DE202004005713U1 - Contactless rail position and profile measurement unit has electrooptical sensors controlled by measurement wheel pressed against rail inside edge and running surface - Google Patents

Contactless rail position and profile measurement unit has electrooptical sensors controlled by measurement wheel pressed against rail inside edge and running surface Download PDF

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Abstract

A contactless rail (7a, b) position and profile measurement unit fits under a normal train (13) with a laser electro optical (1) rail head (7a) and groove (7b) geometry sensor (1), track gauge and curvature sensor (2) and matrix rail (7) position sensor (3) using a measurement wheel (5) with spur gear (6) and linear drive (12) pressed against the rail inside edge (10) and the running surface (11).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßanordnung, mit der berührungslos die Geometrie des Schienenkopfes und damit der Abnutzungsgrad von Bahnschienen sowie die Lage der Schienen eines Gleises zueinander bestimmt wird. Bei Rillenschienen kann darüber hinaus die Rillentiefe erfaßt werden.The invention relates to a measuring arrangement, with the non-contact the geometry of the rail head and thus the degree of wear of rail tracks and the position of the rails of a track to each other is determined. With grooved rails, this can be done the groove depth is also recorded become.

Die Messung erfolgt in bekannter Weise optisch-elektronisch.The measurement is carried out in a known manner Way optical-electronic.

Durch den laufenden Fahrbetrieb verändert sich die Geometrie des Schienenkopfes. Neben einer Abnutzung der Fahrfläche auf der Schienenoberseite erfolgt insbesondere in Krümmungsbereichen eines Gleises eine stärkere Abnutzung an den Innenflanken der Schienen, der sogenannten Fahrkante des Schienenkopfes. Bei den Rillenschienen verändert sich durch die Abnutzung des Schienenkopfes aber auch durch die Einlagerung von Fremdkörpern, was besonders bei Straßenbahnen auftreten kann, die Rillentiefe, so dass im Extremfall die Bahnräder durch ihre Spurkränze von der Fahrfläche abgehoben werden und damit die Gefahr eines Entgleisens der Bahn entstehen kann.The ongoing driving changes the geometry of the rail head. In addition to wear on the driving surface the top of the rail takes place in particular in the curvature areas of a track a stronger one Wear on the inner flanks of the rails, the so-called driving edge of the rail head. The wear on the grooved rails changes of the rail head but also by the storage of foreign bodies, which is special for trams can occur, the groove depth, so that in extreme cases the track wheels through their wheel flanges from the driving surface be lifted off and with it the danger of derailing the train can arise.

Die Messungen zur Erfassung der genannten Veränderungen an den Bahngleisen sollen während des normalen Fahrbetriebes mittels der üblichen Schienenfahrzeuge erfolgen.The measurements to record the above changes on the train tracks are said to be during the normal driving operation by means of the usual rail vehicles.

Aus den Schriften WO 01/86227 und DE OS 195 10 560 ist zur Vermessung der Geometrie von Bahnschienen, der Schienenposition relativ zu einem Meßfahrzeug und der Bestimmung der Spurweite eine Meßvorrichtung bekannt, mit der eine berührungsfreie optische Messung erfolgt. Hierbei wird ein auf die Schiene projiziertes Lichtband mittels einer Videokamera detektiert.From the documents WO 01/86227 and DE OS 195 10 560 is for measuring the geometry of rail tracks, the rail position relative to a measuring vehicle and the determination the gauge a measuring device known with a non-contact optical measurement takes place. Here, one is projected onto the rail Strip of light detected by means of a video camera.

Die Kamera ist über dem Gleis an dem Wagenaufbau des Messfahrzeugs befestigt und unter einem definierten Winkel von schräg oberhalb der Schienen auf das von der Schiene reflektierte Lichtband gerichtet. Das Lichtband beleuchtet die Oberfläche sowie die Fahrkante des Schienenkopfes einschließlich der Innenseite des Schienenfußes.The camera is above the track on the car body attached to the measuring vehicle and at a defined angle of aslant above the rails onto the light band reflected by the rail directed. The light strip illuminates the surface and the driving edge of the Rail head including the inside of the rail foot.

