DE925236C

DE925236C - Vorrichtung zur Messung lotrechter Koordinaten eines Eisenbahngleises

Info

Publication number: DE925236C
Application number: DE1953M0019029
Authority: DE
Original assignee: Matisa Materiel Industriel SA; Constructions Mecaniques SA
Current assignee: Matisa Materiel Industriel SA; Constructions Mecaniques SA
Priority date: 1953-03-12
Filing date: 1953-06-21
Publication date: 1955-03-17
Also published as: FR1094792A; CH311117A; GB748985A

Description

Die Überwachung der Gleise zwingt zur Bestimmung ihrer Lage durch Aufnahme der Koordinaten verschiedener ihrer Punkte bzw. verschiedener Punkte dier sie bildenden Schienenstränge sowohl in waagerechter als in lotrechter Richtung.

Die Vorrichtung nach der Erfindung dient zur Messung lotrechter Koordinaten, zum Zweck, die Vertiefungen und Erhöhungen des Schienenkopfes ίο zu bestimmen.

Der Umstand, daß sich solche Messungen dem gesamten Gleis entlang erstrecken müssen, schaltet selbstverständlich die Möglichkeit aus, die in der Geländeaufnahme verwendeten Mittel zu benutzen, so daß das einzige praktisch verbleibende Mittel das Befahren der zu messenden Gleise mit einem entsprechend ausgerüsteten Fahrzeug bleibt. Da aber in diesem Fall besagtes Fahrzeug auf den zu kontrollierenden Schienen fährt und ihrem Einfluß unterliegt, ist es notwendig, die vorgenommenen Messungen von den Bewegungen des Fahrzeuggestells unabhängig zu machen, damit die gemessenen Werte wie aus einer ortsfesten Basis -aus aufgenommen erscheinen.

Im erfindungsgemäßen Fall und für die Messung d!er Vertiefungen und Erhöhungen des Sdiienenkopfes sind d'rei Radachsen vorgesehen, wovon die eine starr mit dem Fahrgestell verbunden ist,

während die zwei anderen einem Drehgestell angehören und ihre Räder derart mit einer Registriervorrichtung verbunden sind, daß die beiden Räder einer Achse des Drehgestells ihre lotrechten Bewegungen unverändert auf diese Vorrichtung übertragen, während die beiden Räder der anderen Achse des Drehgestells es über Mittel tun, die den übertragenen Wert nach einem konstanten Verhältnis abändern, das dem Verhältnis der Entfernuingen der drei Radachsen voneinander entspricht, so daß die erfahrenen Veränderungen in der Entfernung der Drehgestelkäder vom Fahrgestell einflußlos bleiben.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfinduiigsgegenstandes.

Fig. ι zeigt das mit den Vorrichtungen zum Messen der Erhöhungen und Vertiefungen ausgerüstete Fahrzeug;

Fig. 2 ist eine 'halbschematisehe Darstellung, die so zeigen soll, wie die Messungen stattfinden; das Fahrzeug ist im Profil dargesteilt;

Fig. 3 ist eine schematische Draufsicht des in den Fig. ι und 2 dargestellten Drehgestells.

Das dargestellte Fahrzeug der Fig. ι ist ,selbstfahrend, es ist eine Draisine, welche auf drei Radachsen. fährt, wovon die eine, i, starr mit dem Fahrgestell 2 verbunden ist, während die beiden anderen, 3 und 4, einem Drehgestell 5 angehören, das ·ίη 6 schwenkbar mit dem Fahrgestell "verbunden ist.

Diese Teile sind auch in den Fig. 2 und 3 gezeigt. In Fig. 2 wurde das Fahrgestell 2 vereinfacht als Balken dargestellt. Im weiteren wird nur von dem einen Schienenstrang die Rede sein, und zwar von. der Schiene A-B, auf welcher die in. den Fig. 1 und 2 sichtbaren Räder der genannten Radachse rollen.

Weist die Schiene keine Vertiefungen bzw. Erhöhungen auf, so liegen die drei geometrischen Achsen dieser Räder in Flucht auf der Geraden C-D-E.

Diese Gerade soM vorzugsweise parallel zum Fahrgestell 2 verlaufen, welches in diesem Fall auch parallel zum Gleis sein wird. Jede Veränderung in der Entfernung einer der Achsen D oder E sum Fahrgestell 2 wird eine lotrechte Lageverändferung des entsprechenden Rades bedingen und somit eine Vertiefung oder eine Erhöhung des Gleises anzeigen.

Die auszuführende Messung geht jedoch über eine solche Angabe hinaus, denn sie muß auch den Wert der Vertiefung bzw. der Erhöhung angeben, was ohne weiteras möglich wäre, wenn von den drei Rädern zwei mit dem Wagengestell starr verbuoden wären und nur die dritte höhenibeweglich. Würde tatsächlich nicht nur das Rad 1, sondern auch das Rad 4 mit dem Wagengestell starr verbunden sein, so 'bestünde keine Schwierigkeit, eine Bewegung des Rades 3 in eine Vertiefung etwa nach 3' in absoluter Größe zu messen.

