DE3047667A1

DE3047667A1 - Schienenkopfoberflaechen-messeinrichtung

Info

Publication number: DE3047667A1
Application number: DE19803047667
Authority: DE
Inventors: Johann Klosterneuburg Hansmann; Klaus Dipl.-Ing. Dr. Wien Rießberger; Josef Wien Theurer
Original assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Current assignee: Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
Priority date: 1980-02-27
Filing date: 1980-12-18
Publication date: 1981-09-17
Also published as: FR2485183A1; CA1146350A; AU6688081A; DE3047667C2; IT1138977B; AU543859B2; ATA109380A; JPS6353482B2; ES8203125A1; AT368221B; PL137140B1; JPS56138209A; GB2070671A; US4391134A; GB2070671B; FR2485183B1; IT8120048A0; PL229840A1; ES499832A0

Description

PATEENTANWALT DIPL-ING. DR. MANFRED

D-8500 NÜRNBERG 91 POSTFACH Vl 0480 LANGE ZEILE 30 TELEFON 09 11 / 3 71 47 TELEX 06 / 23 96S

Nürnberg, 17.12.198o

Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaft m.b.H., Johannesgasse 3, Wien I/Österreich

Schienenkopfoberflächen-Meßeinrichtung

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Messen und bzw. oder Registrieren von Unregelmäßigkeiten, wie wellenförmigen Durchbiegungen, Riffeln oder sonstigen Unebenheiten an der Schienenkopfoberflache wenigstens einer Schiene eines verlegten Gleises, mit wenigstens einem - mit dem Maschinenrahmen eines Gleismeßwagens bzw. einer gleisverfahrbaren Schienenbearbeitungsmaschine gelenkig verbundenen, über Antriebe höhenverstell baren - Meßschlitten, der am Schienenkopf mittels Führungsrollen entlang geführt ist und wenigstens ein zwischen diesen angeordnetes und zum Meßschlitten höhenverstellbares Tastorgan aufweist.

Meßeinrichtungen zum Feststellen des Zustandes der Schienenkopfoberflache einer verlegten Schiene sind bereits bekannt, und zwar insbesondere bei Gleismeßwagen bzw. bei gleisfahrbaren Maschinen zur Entfernung der Unregelmäßigkeiten an der Schienenkopfoberflache entweder mittels Schleifwerkzeugen oder sogenannter spanabhebender Hobelwerkzeuge. Derartige Meßeinrichtungen arbeiten nach einem dynamischen oder einem geometrischen Verfahren. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Meßeinrichtung zum Feststellen der geometrischen Lage dieser Schienenunebenheiten.

Eine - gemäß der DE-OS 27 öl 216 - bekannte Einrichtung zum Messen der Schienenunregelmäßigkeiten ist jeweils am vorderen bzw. hinteren Ende einer gleisverfahrbaren Schienenkopfoberflächen-Schleifmaschine vorgesehen, um den Zustand vor bzw. nach'dieser Bearbeitung zu messen bzw. zu registrieren. Diese Meßeinrichtung besteht jeweils aus einem Fühlorgan, welches jeweils durch in Schienenlängsrichtung angeordnete trägerartige Kufen entlang der Schiene geführt ist. Die beim Befahren des Gleises durch das Fühl organ erhaltenen Signale werden einem Meßwertwandler über einen Verstärker und einen Filter zugeführt, wobei die Amplituden der zu messenden Wellen bzw. Unebenheiten in einer Anzeigevorrichtung angezeigt werden. Diese Einrichtung ist wohl im Aufbau relativ einfach, bringt aber durch die kufenartigen Träger keineswegs die

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gewünschte Genauigkeit, da, abgesehen von Abnützungserscheinungen, eine kufen- oder trägerartige Auflage die jeweils größenmäßig verschiedenen, wellenförmigen Durchbiegungen nicht erfassen kann.

Eine weitere - gemäß der DE-OS 26 12 174 - bekannte Meßeinrichtung besteht aus einer Tastvorrichtung, die aus einer Höhen-Führungsrolle besteht, die ihrerseits an einem auf der Schienenkopfoberflache verfahrbaren, mit jeweils einem Spurkranzrad ausgestatteten und mit insgesamt vier Höhen-Führungsrollen versehenen Trägerschlitten angeordnet ist. Ein solcher Trägerschlitten ist vor bzw. nach einem Schleifwerkzeugaggregat vorgesehen, um die Schienenunebenheiten vor bzw. nach dem SchleifVorgang ermitteln zu können. Diese Meßeinrichtung, die mit einer Anzeigevorrichtung und einem Bezugssystem, welches durch diese vier Höhen-Führungsrollen gebildet ist, in Verbindung steht, hat den Vorteil, daß durch die Höhen-Führungsrollen eine sehr genaue Anlage an die jeweiligen wellenförmigen Schienenunebenheiten erfolgt, wodurch bereits eine genauere Ermittlung der Werte möglich ist. Durch den rauhen Betrieb mit derartigen Schleifaggregaten, die sowohl Bewegungen in horizontaler als auch in vertikaler Richtung verursachen, ist eine genaue Gesamtanlage dieser Meßeinrichtung an den Längsverlauf der Schienenkopfoberflache nicht immer gewährleistet.

