DE2440085A1

DE2440085A1 - Einrichtung zur beruehrungslosen messung der hoehe und seitenlage des fahrdrahtes bei elektrischen bahnen

Info

Publication number: DE2440085A1
Application number: DE2440085A
Authority: DE
Inventors: Burckhardt Dipl Ing Kluzowski
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1974-08-19
Filing date: 1974-08-19
Publication date: 1976-03-04

Description

Einrichtung zur berührungslosen Messung der Höhe und Seitenlage des Fahrdrahtes bei elektrischen Bahnen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur berührungslosen Messung der Höhe und Seitenlage des Fahrdrahtes bei elektrischen Bahnen über der Schienenoberkante mit Hilfe von fotoelektrischen Sensoren.
Die zur Zeit vorhandenen Energieübertragungssysteme für elektrische Bahnen werden bei Geschwindigkeiten über 200 km/h infolge von Vibrationen und Abhebevorgängen zwischen Stromabnehmer und Fahrdraht nicht mehr betriebssicher sein. Zur Entwicklung eines Hochgeschwindigkeitsübertragungssystems ist unbedingt eine genaue Kenntnis des dynamischen Verhaltens des Fahrdrahtes notwendig. Auch zur routinemäßigen t)berprüfung der Fahrleitung auf Verschleiß und statische Verlagerungen ist eine Höhen- und Seitenmessung notwendig.
Die Aufgabe besteht daher darin, eine Einrichtung zur berührungslosen Messung der Höhe und Seitenlage des Fahrdrahtes bei elektrischen Bahnen über der Schienenoberkante zu schaffen, die eine schnelle und doch genaue Messung ermöglicht. Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß an einem Distanzstück auf dem Wagendach eines Schienenfahrzeuges in einer festen Entfernung voneinander in zwei Sensorengehäusen fotoelektrische Sensoren so angeordnet sind, daß sie einen bestimmten Winkel bilden, und daß in Verbindung mit dem Distanzstück eine elektronische Meßwertverarbeitungseinheit vorgesehen ist, welcher die Signale von den fotoelektrischen Sensoren zugeleitet werden.
Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbei spiel mittels Zeichnungen näher erläutert.
In Fig. 1 ist eine Einrichtung nach der Erfindung dargestellt, die aus Sensorgehäusen 1 auf einem Distanzstück 2 besteht. Die Sensorgehäuse 1 enthalten fest angeordnete fotoelektrische Sensoren 3. Zwischen den Sensorgehäusen 1 wird vorteilhaft eine Meßwertverarbeitungseinheit 4 angeordnet. Diese ist durch Leitungen mit den Sensoren verbunden. Sie kann sich jedoch auch an einer anderen Stelle, z. B. im Wageninneren, befinden. Die Einrichtung ist auf dem Wagendach 5 eines Schienenfahrzeuges angebracht. Da deriihrdraht gewöhnlich in Zickzacklinien über den Gleisen ausgespannt ist, um eine gleichmäßige Abnutzung des Stromabnehmers zu erreichen, ist ein Schlitten 6 vorgesehen, der mit einem Stellglied 7 für Vertikalbewegung und einem Stellglied 8 für Horizontalbewegung in Verbindung steht. Mit Hilfe dieser Stellglieder und des Schlittens kann das Distanzstück in vertikaler und horizontaler Richtung verschoben werden.
Die zwei fotoelektrischen Sensoren 3 bilden einen bestimmten Winkel miteinander. Dieser ist so bemessen, daß sich der Fahrdraht innerhalb einer Fläche befindet, die von den Sensoren abgetastet wird. Vorzugsweise wird die Verdunkelung der Lichteinstrahlung des natürlichen Lichtes registriert und die so gewonnenen Signale in der Meßwertverarbeitungseinheit in digitale Werte umgewandelt. Es ist jedoch ebenso gut möglich mit künstlichem Licht zu arbeiten; dabei müßte auf dem Distanzstück noch eine Lichtquelle vorgesehen werden, mit welcher der Fahrdraht angestrahlt wird. Bei dieser Ausführungsform würdz das vom Fahrdraht reflektierte Licht-registriert werden.
In Fig. 2 ist eine andere mögliche Ausführungsform dargestellt, bei welcher jedoch dasselbe im vorstehenden geschilderte Prinzip der Messung angewandt wird. Bei dieser Ausführungsform ist das Distanzstück 2 mit der Meßwertverarbeitungseinrichtung 4 fest auf dem Wagendach 5 angeordnet. Die Sensorgehäuse 1 haben eine solche Form, daß die fotoelektrischen Sensoren 3 darin schwenkbar angeordnet sein können. Dadurch kann der Winkel, den die beiden fotoelektrischen Sensoren miteinander bilden, nach Bedarf verändert werden.
Für die Meßwertverarbeitung ist noch zu berücksichtigen, daß das Schienenfahrzeug während der Fahrt selbst Bewegungen ausführt, welche die Messung verfälschen würden.
Diese Bewegungen müssen daher bei der trigonometrischen Berechnung der Lage des Fahrdrahtes in die Rechnung eingehen.
Es wäre auch denkbar, statt der fotoelektrischen Sensoren Drehspiegel zu verwenden. In diesem Falle müßte zur Abtastung ein scharf gebündelter Lichtstrahl verwendet werden. Die Drehspiegel selbst müßten dann mit einem Winkelcodierer in Verbindung stehen.
Mit Hilfe dieser Einrichtung ist eine schnelle und genaue Messung des Fahrdrahtes über der Schienenoberkante möglich,ohne daß der Fahrdraht selbst durch eine etwaige Berührung durch die Meßeinrichtung aus seiner Lage gebracht wird.
4 Seiten Beschreibung 4 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnungen mit 2 Fig.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur berührungslosen Messung der Höhe und Seitenlage des Fahrdrahtes bei elektrischen Bahnen über der Schienenoberkante mit Hilfe von fotoelektrischen Sensoren, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an einem Distanzstück auf dem Wagendach eines Schienenfahrzeuges in einer festen Entfernung voneinander in zwei Sensorengehäusen fotoelektrische Sensoren so angeordnet sind, daß sie einen bestimmten Winkel bilden, und daß in Verbindung mit dem Distanzstück eine elektronische Meßwertverarbeitungseinheit vorgesehen ist, welcher die Signale von den fotoelektrischen Sensoren zugeleitet werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzstück in der Höhe und nach der Seite verstellbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoelektrischen Sensoren drehbar so angeordnet sind, daß der Winkel, den sie bilden, verändert werden kann.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Lichtquelle enthält und daß die fotoelelektrischen Sensoren von einem geeignetem Filter abgedeckt sind.