ITMI940491A1

ITMI940491A1 - PORTABLE MEASURING APPARATUS FOR DETECTION OF THE ARROWS OF A TRACK

Info

Publication number: ITMI940491A1
Application number: IT000491A
Authority: IT
Inventors: Bernhard Lichtberger; Piero Mancinelli
Original assignee: Plasser Bahnbaumasch Franz
Priority date: 1993-04-17
Filing date: 1994-03-16
Publication date: 1995-09-16
Also published as: GB2277150A; DE9305787U1; DE4411945A1; ITMI940491A0; IT1271754B; FR2704057A1; GB9407522D0; FR2704057B3; GB2277150B; CH688902A5

Description

Descrizione di un'invenzione avente titolo: Description of an invention entitled:

"APPARECCHIO DI MISURA PORTATILE PER IL RILEVAMENTO DELLE FRECCE DI UN BINARIO". "PORTABLE MEASURING DEVICE FOR DETECTION OF THE ARROWS OF A TRACK".

DESCRIZIONE DESCRIPTION

L'invenzione riguarda un apparecchio di misura portatile per il rilevamento delle frecce di un binario con un dispositivo ottico di puntamento e un sistema meccanico di tiranti collegato con questo che è composto da una trave di base, prevista per l'appoggio sulle due rotaie del binario, e da una trave verticale collegata con essa in modo articolato e che porta il dispositivo di puntamento, dove l'angolo tra la trave di base e la trave verticale può venire regolato mediante un dispositivo di regolazione. The invention relates to a portable measuring device for detecting the arrows of a track with an optical pointing device and a mechanical system of tie rods connected thereto which is composed of a base beam, provided for resting on the two rails of the track, and by a vertical beam connected to it in an articulated manner and carrying the aiming device, where the angle between the base beam and the vertical beam can be adjusted by means of an adjustment device.

Da un articolo "Gleisvermarkung im DB-Streckennetz" apparso nella rivista "Eisenbahningenieur" , maggio 1982 pagine 221-227, è già noto un tale apparecchio di misura portatile, che è definito come "Pfeilenhohe Absetzqerat", per il rilevamento delle frecce di un binario. Esecuzioni più vecchie di Pfeilenhohe Absetzqerat sono provviste di un laser di allineamento (Figura 10). Nel frattempo vengono però offerti da diversi fabbricanti Pfeilenhohe Absetzqerat con un dispositivo di puntamento ottico (Figura 11). Gli Pfeilenhohe Absetzqerat di questo tipo presentano lo svantaggio che non è possibile eseguire una misurazione rispetto a punti fissi o rispettivamente anche una misura della luce (intesa come distanza, "SpannmajS"). Proprio queste misure richiedono tuttavia un tempo molto lungo e dipendono, per quanto riguarda la precisione, sempre in grande misura dalla affidabilità delle forze di misurazione. D'altronde, conformemente all'articolo citato, è anche già noto che nella<' >misurazione<- >locale si esegue aggiuntivamente anche la misura della luce con l'aiuto di un tachimetro elettronico computerizzato. From an article "Gleisvermarkung im DB-Streckennetz" which appeared in the magazine "Eisenbahningenieur", May 1982 pages 221-227, such a portable measuring device is already known, which is defined as "Pfeilenhohe Absetzqerat", for detecting the arrows of a tracks. Older versions of Pfeilenhohe Absetzqerat are equipped with an alignment laser (Figure 10). In the meantime, however, Pfeilenhohe Absetzqerat with an optical pointing device is being offered by various manufacturers (Figure 11). Pfeilenhohe Absetzqerat of this type have the disadvantage that it is not possible to perform a measurement with respect to fixed points or respectively also a measurement of light (understood as distance, "SpannmajS"). However, these measurements take a very long time and always depend to a large extent on the reliability of the measurement forces in terms of accuracy. On the other hand, according to the article cited, it is also already known that in the local <'> measurement <-> the light measurement is additionally carried out with the aid of a computerized electronic tachometer.

Il compito della presente invenzione consiste ora nel creare un apparecchio di misura portàtile del tipo descritto all'inizio che sia impiegabile con un mantenimento illimitato della portatilità anche per la misurazione rispetto a punti fissi e per la misura della luce The task of the present invention now consists in creating a portable measuring apparatus of the type described at the beginning which can be used with an unlimited maintenance of portability also for the measurement with respect to fixed points and for the measurement of light.

Questo compito viene assolto conformemente all'invenzione con un apparecchio di misura portatile del tipo citato all'inizio mediante il fatto che al dispositivo di puntamento supportato in modo da poter ruotare è associato uno strumento ottico di misura delle distanze nonché un misuratore di angolo per il rilevamento di un angolo di rotazione intorno ad un asse orizzontale e un ulteriore misuratore di angolo per il rilevamento di un angolo di rotazione intorno ad un asse verticale e la trave di base è collegata con un misuratore di pendenza, ed è previsto un elaboratore che è in collegamento con lo strumento per la misura di distanze, il misuratore di angolo e il misuratore di pendenza. This task is accomplished according to the invention with a portable measuring apparatus of the type mentioned at the beginning by the fact that an optical distance measuring instrument is associated with the aiming device so as to be able to rotate. detection of a rotation angle about a horizontal axis and a further angle measurer for detecting a rotation angle about a vertical axis and the base beam is connected with a slope measuring device, and a processor is provided which is in connection with the distance measuring instrument, the angle measuring device and the slope measuring device.

Mediante uno strumento per la misura di distanze realizzato in questa maniera in combinazione con il sistema meccanico di tiranti è possibile un'applicazione precisa dell'apparecchio di misura sulle rotaie con uno spigolo di riferimento su SOK e si ha inoltre la possibilità di un rilevamento rispetto a punti fissi e di luce con precisione millimetrica. A questo proposito è un vantaggio il fatto che queste misure possono venire eseguite senza lavori di preparazione che influiscono sulla precisione. Per di più tutte le misure per le frecce la luce e i fissi possono venire eseguite senza variazioni di posizione dall'apparecchio di misura. Come l'ulteriore vantaggio, con l'aiuto dei dati rilevati è possibile per di più calcolare anche parametri aggiuntivi del binario, come la sopraelevazione effettiva, lo scartamento e la lunghezza di curve tra i singoli punti del picchettaggio delle corde longitudinali. By means of a distance measuring instrument made in this way in combination with the mechanical tie rod system, precise application of the measuring device on the rails with a reference edge on the SOK is possible and it is also possible to measure against with fixed points and points of light with millimeter precision. In this respect, it is an advantage that these measurements can be carried out without any preparatory work which affects the accuracy. In addition, all measurements for light and fixed arrows can be carried out without changes in position by the measuring device. As a further advantage, additional track parameters such as the actual cant, the track gauge and the length of curves between the individual points of the longitudinal string staking can also be calculated with the help of the measured data.

In questo modo mediante la soluzione conforme all'invenzione è disponibile un apparecchio di misura universale per la marcatura di binari che è realizzato ancora portatile per una veloce messa in funzionamento e rispettivamente anche per un veloce allontanamento dal binario e che, in combinazione con un rilevamento di distanze e di angoli, semplifica le manipolazioni occorrenti, in particolare per la misura delle frecce. In this way, a universal measuring device for marking track is available by means of the solution according to the invention which is still portable for fast commissioning and respectively also for fast moving away from the track and which, in combination with a detection of distances and angles, simplifies the necessary manipulations, in particular for the measurement of the arrows.

Ulteriori configurazioni vantaggiose e parzialmente inventive dell'invenzione risultano dalle rivendicazioni subordinate. Further advantageous and partially inventive configurations of the invention result from the subordinate claims.

Nel seguito l'invenzione viene descritta con maggior precisione sulla base di un esempio. In the following the invention is described more precisely on the basis of an example.

Viene mostrato: It is shown:

Fig.l una vista dell'apparecchio di misura portatile nella direzione longitudinale del binario, Fig.2 una vista in pianta sull'apparecchio di misura, Fig.3 una vista dell'apparecchio di misura nella direzione longitudinale delle traversine, Fig. 1 a view of the portable measuring device in the longitudinal direction of the track, Fig. 2 a plan view of the measuring device, Fig. 3 a view of the measuring device in the longitudinal direction of the sleepers,

Fig.4 una rappresentazione delle grandezze che servono per il calcolo della luce e Fig. 4 a representation of the quantities used for the calculation of the light e

Fig.5 una rappresentazione schematica per la determinazione delle frecce. Fig. 5 a schematic representation for the determination of the arrows.

L'apparecchio di misura portatile 1 visibile nelle figure da 1 a 3, che viene definito anche "Pfeilhohen-Absetzgerat", è composto sostanzialmente da un dispositivo di puntamento ottico 2, uno strumento ottico 3 per la misura di distanze e un sistema meccanico di tiranti 4 collegato con lo strumento per la misura di distanze. Questo sistema meccanico di tiranti 4 a sua volta è costituito da una trave di base 5 con andamento perpendicolare alla direzione longitudinale del binario e da una trave verticale 6 collegata articolarmente con la trave di base e che porta il dispositivo di puntamento 2 e lo strumento per la misura di distanze 3. La trave verticale 6 è collegata aggiuntivamente in modo articolato con la trave di base 5 attraverso un dispositivo di regolazione 7 realizzato come asta filettata. Alla trave di base 5 sono associati inoltre ancora un elaboratore 8, un misuratore di pendenza 9 per la pendenza trasversale e dispositivi di serraggio 10 per il fissaggio su rotaie 11 di un binario 12. The portable measuring apparatus 1 visible in Figures 1 to 3, which is also called "Pfeilhohen-Absetzgerat", is substantially composed of an optical pointing device 2, an optical instrument 3 for measuring distances and a mechanical system of 4 tie rods connected with the instrument for measuring distances. This mechanical system of tie rods 4 in turn consists of a base beam 5 with a perpendicular course to the longitudinal direction of the track and a vertical beam 6 articulatedly connected to the base beam and which carries the pointing device 2 and the instrument for the measurement of distances 3. The vertical beam 6 is additionally connected in an articulated manner to the base beam 5 by means of an adjustment device 7 realized as a threaded rod. Also associated with the base beam 5 are a processor 8, a slope meter 9 for the transverse slope and clamping devices 10 for fixing a track 12 to rails 11.

Come si può vedere in particolare in figura 3, ad una unità di misurazione 13 formata dal dispositivo di puntamento ottico 2 e dallo strumento per la misura di distanze 3 è associato un misuratore di angolo 14 per il rilevamento di un angolo di rotazione intorno ad un asse orizzontale 15 e ad un ulteriore misuratore di angolo 16 per il rilevamento dell'angolo di rotazione intorno ad un asse verticale 17. Mediante viti di regolazione 18, l'unità di misurazione 13 può venire _spostata, indipendentemente dalla posizione della trave verticale 6, in maniera esatta in una posizione verticale che può venire verificata con l'aiuto di una livella 19. Lateralmente a fianco del binario 12 sono previsti piloni 20 con un punto fisso 21 per ciascuno, che vengono provvisti in maniera nota di riflettori 23 prima della misurazione. As can be seen in particular in Figure 3, an angle measurer 14 for detecting a rotation angle around a horizontal axis 15 and to a further angle measuring device 16 for detecting the angle of rotation about a vertical axis 17. By means of adjusting screws 18, the measuring unit 13 can be moved, regardless of the position of the vertical beam 6, exactly in a vertical position which can be checked with the help of a spirit level 19. Laterally to the side of the track 12 there are pylons 20 with a fixed point 21 for each, which are provided in a known manner with reflectors 23 before the measurement .

Le indicazioni di distanza e rispettivamente di angolo visibili nelle figure da 1 a 5 si riferiscono sostanzialmente alla misurazione rispetto a punti fissi. A questo scopo, l'apparecchio di misura 1 viene posato sul binario 12 e, con l'aiuto dei dispositivi di serraggio 10, viene bloccato con le rotaie 11. Successivamente l'unità di misurazione 13 con l'aiuto delle viti di regolazione 18 viene portata a p mbc rispetto all'asse verticale 17 e, secondo una preimpostazione, viene eseguita una compensazione dello 0 automatica. The distance and angle indications respectively visible in Figures 1 to 5 refer substantially to the measurement with respect to fixed points. For this purpose, the measuring device 1 is placed on the rail 12 and, with the help of the clamping devices 10, is clamped with the rails 11. Then the measuring unit 13 is fixed with the help of the adjusting screws 18 it is brought to p mbc with respect to the vertical axis 17 and, according to a preset, an automatic 0 compensation is performed.