Da man es aber mit einem Drehgestell zu tun hat, kann die Messung nicht so einfach vorgenommen werden, sondern es ist eine Korrektur nötig, weil sich das Rad 4 gleichzeitig auch bewegen kann und somit die parallele Lage der Geraden C-E mit dem Fahrgestell 2 nicht auf rechterhalten bleibt. Im folgenden wird man die Messung in zwei Teile unterteilen, und zwar die absolute Messung und die Korrektur derselben.

Für die absolute Messung wird angenommen, daß die Achsen C und E als-dem Fahrgestell gegenüber unbeweglich anzusehen sind und daß einzig das Rad 3 sich entspreohend den Vertiefungen und Erhöhungen von dieser Richtung entfernt. Diese Bewegungen werden dadurch ermöglicht, daß die Radachse des Rades 3 in ihrer Mitte um den Zapfen 7 des Drehgestells 5 (s. Fig. 3) in einer lotrechten Ebene drehen kann.

Wie Fig. 2 zeigt, ist das Achslager 8 des Rades 3 über ein Kabel 9 und eine Rolle 10 mit dem Ende 11 einer Hülse 12 verbunden, deren anderes Ende mit dem Tisch 13 verbunden ist, auf welchem ein Papierband unter 'einem Schreibgerät 14 lotrecht zur Zeichnungsebene vorbeiwandert. Die Hülse 12 unterliegt der Wirkung einer Rüekzugfeder 15.

Es ist leicht ersichtlich, daß das in eine Vertiefung von 3 nach 3' gefallene Rad 3 über das entsprechende Achslager 8 und dem Kabel 9 die Hülse 12 entgegen der Wirkung der Feder 15 zurückziehen wird. Das freie Ende dieser Hülse 12 wird also mit Bezug auf die Zeichnung nach rechts verschoben und das Schreibgerät 14, das mit einem Kabel in Venbindung steht, das durch die Hülse hindurchgeht, in entgegengesetztem Sinn nach links verrückt. Die Größe der ausgeführten Bewegunig wird genau der Größe der Vertiefung entsprechen, und, wenn das Verhältnis der Entfernungen zwischen den Achsen der Räder 1, 3 und 4 bekannt ist, ist es unschwer, das entsprechende Profil der Schiene aufzuzeichnen.

Ähnlich wird im Fall einer Erhöhung das Kabel 9 nachlassen und die Feder 15 die Hülse 12 zurückziehen, so daß-das Schreibgerät 14 in entgegengesetzter Richtung vom vorigen Fall eine Verschiebung erfahren wind. Es wird dann die Erhöhung in absoluter Größe aufgezeichnet.

In Wiarkilichkeit ist jedoch nur die Entfernung zwischen der Achse C des Rades 1 zum Fahrgestell 2 unveränderlich festgesetzt, während sich die Entfernung der Achse Ii des Rades 4 verändert. Somit bleibt die Gertade E-D dem Fahrgestell nicht mehr parallel.

. Nennisn wir d die Entfernung C-D und m die Entfernung D-E der drei Radachsen.

Die Entfernung C-D ist somit gleich d, die Entfernung von C bis zum Gelenk 6 des Drehgestells hingegen gleich d + 0,5 m.

Es kann ferner keines der Räder 3 oder 4 irgendwelche Höhenveränderung erfahren, ohne daß das Gelenk 6 entsprechend gelhoben wird oder sich senkt. Diese Bewegung bedingt die sich als nötig erweisende Korrektur der Messungen.

Angenommen, das eine der Räder 3 und 4 falle in eine Vertiefung, so· sinkt selbstverständlich auch das Gelenk 6 und entsprechend das darüberliegende Fahrgestell. Es sei χ die Höhe dieser Senkung.

Es wird daraus eine Verminderung der Entfernung zwischen dem Fahrgestell und dem unmittelbar messenden Rad 3 stattfinden, die mit y bezeichnet werden soll.
Es ist in diesem Fall:

y_

d + 0,5 m

ίο woraus sich ergibt:
V =

χ · d

0,5»

Die lediglich mit der einzigen Hilfe des Kabels 9 und dier Hülse 12 gemessene Vertiefung wäre um diesen Wert zu klein. Um die nötige Korrektur auszuführen, wird man das Rad 4 heranziehen, und zwar mit Hilfe des mit seinem Lager 16 verbundenen Kabels 17 und einer Untersetzung 18, von welcher aus das Kabel 19 über eine Rolle das mit dem Schreibgerät verbundene Kabel 20 bewegt, wobei Rückstellfedern 21 und 22 vorgesehen sind.

