DE642084C - Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung und Aufzeichnung des Profils einer Strasse oder eines Weges - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine. Vorrichtung zur Bestimmung des Profils einer Straße oder eines Weges mit Hilfe eines auf dieser Bahn fortbewegten Fahrzeuges mit Bodentastrad und einem proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit bewegten Papierband sowie einem auf diesem. Band die Profiländerungen aufzeichnenden Stift. Es ist bekannt, den Zeiger bei dieser Art der Straßenprofilmessung durch ein am Fahrzeug ' aufgehängtes Pendel zu steuern. Hierbei ist es schwierig, die kleinen Senkungen, wie Löcher und Buckel, .die z. B. durch die Abnutzung der Straße entstehen und meist in kurzen Abständen aufeinanderfolgen, zur Aufzeichnung zu bringen. Die dadurch dem Pendel erteilten kleinen, raschen Schwingungen kommen entweder bei dem Aufzeichnungsstift infolge der Trägheit des zwischen diesem und dem Pendel eingeschalteten Ubertragungsmechanismus nicht zur Wirkung, oder es werden, wenn der Überträgungsmechanismusgenügend empfindlich ist, nicht nur diese Schwingungen, sondern gleichzeitig auch die durch Fahrzeugstöße verursachten Pendelschwingungen zur Aufzeichnung gelangen. Im einen Fall ergibt sich ein ungenaues und im anderen Fall ein unrichtiges Profilbild.

Nach der Erfindung wird nun eine auch den kleinen Unregelmäßigkeiten von Straßen Rechnung tragende und von Fahrzeugstößen unbeeinflußte Feststellung und Aufzeichnung des Profils von Straßen oder Wegen mit Hilfe eines darauf fortbewegten Fahrzeuges mit Bodentastrad und. proportional zur Fahrgeschwindigkeit bewegtem Papierband sowie Aufzeichnungsstift dadurch erreicht, daß man den Abstand der Straßenoberfläche vom mittleren Punkt einer bestimmten Zahl von Straßenpunkten, die über eine möglichst große Länge in der Richtung des zu messenden Profils verteilt sind, während der Verschiebung dieser Länge auf der Straße mißt. Im einzelnen kann man dabei so verfahren, daß man die Bewegungen eines materiellen Punktes, der in Berührung mit der Straße ist, gegenüber dem mittleren der über eine möglichst große Länge verteilten Straßenpunkte während der Verschiebung dieser Länge auf der Straße aufzeichnet.

Eine zur praktischen Ausübung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung kann nach der Erfindung aus einer geraden Zahl von

Schwingtasthebeln bestehen, die hintereinander in der gleichen, nach, der Linie des zu untersuchenden Profils ausgerichteten Linie liegen und an ihren Enden mit auf der Straße laufenden Rollen versehen sind. Diese Schwinghebel sind paarweise durch größere Schwinghebel verbunden, welche an die Mitten der ersteren Schwinghebel angelenkt und ihrerseits paarweise durch andere Schwingto hebel verbunden sind. Diese Überlagerung von Schwinghebeln kann beliebig oft wiederholt werden. ■ Der Mittelpunkt des letzten Schwinghebels kommt so ungefähr auf die Senkrechte durch den mittleren der die Straße berührenden Punkte der kleinsten Schwinghebel oder Ausgangsschwinghebel zu liegen, und die Annäherung ist um so vollkommener, je größer die Zahl dieser Ausgangsschwinghebel ist. Ein Bodentastrad, welches auf der Straße läuft und längs der durch die Mitte des letzten Schwinghebels gehenden Senkrechten beweglich ist, zeichnet mit Hilfe eines Schreibstiftes auf einer Aufzeichnungstrommel die Abweichungen der Straße von der Waagerechten mit Bezug auf den mittleren Punkt auf.

Die Zeichnung läßt das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel näher erkennen. Fig. 1 ist ein Kurvenbild, welches das Verfahrensprinzip der Erfindung erläutert. Fig. 2 gibt schematisch in Seitenansicht eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens wieder. Fig. 3, 4 und S veranschaulichen in Seitenansicht, Draufsicht und Querschnitt eine praktische Ausführungsform dieser Vorrichtung. Fig. 6 zeigt in größerem Maßstabe einen Teil der Fig. 5. Fig. 7 läßt das mit der Vorrichtung der Fig. 3 bis 6 erzielbare Straßenprofil erkennen. Fig. 8 gibt eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung wieder.

In Fig. ι stellt die Kurve L, L' das Längsprofil einer Straße an der Achse oder einer Parallelen zur Achse und bezogen auf eine . Waagerechte H, H' sowie im Maßstab 1 :100 für die Längen und 1:1 für die Höhen dar. Wenn man einen Abschnitt E, E' = e des Profils betrachtet, so entspricht diesem Abschnitt ein mittlerer Punkt R, der auf der Senkrechten durch die Mitte des Abschnittes E, E' liegt, derart, daß

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Wenn man im Abschnitt E, E' die ganze ■ Länge der zu untersuchenden Straße durchläuft, indem man im Riß einer Parallelen zur Achse-folgt, wird der Ort des Punktes R eine Kurve R, R' sein, die sich um so mehr der mittleren theoretischen Linie für eine bestimmte Straße nähert, je größer die Länge E, E' ist. Es ist klar, daß, wenn man das Profil der Straße mit Bezug auf diese mittlere Linie aufzeichnen kann, reichlich genügende Angaben in der Praxis für die Untersuchung des Zustandes der Straße und für die etwaigen Ausbesserungen erhalten werden. Auf diesen Überlegungen beruht das Verfahren nach der Erfindung.

Zur Durchführung dieses Verfahrens verwendet man beispielsweise nach Fig. 2 eine bestimmte Zahl von Schwingtasthebeln a, die an jedem Ende mit auf der Straße laufenden Rollen b versehen und hintereinander augeordnet sind. Diese Schwingtasthebel α sind als Ausgangsschwinghebel paarweise durch größere Schwinghebel oder Zweithebel c miteinander verbunden, die in den Mitten der Ersthebel α angelenkt sind. Die Zweithebel c 8u sind ihrerseits paarweise durch Dritthebel d verbunden, deren Mitten hinwiederum durch einen Schlußhebel e miteinander in Verbindung stehen. Wie ersichtlich, befindet sich der Mittelpunkt m dieses letzteren Schwinghebeis ungefähr auf der Senkrechten, die durch den mittleren Punkt des zwischen den äußeren Rollen b der äußersten Ausgangshebel α liegenden Proiilabschnitte der Straße geht und in einer angenähert feststehenden Entfernung von diesem mittleren Punkt. Die Annäherung ist dabei um so vollkommener, je kürzer und je mehr einander genähert die Ausgangsschwinghebel α sind. Wenn man unterhalb dieses Mittelpunktes m des letzten Schwinghebels e ein dauernd mit der Straße in Berührung befindliches und senkrecht bewegliches. Organ, z. B. ein Bodentastrad n, anbringt, gestatten die Verschiebungen dieses Rades n-, die z. B. durch einen Schreibstift aufgezeichnet werden, der gegenüber einem sich proportional zu dem durchlaufenen Weg abrollenden Papierband beweglich ist, die Aufzeichnung des Längsprofils der Straße bezogen auf den geometrischen Ort des mittleren Punktes.

Fig. 3 bis S veranschaulichen eine nach diesem Prinzip gebaute Vorrichtung. Der Mittelpunkt m des letzten Schwinghebels e ist durch das Gelenkparallelogramm p mit dem Gestell k verbunden, das auf vier Rädern r ruht und die Gesamtheit der Schwinghebel sowie die zugehörige Aufzeichnungsvorrichtung hält. Das Bodentastrad n, welches bei seinen Verschiebungen das wirkliche Profil durchläuft, wird von zwei verhältnismäßig langen Stangen J getragen, die um die Zapfen s^l am Gestell k schwenkbar sind, so daß das Rad η dauernd durch sein Gewicht und das Gewicht der Stangen j in Berührung mit der Straße gehalten wird. An der Achse des Rades η ist das Ende einer Schnur / be-

festigt, welche über die Scheiben o¹, o- läuft und an ihrem äußeren Ende ein Gegengewicht q trägt. Dieses Gewicht q hält die Schnur I gespannt, ohne aber dabei das Anliegen des Bodentastrades η an der Straße zu verhindern. Mit der Schnur I ist ein Aufzeichnungsstift t verbunden, dessen Spitze in Berührung mit einem Papierband t¹ ist, das sich gegenüber dem Gestell k parallel zur

ίο Richtung der Gestellverschiebung auf der Straße und proportional zu dieser Gestellverschiebung bewegt. Zu diesem Zweck kann das Rad η durch geeignete Übertragungsmittel, z. B. durch Kettenübertragungen υ mit den Walzen t², verbunden sein, welche zum Antrieb des Papierbandes dienen. Der Stift t zeichnet auf dem Papierband t¹ eine Kurve auf, welche die Abweichungen der Straße von der Waagerechten, bezogen auf den geometrischen Ort des mittleren Punktes m, der ganzen Hebelanordnung darstellt. Fig. 7 gibt in der Punktlinie einen Teil der so erhaltenen Kurve wieder. Eine genaue Messung des auf eine Waagerechte bezogenen Profils ergibt die vollausgezogene Kurve der Fig. 7. Wie ersichtlich, kommen die beiden Kurven einander sehr nahe. Die Strichpunktlinie der Fig. 7 anderseits läßt den geometrischen Ort des mittleren Punktes erkennen.

Da bei der Vorrichtung nach Fig. 3 bis 5 die Aufzeichnungsvorrichtung t, Ü-, t² von einem Laufgestell k und nicht von dem letzten Schwinghebel e getragen wird, tritt naturgemäß ein gewisser Fehler bei der Aufzeichnung der Kurve auf, indem in diese Aufzeichnung die Verschiebung des Punktes m gegenüber dem Gestell k eingeführt wird. Jedoch ist dieser Fehler außerordentlich gering und kann praktisch vernachlässigt werden. Er kann im übrigen vollständig dadurch beseitigt werden, daß man die Aufzeichnungsvorrichtung t, t^l, t² und die das Kabel / tragenden Scheiben o¹, o- an den letzten Hebel e anbringt.

Fig. S zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, bei welcher die starren Hebel, die zur gegenseitigen Verbindung der Bodenberührungspunkte und der Schwinghebel der verschiedenen Stufen der Vorrichtung dienen, durch Schnüre oder ähnliche nachgiebige Mittel ersetzt sind. Hier sind die Rollen a, welche auf dem Boden laufen, an Stangen g gelagert, die in einem beliebigen Gestell senkrecht geführt sind. Diese Stangen g sind paarweise durch Schnüre g¹ verbunden, die über die Rollen g² laufen. Auf den Mittelteilen der verschiedenen Schnüre g¹ ruhen unter der Wirkung ihres Gewichts die Rollen g³ auf, deren Verschiebungen auf diese Weise das Mittel der Verschiebungen der beiden Rollen α sind. Die Rollen g³ sind paarweise durch Schnüre g⁴ verbunden, deren Mittelteile weitere Rollen tragen, die den Rollen g³ entsprechen und ihrerseits wieder paarweise miteinander verbunden sind, was entsprechend oft sich wiederholen kann.

Claims (6)

1. Patentansprüche:
2. i. Verfahren zur Feststellung oder Aufzeichnung des Profils einer Straße oder eines Weges mit Hilfe eines auf dieser Bahn fortbewegten Fahrzeuges mit einem Bodentastrad und einem proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit bewegten Papierband sowie mit einem auf diesem Band die Profiländerungen aufzeichnenden Stift, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Straßenoberfläche vom mittleren Punkt einer bestimmten Anzahl von Straßenpunkten, die über eine möglichst große Länge in der Richtung des zu untersuchenden Profils verteilt sind, während der Verschiebung dieser Länge auf der Straße gemessen wird.
   • 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bewegungen eines materiellen Punktes (n), der in Berührung mit der Straße ist, gegenüber go dem mittleren der über eine möglichst große Länge verteilten Straßenpunkte während der Verschiebung dieser Länge auf der Straße aufzeichnet.
3. 3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine gerade Zahl von Schwingtasthebeln (a) hintereinander in einer und derselben nach der Linie des zu untersuchenden Profils ausgerichteten Linie angeordnet sind und paarweise durch weitere Schwinghebel miteinander in Verbindung stehen, deren Mittendrehpunkte wiederum paarweise miteinander verbunden sind, um schließlich zu einem Schlußhebel (<?) zu führen, dessen Mittelpunkt als mittlerer Bezugspunkt (m) dient (Fig. 3 bis 5).
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinghebel (a,-c, d, e) mit Hilfe eines Gestells (A) senkrecht gehalten sind, das auf vier Rädern (r) läuft und mit dem der Schlußschwinghebel (e) durch ein Gelenksystem, z.B. ein Doppelgelenkparallelogramm, verbunden ist (Fig. 3 bis 5).
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rad (n), welches unterhalb des Mittelpunktes (wi) des Schlußschwinghebels (e) auf einem gegenüber dem Gestell (k) oder den Scnwinghebeln beweglichen Träger (s)

   gelagert ist und dadurch in ständiger Berührung mit dem Boden sein kann, die Verschiebungen eines Aufzeichnungsstiftes (i) steuert (Fig. 3 bis 5).
6. 6. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, mit von einer Schnur oder einem anders nachgiebigen Mittel getragenen und in Berührung mit dem Boden befindlichen Rollen, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Tastrollen (a^f) miteinander durch ein Schnurstück oder ein ähnliches biegsames Zwischenglied verbunden und diese Zwischenglieder wiederum paarweise durch auf ihre Mittelteile aufgelegte Rollen vereinigt sind, die an den Enden von weiteren Schnüren befestigt sind, deren Mittelteile in gleicher Weise durch darauf aufruhende Rollen aneinander angeschlossen sind (Fig. 8).

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen