DE2027898C3 - Fahrbare Vorrichtung zur Messung der Lage eines Gleises - Google Patents

Description

Der Meßvorgang wird demgemäß in zwei Teile zerlegt, wobei die größeren Abweichungen von mechani-

' . " sehen Tastern erfaßt werden, während die auch bei

15 hohen Fahrgeschwindigkeiten gering bleibenden Abweichungen der Taster vom tatsächlichen Schienenort von den berülinmgslosen Aufnehmern bestimmt werden. So können alle Vorteile dieser berührungslosen

Die Erfindung bezieht sich auf eine fahrbare Vor- Aufnehmer ausgenutzt werden, ohne daß 'deren Meßrichtung zur Messung der Lage eines Gleises mit in *> bereich überschritten wird. Es ist also eine genaue Berührung mit den Schienen stehenden Tastern, die Messung trotz unsicherer Berührung der Taster gesenkrecht zur Gleisachse verschiebbar gelagert sind. währleistet

Die Überwachung des Zustandes eines Bahngleises Das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel geschieht mit Hilfe von Kontrollfahrzeugen, die mit der Erfindung dient zur Messung der Schienenkrüm-Meßvorrichtungen für die kontinuierliche Ausmessung 95 mung in der Horizontalebene des Gieisstranges; selbstder geometrischen Eigenschaften des befahrenen verständlich können aber auch alle anderen geometri-• Gleises ausgerüstet sind. Zur Vermessung dienen im scheu Schienenvermessungen in gleicher Weise vorgeallgemeinen in Berührung mit den Schienen gehaltene nommen werden.

Taster, die ihre Verschiebungen gegenüber einem Be- Die Taster können in beliebiger Weise ausgebildet zugssystem über ein Übertragungssystem auf eine 30 sein, z. B. als Rollen oder Kufen, da es auf eine exakte Registriervorrichtung geben. Führung der Taster an den Schienen nicht ankommt

Verschiedene gegenwärtig benutzte Übertragungs- Es ist sogar möglich, die Räder des Meßfahrzeuges systeme sind elektrisch, d. h., der Ausschlag des selbst als Taster zu verwenden, wobei dann die be-Tasters wird unmittelbar in ein elektrisches Signal um- rührungsfreien Aufnehmer im Schatten der Radkränze gewandelt, z. B. mittels eines mechanisch-elektrischen 35 angebracht sind.
Wandlers. Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

Dieses zu hoher Vollkommenheit entwickelte Meß- Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher verfahren hat jedoch den Nachteil, daß die Fahrt- beschrieben. Es zeigt

geschwindigkeit des Untersuchungsfahrzeuges auf F i g. 1 die Messung der Schienenabweichung von einen heutzutage störenden geringen Wert beschränkt 40 einer Bezugsgeraden an eint beliebige Stelle derselben, ist; bei größerer Geschwindigkeit ist nämlich die F i g. 2 die Vorrichtung, bei der die Räder des Testdauernde Berührung der Taster mit den Schienen wegen fahrzeuges als Taster dienen,
der Massenträgheit der Taster nicht mehr gewähr- F i g. 3 und 4 die Einzelheiten der Anbringung eines leistet, insbesondere, wenn die gemessenen Abweichun- berührungslosen Aufnehmers im Schatten des Spurgen eine große Amplitude und eine geringe Länge auf- 45 kranzes eines Rades des Meßfahrzeugs,
weisen. F i g. 1 zeigt einen Gleisbogen mit den beiden Linien 1

Um die mechanischen, ständig in Berührung mit den und 2, welche die beiden Schienen darstellen sollen. Schienen zu haltenden Taster zu ersetzen, ist bereits Die Krümmung ist der Deutlichkeit halber stark überbekannt, berührungslose Aufnehmer pneumatischer, trieben.

elektrischer Natur usw. zu verwenden. Wenn solche 50 Die drei parallelen Pfeile 3, 4 und 5 stellen drei Aufnehmer am Fahrgestell oder einer Bezugsbasis des Taster dar, die konstante Abstände I₁ und l_t vonein-Fahrzeugs in unmittelbarer Nachbarschaft der Schie- ander haben.

nen befestigt werden, können sie unmittelbar ein Signal Die Pfeilhöhe F am Punkt B der Schiene 1 hinsichtliefern, das ein Maß für den Abstand zwischen ihrer lieh der Sehne AC wird durch die Verschiebung d eines bekannten Lage und der Schiene darstellt 55 festen Punktes O des mittleren Tasters 4 hinsichtlich

Der Meßbereich derartiger Aufnehmer ist jedoch einer geraden Linie gemessen, welche zwei feste verhältnismäßig gering und gestattet beispielsweise Punkte M und N der äußeren Taster 3 und 5 verbindet, nicht die Messung der erheblichen Pfeilhöhen zwischen wenn die drei Taster in Berührung mit der Schiene 1 Kurven mit kleinem Krümmungsradius und den ge- sind.

wohnlich als Bezugsbasis verwendeten Sehnen. Infolge- 60 In diesem Idealfalle gilt F= d.
dessen stellen die bis jetzt für größere Fahrtgeschwin- In Wirklichkeit sind aber in F i g. 1 die Taster 3, 4 digkeiten gedachten Meßvorrichtungen mehr oder und 5, um kleine Beträge a, b und c von der Schiene 1 weniger glückliche Kompromißlösungen dar, bei entfernt Das Meßergebnis ist deshalb ungenau, und denen die Präzision der Meßergebnisse auf die Dauer sehr wahrscheinlich gilt
zweifelhaft bleibt. 65 . _ „

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Lücke durch

eine Vorrichtung zu schließen, welche unter gemein- Das Meßergebnis d muß deshalb mit einer Korreksamer Anwendung bekannter Mittel auch bei größeren tion versehen werden, die eine Funktion der Ab-

' 3 4

stände a, b und c ist Diese Abstände werden zusätzlich Räder 13', 14' und 15', die sich auf der anderen Schiene durch berührungslose Aufnehmer gemessen. abstützen, gelagert.

Wenn man setzt Diese Anordnung bildet ein Bezugssystem, dessen

als Räder ausgebildete Taster die Krümmungen und

h + lt — L, 5 Unregelmäßigkeiten des Schienenstrangs mitmachen

und dementsprechend das Bezugssystem verformen.

so läßt sich leicht zeigen, daß folgende Beziehung gilt: Diese Verformung kann gemessen werden, beispielsweise hier die horizontale Verschiebung d der Mittelachse hinsichtlich der Längsachse des Fahrgestells

ρ _ j _|_ ( ^a^\ ~*~ ^c^2 _ Λ ίο nach dem Prinzipschema der F i g. 1, um die Gleis-

\ L )' krümmung zu bestimmen.

Die Auslenkung d kann durch einen mechanischelektrischen Wandler mit Differentialtransformator ge-

Der Meßwert Fist also die Summe zweier Meßwerte, messen werden, dessen Tauchkolben 16 starr mit der von denen der eine, nämlich d, die relative Verschie- 15 verschiebbaren Achse 7 verbunden ist, während das bung der theoretisch in Berührung mit den Schienen Gehäuse 17 an dem halben Fahrgestell 9 befestigt ist stehenden Taster darstellt, während der andere Meß- An den Enden der Achsen 13,14 und IS sind starre

wert Träger 18 befestigt, die sich im Radschatten bis zu der

Schiene 1 erstrecken. Am unteren Ende jedes Trägers 18 ao ist ein berührungsloser Auf nehmer, z. B. ein kapazitiver

_ ' ^A fy Wandler, derart angebracht daß er sich genau gegen-

L über derjenigen Stelle der Schiene befindet, die im

allgemeinen mit dem Spurkranz des Rades in Berührung steht. Diese Anordnung ist in F i g. 3 und 4 deuteine Funktion der tatsächlichen Abstände a, b und c 35 lieh sichtbar. Der Träger 18 ist hier an das quadratische zwischen den Tastorganen und den Schienen ist. Ende 20 einer Achse angeschraubt und verläuft von

Diese für die Krümmungsmessung in der Horizontal- dort zunächst horizontal, ist dann um das Rad herumebene des Gleisstranges abgeleitete Formel gilt auch gebogen und verläuft anschließend vertikal nach unten für vertikale Krümmungen, ist also beispielsweise für im Schatten des Radkranzes 21 bis zur Höhe der die Kontrolle des Nivellements anwendbar. 30 Innenseite des Kopfes der Schiene 1, wo er einen Auf-

F ϊ g. 2 zeigt eine Vorrichtung für die Krümmungs- nehmer 22 trägt.

messung eines Schienenstrangs nach dem Prinzip der Der Aufnehmer hat also eine feste Lage hinsichtlich

Fig. 1, wobei die Räder des Meßfahrzeugs selbst als der geometrischen Lage des Tasters und liefert ein Taster verwendet werden. elektrisches Signal, das einem der Abstände a, b und c

Zu diesem Zweck sind drei Achsen 6, 7 und 8 auf 35 in F i g. 1 entspricht.

einem zweiteiligen Fahrgestell montiert. Die beiden Damit stehen vier elektrische Signale a, b, c und d

Teile 9,10 desselben sind in Längsrichtung schwenkbar zur Verfügung, die in bekannter Weise verarbeitet spielfrei an der mittleren Achse 7 angebracht, die sich werden können, um den Meßwert F für die Gleisihrerseits quer zur Längsachse des Fahrzeugs ver- krümmung nach der oben angegebenen Formel zu schieben, nicht aber verschwenken kann. Die beiden 40 liefern.

äußeren Achsen 6 und 8 sind bei 11 und 12 um die Die Vorrichtung kann in einfacher Weise für die

Längsachse schwenkbar an den Fahrgestellhälften 9 Messung der Krümmung beider Schienen Anwendung bzw. 10 angelenkt. finden. Ebenso ist es leicht, das Nivellement der beiden

An den Enden dieser Achsen sind Räder 13, 14 und Schienen in einer Vertikalebene nach dem gleichen 15, die sich auf der einen Schiene abstützen, und die 45 Prinzip zu kontrollieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Fahrgeschwindigkeiten ausreichend genaue MeSergeb-Patentanspruch: nisse liefert

   . Diese Auf gäbe wird bei einer Vorrichtung nach dem

   Fahrbare Vorrichtung zur Messung der Lage Oberbegriff des Anspruchs erfindungsgemäß dadurch eines Gleises mit in Berührung mit den Schienen 5 gelöst, daß an jedem Taster zusatzlich em berührungsstehenden Tastern, die senkrecht zur Gleisachse loser Aufnehmer befestigt ist
   verschiebbar gelagert sind, dadurch gs- Die Meßergebnisse dieser Aufnehmer entsprechen kennzeichnet; daß an jedem Taster (13,14, also dem jeweiligen Abstand zwischen Taster und 15) zusätzlich ein berührungsloser Aufnehmer (22) Schiene und bilden so einen Korrekturwert für den aus befestigt ist ^lo den Meßergebnissen der Taster folgenden geometri

   schen Wert