Es ist auch schließlich - gemäß DE-OS 26 06 149 - eine Vorrichtung zum Messen bekannt, welche einen Beschleunigungsaufnehmer als Abtastvorrichtung aufweist, der in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit und in Verbindung mit einem Filter und einem Doppelintegrator die Signale einer Registriereinrichtung zuleitet. Abgesehen von der etwa punktförmigen Abtastung ohne irgendein Bezugssystem, ist eine derartige dynamische Feststellung solcher Schienenunebenheiten schon durch diese Art der Signalverarbeitung in der Genauigkeit für die Meßanzeige sehr beschränkt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Meßeinrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit welcher eine genaue Erfassung der Schienenkopfoberf1ächenunebenheiten von verlegten Schienen möglich ist, unabhängig davon, welche Amplituden

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die jeweilige wellenförmige Durchbiegung einer Schienenunebenheit aufzeigt. Insbesondere sollen mit der vorliegenden Erfindung alle wellenförmigen Schienenunebenheiten erfaßt werden können, die im Bereich von 3o cm bis 2 m liegen, d.h. einem Bereich, in welchem sowohl die sogenannten riffelföriTiigen Fehler als auch andere wellenförmige Schienenunebenheiten bei verlegten Gleisen aufscheinen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in überraschend einfacher Weise dadurch gelöst, daß der - gegen die Schienenkopfoberfläche anpreßbare Meßschlitten mit wenigstens zwei - an dem nichtabgenützten Bereich der Schienenkopf-Innensei te anlegbaren - Seiten-Führungsrollen ausgebildet ist und eine Anzahl, mit ihren Achsen etwa parallel zur Gleisebene verlaufender Höhen-Führungsrollen aufweist, wobei der Abstand der beiden äußeren Höhen-Führungsrollen zueinander - zur Bildung einer Bezugsbasis in Schienenlängsrichtung gleich oder kleiner als etwa die Länge einer Schwelle ist und der Abstand der beiden inneren jeweiligen Höhen- und Seiten-Führungsronen in Schienenlängsrichtung zueinander wenigstens der Hälfte des Abstandes der Schwellen zueinander des zu messenden Gleises, z.B. etwa 3o cm, entspricht und wobei das oder die Tastorgane etwa mittig zwischen den beiden inneren Höhen- und Seiten-Führungsrollen angeordnet sind. Damit steht erstmals bei einer derartigen Einrichtung eine absolut zuverlässige Bezugsbasis für das bzw. die Tastorgane zur Verfügung, welche dank der besonderen Art der Abstützung und Führung des Meßschlittens mittels der Höhen- und Seiten-Führungsrollen dem Längsverlauf der Schienenkopfoberflächen der jeweiligen Schiene sowohl der Seite als auch der Höhe nach exakt folgt.

Darüberhinaus ergibt sich durch die Abstützung des Meßschiittens an der Schiene ausschließlich mittels Führungsrollen gegenüber Meßschlitten mit gleitenden Führungsorganen, wie Kufen, Gleitschienen od.dgl., ein erheblich verminderter Verschleiß der Führungsorgane sowie ein entsprechend verringerter Wartungsaufwand. Eine derartige Meßeinrichtung liefert dahe^ überraschend präzise und jederzeit reproduzierbare Meßergebnis:;e, die nicht nur eine qualitative Beurteilung der in dem vermessenen Streckenabschnitt vorhandenen Schienenkopf-Oberflächenfehler zulassen, sondern auch über das

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tatsächliche Ausmaß und den Verlauf der geometrischen Unebenheiten Aufschluß geben. Insbesondere kann an Hand von Vergleichsmessungen, welche vor und nach Bearbeitung der Schienenkopfoberflächen mittels Schleif-, Hobel- oder anderweitiger spanabhebender Werkzeuge vorgenommen werden, nicht nur der Erfolg der Bearbeitung allgemein bewertet, sondern auch die tatsächlich erreichte Abtragtiefe mit großer Genauigkeit festgestellt werden. Ein derartiger Meßwertvergleich läßt sich mit elektronischen Mitteln auf relativ einfache Weise realisieren.

In Anbetracht der relativ einfachen und platzsparenden Bauweise der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht die Möglichkeit, bereits vorhandene Gleismeßfahrzeuge bzw. gleisverfahrbare Schienenbearbeitungsmaschinen nachträglich mit einer derartigen Einrichtung auszustatten. Hiebei kann gegebenenfalls zweckmäßigerweise eine Abstimmung der Hauptabmessungen bzw. Rollenabstände des Meßschlittens mit den entsprechenden Abmessungen von an der betreffenden Maschine vorhandenen Werkzeuganordnungen vorgenommen werden. Hierauf wird noch an anderer Stelle näher eingegangen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die in Schienenlängsrichtung jeweils neben den beiden inneren Höhen-Führungsrollen angeordneten weiteren Höhen-Führungsrollen - zur wahlweisen Bildung einer in Schienenlängsrichtung der Länge nach veränderbaren starren Bezugsbasis für das Tastorgan - am Meßschlitten lös- und bzw. oder austauschbar angeordnet. Da die - durch Anzahl und Abstände der Höhen-Führungsronen bestimmte - wirksame Länge der Bezugsbasis innerhalb eines, die praktisch interessierenden Wellenlängenbereiehe der Schienenkopfunebenheiten etwa zwischen 3o cm und 2 m umfassenden Längenbereiches veränderbar ist, kann sie den speziellen Gegebenheiten des zu vermessenden Streckenabschnittes bzw. dem jeweiligen Meßvorhaben weitestgehend angepaßt werden. Mit dieser einfachen Anordnung kann die, für die Vermessung des jeweils interessierenden Wellenlängenbereiches der Schienenkopf-Unebenheiten erforderliche bzw. gewünschte Systemlänge der Bezugsbasis rasch und mühelos eingestellt werden. Beispielsweise können je

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Meßschlitten zwei Höhen-Führungsrollen mit gegenüber den übrigen Höhen-Führungsrollen vergrößertem Durchmesser am Fahrzeug mitgeführt werden, welche dann an den gewünschten Absatzstellen, welche die Endpunkte der Bezugsbasis bilden, anstelle der vorhandenen Höhen-Führungsrollen kleineren Durchmessers eingesetzt werden.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal ist das Tastorgan an einem Träger angeordnet, der gegenüber dem - durch die Seiten- und Höhen-Führungsrollen an der Ober- und der Innenseite des Schienenkopfes entlang spielfrei geführten - Meßschlitten zur Höhenverstellung, insbesondere zur Verschiebung in Schienenlängsvertikai ebene bzw. in zu dieser parallelen Ebenen und im wesentlichen senkrecht zur Schienenlängsachse - insbesondere über einen hydraulischen Zylinder-Kolben-Antrieb - verstellbar ausgebildet ist. Diese Anordnung erlaubt eine genaue, höhen- sowie seitenmäßige Justierung des Tastorgans in bezug auf das Schienenkopfprofil, wobei die Möglichkeit besteht, diese Position des Tastorgans durch einstellbare Anschläge zu markieren bzw. festzulegen, so daß das Tastorgan aus jeder beliebigen Einstellage jederzeit wieder in die vorgegebene Justierposition verbracht werden kann.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Tastorgan mit dem Träger über einen eigenen Tastorganhalter verbunden, an welchem vorzugsweise weitere Höhen-Führungsronen gelagert sind. Diese Anordnung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn SchienenkopfUnebenheiten mit sehr kleiner Wellenlänge, wie kurzwellige Riffel in im Zentimeterbereich gelegenen Abständen, genau erfaßt werden sollen.

Nach einer weiteren ErfindungsVariante sind insbesondere die Höhen-Führungsrollen als am Meßschlitten und bzw. oder am Tastorganhalter über lösbar befestigte Achsen angeordnete Wälzlager, z.B. Kugellager, ausgebildet. In Anbetracht der äußerst engen Maßtoleranzen, der großen Verschleißfestigkeit und weitgehenden Wartungsfrei heit sowie des günstigen Preises von Wälzlagern sind diese für den vorgesehenen Verwendungszweck besonders geeignet.

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Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn erfindungsgemäß sämtliche Höhen-Führungsrollan und vorzugsweise auch die beiden Seiten-Führungsrollen als über lösbare Achsen jeweils wahlweise einsetzbare Wälzlager, z.B. Kugellager, ausgebildet sind. Das Einsetzen der, die wirksame Länge der Bezugsbasis bestimmenden Höhen-Führungsrollen sowie das Auswechseln abgenützter Führungsrollen gestaltet sich hiedurch sehr einfach und problemlos.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist für jede Schiene des Gleises jeweils ein zum Maschinenrahmen höhenverstellbarer Meßschlitten mit jeweils einem Tastorgan bzw. höhenverstellbaren Tastorganhalter vorgesehen, und sind die beiden Meßschlitten etwa gegenüberliegend angeordnet und über quer und im wesentlichen senkrecht zur Maschinenlängsachse ihrer Länge nach - kontinuierlich den veränderbaren Spurweiten entsprechend - verstellbare Distanzglieder kardanisch und bzw. oder gelenkig miteinander verbunden. Diese Konstruktion gewährleistet eine von Spurweitenänderungen unabhängige, ständige spielfreie Anlage der Seiten-Führungsrollen beider Meßschlitten an den nichtabgenutzten Bereichen der Schienenkopf-Innenseite beider Schienen. Da somit für jeden Meßschlitten eine gesonderte, auf nichtabgenutzte und im Normal fall auch nicht der Bearbeitung zu unterziehende Schienenkopfbereiehe bezogene Bezugsbasis vorhanden ist, liegen bei jeder Meßfahrt dieselben, übereinstimmenden Seitenführungsverhältnisse für jeden der beiden Meßschlitten vor, so daß die Resultate mehrerer Meßfahrten unmittelbar miteinander verglichen werden können, und zwar selbst dann, wenn die Meßfahrten mit unterschiedlicher Abstandseinstellung der tragenden Höhen-Führungsrollen durchgeführt werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Tastorgane mit einem Meßwertwandler, einem Verstärker und einer verzugsweise im Bedienerstand des Gleismeßwagens bzw. der Schienenbearbeitungsmaschine angeordneten Anzeige- und gegebenenfalls auch Registrier- und Speichervorrichtung verbunden sind. Der Bediener hat dadurch, unabhängig von einer laufenden Registrierung bzw. Speicherung der ermittelten Meßwerte, jederzeit die Möglichkeit einer Kontrolle

