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Die Erfindung betrifft ein Brückenuntersichtgerät
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gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Brückenuntersichtgeräte werden bedarfsweise für Brücken ohne eingebauter
Arbeitsbühne benötigt, um die von der Brückenplatte aus nicht einsehbaren Brückenseiten
und Konstruktionsteile zu inspizieren und nach dem Ergebnis der Inspektion Erhaltungs-
und Wartungsarbeiten durchzuführen. Insbesondere werden diese Geräte für Betonbrücken,
d.h. vorzugsweise für Straßen-und Autobahnbrücken benötigt, die entgegen der ursprünglichen
Erwartung der Erhaltung und Reparatur bedürfen und deswegen in aller Regel nicht
über von vornherein eingebaute Arbeitsbühnen verfügen. Anders als diese, jeweils
nur einer Brücke zugeordneten Einrichtungen bilden Brückenuntersichtgeräte transportable
Einheiten, die bedarfsweise an einer Vielzahl von Brücken einsetzbar sein müssen.
Da die Brückenuntersichtgeräte hauptsächlich an Straßen- und insbesondere an Autobahnbrücken
eingesetzt werden, weisen sie für ihren Transport häufig ein eigenes Transportfahrwerk
auf, welches im Betrieb des Gerätes auf der Brücke außer Wirkung gesetzt wird oder
sich an einem Fahrzeug befindet, auf das das Brückenuntersichtgerät für den Transport
verladen wird.
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Für die Inspektions- und Sanierungsarbeiten an der jeweiligen Brücke
benötigt das Gerät ein Betriebsfahrwerk. Dadurch ist es möglich, die Brücke auf
ihrer gesamten Länge abzufahren. Deswegen muß das Betriebsfahrwerk einerseits die
statischen und dynamischen Lasten auf der Brücke abtragen und andererseits das Gerät
während der Fahrt in der vorgegebenen Spur halten.
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Im einzelnen bemüht man sich um Konstruktionen, welche
die
Inanspruchnahme der Richtungsfahrbahn und gegebenenfalls sogar der Mehrzweck- und
Haltespur auf der Brücke durch das Betriebsfahrwerk vermeiden, um auf der Brücke
einen ungestörten Verkehrsfluß aufrecht erhalten zu können. Die Ausrüstung des Fahrwerkes
geschieht dabei vor allem unter dem Gesichtspunkt, beim Abtragen der Lasten den
spezifischen Bodendruck so weit herabzusetzen, daß Beschädigungen des Fahrbahnbelages
bzw. der Betonoberflächen der Brücke vermieden werden. Im allgemeinen führt das
bei dem einspurigen, der Brückenseite zugeordneten Fahrwerk zur Verwendung von Laufwerken,
die mit einem luftgefüllten Reifen ausgerüstet sind. An der Brüstungsseite kommen
dagegen gummi- oder kunststoffbereifte Stahlrollen in Ergänzung zu luftgefüllten
Reifen oder auch für sich in Frage. Im Prinzip wirkt dabei die Abstützung der Brüstungsseite
des Betriebsfahrgestelles von oben auf der Brücke. In vielen Fällen müssen aber
Kräfte des Brückenuntersichtgerätes auch seitlich abgetragen werden, was brüstungsseitig
z.B. mit Rollen oder Rädern geschieht, welche sich auf der Stirnfläche des Brückengesimses
abwälzen.
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Wegen der Absturzgefahr von Brückenuntersichtgeräten muß eine exakte
Spurhaltung des Gerätes zwangsläufig gesichert sein. Im allgemeinen läßt sich dabei
davon ausgehen, daß die Sollspur des Brückenuntersichtgerätes parallel zu dem an
Straßenbrücken vorhandenen Schrammbord, den Leitplanken, dem Brückengeländer oder
auch der Ebene des Brückengesimes verläuft. Man benutzt daher eine oder mehrere
dieser jeweils an einer Brücke vorhandenen Baugruppen zur Spurerhaltung des Gerätes.
