DE2002868A1

DE2002868A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung der UEberhoehung eines Schienenstrangs

Info

Publication number: DE2002868A1
Application number: DE19702002868
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P EOIc 11-24 Antrag
Original assignee: Matisa Materiel Industriel SA
Current assignee: Matisa Materiel Industriel SA
Priority date: 1969-01-24
Filing date: 1970-01-22
Publication date: 1970-08-06
Also published as: DE2002868C3; US3775859A; CH485912A; FR2029064A1; AT315225B; GB1290473A

Description

MATISA MATERIEL INDUSTRIE!. S.A., Crissier, Schweiz

Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Ueberhöhung eines . Schienenstrangs

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Ueberhöhung eines Schienenstrangs im Verlauf der Ueberprtifung und ggf. Nachbesserung des Nivellements, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bekanntlich werden heutzutage die Schienenstränge mit automatischen Kaschinen instandgesetst. Die beiden Schienen werde* in Längsrichtung gemäß dem gewünschten Profil und der gewünschten Trase nivelliert und gerichtet. Das Profil und diö Trasse sind durch fiktive Bezugslinien in den entsprechenden Ebenen definiert, . "

Das Quernivellement, bei dem die eine Schiene hinsichtlich der anderen in eine bestimmte Höhenlage gebracht vird, geschieht unter der Steuerung dines Neigungsmeßinstruments (z.B. einer Wasserwaage, eine» einfachen oder gyroskopischen Pendels), das die UebereinStimmung der relativen Höhenlage der beiden Schienen mit der vorgeschriebenen Ueberhöhung

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feststellt.

Dise Meßinstrumente sind im allgemeinen an einer transversales, die Schienen abtastenden Hauptbasis befestigt, Letztere befindet sich in der Nähe der Angriffsstelle der Werkzeuge der Gleisrichtmaschineο Durch die Arbeit dieser Werkzeuge

werden über die Schienen Erschütterungen und transversale _P sovie vertikale Beschleunigung©*! auf die Hauptbasis überw tragen. Nun müssen aber die Meßinstrumente eine sehr kurze Ansprechzeit haben und sind deshalb sehr empfindlich gegen diese Einwirkungen, die zu Ablesefehlern und sonstigen Störungen führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die hierdurch bedingten Nachteile zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Messung der Ueberhöhung eines Schienenstrangs dadurch gekennzeichnet, daß die an Ort £ der Richtwerkzeuge einer Qleisrichtmaschine aufgestellte Hauptbasis sich auf eine Hilfsbasis stützt, die an einer stabilen, von der Arbeit der Werkzeuge unbeeinflußten Gleisstelle angeordnet ist und von der aus die Schräglage der Hauptbasis gemessen wird.

Diese Messung kann in zvei verschiedenen Arten vorgenommen

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verden, jenachdem ob die Meßinstrumente nur den transversalen Beschleunigungen infolge der Gleisrückung oder den vereinigten Wirkungen der transversalen und vertikalen Beschleunigungen infolge der Huckung und Hebung des Gleises entzogen werden sollen, .

Zm ersteren Falle kanjjman an Ort der Hilf sbasis unmittelbar

die Messung der Ueberhöhung der zu richtenden Zone vor- j nehmen»

Im zweiten Falle kann man die Messung der Überhöhung an der gleichen Stelle aber indirekt, in Form der algebraischen Summe zweier Meßergebnisse vornehmen. Hierzu wird einerseits die- Differenz der Ueberhuhungen der von den beiden Basen ■ abgetasteten Schienen gemessen und andererseits wird die Schienentlberhöhung am Ort der Hilf sba sis bestimmt, !lan kann nun folgende Bezeichnungen einführen:

, ■■ ■■. ■ ' .. .

D - Ueberhöhung der instabilen Zone am Eichtort; . . ■ D's Ueberhöhung der stabilen Zone am Ort der Hilfsbasis; d * gemessene Differenz zwischen Dund D¹.

Damit läßt sich die Ueberhöhung am Richtort vie

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BADORiGlNAt

folgt aus zwei Meßwerten bestimmen: D=D' + d.

Eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet» daß sie eine Hauptbasis und eine Hilfsbasis aufweist, die je zwei Tastorgane Wk für die Schienen besitzen, wobei die Tastorgane jeder Basis in einer zum Schienenstrang senkrechten Ebene angeordnet sind, und daß die am Ort der Kichtwerkzeuge angeordnete Hauptbasis mit der Hilfsbasis über eine starre Stange verbunden ist, die an der Hauptbasis befestigt ist und sich gegenüber der Hilfsbasis drehen kann, sowie daß an der Hilfsbasis mindestens ein Meßinstrument angebracht ist, das die durch die Hauptbasis definierte Ueberhöhung messen kann.

^w Da durch Anwendung der Erfindung die empfindlichen Neigungsmesser an einen stillen, von den Erschütterungen der Riehtwerkzeuge unbeeinflußten Ort verlagert verden können, läßt sich die Meßgenauigkeit der Gleisüberhöhung mit einfachen Mitteln erheblich steigern.

Die Erfindung vird nachstehend anhand der Zeichnung er-

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BAD ORlQINAt.

läutert. Hierin sind: >

Pig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Meßprinzips;

Pig. 2 die schematische Darstellung einer Meßvorrichtung für die direkte Ueberhöhungsmessung und

Fig. 3 die scheniatische Darstellung einer Meßvorrichtung für die Ueberhöhung nach dem zweiten Vorschlag, nämlich durch algebraische Addition zweier Meßergebnisse.

In allen Figuren sind die beiden Schienen eines Gleisbogens mit 1 und 1a bezeichnet.

Auf der rechten Seite der.Fig, 1 bildet eine Strecke MN_t die senkrecht zu den beiden Schienen 1. Ta verläuft« mit der in der gleichen Vertikalebene befindlichen Horizontale XY, die durch M geht, einen Winkel, der durch dieüeberhöhung ON bzv. D der 8chiene la hinsichtlich der Schiene 1 an dieser Stelle des Gleisstrangs ausgerückt werden kann«

An einer anderen Steile des Gleises, nämlich auf der linken

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Seite der Fig. i_t bildet eine ebenfalls senkrecht zu den Schienen verlaufende Strecke M¹N' eine Ueberhehung O¹N¹ oder D¹ des gleichen Schienenstrangs 1a hinsichtlich des anderen Schienenstrangs 1,

Auf der Strecke 0»N· befindet sich ein Punkt N", der so gewählt ist, daß gilt:

0» N» ta ON a= D An dieser Stelle gilt stets s

Dies kann auch ausgedrückt verden: D = D' +

N¹N" ist also nichts anderes als die Differenz der Heber- höhungen D und D¹, die oben «it d beseichnet wurde. So gilt immer»

D = D¹ ♦ d.

Aus der geometrischen Konstruktion ergibt sich übrigens für den Fall X»Y* || XY, daß stets gilt: M'N^N|| MN.

Die Messung der Ueberhöhung eines Schienenstrangs in einer durch die Strecke MN definierten Zone kann also stets in einer anderen Zone, die hier durch die Strecke M*N* definiert

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ist, vorgenorafiien werden·_f- und jswar entweder durch unmittelbare Messung der-. Ueb.erhöhung O¹K", die durch die Parallele M¹N" zu MN definiert ist, oder durch Bildung der algebraischen Summe O*N» +.K¹Ii", d.h„ die Summe der Ueberhöhung D¹ der Basis K¹K-* und der Ueberhöhungsd ifferenzi d d&r beiden Basen.

Diese beiden Höglichkeiten sind in den Vorrichtungen der Pig. 2 und 3 dargestellt. Sie zeigen eine Heßvorrichtung mit zwei die Schienen abtastenden Basen 2 und 6, die sich über Tastrollen 3 und 3ö„ 7 und ?a auf den beiden Schienen 1 und la abstützen.

Die Hauptbssis 2 befindet sich in der gestörten Zone,, d<h.

an einem Ort* der durch die Werkzeuge der Richtmaschine Höhen- und Seitenbeschleunigungen erfährt (Pfeile L und 5), während die Hilfsbasis 6 sich in einer passenden Entfernung hiervon befindet, wo die erwähnten Störungen nicht mehr bemerkbar sind. Die beiden Basen 2 und 6 sind durch eine starre Stange | 4 verbunden, deren eines Ende unverrückbar an der Hauptbasis 2 befestigt ist. Das andere Ende der Stange 4 ist in einem Lager 5 der Hilfsbasis 6 drehbar. Dieses Ende der Stange 4 gestattet also die Feststellung der Neigung der Hauptbasis 2 gegen die Horizontale, die eine Funktion der Gleisüberhöhung am Ort der Hauptbasis ist. an der Stelle der

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Hilfsbasis.

In Pig. 2 wird diese Neigung unmittelbar durch ein Meßinstrument 8 gemessen„ das so nahe wie möglich am Lager 5 der Basis 6 mit dem Ende der Stange 4 fest verbunden ist* Das Neigungsmeßinstrument ist hier als Wasserwaage mit direkter Ablesung dargestellt, kann aber beispielsweise im Falle einer selbsttätigen Steuerung der Nivellierung durch ein elektronisches Neigungsmeßinstrument ersetzt werden.

Diese verhältnismäßig einfache und billige Anordnung erlaubt es, die verwendeten empfindlichen Meßinstrumente den von der seitlichen Rückung des Gleises am Ort der Hauptbasis 2 herrührenden Transversalbeschleunigunge» zu entziehen.

Viii man die Meßinstrumente auch den von der Gleishebung herrührenden Beschleunigungen entziehen, so greift man vorzugsweise auf die in Pig. 3 dargestellte Ausführungsform zurück, die eine Anwendung des oben erläuterten zveiten Falles des Meßverfahrens darstellt.

In diesem Falle ist das Neigungsmeßinstrutnent 8 an der stabilen Hilfsbasis 6 befestigt und damit keinerlei Beschleunigungsvirkungen unterworfen, die an der Haupt-

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basis 2 angreifen, Bs mißt aber demzufolge nicht mehr die Ueberhohung Dd ex- Haupt basis 2_P .sondern- die Ueberhöhung

D' der Hilfsbasis 6. Am Ende der Stange 4-ist'ein'Zeiger 9 befestigt,, der vor

einer Skala 10 spielt,, welche an der Hilf sba sis 6 befestigt und derart geteilt' ist,, daß der Zeiger auf Null steht, wenn die beiden Basen 2 und 6 die gleiche Neigung gegen die %

Horizontale haben, also parallel verlaufen. Wie man anhand der Fig. 1 leicht erkennt, ergibt jede Differenz d der Ueberhöhungen der beiden Basen 2 und 6

(MN und M¹N¹ in Pig.-T). eine proportionale Abweichung iies

Zeigers 9 im gleichen Sinne auf der Skala 10. Demnach muß

man nur den am Meßinstrument 8 abgelesenen Vert D* und den an der Skala 10 abgelesenen Wert d algebraisch addieren _f um gemäß der Formel DsD* φ d die gesuchte Gleistiberhtihung ä

D an der Stelle der Hauptbasis 2 zu erhalten.

Selbstverständlich läßt sich diese Addition automatisieren, indem beispielsweise ein elektronischer Neigungsmesser anstelle der Wasserwaage 8 und ein induktiver Winkelgeber anstelle des Zeigers 9 und der Skala 10 eingesetzt ylrd; die von diesen Instrumenten abgegebenen Signale lassen sich dann ohne weiteres addieren und zur selbsttätigen Steuerung . des Nivellements heranziehen*

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BAO ' '

Claims

PATHNTANVALT

DR. HEINRICH HERMELINK Münch'en, den 22. Januar 197 0

München 60, Apolloweg 9, Tel. 572743 , , 2002868

50/003-Dr.Hk/P

MATISÄ MATERIEL IfJDUSTKIEL S.A., Crissier, Schweiz

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Messung der Überhöhung eines Schienenstrangs durch Messung der Schräglage einer am Ort der Richtwerkzeuge einer Gleisrichtmaschine angeordneten, die Schienen abtastenden Hauptbasis, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptbasis (MN) sich auf eine Hilfsbasis (M'ltf³) stützt, die an einer stabilen, von der Arbeit der Richt~ werkzeuge unbeeinflußte» Gleisstelle angeordnet ist und von der aus die Schräglage der Hauptbasis gemessen *vird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ort der Hilfsbasis die Schräglage der Hauptbasis und damit die Gleisüberhöhung am Ort der Richtverkzeuge unmittelbar gemessen vird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Qlei»Überhöhung (D') am Ort der Hilf»basis und der Unter»died (d) der GleisÜberhöhungen am Ort der Hauptbasis und am Ort der Hilfabasis gemessen werden und daß die

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BAD ORfOfNAt

beiden Meßergebnisse zur Ermittlung der Gleisüberhöhung (D) am" Ort der Hauptbasis algebraisch addiert werden..

4; Vorrichtung Kur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3» gekennzeichnet durch eine Hauptbasis (2) und Hilfsbasis (6) mit je zwei auf den Schienen (i₉ia) sitzenden Tastorganen (3 »3ai7»7a), wobei die beiden zu einer Basis gehörenden Tastorgane sich jeweils in einer zum Schienenstrang senkrechtem■". Ebene befinden, sowie dadurch gekennzeichnet, daß die am Ort der Richtwerkzeug« der (Ufcisrichtmaschine befindliche Hauptbasis (2} durch eine an ihr befestigte starre Stange (4) bis zu der Hilfsbasis (6) verlängert ist, daß das Ende dieser Stange drehbar an der Hilfsbasis gelagert ist und daß sich in Höhe der Hilfsbasis. mindestens ein Meßinstrument (8,9,10) ftir die durch die Schräglage der Hauptbasis definierte GleisÜberhöhung befindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen in Höhe der Hilfsbasis an der Stange (4) befestigten Neigungsmesser (8).

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6. Vorrichtu:i& veh Ans^ruci 4. gekeinie^chnet .duroi ti *i ρ»« der Hilf s*~s>i<j böfestigies Iifc^guny£'»e35n*:truiiient (8)

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des End*;*; d«?"r sr^nt,'«· (4) vo^ df ν Hilf rbsr p. (6). ■

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