Von der Kamera erfolgt eine kontinuierliche Aufnahme und Speicherung des durch die Lichtlinie beschriebenen Bildes. Durch eine geometrische Transformation mittels einer elektronischen Datenverarbeitung wird aus dem Bild der Lichtlinie das Schienenprofil bestimmt.The camera takes a continuous picture and storage of the image described by the light line. By a geometric transformation using electronic data processing the rail profile is determined from the image of the light line.

Aus der Gesamtgeometrie der Anordnung soll die Position der einzelnen Schiene zu einem auf das Messfahrzeug bezogene Koordinatensystems erfaßt werden.From the overall geometry of the arrangement the position of the individual rail to one on the measuring vehicle related coordinate system can be detected.

Zur Bestimmung der Spurweite erfolgt gleichzeitig eine Messung beider Schienen eines Gleises, wobei der Abstand der Meßanordnungen zueinander für die beiden Schienen genau definiert sein muß. Aus den beiden Daten der Messungen muß dann die Spurweite errechnet werden.To determine the track width takes place simultaneously a measurement of both rails of a track, the distance of the Measuring arrangements to each other for the both rails must be precisely defined. From the two dates of Measurements must then the track width can be calculated.

Durch Anordnung mehrerer Meßanordnungen, hier mindestens drei Meßpositionen, verteilt über eine Meßfahrzeugseite, können zusätzlich Informationen über den vertikalen und horizontalen Krümmungsradius der Schiene gewonnen werden.By arranging several measuring arrangements, here at least three measuring positions, spread over a measuring vehicle side, can additionally information about obtained the vertical and horizontal radius of curvature of the rail become.

Aufgrund der Befestigung der Messanordnung an dem Wagenaufbau des Meßfahrzeugs, der damit als Referenzbasis dient, auf die Messungen bezogen sind, treten jedoch durch Relativbewegungen zu dem Gleis Meßungenauigkeiten auf.Because of the mounting of the measuring arrangement on the car body of the measuring vehicle, which serves as a reference base to which measurements are related, however, measurement inaccuracies occur due to relative movements to the track on.

Die Erfassung der Geometrie des Schienenkopfes in einem Winkel von der Innenseite des Gleises hat bei Rillenschienen den Nachteil, dass aufgrund der teilweisen Abschattung die Fahrkante des Schienenkopfes nicht vollständig erfaßt wird. Die Rillentiefe der Schiene bleibt völlig unerkannt. Gleichermaßen ist eine Messung im Bereich von Leitschienen unzureichend, da durch die Leitschiene ebenfalls eine Abschattung erfolgt.The acquisition of the geometry of the rail head at an angle from the inside of the track with grooved rails the disadvantage that due to the partial shading the driving edge of the rail head is not complete detected becomes. The groove depth of the rail remains completely undetected. Is alike a measurement in the area of guardrails is inadequate because of the guardrail is also shaded.

Bei einer bekannten Messanordnung nach der PS DE 197 21 915 wird zum kontinuierlichen Messen von wellenförmigen Unebenheiten, wie Schienenriffel, auf der Fahrfläche einer Schiene ein Lichtstrich von einer Messplattform aus unter einem zur Oberflächennormalen festen Projektionswinkel auf die Oberfläche der Schiene projiziert. Der Lichtstrich erstreckt sich bei dieser Messung in Längsrichtung der Schiene und wird von einem Fotoempfänger, der ebenfalls an der Meßplattform in einem geneigten Aufnahmewinkel zu dem Projektionswinkel des Lichtstrichs angeordnet ist, abgebildet. Auf diese Weise können die Oberflächen der Schienen eines Gleises lückenlos erfaßt werden.In a known measuring arrangement according to the PS DE 197 21 915 For the continuous measurement of undulations, such as rail corrugations, a light line is projected onto the surface of the rail from the measuring platform at a fixed projection angle to the surface normal to the surface. In this measurement, the light line extends in the longitudinal direction of the rail and is imaged by a photo receiver, which is also arranged on the measuring platform at an inclined recording angle to the projection angle of the light line. In this way, the surfaces of the rails of a track can be detected without gaps.

