DE9402465U1

DE9402465U1 - Meßgerät zur Ermittlung der Fahrdrahtstärke

Info

Publication number: DE9402465U1
Application number: DE9402465U
Authority: DE
Original assignee: DMT GmbH and Co KG
Current assignee: DMT GmbH and Co KG
Priority date: 1994-02-15
Filing date: 1994-02-15
Publication date: 1994-04-14
Anticipated expiration: 2004-02-16

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät, insbesondere zur Ermittlung der Stärke von spannungsführenden Fahrdrähten bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, beispielsweise bei Schienenfahrzeugen.

Elektrisch angetriebene Schienenfahrzeuge erhalten die zu benötigende Energie über einen spannungsführenden Fahrdraht. Der Stromabnehmer leitet die elektrische Energie in das Fahrzeug ein. Bedingt durch die schleifende Kontaktnahme unterliegen sowohl der Stromabnehmer als auch der Fahrdraht einem erheblichen Verschleiß. Aus Sicherheitsgründen ist die Fahrdrahtstärke in regelmäßigen Abständen zu überprüfen. Eine derartige Überprüfung der Fahrdrahtstärke wird bisher in manueller Tätigkeit durchgeführt. Bei dem Überprüfungsvorgang muß die Spannung abgeschaltet werden, wodurch die Fahrstrecke vollständig blockiert ist.

Sitz der Gesellschaft:
Essen

Amtsgericht Essen
HRB 810

Anschrift:

Herner Straße 45

D-4630 Bochum 1 Telex 825 701

Bochum

Tel. (0234)968-01/02

Fax (0234) 968-3606

Telex 825.7,01

Essen '. i '. . ; BanWerhindungea * * :*··

Tel. (020Tff2«-et/e2· PestgireärriEiseiJ**pe\JtScJie Bank AG, Essen

Fax(0204)"172-il62*.etZ^0.10045 *.. &bgr; 1^3,80700

Konto 19010-436 Konto 105 / 5425

Geschäftsführung: Dr. Eduard Hamm (Sprecher) Vorsitzender Hans Günther Conrad

des Verwaltungsrates: Ulrich Weber Rainer Kolligs Dr. Alois Ziegler

Da bei der manuellen Ermittlung der Fahrdrahtstärke Übermittlungs- und Ablesefehler auftreten können und zudem die Erstellung des Prüfprotokolls handschriftlich vorgenommen wird, können bereits hier durch Ablese- und Ubermittlungsfehler erhebliche Probleme auftreten.

Ein jedoch sehr wesentlicher Nachteil bei der Durchführung der herkömmlichen Messung besteht in den für den Fahrbetrieb erheblichen Verlustzeiten. Die Fahrspannung muß abgeschaltet werden, d. h. der gesamte Streckenabschnitt ist nicht befahrbar. Dazu kommt ein erheblicher Aufwand durch das Einbringen und Anbringen von Erdungslanzen, wodurch die Leitungen ebenfalls angegriffen werden. Insgesamt kann festgestellt werden, daß das herkömmliche Meßverfahren zur Ermittlung der Fahrdrahtstärke mit einem erheblichen wirtschaftlichen Aufwand verbunden ist.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Meßgerät insbesondere zur Ermittlung der Stärke von spannungsführenden Fahrdrähten zu schaffen, das ein Abschalten der Fahrspannung im Stellwerk für den Meßvorgang entfallen läßt, das den Aufwand der Erdungslanzen vermeidet, das die Fahrdrahtstärke automatisch mißt und die Meßwerte speichert, und das in der Gesamtheit die Instandhaltung und die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen bei der Fahrdrahtüberprüfung in äußerst wirtschaftlicher Form gestalten läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Meßkopf eine ein guasi-paralleles Strahlenbündel erzeugende Lichtquelle und eine den Fahrdraht in den Strahlengang positionierende Fahrdrahtaufnahmevorrichtung, sowie eine das Schattenbild aufnehmende Kamera aufweist, und daß der Kamera zur Übermittlung der aufgenommenen Signale über Lichtwellenleiter ein Auswerterechner nachgeschaltet ist.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Meßgerätes ist darin zu sehen, daß unter Berücksichtigung einer Spannungsisolierung die Dicke des Fahrdrahtes sehr schnell, äußerst wirtschaftlich und ohne Übertragungsfehler ermittelt werden kann. Insbesondere gestattet die nachgeschaltete Software auf einfache Weise die Durchführung von Statistiken, Analysen und Prognosen. Die Grundlage für die Durchführung der Messung liegt in dem Prinzip des SchattenwurfVerfahrens. Die Verwendung von quasi-parallelem Licht bildet die Voraussetzung für die Durchführung einer exakten Messung. Bei divergierendem Licht wird ein Korrekturfaktor bestimmt, der eine entsprechende Genauigkeit gewährleisten läßt.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Meßgerätes in einer sehr raumsparenden, kleinen Bauform besteht der Meßkopf aus einer drehkippgelagerten quer zum Fahrdraht ausgerichteten Meßbühne, an deren Längsseiten die die Fahrdrahtaufnahmevorrichtung bildende, mit trichterartigen Einschnitten versehenen Seitenteile, und unterhalb beidseitig des Drehkipplagers jeweils ein die Lichtquelle und die Kamera aufnehmender Rohrabschnitt befestigt sind, wobei zur Umlenkung des Strahlenganges von der Lichtquelle zur Kamera auf der Meßbühne zwei Umlenkprismen angeordnet sind.