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Die Erfindung geht daher von einer vorbekannten Ausführungsart von
Brückenuntersichtgeräten aus (DE-GM G 83 25 671.7), welche die brückenseitige Fläche
einer Leitplanke und die Stirnseite des Brückengesimses zur Zwangsführung des Brückenuntersichtgerätes
in der Sollspur benutzen. Nachteilig ist hieran jedoch, daß dabei auf wenig widerstandsfähige
Baugruppen einer Brücke, wie z.B. die beschriebenen Bauteile Kräfte übertragen werden
müssen, welchen diese Bauteile nicht gewachsen sind oder durch die sie überlastet
werden können. Es ist zudem schwierig, derart zwangsgeführte Brückenuntersichtgeräte
an einer Vielzahl von Brücken einzusetzen. Denn die Brücken unterscheiden sich u.a.
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durch ihre Einrichtungen an der Brückenbrüstung und durch deren Benutzbarkeit
für Rollen oder Räder des Betriebsfahrgestells. Die Einrichtung oder gar der Umbau
des Betriebsfahrgestelles unter solchen Gesichtspunkten beim Wechsel des Einsatzortes
kommt in aller Regel nicht in Betracht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Brückenuntersichtgerät
der als bekannt vorausgesetzten Art eine selbsttätige Zwangsführung zu schaffen,
welche das Gerät bei seinen Betriebs fahrten in der vorgegebenen Spur hält und dabei
die parallel zur Spur verlaufenden Baugruppen der Brücke von den Führungskräften
des Gerätes entlastet.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruches 1. Zweckmäßige Ausführungsarten der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
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Gemäß der Erfindung werden die brückenseitigen Laufwerke gelenkt,
wobei der Lenkwinkel, d.h. der Einschlagwinkel der gelenkten Räder der Abweichung
der Istspur von der Sollspur entspricht, die die Meßeinrichtung an der Brücke selbst
feststellt. Der automatische Antrieb der Lenkung steuert daher das Brückenuntersichtgerät
ohne den Eingriff einer Bedienungsperson. Eine Zwangsführung des Brückenuntersichtgerätes
wird hierdurch überflüssig. Bei dieser automatischen Lenkung ergibt sich in der
Praxis jedoch ein mehr oder weniger ausgeprägtes Kurvenfahren des Betriebsfahrwerkes.
Da diese Kurven langsam durchfahren werden, würde das nachlaufende Halb fahrwerk
während der Kurvenfahrt aus der Spur laufen, d.h. der sogenannten Traktrix folgen,
wobei die Spurabweichung positiv, d.h. zum Inneren der Kurve gerichtet ausfallen
würde. Gemäß der Erfindung erfolgt der Ausgleich der Traktrix durch eine getrennte
Ansteuerung des vorlaufenden und des nachlaufenden Fahrwerkes. Dadurch ist es möglich,
auch seitliche Stützrollen des Brückenuntersichtgerätes auf ihren Abstützflächen
zu halten und damit die Kräfte unabhängig von der Kurvenfahrt einwandfrei abzutragen.
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Die Erfindung hat den Vorteil, daß sie weder die für die Meßwerke
benötigten Baugruppen der Brücke, noch die Laufwerke und Rollen bzw. Räder des Betriebsfahrgestelles
überlastet, weil die Spurhaltung zwangsläufig geregelt und so ausgeführt ist, daß
alle die Abstützung des Gerätes notwendigen Laufwerke bzw.
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Räder oder Rollen im Eingriff mit den vorgeschriebenen Abwälzflächen
bleiben.
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Gemäß der im Anspruch 2 wiedergegebenen Ausführungsform der Erfindung
wird durch eine fest eingestellte Vorspur erreicht, daß das Gerät während der Betriebsfahrt
durch die Lenkung eine Kraftkomponente erhält, die zur Brückenseite gerichtet ist.
Das ist insbesondere bei Betriebsfahrwerken von Vorteil, welche mit Stützrollen
oder -rädern auf der Stirnseite des Brückengesimses abgestützt sind. Denn hierdurch
werden diese Fahrwerksteile mit einer im wesentlichen konstanten Kraft auf ihre
Abstützfläche vorgespannt.
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Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung stellt man die gelenkten
Räder neutral, d.h. so ein, daß sich keine Vorspur ergibt. Diese Ausführungsformen
sind für Geräte geeignet, welche sich lediglich auf der Brückenplatte abstützen.