Die Meßplattform mit der Messvorrichtung ist an der Unterseite eines Meßfahrzeuges oder eines Gerätes zur Schienenbearbeitung angeordnet.The measuring platform with the measuring device is on the underside of a measuring vehicle or a device arranged for rail processing.

Die Lichtquelle, hier eine Laserlichtquelle mit Linienoptik, und die Kamera sind an der Meßplattform in einem Winkel beidseitig zur Lotrechten der Oberflächennormalen der Schiene angebracht. Demzufolge würden bei einer Messung der Geometrie von Bahnschienen die gleichen Probleme auftreten, wie sie bereits zu der vorhergehenden Lösung beschrieben wurden.The light source, here a laser light source with line optics, and the camera are on the measuring platform at an angle attached on both sides to the vertical of the surface normal of the rail. As a result the same problems when measuring the geometry of railroad tracks occur as already described for the previous solution were.

Eine solche Meßanordnung ist für eine Anbringung an einer normalen Bahn nicht geeignet, da hier keine Konstruktionselemente über die Außenseite der Bahn ragen dürfen, da diese, insbesondere bei Straßenbahnen, ein Hindernis darstellen.Such a measuring arrangement is for an attachment not suitable on a normal track since there are no construction elements above the outside may protrude the web, since these, especially with trams, to be an obstacle.

Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer Meßanordnung, mit der berührungslos die gesamte Geometrie des Schienenkopfes von Bahnschienen, insbesondere von Bahnrillenschienen, sowie die Tiefe der Rillen und die Lage der Schienen eines Gleises zueinander und zum Gleisbett unter Vermeidung von Fehlergrößen, die vom Wagenaufbau eines Meßwagens herrühren können, bestimmt werden kann.The object of the invention is in the creation of a measuring arrangement, with the non-contact the entire geometry of the rail head of railroad tracks, in particular of grooved rails, as well as the depth of the grooves and the location avoiding the rails of a track to each other and to the track bed of error sizes that from the body of a test van resulting can, can be determined.

Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Messanordnung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an einer Messachse mit mindestens einem Messrad mit einem Spurkranz eine erste Messvorrichtung zur optisch-elektronischen Messung der Geometrie des Bahnschienenkopfes und der Rillentiefe, eine zweite Messvorrichtung zur elektronischen Längenmessung der Bestimmung der Spurweite und des Bogenradiusses eines Bahngleises sowie eine Matrix einer dritten Messvorrichtung zur optisch-elektronischen Erfassung der Lage einer Bahnschiene zum Gleisbett, angeordnet sind.The object is thereby ge according to the invention in a generic measuring arrangement solves that on a measuring axis with at least one measuring wheel with a wheel flange, a first measuring device for optically-electronic measurement of the geometry of the rail head and the groove depth, a second measuring device for electronic length measurement of the determination of the track width and the radius of the curve of a railroad track, and a matrix of a third measuring device are arranged for the optical-electronic detection of the position of a rail track relative to the track bed.

Die Messachse mit dem Messrad ist an einer Vorrichtung mit einer Linearführung mittels Druckelement gegen die innere Fahrkante der Bahnschiene linear verschiebbar angeordnet und mittels eines weiteren Druckelements auf die Fahrfläche der Bahnschiene absenkbar.The measuring axis with the measuring wheel is on a device with a linear guide by means of a pressure element arranged linearly displaceable against the inner edge of the rail and by means of a further pressure element on the driving surface of the Lowerable rail track.

Die Vorrichtung ist unter einer normalen Bahn lösbar positiouniert.The device is under a normal orbit solvable positiouniert.

Die erste Messvorrichtung, bestehend aus einer Laserlichtquelle mit Linienoptik und einer Kamera, ist durch die Messachse stets mittig über der zu vermessenden Bahnschiene in deren Längsrichtung im geneigten Projektionswinkel (α) und Aufnahmewinkel (β) zur Schienennormalen geführt.The first measuring device, consisting from a laser light source with line optics and a camera through the measuring axis always in the middle of the rail track to be measured in the longitudinal direction at an inclined projection angle (α) and recording angle (β) led to the rail normal.