Die Entfernung zwischen Rad 4 und Wagengestell hat sich um einen Wert 2 verkürzt, welcher wie folgt berechnet werden kann:

ζ =

χ (d + m) d + 0,5 m

Die soeben gemannte Untersetzung 18 hat zum Zweck, diesen Wert 2 auf die Größe y zu reduzieren und die erhaltene Größe als Korrektur zu benutzen.

Nimmt man an, daß die beiden in 18 dargestellten Räder eine Untersetzung im Verhältnis von (d + m) zu d herbeiführen, so ist leicht ersichtlich, daß die Bewegungen des Kabels 19 s-mal diesem Verhältnis entsprechen werden, d. h.:

χ (d + m) d + 0,5 m

d -\- m

woraus sich ergibt:

χ ' d

d + 0,5 m

= y.

Dadurch, daß die Rolle 23 diesen Wert umkehrt, wird das Kabel 20 das Schreibgerät 14 mit Bezug auf die Zeichnung um den Wert 3» nach rechts zu verschieben suchen, während die Hülle 12 eine entgegengesetzte und gleich große Verschiebung herbeiführt.

Dank diesem Ausgleich werden die Bewegungen der Räder 3 und 4 des Drehgestells 5 in bezug auf das Fahrgestell 2 nicht mehr registriert, sondern lediglich die absoluten Werte der Vertiefung oder der Erhöhung des Schienenkopfes.

Die Übertragung der gemessenen Werte durch Kabel kann selbstverständlich zum Teil oder vollständig durch Kettenzüge ersetzt werden.

Da das Drehgestell 5 um das Gelenk 6 drehen kann, ist es notwendig, um die lotrechte Lage der an den Radlagern befestigten Kabel zu sichern, dieses über Rollen vorzunehmen, die in Schlitzen rollen, welche, wie aus Fig. 3 ersichtlich, konzentrisch um den Zapfen 6 gebogen sind.

Selbstverständlich erhalten die gegenüberliegenden Räder des anderen Schienenstranges gleiche Vorrichtungen, so daß die Vertiefungen und Erhöhungen der beiden Schienen gleichzeitig gemessen werden.

Für die Messung lotrechter Koordinaten eines Eisenbahngleises ist es von Vorzug, unter Last zu arbeiten, um sich ein Bild der Veränderungen des Gleises beim Durchfahren eines Zuges zu machen. Aus diesem Grund ist das dargestellte und verhältnismäßig leichte Meßfahrzeug mit einer Plattform 25 versehen, auf welche jede beliebige Last gesetzt werden kann.

Selbstverständlich könnte das beschriebene Fahrzeug auch nicht selbsitfahrend sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Messung lotrechter Koordinaten eines Eisenbahngleises zur Bestimmung der Erhöhungen und Vertiefungen der einzelnen. Schienenstränge, gekennzeichnet durch drei Radachsen (1, 3, 4), wovon die eine (1) starr mit dem Fahrgestell (2) verbunden ist, während die zwei anderen (3, 4) einem Drehgestell (5) angehören und dessen Räder derart mit einer Registriervorrichtung (13, 14) verbunden sind, daß die beiden Räder einer Achse (3) des Drehgestells (5) ihre lotrechten Bewegungen unverändert auf diese Vorrichtung übertragen, während die beiden Räder der anderen Achse (4) des Drehgestells (5) es über Mittel (18) tun, die den übertragenen Wert nach einem konstanten Verhältnis abändern, das dem Verhältnis der Entfernungen (d, m) der drei Radachsen voneinander entspricht, so daß die erfahrenen Veränderungen in. der Entfernung der Drehgesitellräder (3, 4) vom Fahrgestell (2) einflußlos bleiben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder der Drehgestellachse (3), welche um ihre Mitte (7) drehen kann, ihre lotrechten Bewegungen unverändert auf die Registriervorrichtung (13, 14) übertragen und zwischen der starr mit dem Fahrgestell (2) verbundenen Achse (1) und der anderen Achse (4) liegen.

3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder der anderen Achse (4) des Drehgestells (5) ihre zur Korrektur der erhaltenen Werte herangezogenen lotrechten Bewegungen über eine Untersetzung (18) auf die Registriervorrichtung übertragen, die diese Werte im Verhältnis {d + m) : d reduziert, in welchem d der Entfernung zwischen

der unbeweglichen Achse (i) .und der dieser am nächsten feststehenden Achse (3) des Drehgestells (5) ist, und m der Entfernung¹ zwischen den beiden Achsen (3, 4) des Drehgestells (5) entspricht.

4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Radachsen (3, 4) des Drehgestells (5) lotrecht mit der Registriervorrichtung (13, 14) verbindenden Mittel (z. B. Kabel 9, 17) über zur Gestelldrehachse (6) konzentrisch angeordnete, die Drehbewegungen dieses Gestells zulassende Führungen (24) mit diesen Achsen verbunden sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug eine Plattform (25) zur Aufnahme einer Last aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug in an sich bekannter Weise selbstfahrend ist.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 99 520, 825 427.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen