DE4411945A1 - Portable measuring instrument for determining the camber of a track - Google Patents

Portable measuring instrument for determining the camber of a track

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Abstract

A portable measuring instrument (1) for determining the camber of a track is equipped with an optical sighting device (2) and a mechanical linkage which is made up of a base support (5) intended for resting on both rails of the track and a vertical support (6) which carries the sighting device and is connected in articulated fashion to the base support. The angle between the base support and the vertical support can be adjusted by means of an adjustment device. The rotary-mounted sighting device (2) is assigned an optical distance-measuring instrument (3) as well as an angle-measuring device (14) for measuring an angle of rotation about a horizontal axis (15) and another angle-measuring device (16) for measuring an angle of rotation about a vertical axis (17). The base support (5) is connected to an inclination meter (9) and a computer (8) which is connected up to the distance-measuring instrument (3), the angle-measuring device (14, 16) and the inclination meter (9) is provided. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein tragbares Meßgerät zum Erfassen der Pfeilhöhen eines Gleises mit einer optischen Visiereinrichtung und einem mit dieser ver­ bundenen mechanischen Gestänge, das sich aus einem zur Auflage auf bei­ de Schienen des zu vermessenden Gleises vorgesehenen Basisträger und einem mit diesem gelenkig verbundenen, die Visiereinrichtung tragenden Vertikalträger zusammensetzt, wobei der Winkel zwischen Basis- und Verti­ kalträger mittels einer Verstelleinrichtung verstellbar ist.The invention relates to a portable measuring device for detecting the arrow heights a track with an optical sighting device and one with this ver tied mechanical linkage, which is based on a support at de rails of the base beam to be measured and an articulated with this, carrying the sighting device Vertical beam is composed, the angle between base and verti Kalträger is adjustable by means of an adjusting device.

Durch einen Artikel "Gleisvermarkung im DB-Streckennetz" in der Zeitschrift "Eisenbahningenieur", Mai 1982, Seiten 221 - 227, ist bereits ein derartiges tragbares und als Pfeilhöhen-Absetzgerät bezeichnetes Meßgerät zum Erfas­ sen der Pfeilhöhen eines Gleises bekannt. Ältere Ausführungen von Pfeilhöhen-Absetzgeräten sind mit einem Fluchtungslaser (Bild 10) ausgestat­ tet. Mittlerweile werden aber von verschiedenen Herstellern Pfeilhöhen- Absetzgeräte mit einer optischen Visiereinrichtung (Bild 11) angeboten. Der­ artige Pfeilhöhen-Absetzgeräte haben den Nachteil, daß eine Festpunktver­ messung bzw. auch eine Spannmaßmessung nicht durchführbar ist. Gerade diese Messungen sind jedoch sehr zeitaufwendig und bezüglich der Genauig­ keit immer im großen Maße abhängig von der Verläßlichkeit der Vermes­ sungskräfte. Es ist allerdings gemäß dem genannten Artikel auch schon be­ kannt, bei der örtlichen Aufmessung zusätzlich auch das Spannmaß mit Hilfe eines elektronischen Computertachymeters durchzuführen.Through an article "Track Marking in the DB Network" in the magazine "Railway engineer", May 1982, pages 221-227, is already one of these portable measuring device known as arrow height setting device for detection the arrow heights of a track are known. Older versions of Arrow height setting devices are equipped with an alignment laser (Figure 10) tet. In the meantime, however, various manufacturers have Removal devices with an optical sighting device (Fig. 11) are offered. The like arrow height settlers have the disadvantage that a fixed point ver measurement or a span measurement is not feasible. Just however, these measurements are very time consuming and accurate always largely depends on the reliability of the property managers. However, according to the article mentioned, it is already be knows, also the clamping dimension with the help of the local measurement an electronic computer tachymeter.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun in der Schaffung eines tragbaren Meßgerätes der eingangs beschriebenen Art, das unter uneinge­ schränkter Beibehaltung der Tragbarkeit auch für die Spannmaß- und Fest­ punktvermessung verwendbar ist.The object of the present invention is to create a portable measuring instrument of the type described in the opening paragraph restricted retention of portability even for the span and fixed point measurement can be used.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem tragbaren Meßgerät der ein­ gangs genannten Art dadurch gelöst, daß der drehbar gelagerten optischen Visiereinrichtung ein optisches Entfernungsmeßgerät sowie ein Winkelmes­ ser zur Erfassung eines Drehwinkels um eine horizontale Achse und ein wei­ terer Winkelmesser zur Erfassung eines Drehwinkels um eine vertikale Ach­ se zugeordnet und der Basisträger mit einem Neigungsmesser verbunden ist, und daß ein mit dem Entfernungsmeßgerät, dem Winkelmesser und dem Neigungsmesser in Verbindung stehender Rechner vorgesehen ist.This object is achieved with a portable measuring device gangs mentioned solved in that the rotatably mounted optical Sighting device, an optical distance measuring device and an angle measuring device water for detecting an angle of rotation about a horizontal axis and a white  tere protractor to measure an angle of rotation around a vertical axis assigned and the base support connected with an inclinometer is, and that one with the distance measuring device, the protractor and the Inclinometer in related calculator is provided.

Durch ein derartig ausgebildetes Entfernungsmeßgerät ist in Verbindung mit dem mechanischen Gestänge ein präzises Aufsetzen des Meßgerätes auf die Schienen mit einer Bezugskante auf SOK sowie die Möglichkeit einer mil­ limetergenauen Festpunkt- und Spannmaßerfassung gegeben. Dabei ist von Vorteil, daß diese Messungen ohne die Genauigkeit beeinflussende Vorberei­ tungsarbeiten durchführbar sind. Außerdem können sämtliche Messungen für die Pfeilhöhen, das Spannmaß und die Festpunkte ohne Positionsände­ rung des Meßgerätes ausgeführt werden. Als weiterer Vorteil können auch noch mit Hilfe der erfaßten Daten zusätzliche Gleisparameter, wie Ist-Über­ höhung, Spurweite und Bogenlänge zwischen den einzelnen Punkten der Langsehnenabsteckung berechnet werden.Such a distance measuring device is in connection with a precise placement of the measuring device on the mechanical linkage the rails with a reference edge on SOK and the possibility of a mil Limeter-precise fixed point and clamping dimension detection given. It is from The advantage that these measurements can be made without having to influence the accuracy work can be carried out. In addition, all measurements can for the arrow heights, the clamping dimension and the fixed points without position changes tion of the measuring device. Another advantage can also be with the help of the recorded data, additional track parameters, such as actual over elevation, track width and arc length between the individual points of the Long tendon staking can be calculated.

Somit liegt durch die erfindungsgemäße Lösung ein Universalmeßgerät für die Gleisvermarkung vor, das nach wie vor für eine rasche Inbetriebnahme bzw. auch eine rasche Entfernung aus dem Gleis tragbar ausgebildet ist so­ wie in Verbindung mit einer Distanz- und Winkelerfassung, insbesondere für die Pfeilhöhenmessung, erforderliche Manipulationen vereinfacht.Thus, the solution according to the invention provides a universal measuring device for the track marking before, that still for a quick commissioning or a rapid removal from the track is designed to be portable as in connection with distance and angle detection, especially for the arrow height measurement, required manipulations simplified.

Weitere vorteilhafte und zum Teil erfinderische Ausgestaltungen der Erfin­ dung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous and partly inventive embodiments of the Erfin result from the subclaims.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispieles näher beschrieben.The invention is described in more detail below using an example.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Ansicht des tragbaren Meßgerätes in Gleislängs­ richtung, Fig. 1 is a view of the portable measuring device in the direction of the longitudinal track,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Meßgerät, Fig. 2 is a plan view of the measuring instrument,

Fig. 3 eine Ansicht des Meßgerätes in Schwellenlängsrichtung, Fig. 3 is a view of the measuring instrument in the longitudinal direction threshold,

Fig. 4 eine Darstellung der Größen zur Berechnung des Spann­ maßes, und Fig. 4 is a representation of the sizes for calculating the span, and

Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Bestimmung der Pfeil­ höhen. Fig. 5 is a schematic representation for determining the arrow heights.

Das in den Fig. 1 bis 3 ersichtliche tragbare Meßgerät 1, das auch als Pfeilhöhen-Absetzgerät bezeichnet wird, setzt sich im wesentlichen aus ei­ ner optischen Visiereinrichtung 2, einem optischen Entfernungsmeßgerät 3 und einem mit diesem verbundenen mechanischen Gestänge 4 zusammen. Dieses besteht wiederum aus einem senkrecht zur Gleislängsrichtung verlau­ fenden Basisträger 5 und einem gelenkig mit diesem verbundenen, die Visier­ einrichtung 2 und das Entfernungsmeßgerät 3 tragenden Vertikalträger 6. Dieser ist zusätzlich über eine als Gewindespindel ausgebildete Verstellein­ richtung 7 gelenkig mit dem Basisträger 5 verbunden. Dem Basisträger 5 sind außerdem noch ein Rechner 8, ein Neigungsmesser 9 für die Quernei­ gung und Spannvorrichtungen 10 zur Fixierung auf Schienen 11 eines Glei­ ses 12 zugeordnet.The apparent in FIGS. 1 to 3 portable measuring device 1, which is also referred to as an arrow height stripper, consists essentially of egg ner optical sighting device 2, an optical distance measuring device 3, and a mechanical linkage connected thereto, 4 together. This, in turn, consists of a base support 5 perpendicular to the longitudinal direction of the track and an articulated connection to it, the sighting device 2 and the distance measuring device 3 supporting vertical support 6 . This is additionally connected in an articulated manner to the base support 5 via a Verstellein device 7 designed as a threaded spindle. The base support 5 are also a computer 8 , an inclinometer 9 for the transverse supply and clamping devices 10 for fixing to rails 11 of a Glei ses 12 assigned.

Wie insbesondere in Fig. 3 ersichtlich, ist einer aus der optischen Visierein­ richtung 2 und dem Entfernungsmeßgerät 3 gebildeten Meßeinheit 13 ein Winkelmesser 14 zur Erfassung eines Drehwinkels um eine horizontale Ach­ se 15 und ein weiterer Winkelmesser 16 zur Erfassung des Drehwinkels um eine vertikale Achse 17 zugeordnet. Durch Stellschrauben 18 ist die Meßein­ heit 13 unabhängig von der Lage des Vertikalträgers 6 exakt in eine vertika­ le, mit Hilfe einer Libelle 19 überprüfbare Position verstellbar. Seitlich neben dem Gleis 12 sind Masten 20 mit jeweils einem Festpunkt 21 vorgesehen, die in bekannter Weise vor der Vermessung mit Reflektoren 23 versehen werden.As can be seen in particular in FIG. 3, a measuring unit 13 formed from the optical sighting device 2 and the distance measuring device 3 is a protractor 14 for detecting an angle of rotation about a horizontal axis 15 and a further protractor 16 for detecting the angle of rotation about a vertical axis 17 assigned. By adjusting screws 18 , the Meßein unit 13 is independent of the position of the vertical support 6 exactly in a vertica le, verifiable with the help of a level 19 position. To the side of the track 12 , masts 20 are provided, each with a fixed point 21 , which are provided with reflectors 23 in a known manner before the measurement.

Die in den Fig. 1 bis 5 ersichtlichen Distanz- bzw. Winkelangaben beziehen sich im wesentlichen auf die Festpunktvermessung. Dazu wird das Meßgerät 1 auf das Gleis 12 abgestellt und mit Hilfe der Spannvorrichtungen 10 mit den Schienen 11 verklemmt. Anschließend wird die Meßeinheit 13 mit Hilfe der Stellschrauben 18 in bezug auf die vertikale Achse 17 ins Lot gebracht und nach Voreinstellung eine automatische Nullkompensation durchgeführt. The distance or angle information shown in FIGS. 1 to 5 essentially relate to the fixed point measurement. For this purpose, the measuring device 1 is placed on the track 12 and clamped to the rails 11 with the aid of the tensioning devices 10 . The measuring unit 13 is then brought into vertical alignment with the aid of the adjusting screws 18 with respect to the vertical axis 17 and, by default, an automatic zero compensation is carried out.

Über die optische Visiereinrichtung 2 wird der Festpunkt 21 anvisiert. Bei ei­ ner Nachtmessung wird der genannte Reflektor 23 über einen Visierlaser­ strahl, der in den Strahlengang des Objektivs eingebracht wird, anvisiert. An­ schließend wird über Tastendruck die Distanz- und Winkelmessung durchge­ führt. Als Ergebnis wird der Abstand und die Höhe des Gleises 12 zum Festpunkt 21 errechnet und auf einem Plasmadisplay angezeigt. (Fixpunkt- Abstand l = lo - l′; hM = lo·sinβ; Festpunkthöhe h = ho + hM + hu). Das Ergebnis kann zusätzlich auf einem Protokolldrucker ausgegeben werden. Es ist auch möglich, die Daten auf einem magnetischen Datenträger (Diskette, etc.) ab­ zuspeichern. Die Berechnungen werden im Rechner 8 durchgeführt. Das An­ alogsignal des Neigungsmessers 9 wird über einen AD-Wandler in den Rech­ ner 8 eingelesen und mitverarbeitet. Die Stromversorgung erfolgt über einen tragbaren und wiederaufladbaren externen Kleinakkumulator 22. Diese Fest­ punktvermessung ist mit diesem Meßgerät 1 hinsichtlich Abstand und Höhe des Festpunktes 21 zum Gleis 12 unter Berücksichtigung der Überhöhung und der Längsneigung millimetergenau durchführbar.Fixed point 21 is sighted via optical sighting device 2 . In the case of a night measurement, said reflector 23 is sighted via a sighting laser beam which is introduced into the beam path of the objective. Then the distance and angle measurement is carried out by pressing a button. As a result, the distance and the height of the track 12 to the fixed point 21 are calculated and shown on a plasma display. (Fixed point distance l = l o - l ′; h M = l o · sinβ; fixed point height h = h o + h M + h u ). The result can also be printed out on a log printer. It is also possible to save the data on a magnetic data carrier (floppy disk, etc.). The calculations are carried out in the computer 8 . The analog signal to the inclinometer 9 is read in via an AD converter in the calculator 8 and processed. The power supply takes place via a portable and rechargeable external small accumulator 22 . This fixed point measurement can be carried out with this measuring device 1 with regard to the distance and height of the fixed point 21 to the track 12 , taking into account the cant and the pitch, with millimeter precision.

Zur Kontrolle, ob die beiden Festpunkte 21 maßhaltig sind, wird von den Bahnverwaltungen der Abstand zweier gegenüberliegender Festpunkte 21 als sogenanntes Spannmaß S Fig. 4 angegeben. Dieses SpannmaßTo check whether the two fixed points 21 are true to size, the railway administrations specify the distance between two opposite fixed points 21 as a so-called clamping dimension S Fig. 4. This tension measure

wird im Anschluß an die be­ schriebene Festpunktvermessung ohne Veränderung der Position des Meß­ gerätes 1 in bezug auf das Gleis 12 gemessen. Zur Durchführung der Mes­ sung wird zuerst der eine Festpunkt 21 anvisiert und mit Hilfe der Winkelmes­ ser 14,16 sowie des Entfernungsmeßgerätes 3 gemessen, anschließend wird der zweite Meßpunkt 21 anvisiert und ebenfalls erfaßt. Aus den nun bekann­ ten zwei Vektoren V₁, V₂ und den Winkeln α₁, β₁, α₂und β₂ kann das Spann­ maß S berechnet werden. Zweckmäßigerweise wird man diese Spannmaß­ messung gleich mitsamt der Festpunktvermessung ausführen. Der Standort des Meßgerätes 1 für die Spannmaß- und Festpunktvermessung kann belie­ big gewählt werden.is measured after the described fixed point measurement without changing the position of the measuring device 1 in relation to the track 12 . To carry out the measurement solution, a fixed point 21 is first sighted and measured with the help of the angle measurer 14, 16 and the distance measuring device 3 , then the second measuring point 21 is sighted and also detected. From the now known two vectors V₁, V₂ and the angles α₁, β₁, α₂ and β₂ the span S can be calculated. It is advisable to carry out this clamping measurement together with the fixed point measurement. The location of the measuring device 1 for the span measurement and fixed point measurement can be chosen arbitrarily.

Eine weitere Möglichkeit des Einsatzes des Meßgerätes 1 besteht in der Langsehnenabsteckung und dem Nivellement. Bei dieser Funktion wird prak­ tisch nur die optische Visiereinrichtung 2 der Meßeinheit 13 als Visiereinrich­ tung benutzt.A further possibility of using the measuring device 1 consists in staking out the tendons and leveling. With this function, practically only the optical sighting device 2 of the measuring unit 13 is used as a sighting device.

Bei der Pfeilhöhenmessung gemäß Fig. 5 [Pfeilhöhe fi = | lui |·sin (δo-δi] wird fortschreitend an den 5m-Punkten ein Reflektor 23 so aufgestellt, daß dieser lotrecht steht und mit der Schienenfahrkante eines Außenstranges 24 (im Gleisbogen überhöhter Strang) fluchtet. Der solcherart richtig positionier­ te Reflektor 23 wird dann jeweils mit der optischen Visiereinrichtung 2 ange­ zielt und der Zielvektor lu gemessen. Dieser Zielvektor ergibt sich aus der Abstandsmessung mit Hilfe des Entfernungsmeßgerätes 3 sowie den Ver­ tikal- und Horizontalwinkeln, die mit Hilfe der Winkelmesser 14 und 16 erfaß­ bar sind. Aus den auf diese Weise gemessenen Werten lassen sich sehr ein­ fach die zusätzlichen Meßgrößen, wie Spurweite, Bogenlänge und Ist-Über­ höhung zwischen den einzelnen 5m-Punkten ableiten.In the arrow height measurement according to FIG. 5 [arrow height f i = | lu i | · sin (δ o -δ i ], a reflector 23 is progressively set up at the 5m points so that it is perpendicular and aligned with the rail running edge of an outer strand 24 (strand elevated in the curve). The reflector correctly positioned in this way 23 is then aimed in each case with the optical sighting device 2 and the target vector lu measured This target vector results from the distance measurement with the aid of the distance measuring device 3 as well as the vertical and horizontal angles, which can be detected with the help of the protractors 14 and 16 The values measured in this way can be derived very easily the additional measured variables such as track width, arc length and actual elevation between the individual 5m points.

Claims (3)

1. Tragbares Meßgerät zum Erfassen der Pfeilhöhen eines Gleises mit einer optischen Visiereinrichtung und einem mit dieser verbundenen me­ chanischen Gestänge, das sich aus einem zur Auflage auf beide Schienen des zu vermessenden Gleises vorgesehenen Basisträger und einem mit die­ sem gelenkig verbundenen, die Visiereinrichtung tragenden Vertikalträger zusammensetzt, wobei der Winkel zwischen Basis- und Vertikalträger mittels einer Verstelleinrichtung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbar gelagerten optischen Visiereinrichtung (2) ein optisches Entfernungs­ meßgerät (3) sowie ein Winkelmesser (14) zur Erfassung eines Drehwinkels um eine horizontale Achse (15) und ein weiterer Winkelmesser (16) zur Er­ fassung eines Drehwinkels um eine vertikale Achse (17) zugeordnet und der Basisträger (5) mit einem Neigungsmesser (9) verbunden ist, und daß ein mit dem Entfernungsmeßgerät (3), dem Winkelmesser (14,16) und dem Nei­ gungsmesser (9) in Verbindung stehender Rechner (8) vorgesehen ist.1. Portable measuring device for detecting the arrow heights of a track with an optical sighting device and a mechanical linkage connected to it, which consists of a base support provided for resting on both rails of the track to be measured and a vertical support which is articulated to the sighting device and carries the vertical support composed, the angle between the base and vertical supports being adjustable by means of an adjusting device, characterized in that the rotatably mounted optical sighting device ( 2 ) has an optical distance measuring device ( 3 ) and an angle meter ( 14 ) for detecting an angle of rotation about a horizontal axis ( 15 ) and another protractor ( 16 ) for detecting an angle of rotation about a vertical axis ( 17 ) and the base support ( 5 ) is connected to an inclinometer ( 9 ), and that one with the distance measuring device ( 3 ), the protractor ( 14,16 ) and the inclinometer ( 9 ) in Ver binding computer ( 8 ) is provided. 2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus der optischen Visiereinrichtung (2) und dem Entfernungsmeßgerät (3) gebil­ dete Meßeinheit (13) eine Libelle (19) aufweist und gegenüber dem Vertikal­ träger (6) mittels Stellschrauben (18) od. dgl. veränderbar ist.2. Measuring device according to claim 1, characterized in that one of the optical sighting device ( 2 ) and the distance measuring device ( 3 ) formed measuring unit ( 13 ) has a spirit level ( 19 ) and relative to the vertical support ( 6 ) by means of adjusting screws ( 18 ) or the like is changeable. 3. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (7) als Gewindespindel ausgebildet ist.3. Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the adjusting device ( 7 ) is designed as a threaded spindle.
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