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bzw. Fernüberwachung des Meßvorganges, so daß er im Falle außergewöhnlicher Meßanzeigen, z.B. bei extrem verriffelten Schienenabschnitten, entsprechende Maßnahmen ergreifen, insbesondere die Stelle der verstärkten Riffel bildung orten bzw. markieren und gegebenenfalls zur Kontrolle ein zweites Mal befahren kann.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Meßschlitten mit dem höhenverstellbaren Träger und den zugeordneten Höhen- und Seiten-Führungsrollen zur austauschbaren, wahlweisen Aufnahme eines Tastorganes oder eines Hobelwerkzeuges

- insbesondere zur Anordnung in einer Schienenbearbeitungsmaschine

- ausgebildet. Damit ergibt sich eine wahlweise Einsatzmöglichkeit des betreffenden Gleisfahrzeugs zur Vermessung bzw. Bearbeitung der Schienenkopfoberflächen mit dem besonderen Vorteil übereinstimmender Führungs- und Abstützverhältnisse für das Tastorgan und das Hobelwerkzeug. Da also Vermessung und Bearbeitung der Schienenkopfoberflächen unter denselben geometrischen Bedingungen und zweckmäßigerweise auch unter Aufrechterhaltung übereinstimmender Führungs- bzw. Abstützkräfte erfolgt, kann aus den Aufzeichnungen einer Meßfahrt unmittelbar die erforderliche Schnitt-Tiefe präzise vorherbestimmt und ebenso aus den Meßaufzeichnungen nach vorangegangener Schienenkopfbearbeitung die tatsächliche Abtragtiefe sowie die Tiefe der allenfalls noch verbliebenen Schienenkopfunebenheiten mit größter Genauigkeit festgestellt werden. Darüberhinaus ergeben sich aus der wahlweisen Einsatzmöglichkeit ein und desselben Fahrzeugs für Meß- und Bearbeitungszwecke nahezu auf die Hälfte verringerte Anschaffungskosten gegenüber Einzweck-Einzelfahrzeugen sowie wesentliche Vereinfachungen für die Einsatzplanung derartiger Fahrzeuge.

Schließlich können vorteilhafterweise nach einem weiteren Erfindungsmerkmal zwei, jeweils einer Schiene zugeordnete und über zwei teleskopisch ineinander verschiebbare Distanzglieder verbundene Meßschlitten zur höhenverstell baren und verschwenkbaren Anordnung, vorzugsweise am hinteren Ende einer Schienenbearbeitungsmaschine - über eine etwa mittig am Maschinenrahmen gelenkig angeordnete Hydraulik-Zylinder-Kolben-Anordnung mittels ver-

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verschwenkbarenij gelenkigen Rahmengestell vorgesehen sein. Damit ist eine sehr zweckmäßige Kombinationsmaschine geschaffen, die sowohl eine gleichzeitige als auch voneinander unabhängige Vermessung und Bearbeitung der Schienenkopfoberflächen beider Schienen unter Vermeidung umständlicher Umrüstarbeit erlaubt. Bei einer derartigen Maschine sind insbesondere auch die zuvor beschriebenen, übereinstimmenden Führungs- und Abstützbedingungen für die Meß- und Arbeitsorgane leicht realisierbar.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig.! eine Seitenansicht einer mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgestatteten Schienenbearbeitungsmaschine,

Fig.2 eine vergrößerte Seitenansicht der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung der Maschine nach Fig.1, in Blickrichtung von der Gleisinnen- zur Gleisaußenseite,

Fig.3 eine teilweise Schnittdarstellung der Meßeinrichtung nach der Schnittlinie III-III in Fig.2, in vergrößertem Maßstab,

Fig.4 eine Seitenansicht einer Meßeinrichtung gemäß einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung und

Fig.5 eine teilweise Schnittdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Meßschlittens gemäß einer senkrecht zur Schienenlängsachse verlaufenden Schnittebene.V-V in Fig.4.

In Fig.l ist eine Schienenbearbeitungsmaschine 1 dargestellt, die mittels zweier in Drehgestell bauweise ausgeführter Schienenfahrwerke 2 auf dem aus Schienen 3 und Schwellen 4 bestehenden Gleis mittels eines Fahrantriebs 5 verfahrbar ist. Die Maschine 1 ist mit einer Hobel einrichtung 6 zur spanabhebenden Bearbeitung der Schienenkopfoberflächen und mit einer Einrichtung 7 zum Messen und bzw. oder Registrieren von Unregelmäßigkeiten der Schienenkopf-

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oberflächen ausgestattet, welche Einrichtungen 6,7 zwischen den beiden Schienenfahrwerken 2 in Maschinenlängsrichtung hintereinander angeordnet sind.

Die Hobeleinrichtung 6 weist je Schiene 3 einen Werkzeugschlitten 8 auf, welcher mittels einer, im folgenden noch näher beschriebenen Rollenanordnung am Schienenkopf der jeweiligen Schiene 3 entlanggeführt und mit wenigstens einem, mit dem Werkzeugschlitten 8 verstell- sowie feststellbar verbundenen Hobelwerkzeug 9 ausgestattet ist. Die Meß- und bzw. oder Registriereinrichtung 7 umfaßt je Schiene 3 einen Meßschlitten Io, der hinsichtlich seiner Bauart und Hauptabmessungen mit dem Werkzeugschlitten 8 zumindest weitgehend übereinstimmt. Jeder der beiden, gleichfalls mittels Ronenanordnungen spielfrei am Schienenkopf der betreffenden Schiene 3 entlanggeführten Meßschlitten Io ist mit einem, gegenüber dem Meßschlitten Io verstell- sowie feststellbaren Tastorgan 11 zur Erfassung der Unregelmäßigkeiten, wie Riffel oder längerwellige Unebenheiten der Schienenkopfoberfläche ausgestattet. Die jeweils quer zur Maschinenlängsrichtung einander gegenüberliegenden beiden Werkzeugschlitten 8 sowie Meßschlitten Io sind jeweils über zwei teleskopartig ineinander verschiebbare, in Fig.! nicht dargestellte, über hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnungen beaufschlagbare Distanzglieder miteinander verbunden, um die spielfreie Seitenführung der Schlitten 8,Io entlang baider Schienen 3 - unabhängig von Spurweitendifferenzen - zu gewährleisten.. Jeder Werkzeugschlitten 8 bzw. Meßschlitten Io ist mit dem Maschinenrahmen 12 über zwei, im wesentlichen vertikal verlaufende Zylinder-Kolben-Anordnungen 13 höhenverstellbar und über eine, im wesentlichen in Schienenlängsrichtung sich erstreckende Zug- bzw. Druckstange 14 jeweils gelenkig verbunden. Sowohl die Hobel einrichtung 6 als auch die Meßeinrichtung 7 stehen mit einer Anzeige- und Registriereinrichtung 15 der Maschine 1 über im folgenden noch näher beschriebene Leitungen 16,17 in Verbindung.

Der voll eingezeichnete Pfeil 18 bezeichnet die Arbeitsrichtung der Maschine 1 - beispielsweise für einen ersten Arbeitsdurchgang - für eine spanabhebende Bearbeitung, wobei gleichzeitig oder unmittelbar darauffolgend eine Vermessung der Schienenkopfflächen beider

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Schienen 3 durchführbar ist. Die Arbeitsrichtung für eine nachfolgende Vermessung und auch einer nachfolgenden Bearbeitung der Schienenkopf flächen ist durch den gestrichelten Pfeil 19 veranschaulicht. Im Bereich des, bezüglich der Arbeitsrichtung 18 hinteren Maschinenendes ist mit dem Maschinenrahmen 12 eine Wegmeßeinrichtung 2o verbunden, welche je Längeneinheit des von der Maschine 1 zurückgelegten Weges über eine Leitung 21 einen Wegimpuls an die Anzeige- und Registriereinrichtung 15 abgibt.

Aus Fig.2 sind die näheren Einzelheiten des Meßschlittens Io ersichtlich. Der Meßschlitten Io ist mit insgesamt acht voneinander distanzierten, in Langlochführungen 22 verstell- sowie feststellbar gelagerten, bedarfsweise abnehmbaren Höhen-Führungsrollen 23,24,25 für eine wahlweise Abstützung auf der Schiene 3 ausgestattet. Für die Seitenführung des Meßschlittens Io entlang der Schienenkopf-Innenseite 26 sind am Meßschlitten Io zwei, um im wesentlichen vertikale Achsen drehbare Seiten-Führungsrollen 27 gelagert. Um diese Seiten-Führungsrollen 27 in ständigem, spielfreien Kontakt mit der Schienenkopf-Innenseite 26 zu halten, sind die bereits erwähnten Distanzglieder 28 an der dem Betrachter zugewandten Innenseite des Meßschlittens Io gelenkig angeschlossen. In dem im wesentlichen kastenförmigen Mittelteil 29 des Meßschlittens Io ist ein Träger 3o angeordnet, der mit dem Meßschlitten Io höhen- und seitenverstellbar sowie feststellbar verbunden ist. Für die Höhenverstellung ist ein hydraulischer Zylinder-Kolben-Antrieb 31 vorgesehen, welcher einerseits am Träger 3o und andererseits an einer Konsole 32 des Meßschlittens Io angelen'<t ist. Als Begrenzung für die Absenkbewegung des Trägers 3o ist an diesem ein verstellbarer Anschlag 33 vorgesehen, welcher mit einer Gegenfläche des Meßschi itten-Mittelteils 29 zusammenwirkt. Eine ähnliche Anordnung ist auch für die Seitenverstellung des Trägers 3o in bezug auf den Meßschlitten Io vorgesehen, wie durch die geistrichelte Darstellung eines weiteren, quer zur Schienenlängsachse sich erstreckenden Zylinder-Kolben-Antriebs 34 angedeutet.

An dem zwischen den inneren Höhen-Führungsrollen 25 nach unten ragenden Ende des Trägers 3o ist ein Meßkopf 35 mit Tastorgan 11 be-

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festigt, welcher über eine Leitung 36 mit der Anzeige- und Registriereinrichtung 15 verbunden ist. Diese, rein schematisch dargestellte Leitung 36 kann, je nachdem, ob der Meßkopl" 35 ein oder mehrere Tastorgane umfaßt, oin- oder mehradrig ausgeführt sein. Als Tastorgane kommen alle; Arten von Meßfühlern in Betracht, die ein den geometrischen Schienenunebenheiten entsprechendes, elektrisch bzw. elektronisch auswertbares Meßsignal liefern. Dieses Meßsignal wird in einem Verstärker 37 entsprechend verstärkt und einer, zweckmäßigerweise im Bedienerstand der Maschine 1 angeordneten Anzeigevorrichtung 38 und über eine Leitung 39 einer Registrier- und Speichervorrichtung 4o zugeleitet. Das verstärkte Meßsignal gelangt andererseits an den einen Eingang einer Vergleichsschaltung 41, deren anderer Eingang mit einem Informationsträger 42 verbunden ist, in welchem Vergleichsmeßdaten, insbesondere einer vorangegangenen Meßfahrt gespeichert und bedarfsweise abrufbar sind. Der Ausgang der Vergleichsschaltung 41 ist ebenfalls mit der Registrier- und Speichervorrichtung 4o verbunden. Ober die Anschlußleitung 21 werden die Wegimpulse der Wegmeßeinrichtung 2o in die Registrier- und Speichervorrichtung 4o eingegeben, um eine örtliche Zuordnung der gespeicherten Meßdaten, z.B. durch Einblenden von Wegmarken, zu erreichen.

Zur Bildung einer in Schienenlängsrichtung sich erstreckenden Bezugsbasis für den Meßschlitten Io bzw. das Tastorgan 11 sind zumindest zwei Höhen-Führungsrollen, zwischen welchen sich das Tastorgan 11 befindet, mit der Schienenkopfoberseite in Anlage zu bringen, d.h. also, in ihrer unteren Endposition innerhalb der betreffenden Langlochführungen 2'?. zu fixieren. Die jeweilige Länge der Bezugsbasis ergibt sich aus dem Achsabstand der jeweils mit der Schienenkopfoberseite in Eingriff befindlichen Höhen-Führungsrollen. Im unteren Teil der Fig.?. sind diese Abstandsverhältnisse schematisch dargestellt, wobei die jeweils mit der Schienenkopfoberseite in Kontakt stehenden Hohen-Führungsrollen mit vollen Linien und die übrigen Höhen-Führungsrollen gestrichelt eingezeichnet sind. Für die jeweils eingesetzten Rollen ist auch ihre obere Endlage innerhalb der Langlochführungen mit gestrichelten Linien eingezeichnet. Entsprechend dieser Ausführung beträgt die

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kleinstmögliche Länge der Bazugsbasis, welche dem Achsabstand der beiden inneren Höhen-Führungsrollen 25 entspricht, etwa eine halbe Schwell enteilung von Normal spurgleisen, also etwa 3o cm. Die maximale Länge der Bezugsbasis ist durch den Achsabstand 44 der beiden äußeren Höhen-Führungsrollen 23 bestimmt, welcher etwa der Länge einer Schwelle 4 entspricht und in der Größenordnung von etwa 2 m liegt. Innerhalb dieses Abstandsbereiches sind durch wahlweisen Einsatz der mittleren Höhen-Führungsrollen 24 den Achsabständen 45 bzw. 46 entsprechende, weitere Längen der Bezugsbasis einstellbar. Die Rollenabstände sind so bemessen, daß sie bestimmten Wellenlängenbereichen der Schienenunebenheiten entsprechen. So werden für die Vermessung kurzwelliger Schienenunebenheiten, insbesondere Riffel, die beiden inneren Höhen-Führungsrollen 25 und für die Vermessung langwelliger Schienenunebenheiten die äußeren Höhen-Führungsrollen 23 eingesetzt. Selbstverständlich besteht aber auch die Möglichkeit, zur Schaffung einer die Hochpunkte der Schienenunregelmäßigkeiten verbindenden Bezugsbasis - je nach dem Meßvorhaben - mehrere oder sämtliche Höhen-Führungsrollen gleichzeitig mit der Schienenkopfoberflache in Kontakt zu bringen.

Um die jeweilige Position der Höhen-Führungsrollen bzw. die jeweils gewählte Länge der Bezugsbasis erfassen bzw. den von der Registrier- und Speichervorrichtung 4o aufgenommenen Meßdaten zuordnen zu können, steht jede der Höhen-Führungsrollen über eine Leitung 47 mit der Registrier- und Speichervorrichtung 4o in Verbindung. Zur Herstellung der entsprechenden Stromkreise kann beispielsweise jeder Höhen-Führungs rolle ein, deren untere oder obere Endlage bezeichnender Schaltkontakt zugeordnet werden.

In Fig.3 ist der Meßkopf 35 des Meßschlittens Io in vergrößertem Maßstab dargestellt. Er trägt an seiner Unterseite eine im Querschnitt L-förmige Leiste 48, deren etwa horizontal verlaufender Schenkel 49 der Schienenkopf-Oberseite, und deren etwa vertikaler Schenkel 5o der Schienenkopf-Innensei te 26 gegenüberliegt. An jedem der beiden Schenkel sind mehrere, durch Pfeile schemati sch angedeutete Tastorgane 11 angeordnet, deren einzelne Anschlußleitungen 51 zu der bereits erwähnten, im vorliegenden Fall acht-

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adrigen Leitung 36 vereinigt sind, welche über den Verstärker 37 zur Registrier- und Speichervorrichtung 4o führt. Die Position der Leiste 48 und damit der Tastorgane 11 in bezug auf die Schienenkopfoberflächen ist durch die höhen- sowie seitenmäßige Einstellung bzw. Justierung des Trägers 3o in bezug auf den Meßschlitten Io mittels der Zylinder-Kolben-Antriebe 31,34 bestimmt. Die ständige Beibehaltung dieser relativen Lage der Tastorgane 11 in bezug auf die Schiene 3 während der Meßfahrt ist durch die Höhen- und Seiten-Führungsrollen und durch die auf den Meßschiitten Io wirksamen vertikalen Belastungskräfte der beiden Zylinder-Kolben-Anordnungen 13 und seitlichen Anpreßkräfte der beiden Distanzglieder 28 gewährleistet. Da die Seiten-Führungsrollen 27, wie bereits erwähnt, an den nicht abgenutzten mittleren bzw. unteren Bereichen der Schienenkopf-Innenseite 26 geführt sind, haben allenfalls vorhandene Überwalzungsgrate 52 keinen Einfluß auf die exakte seitliche Position der Tastorgane 11 in bezug auf die Schiene 3.

Aus Fig.4 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemaßen Einrichtung ersichtlich, bei welcher der nur teilweise dargestellte Meßschlitten 53 in seinem Mittelbereich zwischen den beiden inneren Höhen-Führungsrollen 54 nach oben ausgekröpft ist und somit eine nach unten offene Ausnehmung 55 bildet. Der mit dem Meßschlitten 53 - z.B. in ähnlicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig.2 - höhen- sowie seitenverstellbar verbundene, in die Ausnehmung 55 ragende Träger 56 trägt an seinem unteren Ende einen, in Schienenlängsrichtung sich erstreckenden Tastorganhalter 57, an welchem der Meßkopf 58 samt Tastorgan bzw. -organen 59 befestigt ist. An diesem Tastorganhalter 57 sind weitere Höhen-Führungsronen 6o sowie zwei Seiten-Führungsronen 61 gelagert, welch letztere - ebenso wie die beiden Seiten-Führungsrollen 62 des Meßschlittens 53 - an nicht abgenutzte Bereiche der Schienenkopf-Innenseite 26 anlegbar sind. Sämtliche Höhen-Führungsrollen 54,6o sind, wie bereits im Zusammenhang mit Fig.2 beschrieben, mit der Registrier- und Speichervorrichtung 4o über Leitungen 47 verbunden. Desgleichen stehen der Meßkopf 58 bzw. die Tastorgane 59 über die gegebenenfalls mehradrige Leitung 36 und den Verstärker 37 mit der Registrier- und Speichervorrichtung 4o in Verbindung.

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Wie aus Fig.5 ersichtlich, sind die als Kugellager ausgebildeten Höhen- bzw. Seiten-Führungsrollen 60 bzw. 61 mit dem, einen rechteckförmigen Hohlprofilquerschnitt aufweisenden Tastorganhalter über an diesem lösbar angeordnete Achsen 63 bzw. 64 verbunden. Dies ermöglicht ein rasches, wahlweises Einsetzen insbesondere der Höhen-Führungsrollen 60 zur Herstellung einer Bezugsbasis der jeweils gewünschten bzw. erforderlichen Länge für den Tastorganhalter 57. Aus Fig.5 ist weiters der gelenkige Anschluß eines, die einander gegenüberliegenden Meßschlitten 53 der linken und rechten Schiene verbindenden Distanzgliedes 65 ersichtlich, welches als Zylinder einer hydraulisch beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildet ist, um die Seiten-Führungsrollen 61 spielfrei an die Schienenkopf-Innenseite anzupressen.

Die Konstruktion nach Fig.4 und 5 kommt insbesondere dann in Betracht, wenn besonders kurzwellige Riffelbildüngen mit größter Genauigkeit vermessen werden sollen, für welche eine Bezugsbasis erforderlich ist, welche kleiner als der Achsabstand der inneren Höhen-Führungsrollen 54 des Meßschlittens 53 ist. Die hier nur beispielsweise gezeigte Ausbildung der Führungsrollen als Wälzlager kann selbstverständlich auch für die unmittelbar am Meßschlitten gelagerten Führungsrollen vorgesehen werden.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Varianten hinsichtlich der Anzahl, Ausbildung und Lagerung der FührungsroIlen und insbesondere auch hinsichtlich Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung möglich. So können derartige Einrichtungen als Zusatzausstattung bereits vorhandener Gleismeß- oder -arbeitsfahrzeuge, z.B. Schienenschleifmaschinen, aber auch anderweitiger Gleisbaumaschinen vorgesehen werden, sie können aber auch an einem, von anderen Fahrzeugen unabhängigen Fahrgestell mit eigenem Fahrantrieb usw. angeordnet werden.

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Leer seife

Claims

Patentansprüche

( λ. J Einrichtung zum Messen und bzw. oder Registrieren

von Unregelmäßigkeiten, wie wellenförmigen Durchbiegungen, Riffeln oder sonstigen Unebenheiten an der Schienenkopfoberfläche wenigstens einer Schiene eines verlegten Gleises, mit wenigstens einem - mit dem Maschinenrahmen eines Gleismeßwagens bzw. einer gleisverfahrbaren Schienenbearbeitungsmaschine gelenkig verbundenen, über Antriebe höhenverstellbaren - Meßschlitten, der am Schienenkopf mittels Führungsrollen entlang geführt ist und wenigstens ein zwischen diesen angeordnetes und zum Meßschlitten höhenverstellbares Tastorgan aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß der - gegen die Schienenkopfoberfläche anpreßbare Meßschlitten (lo;53) mit wenigstens zwei - an dem nichtabgenützten Bereich der Schienenkopf-Innenseite (26) anlegbaren - Seiten-Führungsrollen (27;61;62) ausgebildet ist und eine Anzahl, mit ihren Achsen etwa parallel zur Gleisebene verlaufender Höhen-Führungsrollen (23,24,25;54,6o) aufweist, wobei der Abstand (44) der beiden äußeren Höhen-Führungsrollen (23) zueinander - zur Bildung einer Bezugsbasis in Schienenlängsrichtung - gleich oder kleiner als etwa die Länge einer Schwelle (4) ist, und der Abstand der beiden inneren jeweiligen Höhen- und Seiten-Führungsronen (25,27;54,62) in Schienenlängsrichtung zueinander wenigstens der Hälfte des Abstandes der Schwellen (4) zueinander des zu messenden Gleises, z.B. etwa 3o cm, entspricht und wobei das oder die Tastorgane (11;59) etwa mittig zwischen den beiden inneren Höhen- und Seiten-Führungsrollen (25,27;54,62) angeordnet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Schienenlängsrichtung jeweils neben den beiden inneren Höhen-Führungsrollen (25;54) angeordneten weiteren Höhen-Führungsronen (24,23) - zur wahlweisen Bildung einer in Schienenlängsrichtung der Länge nach veränderbaren starren Bezugsbasis für das Tastorgan (11;59) - am Meßschlitten (lo;53) lös- und bzw. oder austauschbar angeordnet sind.

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ORIGINAL INSPECTED
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastorgan (11;59) an einem Träger (3o;56) angeordnet ist, der gegenüber dein - durch die Seiten- und Höhen-Führungsronen (27,62;23,24,25,54) an der Ober- und der Innenseite des Schienenkopfes entlang spielfrei geführten - Meßschlitten (lo;53) zur Höhenverstellung, insbesondere zur Verschiebung in Schienenlängsvertikai ebene bzw. in zu diesen parallelen Ebenen und im wesentlichen senkrecht zur Schienenlängsachse - insbesondere über einen hydraulischen Zylinder-Kolben-Antrieb (31,34) verstellbar ausgebildet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastorgan (59) mit dem Träger (56) über einen eigenen Tastorganhalter (57) verbunden ist, an welchem vorzugsweise weitere Höhen-Führungsrollen (6o) gelagert sind.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere die Höhen-Führungsrollen (23,24,25;54,6o) als am Meßschlitten (lo) und bzw. oder am Tastorganhalter (57) über lösbar befestigte Achsen (63,64) angeordnete Wälzlager, z.B. Kugellager, ausgebildet sind.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Höhen-Führungsrollen (23,24, 25;54,6o) und vorzugsweise auch die beiden Seiten-Führungsrollen (27;61,62) als über lösbare Achsen (63,64) jeweils wahlweise einsetzbare Wälzlager, z.B. Kugellager, ausgebildet sind.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Schiene (3) des Gleises jeweils ein zum Maschinenrahmen (12) höhenverstellbarer Meßschlitten (lo;53) mit jeweils einem Tastorgan (11;59) bzw. höhenverstellbaren Tastorganhalter (57) vorgesehen ist, und daß die beiden Meßschlitten etwa gegenüberliegend angeordnet und über quer und im wesentlichen senkrecht zur Maschinenlängsachse ihrer Länge nach - kontinuierlich den veränderbaren Spurweiten entsprechend verstellbare Distanzglieder (28;65) kardanisch und bzw. oder gelenkig miteinander verbunden sind.

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8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,· dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Tastorgane (11;59) mit einem Meßwertwandler, einem Verstärker (37) und einer vorzugsweise im Bedienerstand des Gleismeßwagens bzw. der Schienenbearbeitungsmaschine (1) angeordneten Anzeige- und gegebenenfalls auch Registrier- und Speichervorrichtung (38,4o) verbunden sind.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßschlitten (lo;53) mit dem höhenverstellbaren Träger (3o;56) und den zugeordneten Höhen- und Seiten-Führungsrollen (23,24,25,54,6o;27,61,62) zur austauschbaren, wahlweisen Aufnahme eines Tastorganes (11;59) oder eines Hobelwerkzeuges (9) - insbesondere zur Anordnung in einer Schienenbearbeitungsmaschine (1) - ausgebildet ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dar durch gekennzeichnet, daß zwei jeweils für eine Schiene (3) vorgesehene und über zwei teleskopisch ineinander verschiebbare Distanzglieder (28;65) verbundene Meßschlitten (lo;53) zur höhenverstellbaren und verschwenkbaren Anordnung, vorzugsweise am hinteren Ende einer Schienenbearbeitungsmaschine (1) - über eine etwa mittig am Maschinenrahmen (12) gelenkig angeordnete Hydraulik-Zylinder-Kolben-Anordnung mittels verschwenkbarem, gelenkigem Rahmengestell - vorgesehen sind.

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