahrdrahtseitenlage im Meßbereich unterbrechungsfrei zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird derart gelöst, daß im Bereich des Schleifstückes eines Strom abnehmers induktive Näherungsinitiatoren montiert werden. Diese Montage erfolgt derart nebeneinander, daß sich die aktiven Flächen dieser induktiven Näherungsin itiatoren bei dem gewählten vertikalen Abstand zum Fahrdraht lückenlos aneinan derreihen. Um diese sehr dichte Montage zu ermöglichen, sind induktive Nähe rungsinitiatoren mit unterschiedlichen Oszillatorfrequenzen der internen Schwing kreise zu benutzen. Auf diese Weise wird eine gegenseitige Beeinflussung der in duktiven Näherungsinitiatoren ausgeschlossen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Einrichtung ist ein verschleißloses und unterbrechungsfreies Erfassen der Fahrdrahtseitenlage möglich. Die genannte Einrichtung bietet die uneingeschränkte Nutzbarkeit bei allen Tages- und Nachtzei ten, da sie weder Licht erfordert noch durch Licht gestört wird, und eine Beein trächtigung durch Witterungseinflüsse, wie Regen oder Nebel, ist ebenfalls nicht gegeben.

Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert:

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht eines Stromabnehmers mit der Einrichtung zur kon tinuierlichen Erfassung der Fahrdrahtseitenlage;

Fig. 2 zeigt die Draufsicht auf die Einrichtung;

Fig. 3 zeigt den Ausschnitt der Vorderansicht eines Stromabnehmers mit der Ein richtung.

Aus Fig. 1 geht der Einbau der Einrichtung zur kontinuierlichen Erfassung der Fahrdrahtseitenlage in einen Stromabnehmer hervor. Die Einrichtung befindet sich derart im Bereich der Schleifstücke 2, daß immer ein vertikaler Abstand 7 zwischen dem Fahrdraht 5 und der Oberkante der Trageinrichtung mit induktiven Nähe rungsinitiatoren 1 besteht. Somit wird sichergestellt, daß die Einrichtung ver schleißlos arbeiten kann. Die aus der Gesamtheit der induktiven Näherungsinitiato ren (mit Trageinrichtung) 1 herausgeführte Informationsübertragungsleitung 6 wird über die Höhenausgleichmechanik 3 und dem Grundrahmen 4 des Stromabnehmers weggeführt und dient der Übertragung der erkannten Position an eine geeignete Auswerteeinrichtung (nicht dargestellt).

Aus Fig. 2 gehen die Einzelteile der Einrichtung zur kontinuierlichen Erfassung der Fahrdrahtseitenlage hervor. In der Trageinrichtung mit induktiven Näherungsinitia toren 1 sind die erfassenden Bauteile (induktive Näherungsinitiatoren) vorhanden. Deren aktive Flächen 8 zeigen nach oben. Die Anordnung der induktiven Nähe rungsinitiatoren erfolgt derart nebeneinander, daß es zu einer lückenlosen Aneinan derreihung der aktiven Flächen 8 bei dem gewählten vertikalen Abstand zum Fahr draht kommt. Das führt dazu, daß immer mindestens ein induktiver Näherungs initiator den in einem geringen Abstand darüber befindlichen Fahrdraht erkennt.

Die induktiven Näherungsinitiatoren sind dem Fachmann von anderen Anwendun gen her bekannt. Diese sind ausschließlich Metall erkennende Typen, die nicht durch Schnee und dergleichen zum Schalten gebracht werden können. Die maxi male Erfassungsbreite 10 der induktiven Näherungsinitiatoren wird durch den Ab stand der äußersten aktiven Flächen 8 bei dem gewählten vertikalen Abstand zum Fahrdraht bestimmt.

Die Trageinrichtung mit induktiven Näherungsinitiatoren 1 ist weiterhin mit Befe stigungseinrichtungen 9 versehen, die auch den nachträglichen Einbau der Einrich tung in einen Stromabnehmer ermöglicht sowie zur genauen Einstellung des verti kalen Abstandes zum Fahrdraht dient.

Fig. 3 verdeutlicht, daß die maximale Erfassungsbreite 10 der induktiven Näherungs initiatoren mindestens dem seitlichen Bewegungsbereich 11 des Fahrdrahtes 5 entsprechen muß, damit immer die Position des Fahrdrahtes 5 auf dem Schleifstück 2 erkennbar ist. Die Anbringung der Trageinrichtung mit induktiven Näherungs initiatoren 1 bewirkt keine Beeinträchtigung in der Bewegungsfreiheit der Höhen ausgleichmechanik 3.

Bezugszeichenliste

1 Trageinrichtung mit induktiven Näherungsinitiatoren
2 Schleifstück
3 Höhenausgleichmechanik
4 Grundrahmen des Stromabnehmers
5 Fahrdraht
6 Informationsübertragungsleitung
7 vertikaler Abstand zwischen induktiven Näherungsinitiatoren und Fahrdraht
8 aktive Fläche der induktiven Näherungsinitiatoren
9 Befestigungseinrichtung
10 maximale Erfassungsbreite der induktiven Näherungsinitiatoren
11 seitlicher Bewegungsbereich des Fahrdrahtes

Claims

1. Einrichtung für eine kontinuierliche Erfassung einer Fahrdrahtseitenlage, bei der ein Stromabnehmer für elektrische Bahnen mit Oberleitungsbetrieb für einen Kontakt mit einem Fahrdraht ein Schleifstück besitzt, eine Mechanik aufweist, die das Schleifstück mit einem Grundrahmen verbindet und eine Höhenbewegung des Schleifstückes in Bezug zum Grundrahmen zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Fahrdrahtes (5) im Bereich des Schleifstückes (2) eine Trageinrichtung mit induktiven Näherungs initiatoren (1) angeordnet ist, wobei die einzelnen induktiven Näherungs initiatoren so nebeneinander angeordnet sind, daß sich deren aktive Flächen (8) lückenlos aneinanderreihen, daß die internen Schwingkreise der induktiven Näherungsinitiatoren unterschiedliche Oszillatorfrequenzen aufweisen und daß die mit den induktiven Näherungsinitiatoren erfaßte Position des Fahrdrahtes (5) über eine angeschlossene Informations übertragungsleitung (6) an eine geeignete Auswerteeinrichtung übertragen wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Erfassungsbreite der induktiven Näherungsinitiatoren (10) mindestens einem seitlichen Bewegungsbereich (11) des Fahrdrahtes (5) auf dem Schleifstück (2) entspricht.