DE202017001346U1

DE202017001346U1 - Messgerät zur Messung des Restquerschnittes eines Fahrdrahtes

Info

Publication number: DE202017001346U1
Application number: DE202017001346.0U
Authority: DE
Original assignee: Steinmeyer Mechatronik GmbH
Current assignee: Steinmeyer Mechatronik GmbH
Priority date: 2017-03-14
Filing date: 2017-03-14
Publication date: 2017-04-28
Anticipated expiration: 2027-03-15

Abstract

Messgerät zur Messung des Restquerschnittes von Fahrdrähten, dadurch gekennzeichnet, dass sich in einem geschlitzten Gehäuse (1) zwei Laufrollen (2) befinden, unter denen in bekanntem Abstand ein messendes Kamerasystem (3) befestigt ist, welches den Schleifspiegel (5) des Fahrdrahtes (4) von unten überstreicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Messgerät zur Bestimmung des Restquerschnittes eines Fahrdrahtes nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Der verbleibende Restquerschnitt des Fahrdrahtes bildet eine Grundlage für die Beurteilung der Funktionssicherheit des elektrifizierten Schienenverkehrs. Durch den schleifenden Kontakt des Stromabnehmers der Schienenfahrzeuge entsteht Verschleiß an der Unterseite des Fahrdrahtes. Unterhalb eines kritischen Wertes des Restquerschnittes erhöht sich die Bruchgefahr des Fahrdrahtes soweit, dass die Funktionssicherheit der Strecke nicht mehr gegeben ist. Um sicherzustellen, dass der Restquerschnitt des Fahrdrahtes nicht unter diesen festgelegten, kritischen Wert sinkt, wird in regelmäßigen Abständen der verbleibende Restquerschnitt des Fahrdrahtes kontrolliert.
Nach dem derzeitigen Stand der Technik existieren unterschiedliche Messsysteme, die auf dem Dach oder Stromabnehmer von Schienenfahrzeugen mitfahren und den Fahrdrahtverschleiß optisch mittels Bildverarbeitung messen. Des Weiteren sind derzeit auch verschiedene Handmessgeräte auf dem Markt, die den Restquerschnitt direkt am Fahrdraht über induzierte Wirbelströme berechnen (Patent PL 219318 B1 ) oder optisch ermitteln. Das Patent DE 10 2011 111 409 B3 beschreibt die ursprüngliche Form der manuellen Messung mit einer Messschraube. Auch sind Methoden bekannt, in welchen der Restquerschnitt über die Breite des von unten sichtbaren Abnutzungsspiegels ermittelt wird.
Der in den Schutzansprüchen angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, dass viele der zuvor genannten Messsysteme auf Schienenfahrzeugen montiert sind. In Bahnhöfen und auf Nebenstrecken ist es nicht praktikabel mit Messfahrzeugen einzufahren, da die zu untersuchenden Streckenabschnitte regelmäßig durch stehende Fahrzeuge unzugänglich sind und diese erst wegrangiert werden müssen. Auch ist der Einsatz für solche, oft auf Messung bei hoher Geschwindigkeit optimierten Systeme für Nebenstrecken zu teuer. Zusätzlich fehlt eine Möglichkeit, auch Streckenabschnitte zu untersuchen in denen z. B. parkende Schienenfahrzeuge dauerhaft den Zugang zur Messung versperren. Weiterhin wird der Fahrdraht in Bahnhöfen und an Haltestellen beim Beschleunigung und Bremsen der Züge stark beansprucht. Deswegen sind dort vor allem im letzten Abnutzungsstadium sehr genaue Messungen des Restquerschnittes notwendig. Gleichzeitig sind visuelle Kontrollen von potenziellen Fehlerstellen des Fahrdrahtes von Vorteil um ein Beurteilen des Fahrdrahtzustandes durch geschultes Personal zu ermöglichen. Erschwerend kommt hinzu, dass für die bisher übliche Vermessung nach DE 10 2011 111 409 B3 ein Aufstieg der inspizierenden Person bis auf Fahrdrahthöhe mit der notwendigen Abschaltung, Erdung und Sicherung notwendig ist. Bei der Restquerschnittermittlung durch optische Vermessung der Abnutzungsspiegelbreite von unten ist es praktisch nicht möglich, seitlich am Fahrdraht anhaftende Verzunderungen vom leitenden Fahrdrahtmaterial zu unterscheiden. Deshalb sind solche Methoden mit einem inakzeptabel großen Messfehler behaftet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mobiles, als Handgerät konzipiertes Messgerät zu schaffen, das Fahrdrähte auf ihren Restquerschnitt mit entscheidungsrelevanter Genauigkeit vermisst ohne, dass die inspizierende Person zum Fahrdraht empor steigen muss. Dabei soll es für den Gebrauch in Bahnhofshallen, Nebengleisen, zugeparkten Gleisen und auch über abgestellten Fahrzeugen nutzbar sein. Von besonderem Vorteil wäre es, wenn das Gerät ohne vorherige Spannungsfreischaltung des Streckenabschnittes nutzbar wäre, also unter Spannung misst.
Diese Aufgabe wird mit den im Hauptanspruch aufgeführten Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen wieder.
Ausführungsbeispiel
Das erfindungsgemäße Messgerät zur Ermittlung des Restquerschnittes von Fahrdrähten wird unter Bezug auf die 1 bis 4 erläutert.