Damit, dass die Laserlichtquelle und die Kamera an der Messachse mittig unmittelbar über der Bahnschiene geführt sind, wird die gesamte Geometrie des Schienenkopfes und bei Bahnrillenschienen die Rillentiefe und der Schienenfuß lückenlos erfaßt. Zur Verarbeitung der Ausgangssignale der Kamera ist diese mit einer elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung innerhalb der Bahn verbunden.So that the laser light source and the camera on the measuring axis in the middle directly above the rail guided are, the entire geometry of the rail head and the track grooved rails Groove depth and the rail foot gapless detected. to Processing the output signals of the camera is done with a electronic data processing device within the train connected.

Die zweite Messvorrichtung ist mit der Linearführung verbunden und erfässt die achsiale Verschiebung der Messachse mit dem Messrad an der Vorrichtung.The second measuring device is with the linear guide connected and captured the axial displacement of the measuring axis with the measuring wheel on the device.

Auf diese Weise wird mit einer einfachen Messanordnung gleichzeitig mit der Messachse die Spurweite und der Bogenradius der Bahnschienen eines Bahngleises bestimmt, wobei zur Bestimmung des Bogenradiusses die Vorrichtung mit der Messachse unter der Bahn in Bahnmitte zu den Drehgestellen genau positioniert sein muß.This way, with a simple measurement setup the track width and the arc radius at the same time as the measuring axis the railroad tracks of a railroad track determined, with the determination of the Bogenradiusses the device with the measuring axis under the web must be positioned exactly in the middle of the path to the bogies.

Bei der dritten Messvorrichtung, mit der die Lage der Bahnschiene zum Gleisbett des Bahngleises erfast wird, muß die Vorrichtung mit der Messachse ebenfalls genau in Bahnmitte zwischen den Drehgestellen angebracht sein.With the third measuring device, with which the position of the railway track to the track bed of the railway track is determined is, the Device with the measuring axis also exactly in the middle of the path be attached to the bogies.

An einem der Drehgestelle ist eine Laserlichtquelle in Längsrichtung der Schiene gerichtet. Das Licht der Laserlichtquelle trifft auf eine deren Richtung steuernde Matrix, die an dem entgegengesetzten Drehgestell positioniert ist. An der Messachse ist eine weitere teilweise lichtdurchlässige Matrix angebracht, mit der der Höhenunterschied bzw. die Höhenveränderungen der Schiene zwischen den Drehgestellen aufgrund der Belastung durch das Gewicht der Bahn und damit das sogenannte Pumpen der Bahngleise ermittelt wird.There is one on one of the bogies Longitudinal laser light source the rail directed. The light from the laser light source hits a matrix controlling their direction, which on the opposite Bogie is positioned. There is another on the measuring axis partially translucent Matrix attached with which the height difference or the changes in height the rail between the bogies due to the load the weight of the train and thus the so-called pumping of the train tracks is determined.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind auf der Messachse zu beiden Seiten der Bahnschienen eines Gleises Messräder mit Messvorichtungen angeordnet. Die Messachse ist in diesem Fall geteilt, und die Messräder sind mit den Messachsenhälften zu beiden Seiten gegen die inneren Fahrkanten der Bahnschienen gegeneinander verschiebbar angeordnet.In a further embodiment of the Invention are on the measuring axis on both sides of the railroad tracks of a track measuring wheels arranged with measuring devices. The measuring axis is in this case shared, and the measuring wheels are with the measuring axis halves on both sides against the inner edges of the rail tracks against each other slidably arranged.

Damit können mit einer einfachen Messanordnung an einer normalen Bahn die beschriebenen Messungen durchgeführt werden.It can be used with a simple measurement setup the measurements described are carried out on a normal track.

Bei einer Messachse mit zwei Messrädern, können zu beiden Seiten eines Gleises gleichzeitig die Messungen durchgeführt werden.With a measuring axis with two measuring wheels, you can measurements are carried out simultaneously on both sides of a track.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.The invention is based on a the drawing shown embodiment described in more detail.

In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:

1 eine Gesamtdarstellung einer Anordnung der Messvorrichtungen an einer Vorrichtung mit Messachse und Messrädern, 1 an overall representation of an arrangement of the measuring devices on a device with a measuring axis and measuring wheels,

2 eine Seitenansicht nach 1 mit der Darstellung des Projektions-und des Aufnahmewinkels zur Bestimmung der Geometrie des Schienenkopfes, 2 a side view after 1 with the representation of the projection and the recording angle for determining the geometry of the rail head,

3 eine Draufsicht auf eine Bahn mit Drehgestellen und der Anordnung der Messvorrichtung zur Erfassung der Lage der Bahnschienen eines Bahngleises zum Gleisbett. 3 a plan view of a train with bogies and the arrangement of the measuring device for detecting the position of the rail tracks of a railroad track to the track bed.

In 1 ist mit 13' das Untergestell einer Bahn 13 angedeutet, an dem eine Vorrichtung 9 mit einer Messachse 4 und einem Messrad 5 mittels einer Grundplatte 14 lösbar angebracht ist. Das Messrad 5 besitzt einen Spurkranz 6 und ist auf der Messachse 4 drehbar und achsial fest gelagert. Mittels eines Druckelements (10), das einen Druckkolben oder eine Feder sein kann, wird die Messachse 4 an einer Linearführung 12 mit dem Messrad 5 gegen die innere Fahrkante der Bahnschiene 7 gedrückt.In 1 is with 13 ' the base of a train 13 indicated on which a device 9 with a measuring axis 4 and a measuring wheel 5 by means of a base plate 14 is detachably attached. The measuring wheel 5 has a wheel flange 6 and is on the measurement axis 4 rotatable and axially fixed. Using a pressure element ( 10 ), which can be a pressure piston or a spring, becomes the measuring axis 4 on a linear guide 12 with the measuring wheel 5 against the inner edge of the rail 7 pressed.

Mittels eines weiteren Druckelements 11 ist die Messachse 4 zusammen mit dem Messrad 5 an einer Führung 15 auf die Fahrfläche der Bahnschiene 7 mit einem Anpressdruck auf diese absenkbar angeordnet.By means of a further pressure element 11 is the measuring axis 4 together with the measuring wheel 5 on a tour 15 on the running surface of the railroad track 7 arranged with a pressure on this lowerable.

Damit ist gewährleistet, dass die Messachse 4 mit dem Messrad 5 stets exakt dem Verlauf der Bahnschiene 7 folgt.This ensures that the measuring axis 4 with the measuring wheel 5 always exactly the course of the rail 7 follows.

An der Messachse 4 ist eine Messvorrichtung 1 zur optischelektronischen Messung der Geometrie des Bahnschienenkopfes 7a und der Rillentiefe 7b, bei Rillenschienen, angeordnet.On the measuring axis 4 is a measuring device 1 for optoelectronic measurement of the geometry of the rail head 7a and the groove depth 7b , arranged with grooved rails.

Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, besteht die Messvorrichtung 1 aus einer Laserlichtquelle 1a mit einer Linienoptik und einer Kamera 1b, die von der Messachse 4 mit dem Messrad 5 mittig über der zu vermessenden Bahnschiene 7 geführt sind.As in the 1 and 2 is shown, there is the measuring device 1 from a laser light source 1a with line optics and a camera 1b by the measuring axis 4 with the measuring wheel 5 in the middle above the rail track to be measured 7 are led.

Die Laserlichtquelle 1a und die Kamera 1b sind in Längsrichtung der Bahnschiene 7 im geneigten Projektionswinkel (α) und Aufnahmewinkel (β) zur Schienennormalen 7c angeordnet.The laser light source 1a and the camera 1b are in the longitudinal direction of the rail 7 at an inclined projection angle (α) and recording angle (β) to the rail normal 7c arranged.

Mit der Kamera 1b wird fortlaufend die Kontur des Lichtstrichs der Laserlichtquelle 1a sowie die Position erfaßt.With the camera 1b the con structure of the light from the laser light source 1a as well as the position.

An der Kamera ist eine innerhalb der Bahn 13 stationierte elektronische Datenverarbeitungseinrichtung angeschlossen, mit der in bekannter Weise eine Erfassung und Auswertung der Daten erfolgt.There is one on the camera inside the train 13 Stationed electronic data processing device connected, with which the data is recorded and evaluated in a known manner.

Mit einer weiteren Messvorrichtung 2 wird, wie in 1 erkennbar ist, mittels einer elektronischen Längenmessung die Spurweite und der Bogenradius eines Bahngleises 8 bestimmt. Dazu ist die Messvorrichtung 2 mit der Linearführung 12 verbunden und erfäßt die achsiale Verschiebung der Messachse 4 mit dem Messrad 5 zum Festpunkt an der mit dem Untergestell der Bahn 13 verbundenen Grundplatte 14.With another measuring device 2 will, as in 1 the track width and the radius of the curve of a railway track can be recognized by means of an electronic length measurement 8th certainly. This is the measuring device 2 with the linear guide 12 connected and detects the axial displacement of the measuring axis 4 with the measuring wheel 5 to the benchmark at the base of the train 13 connected base plate 14 ,

Die achsiale Verschiebung ist ein äquivalentes Maß für die Spurweite und den Bogenradius des Bahngleises 8.The axial displacement is an equivalent measure for the track width and the radius of the curve of the train track 8th ,

In 3 ist eine Messanordnung zur optisch-elektronischen Erfassung der Lage der Bahnschiene 7 zum Gleisbett dargestellt. Dazu ist die Vorrichtung 9 mit der Messachse 4 und dem Messrad 5 in Bahnmitte zwischen zwei Drehgestellen 13a und 13b angebracht. An einem der Drehgestelle 13a oder 13b ist eine Laserlichtquelle 3a in Längsrichtung der Schiene 7 gerichtet, deren Licht auf eine die Laserlichtquelle 3a Richtung steuernde Matrix 3b an dem entgegengesetzten Drehgestell 13b oder 13a trifft. Der Messachse 4 ist eine weitere teilweise lichtdurchlässige Matrix 3c zugeordnet, mit der die Lage der Bahnschiene 7 zum Gleisbett des Bahngleises 8 und damit das sogenannte Pumpen der Bahngleise ermittelt wird.In 3 is a measuring arrangement for the optical-electronic detection of the position of the railroad track 7 shown to the track bed. This is the device 9 with the measuring axis 4 and the measuring wheel 5 in the middle of the track between two bogies 13a and 13b appropriate. On one of the bogies 13a or 13b is a laser light source 3a in the longitudinal direction of the rail 7 directed its light onto a the laser light source 3a Directional matrix 3b on the opposite bogie 13b or 13a meets. The measuring axis 4 is another partially translucent matrix 3c assigned with which the location of the railroad track 7 to the track bed of the train track 8th and thus the so-called pumping of the train tracks is determined.

Auf der Messachse 4 können zu beiden Seiten Messräder 5, 5' angebracht sein. In diesem Fall besteht die Messachse 4 aus zwei Messachsenhälften 4' und 4", die mit den Messrädern 5, 5' gegen die inneren Fahrkanten der Bahnschienen 7, 7' und gegeneinander verschiebbar sind.On the measuring axis 4 can measuring wheels on both sides 5 . 5 ' to be appropriate. In this case there is the measuring axis 4 from two measuring axis halves 4 ' and 4 ' with the measuring wheels 5 . 5 ' against the inner edges of the railroad tracks 7 . 7 ' and can be moved against each other.

Hierbei sind zu beiden Seiten der Bahnschienen 7, 7' des Bahngleises 8 Messvorichtungen 1, 1', 2, 2' und/oder 3, 3' vorgesehen, so dass gleichzeitig eine Vermessung der beiden Bahnschienen 7, 7' des Bahngleises 8 erfolgt. Ebenso kann die Spurweite unmittelbar zwischen den Messrädern 5, 5' bestimmt werden und somit mögliche Toleranzen ausgeschlossen werden.Here are on both sides of the railroad tracks 7 . 7 ' of the train track 8th Messvorichtungen 1 . 1' . 2 . 2 ' and or 3 . 3 ' provided so that at the same time a measurement of the two rail tracks 7 . 7 ' of the train track 8th he follows. Likewise, the track width can be directly between the measuring wheels 5 . 5 ' are determined and thus possible tolerances are excluded.

1, 1'1, 1'
Messvorrichtungen zur optischmeasuring devices for optical
elektronischen Messung der Geometrie deselectronic Measurement of the geometry of the
Schienenkopfes,Railhead
2, 2'2, 2 '
Messvorrichtungen zur elektronischenmeasuring devices for electronic
Längenmessung zur Bestimmung der Spurweitelength measurement to determine the track width
und des Bogenradiusses,and the arc radius,
3, 3'3, 3 '
Messvorrichtungen zur optischmeasuring devices for optical
elektronischen Erfassung der Bahnschienenelectronic Detection of the railroad tracks
zum Gleisbett,to the Roadbed,
1a1a
Laserlichtquelle,Laser light source,
1b1b
Kamera,Camera,
3a3a
Laserlichtquelle,Laser light source,
3b3b
Matrix,Matrix,
3c3c
Matrix,Matrix,
44
Messachse,Measuring axis,
4', 4 "4 ', 4 "
Messachsenhälften,Measuring axis halves
5, 5'5, 5 '
Messräder,Measuring wheels,
66
Spurkranz,Flanged,
7, 7'7, 7 '
Bahnschienen,Tracks,
7a7a
Bahnschienenkopf,Bahn rail head,
7b7b
Rillentiefe,Groove depth,
7c7c
Schienennormale,Seemed normal,
88th
Bahngleis,Railroad Track,
99
Vorrichtung,Contraption,
1010
Druckelement,Pressure element
1111
Druckelement,Pressure element
1212
Linearführung,Linear guide,
1313
Bahn,Train,
13a13a
Drehgestell,Bogie,
13b13b
Drehgestell,Bogie,
1414
Grundplattebaseplate
1515
Führungguide

Claims (5)

Messanordnung zur berührungslosen und kontinuierlichen Bestimmung der Geometrie des Schienenkopfes von Bahnschienen, insbesondere von Bahnrillenschienen sowie zur Bestimmung der Rillentiefe, der Lage der Bahnschienen eines Gleises zueinander und zum Gleisbett und deren Bogenradius, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messvorrichtung (1) zur optisch-elektronischen Messung der Geometrie des Bahnschienenkopfes (7a) und der Rillentiefe (7b), eine Messvorrichtung (2) zur elektronischen Längenmessung der Bestimmung der Spurweite und des Bogenradiusses eines Bahngleises (8) sowie eine Matrix (3a) einer Messvorrichtung (3) zur optisch-elektronischen Erfassung der Lage der Bahnschiene (7) zum Gleisbett, an einer Messachse (4) mit mindestens einem Messrad (5), das einen Spurkranz (6) besitzt, angeordnet sind und die Messachse (4) mit dem Messrad (5) an einer Vorrichtung (9) mit Linearführung (12) mittels Druckelement (10) gegen die innere Fahrkante der Bahnschiene (7) linear verschiebbar und mittels eines weiteren Druckelements (11) auf die Fahrfläche der Bahnschiene (7) absenkbar angeordnet ist, und die Vorrichtung (9) unter einer normalen Bahn (13) lösbar angebracht ist.Measuring arrangement for non-contact and continuous determination of the geometry of the rail head of rail tracks, in particular of rail grooved rails and for determining the groove depth, the position of the rail rails of a track relative to one another and to the track bed and their radius of curvature, characterized in that a measuring device ( 1 ) for optical-electronic measurement of the geometry of the rail head ( 7a ) and the groove depth ( 7b ), a measuring device ( 2 ) for electronic length measurement of the determination of the track width and the curve radius of a train track ( 8th ) and a matrix ( 3a ) a measuring device ( 3 ) for optical-electronic detection of the position of the rail track ( 7 ) to the track bed, on a measuring axis ( 4 ) with at least one measuring wheel ( 5 ) that has a wheel flange ( 6 ), are arranged and the measuring axis ( 4 ) with the measuring wheel ( 5 ) on a device ( 9 ) with linear guide ( 12 ) by means of pressure element ( 10 ) against the inner edge of the rail ( 7 ) linearly displaceable and by means of a further pressure element ( 11 ) on the running surface of the rail track ( 7 ) is arranged to be lowered, and the device ( 9 ) under a normal train ( 13 ) is detachably attached. Messanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (1) aus einer Laserlichtquelle (1a) mit einer Linienoptik und einer Kamera (1b) besteht, die mittig über der zu vermessenden Bahnschiene (7) in deren Längsrichtung im geneigten Projektionswinkel (α) und Aufnahmewinkel (β) zur Schienennormalen (7c) angeordnet sind.Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that the measuring device ( 1 ) from a laser light source ( 1a ) with line optics and a camera ( 1b ) exists, which is centered over the rail track to be measured ( 7 ) in their longitudinal direction in the inclined projection angle (α) and recording angle (β) to the rail normal ( 7c ) are arranged. Messanordnung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (2) mit der Linearführung (12) verbunden ist und zur Bestimmung der Spurweite und des Bogenradiusses die achsiale Verschiebung des Messrades (5) an der Vorrichtung (9) erfässt.Measuring arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the measuring device ( 2 ) with the linear guide ( 12 ) is connected and to determine the track width and the radius of the bend the axial displacement of the measuring wheel ( 5 ) on the device ( 9 ) records. Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (9) mit der Messachse (4) und dem Messrad (5) in Bahnmitte zwischen zwei Drehgestellen (13a, 13b) angebracht ist , und an einem der Drehgestelle (13a) oder (13b) eine Laserlichtquelle (3a) in Längsrichtung der Schiene (7) gerichtet ist, deren Licht auf eine die Laserlichtquelle (3a) Richtung steuernde Matrix (3b) an dem entgegengesetzten Drehgestell (13b) oder (13a) trifft, und der Messachse (4) eine weitere teilweise lichtdurchlässige Matrix (3c) zugeordnet ist, mit der die Lage der Bahnschiene (7) zum Gleisbett des Bahngleises (8) und damit das sogenannte Pumpen der Bahngleise ermittelt wird.Measuring arrangement according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the device ( 9 ) with the measuring axis ( 4 ) and the measuring wheel ( 5 ) in the middle of the track between two bogies ( 13a . 13b ) is attached, and on one of the bogies ( 13a ) or ( 13b ) a laser light source ( 3a ) in the longitudinal direction of the rail ( 7 ) is directed, the light of which is directed to the laser light source ( 3a ) Directional matrix ( 3b ) on the opposite bogie ( 13b ) or ( 13a ) and the measuring axis ( 4 ) another partially translucent matrix ( 3c ) with which the position of the rail track ( 7 ) to the track bed of the train track ( 8th ) and thus the so-called pumping of the train tracks is determined. Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten der Messachse (4), die aus Messachsenhälften (4', 4") besteht, Messräder (5, 5') angebracht und mit ihren Spurkränzen (6, 6') gegen die inneren Fahrkanten der Bahnschienen (7, 7') und gegeneinander verschiebbar sind und zu beiden Seiten der Bahnschienen (7, 7') des Bahngleises (8) Messvorichtungen (1, 1'), (2, 2') und/oder (3, 3') vorgesehen sind.Measuring arrangement according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that on both sides of the measuring axis ( 4 ) made up of halves of the measuring axes ( 4 ' . 4 ' ) there are measuring wheels ( 5 . 5 ' ) attached and with their flanges ( 6 . 6 ' ) against the inner edges of the rail tracks ( 7 . 7 ' ) and are slidable against each other and on both sides of the track ( 7 . 7 ' ) of the train track ( 8th ) Measuring devices ( 1 . 1' ), ( 2 . 2 ' ) and or ( 3 . 3 ' ) are provided.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013020974A1 (en) * 2011-08-09 2013-02-14 AUMUND Fördertechnik GmbH Method for sensing the rail position and/or the running-roller loading in the case of rail-guided bulk-material conveying means, and measuring-action runner roller suitable for implementing the method
DE102020107253A1 (en) 2020-03-17 2021-09-23 Deutzer Technische Kohle Gmbh Procedure for cleaning rails and measuring arrangement

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