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Im Prinzip können Meßwerke der erfindungsgemäßen Art berührungslos
funktionieren. Mit den Merkmalen des Anspruches 3 wird jedoch eine vergleichsweise
größere Sicherheit für die Zwangslenkung erreicht, weil die Führung des Meßwerkes
ihrerseits zwangsläufig ausgebildet ist und daher exakt einer derjenigen Baugruppen
der Brücke folgt, welche im wesentlichen parallel zur Sollspur des Brückenuntersichtsgerätes
verläuft.
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Mit den Merkmalen des Anspruches 4 wird erreicht, daß die Lenkung
auf die Brüstungsseite des Betriebsfahrgestells erfaßt, wodurch enge Kurven besser
durchfahren werden.
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Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile des Erfindungsgegenstandes
ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen
der Erfindung, welche schematisch in den Figuren der Zeichnungen dargestellt sind;
es zeigen Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brückenuntersichtgerätes
in beiden möglichen Fahrtrichtungen und in Draufsicht, Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform
der Erfindung in der Fig. 1 entsprechender Darstellung und Fig. 3 eine Stirnansicht
des Gerätes nach Fig. 2 in seiner Betriebsstellung.
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Die dargestellten Brückenuntersichtgeräte bestehen allgemein aus einem
Betriebsfahrgestell 1. Das Fahrgestell hat einen rechteckigen Grundriß, wie sich
aus den Fig. 1 und 2 entnehmen läßt. Gemäß Fig. 3 hat das Fahrgestell 1 an der mit
2 bezeichneten Brückenseite ein einspuriges Fahrwerk, das allgemein mit 3 bezeichnet
ist. Dieses Fahrwerk besteht seinerseits aus je einem Laufwerk 4 bzw. 5Jedes Laufwerk
hat einen luftgefüllten Reifen 6 bzw. 7 auf einem Achsschenkel 8, der an eine senkrechte
Stütze 9 angeschlossen ist.
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Diese Stütze enthält in der Regel ein hydraulisches Federbein und
läßt sich im übrigen mit einem hydraulischen Zylinder 10 bzw. 11 in ihre senkrechte
Achse 12 schwenken. Die Zylinder 10, 11 sind Teil eines automatischen Antriebes,
d.h. sie dienen zur Zuführung von Bewegungsenergie zu einer Lenkung, mit der der
Lenkwinkel eingestellt wird. Gemäß der Darstellung der Fig. 1 links handelt es sich
um den von der Radebene 12 eingeschlossenen Winkels .
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Das Betriebsfahrwerk besteht ferner aus je einem luftgefüllten Reifen
13 bzw. 14. Gemäß der Darstellung der Fig. 3 sitzen diese Reifen in einer Achsgabel
15 einer senkrechten Stütze 16, die ebenfalls als hydraulisches Federbein ausgeführt
sein kann, das aber nicht wie die Stütze 9 lenkbar ist.
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Bei der Ausführungsform, die in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist,
wälzen sich die Räder 6 bzw. 7 der Laufwerke 4 bzw. 5 neben dem Schrammbord 17 der
Brückenplatte 18 einer Autobahnbrücke ab. Auf dem Schrammbord steht die in Fig.
3 schematisch gezeichnete Leitplanke 19, an die sich der Meistergang 20 anschließt,welcher
von einem Brückengeländer 21 begrenzt ist. Auf dem Meistergang 20 neben dem Brückengeländer
21 wälzen sich die Räder 13, 14 des Betriebsfahrgestells ab.
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Auf dem Betriebs fahrgestell befindet sich ein allgemein mit 22 bezeichneter
Aufbau. Er ermöglicht die Unterbringung eines Drehkranzes, dessen drehbeweglicher
Teil 22 ein Schwenkwerk 23 aufweist, mit dem eine Führungsschachtel 24 um ihren
Drehpunkt 25 betätigt werden kann. Die Führungsschachtel dient zur Verlagerung eines
Abstiegsturmes 26,an dem über ein Drehgelenk 27 eine ausschwenkbare Arbeitsbühne
28 angelenkt ist.
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Beim Abfahren der Brückenplatte 18 mit dem Brückenuntersichtgerät
läßt sich von der Arbeitsbühne 28 aus die Unterseite 29 der Brückenplatte inspizieren
und gegebenenfalls sanieren, wobei auf der Arbeitsbühne 28 Gerüsttürme errichtet
werden können.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 werden die statischen und dynamischen
Kräfte des Brückenuntersichtgerätes mit dem beschriebenen Betriebsfahrgestell abgetragen.
Dieses Betriebsfahrgestell hat in der Ausführungsform nach Fig. 1 Druckrollen 30,
31, welche sich auf der Gesimskante 32 abwälzen.
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Die Sollspur des Brückenuntersichtgerätes verläuft parallel zu der
teilweise strichpunktiert wiedergegebenen Leitplanke 19. An jedem Ende des Betriebsfahrgestells
1 befindet sich ein schematisch wiedergegebenes Meßwerk 33, 34. Das Meßwerk hat
einen mechanischen Teil, welcher aus einer Schwinge 35 besteht, die über ein Gelenk
36 an dem Fahrgestell 1 angelenkt ist und mit Hilfe einer Spiralfeder 37 in Richtung
auf die brückenseitige Stirnfläche 36 der Leitplanke 19 vorgespannt ist. Am freien
Ende der Schwinge sitzt eine Laufrolle 39, welche sich auf der Fläche 38 abwälzt,
wenn das Fahrwerk 1 eine Betriebsfahrt durchführt.
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Nicht darggestellt ist der hydraulische Teil des Meßwerkes, der aus
einem 4/3-Wegeventil besteht. Über dieses Wegeventil werden die beiden Seiten des
Kolbens im Arbeitszylinder 10 bzw. 11 gesteuert.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Laufwerke 10, 11
auf eine zur Brückenseite 2 hin gerichtete Vorspur eingestellt. Das ist in der Darstellung
nicht wiedergegeben. Dadurch wird jedoch eine Kraftkomponente erzeugt, welche bei
einer Betriebsfahrt die seitlichen Stützrollen 30, 31 zusätzlich belastet und dadurch
im Eingriff mit der Gesimskante 32 hält.
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Bei einer derartigen Betriebsfahrt gibt die Stellung der Schwingen
35 in den Meßwerken 33, 34 die Sollspur des einspurigen Fahrwerkes wieder, das aus
den Laufwerken 4 und 5 besteht. Jede Spurabweichung führt zu einer Winkelverstellung
der Schwingen 34, 35 und damit zur Auslenkung der Wegeventile, was eine Beaufschlagung
der Antriebszylinder 10, 11 in den Lenkungen zur Folge hat. Die Lenkwinkel w werden
dadurch automatisch derart verstellt, daß das Betriebsfahrwerk in die Sollspur zurückgelenkt
wird. Dabei wird an dem jeweils vorlaufenden Fahrwerk - bei der durch den Pfeil
40 der linken Darstellung der Fig. 1 wiedergegebenen Fahrrichtung handelt es sich
um das Laufwerk 4, bei der durch den Richtungspfeil 41 in der rechten Darstellung
der Fig. 1 wiedergegebenen Laufrichtung ist dagegen das Laufwerk 5 das vorlaufende
Laufwerk -ein Lenkwinkel eingestellt, dem der Lenkwinkel im nachlaufenden Fahrwerk
derart entspricht, daß die traktrixbedingte Spurabweichung des Fahrwerk es korrigiert
wird. Infolgedessen bewegt sich das Betriebsfahrwerk im wesentlichen parallel zu
sich selbst, um die Istspur in die Sollspur zu überführen. Dadurch werden positive
und negative Spurabweichungen verhindert.
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Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform
nach Fig. 1 darin, daß die Lenkung über eine Lenkstange 42, 44 auf die Räder 13,
14 ausgedehnt ist, wobei die Arbeitszylinder 10, 11 auf die Lenkstangen 42, 44 wirken.
In diesem Fall sind die Stützen 16 ebenso wie die Stützen 9 um ihre Achsen schwenkbar.
Es ergibt sich, daß in diesem Fall eine Vorspureinstellung entfällt. Denn die Stützrollen
30, 31 im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind bei der Ausführungsform
nach
den Fig. 2 und 3 weggelassen.
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Unterschiedlich ist ferner der mechanische Teil der Meßwerke 33, 34.
Anstelle von Schwingen werden hierbei linear geführte Stangen 45 benutzt, welche
mit Doppelrollen 46, 47 das Brückengeländer 21 einschließen und an seinen gegenüberliegenden
Seiten 48, 49 abfahren.
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Auf diese Weise können mit dem mechanischen Teil der Meßwerke die
Wegeventile unmittelbar angesteuert werden.