Das mit Hilfe der Lichtquelle erzeugte quasi-parallele Strahlenbündel wird zunächst über ein Umlenkprisma umgelenkt und der zu messende Fahrdraht wird mit Hilfe der entsprechenden Einrichtung in den Strahlengang eingesetzt, wobei das entstehende Schattenbild wiederum über ein Umlenkprisma mit Hilfe einer Kamera abgebildet wird. Die entstehenden Videosignale werden über einen Lichtwellenleiter einem nachgeschalteten Auswerterechner zugeführt. Auf diese Weise ist auch hier die Spannungsisolierung gegeben.

Der Meßkopf ist zweckmäßigerweise in einem rahmenartigen, in der Höhe pneumatisch verfahrbaren Gestell angeordnet und ist von einer Startposition aus entlang einer Führung pneumatisch verfahrbar ausgebildet. Nach dem Hochfahren des rahmenartigen Gestells unter den zu messenden Fahrdraht wird der pneumatisch verfahrbare Meßkopf durch einen Taststab so gesteuert, daß der Fahrdraht in der zu messenden Position gelagert wird. Um jeweils den Fahrdraht unter den idealen Bedingungen zu messen, ist der Meßkopf bzw. die Meßbühne drehkippgelagert und darüber hinaus ist der Meßkopf in einem Ausgleichstisch gelagert, der ein gewisses Bewegungsspiel in Richtung quer zum Fahrdraht ermöglicht.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Meßgerätes ist teilweise und in schematisierter Form in einer Zeichnung dargestellt und wird im nachfolgenden näher erläutert.

Das als Ausführungsbeispiel in der Zeichnung wiedergegebene Meßgerät besteht im wesentlichen aus einem Meßkopf 1, der innerhalb eines nicht dargestellten rahmenartigen und pneumatisch in der Höhe verfahrbaren Gestells entlang einer Führung 17, ebenfalls pneumatisch verfahrbar, ausgebildet ist.

Der Meßkopf 1 wiederum weist eine Meßbühne 10 auf, die über einen Pneumatikzylinder 18 in der Höhe verfahrbar ist. Die Meßbühne 10 ist oberhalb des Zylinders 18 auf einem Drehkipplager 9 gelagert. Beidseitig des Zylinders 18 ist unterhalb der Meßbühne 10 jeweils ein Rohrabschnitt 13, 14 angeordnet. In dem rechten Rohrabschnitt 13 des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles ist eine Lichtquelle 3 angeordnet, die ein quasi-paralleles Strahlenbündel 2 auf ein Umlenkprisma 15 wirft, welches auf der Meßbühne 10 angeordnet ist. Das umgelenkte Strahlenbündel ist auf den zu messenden Fahrdraht gerichtet und das Schattenbild wird durch ein weiteres Umlenkprisma 16 mit Hilfe einer in dem Rohrabschnitt 14 gela-

gerte Kamera 6 abgebildet. Die in der Kamera 6 erzeugte Videosignale werden über Lichtwellenleiter 7 in einen nachgeschalteten Auswerterechner 8 eingegeben. Die Auswertung der Ergebnisse läßt sowohl eine sofortige digitale Auswertung als auch verschiedene Analysen, Statistiken und Prognosen über den Auswerterechner 8 zu. Der Meßkopf ist in einem Ausgleichstisch 19 gelagert, in dem Feder- und Führungslemente 21 eine Anpassung des Gerätes an den Fahrdraht 4 ermöglichen. Die in der Zeichnung dargestellte Ausführung des Meßgerätes ist eine besonders raumsparende Ausführung. Die Anordnung von Lichtquelle und Kamera ist auch in anderen Anordnungen vorstellbar. Des weiteren ist auch eine Umlenkung der Strahlenbündel über Spiegel möglich. Auf der Meßbühne 10 sind an den Längsseiten zur Bildung einer Fahrdrahtaufnahmevorrichtung 5 zwei Seitenteile 11 mit jeweils einem zur Aufnahme des Fahrdrahtes 4 geeigneten Einschnittes 12 angeordnet.

Das Meßgerät, bestehend im wesentlichen aus dem Meßkopf 1, ist innerhalb des rahmenartigen, nicht dargestellten Gestells in einer Startposition angeordnet. Das Anheben des rahmenartigen Gestells unter den zu messenden Fahrdraht 4 geschieht zweckmäßigerweise von einem Schienenfahrzeug aus. Nach dem Anlegen des rahmenartigen Gestells an den Fahrdraht 4 wird der Meßkopf 1 in die entsprechende Position pneumatisch entlang einer Führung 17 verfahren. Ein seitlich des Meßkopfes 1, aber mit diesem verfahrbarer Taststab 20 löst bei Erreichen des Fahrdrahtes 4 ein Steuerungsventil 22 aus, wodurch die Fahrt des Meßkopfes 1 unterbrochen wird, und die Meßbühne 10 in der Höhe über den Zylinder 18 so weit verfahren wird, bis der Fahrdraht 4 in den Einschnitten 12 der Fahrdrahtaufnahmevorrichtung, 5 positioniert ist. Über eine entsprechende Logik wird dann der entsprechende Meßvorgang zur Ermittlung der Fahrdrahtstärke durchgeführt.

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1	Meßkopf
2	Strahlenbündel
3	Lichtquelle
4	Fahrdraht
5	Fahrdrahtaufnahmevorrichtung
6	Kamera
7	Lichtwellenleiter
8	Auswerterechner
9	Drehkipplager
10	Meßbühne
11	Seitenteile
12	Einschnitt
13	Rohrabschnitt
14	Rohrabs chnitt
15	Umlenkprisma
16	Umlenkprisma
17	Führung
18	Pneumatikzylinder
19	Ausgleichst!sch
20	Auslösestab
21	Feder- u. Führungselemente
22	Ventil

Claims

1. Meßgerät, insbesondere zur Ermittlung der Stärke von spannungsführenden Fahrdrähten bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, beispielsweise bei Schienenfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (1) eine ein quasiparalleles Strahlenbündel (2) erzeugende Lichtquelle (3) und eine den Fahrdraht (4) in den Strahlengang positionierende Fahrdrahtaufnahmevorrichtung (5), sowie eine das Schattenbild aufnehmende Kamera (6) aufweist, und daß der Kamera (6) zur Übermittlung der aufgenommenen Signale über Lichtwellenleiter (7) ein Auswerterechner (8) nachgeschaltet ist.

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (1) aus einer drehkippgelagerten, quer zum Fahrdraht (4) ausgerichteten Meßbühne (16) besteht, an deren Längsseiten die die Fahrdrahtaufnahmevorrichtung (5) bildende, mit trichterartigen Einschnitten (12) versehene Seitenteile (11) und unterhalb beidseitig des Drehkipplagers (9) jeweils ein die Lichtquelle (3) und die Kamera (6) aufnehmender Rohrabschnitt (13, 14) befestigt sind, und daß zur Umlenkung des Strahlengangs (2) von der Lichtquelle (3) zur Kamera (6) auf der Meßbühne (10) zwei Umlenkprismen (15, 16) angeordnet sind.

Bochum

Tel. (0234)968-01/02

Fax (0234) 968-3606

Telex 8JSfJIj ·· .. . .. _#e#> Geschäftsführung:

Sitz der Gesellschaft: Essen· ·· · I Ejarikvee^ijdu/ig^r _m · Dr. Eduard Hamm (Sprecher)

Essen Anschrift: Tel. (O2O*i}S72ifl7b2 l$>stgift>amt*&ee*> «Deufsehe Bank AG, Essen Vorsitzender Hans Günther Conrad

Amtsgericht Essen Herner Straße 45 Fax(02(TO 172-f462 *·&Bgr;1_2&bgr;8910043 *..*&Bgr;1_&Zgr;&ohacgr;6&thgr;70050 des Verwaltungsrates: UlrichWeber

D-4630 Bochum 1 Telex 825 701

Konto 19010-436

Konto 105/5425

Rainer Kolligs

Dr. Alois Ziegler

3. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der

Meßkopf (1) in einem rahmenartigen, in der Höhe pneumatisch verfahrbaren Gestell angeordnet und von einer Startposition aus entlang einer Führung (17) verfahrbar ausgebildet ist.

4. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßbühne (10) innerhalb des rahmenartigen Gestells in der Höhe pneumatisch verfahrbar ausgebildet ist.

5. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßbühne (10) über einen unterhalb des Drehkipplagers (9) vorgesehenen und in einem parallel zur Führung (17) in einem Schlitten gelagerten Ausgleichstisch (19) verlagerten, pneumatisch beaufschlagbaren Zylinder (18) in der Höhe verstellbar ausgebildet ist.

6. Meßgerät nach den Ansprüchen 3 - 5, dadurch gekennzeich net, daß an dem an einer Führung (17) verfahrbaren Schlitten ein quer zum Fahrdraht (4) und über diesen verschwenkbarer, die Höhenverstellbarkeit der Meßbühne (10) auslösender und die Verfahrbarkeit des Meßkopfes (1) entlang der Führung (17) begrenzender Auslösestab (20) angeordnet ist.