1 zeigt perspektivisch das eingehängte Messgerät auf dem Fahrdraht (4).
2 zeigt die Vorderansicht des Messgerätes und die Anordnung der Komponenten im Gehäuse (1).
3 zeigt einen Querschnitt durch ein Beispiel für einen Fahrdraht (4) mit Schleifspiegel (5).
4 zeigt einen Querschnitt durch das Messgerät.
In 1 und 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messgerätes dargestellt. Gezeigt sind: ein Gehäuse (1) mit Einführschlitz (9) hängend an einem Fahrdraht (4) in oder an dem ein Führungssystem bestehend aus zwei Laufrollen (2) oberhalb des Fahrdrahtes (4), ein messendes Kamerasystem (3) unterhalb des Fahrdrahtes (4), eine Beobachtungskamera mit Beleuchtung (6), eine drahtlose Datenübertragungseinheit (10), eine mobile Spannungsversorgung (7) und ein Adapter zur Befestigung einer isolierten Bedienstange (8) angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Messgerät ist für die Bedienung durch eine Person gedacht. Es wird mit dem Adapter (8) an eine Isolierstange angeschlossen. Die Isolierstange muss dabei so dimensioniert sein, dass der Bediener das Messgerät vom Boden aus auf dem Fahrdraht (4) einhängen und in Längsrichtung des Fahrdrahtes (4) bewegen kann. Die Laufrollen (2) ermöglichen eine Bewegung des Messgerätes entlang der Längsrichtung des Fahrdrahtes (4) und stellen den festen Bezug von der Oberseite des Fahrdrahtes zum messenden Kamerasystem her. Es wird folglich eine Vermessung der unteren Seite des Fahrdraht-Profils mit dessen Abnutzungsspiegel in fixem Abstand zur Oberseite des Fahrdrahtes (4) ausgeführt. Die aufgenommenen Messwerte werden intern oder extern durch eine Auswertungseinheit zur Berechnung des Restquerschnittes verarbeitet und können ebenso wie die Bilder der Beobachtungskamera (6) drahtlos mit der Datenübertragungseinheit (10) an ein mobiles Endgerät übertragen werden.
Die integrierte Beobachtungskamera (6) mit Beleuchtung gestattet dem Benutzer eine Vorinspektion der Unterseite des Fahrdrahtes um eventuelle Fehlerstellen zu detektieren oder die Beschaffenheit der Messstelle vor einer Messung zu verifizieren.
Durch das erfindungsgemäße Messgerät ergeben sich folgende Vorteile:
Das Messgerät lässt sich durch seine leichte und kompakte Bauart von nur einer Person transportieren und vom Boden bedienen. Die Bedienung durch nur eine Person ohne spezielles Schienenfahrzeug gestaltet die Nutzung des Messgerätes wesentlich kostengünstiger als fahrzeugbasierte Messsyteme. Durch Verwendung der Isolierstange ist auch das Platzieren des Messgerätes über parkenden Fahrzeugen möglich. Der feste Bezug zwischen den Laufrollen (2) oberhalb des Fahrdrahtes (4) und dem messenden Kamerasystem (3) unterhalb des Fahrdrahtes (4) ermöglicht eine genaue Ermittlung des tatsächlichen Restquerschnittes unabhängig von seitlich anhaftendem Zunder. Wenn das messende Kamerasystem den Abnutzungsspiegel erfasst, hat auch das Schwenken des Messgerätes um die Längsachse des Fahrdrahtes keinen Einfluss auf das Messergebnis. Durch die mobile Spannungsversorgung (7) und die drahtlose Datenübertragung (10) ist das Messgerät unabhängig von zusätzlichen Kabeln und Leitungen und somit mobil flexibel einsetzbar. Durch die mechanische Platzierung mittels Isolierstange und drahtlose Datenübertragung ist eine sichere Messung auch unter Spannung möglich. Das Messgerät ist im Bereich der Messwertaufnahme umhaust, sodass Messungen bei jeder Beleuchtungssituation, unabhängig von Sonneneinstrahlung, Umgebungslicht oder Dunkelheit möglich werden.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Führungssystem mit Laufrollen
3: messendes Kamerasystem
4: Fahrdraht
5: Schleifspiegel
6: Beobachtungskamera mit Beleuchtung
7: mobile Spannungsversorgung
8: Adapter für isolierte Bedienstange
9: Einführhilfe für Fahrdraht
10: Einheit zur drahtlosen Datenübertragung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

PL 219318 B1 [0003]
DE 102011111409 B3 [0003, 0004]

Claims

Messgerät zur Messung des Restquerschnittes von Fahrdrähten, dadurch gekennzeichnet, dass sich in einem geschlitzten Gehäuse (1) zwei Laufrollen (2) befinden, unter denen in bekanntem Abstand ein messendes Kamerasystem (3) befestigt ist, welches den Schleifspiegel (5) des Fahrdrahtes (4) von unten überstreicht.
Messgerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (1) eine Einheit zur drahtlosen Datenübertragung (10) angeordnet ist.
Messgerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (1) ein Adapter für eine isolierte Bedienstange (8) vorgesehen ist.
Messgerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem messenden Kamerasystem (3) um einen optischen Lasertriangulationssensor handelt.
Messgerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Kameras (6) im Gehäuse (1) enthalten sind.