Attraverso il dispositivo di puntamento ottico 2 viene puntato il punto fisso di riferimento 21. In una misurazione notturna, viene puntato il citato riflettore 23 attraverso un raggio laser di puntamento che viene inserito nel percorso ottico dell'obiettivo. Successivamente si esegue la misura di distanza e di angolo premendo opportuni tasti. Come risultato, vengono calcolate la distanza e l'altezza del binario 12 rispetto al punto fisso 21 e vengono visualizzate su un visualizzatore (display) a plasma. (Distanza dal punto fisso l=l0-1 ;hM=lQ <* >sin/3; altezza del punto fisso h=hQ+hM+hu). Il risultato può venire inoltre emesso su una stampante di protocollo. E' anche possibile memorizzare i dati su un supporto dati magnetico (dischetti e così via). I calcoli vengono ora eseguiti nell'elaboratore 8. Il segnale analogico del misuratore di pendenza 9 viene introdotto nell'elaboratore 8 attraverso un convertitore analogico-digitale e viene anch'esso elaborato. L'alimentazione elettrica si ottiene attraverso un piccolo accumulatore esterno 22 portatile e ricaricabile. Questa misurazione rispetto a punti fissi può eseguita con questo apparecchio di misura 1, per quanto riguarda la distanza e l'altezza del punto fisso 21 dal binario 12, tenendo conto della sopraelevazione e della pendenza longitudinale, con precisione millimetrica. The fixed reference point 21 is aimed through the optical pointing device 2. In a night measurement, the aforementioned reflector 23 is aimed through a laser pointing beam which is inserted into the optical path of the objective. The distance and angle measurement is then carried out by pressing appropriate keys. As a result, the distance and height of the track 12 with respect to the fixed point 21 are calculated and displayed on a plasma display. (Distance from the fixed point l = l0-1; hM = lQ <*> sin / 3; height of the fixed point h = hQ + hM + hu). The result can also be output to a log printer. It is also possible to store the data on a magnetic data carrier (diskettes, etc.). The calculations are now performed in the processor 8. The analog signal of the slope meter 9 is introduced into the processor 8 through an analog-to-digital converter and is also processed. The power supply is obtained through a small portable and rechargeable external accumulator 22. This measurement with respect to fixed points can be performed with this measuring apparatus 1, as regards the distance and height of the fixed point 21 from the track 12, taking into account the cant and the longitudinal slope, with millimeter precision.

Per controllare se i due punti fissi 21 siano a misura, dalle amministrazioni ferroviarie viene indicata la distanza tra due punti fissi opposti 21 come la cosiddetta luce S (Fig. 4). Questa luce. To check whether the two fixed points 21 are suitable, the railway administrations indicate the distance between two opposite fixed points 21 as the so-called light S (Fig. 4). This light.

viene misurata successivamente alla descritta misurazione rispetto a punti fissi senza modificare la posizione dell'apparecchio di misura 1 rispetto al binario 12. Per l'esecuzione della misura, per prima cosa viene puntato un punto fisso 21 e, con l'aiuto del misuratore di angolo 14,16 nonché dello strumento per la misura di distanze 3, si effettua la misura, successivamente viene puntato il secondo punto di misurazione 21 e viene parimenti rilevato. Dai due vettori V^, V2 ora noti e dagli angoli 02 e ^ 6 possibile calcolare la luce S. E' opportuno che questa misurazione della luce venga eseguita contemporaneamente insieme con la misurazione rispetto ai punti fissi. Il punto in cui è posizionato l'apparecchio di misura 1 per la misurazione rispetto al punto fisso e della luce può venire scelto a piacere. is measured after the described measurement with respect to fixed points without changing the position of the measuring device 1 relative to the track 12. To carry out the measurement, first a fixed point 21 is aimed and, with the help of the measuring device angle 14,16 as well as of the instrument for measuring distances 3, the measurement is carried out, subsequently the second measurement point 21 is aimed and it is also detected. From the two vectors V ^, V2 now known and from the angles 02 and ^ 6 it is possible to calculate the light S. It is appropriate that this measurement of the light be performed simultaneously with the measurement with respect to the fixed points. The point at which the measuring device 1 is positioned for measuring with respect to the fixed point and the light can be freely selected.

Un'ulteriore possibilità di impiego dell'apparecchio di misura 1 consiste nella picchettatura della corda longitudinale e nel livellamento. In questa soluzione si utilizza praticamente solo il dispositivo di puntamento ottico 2 dell'unità di misura 13 come dispositivo di puntamento. A further possibility of using the measuring device 1 is to stake out the longitudinal cord and to level it. In this solution practically only the optical pointing device 2 of the measurement unit 13 is used as the pointing device.

Nella misura della freccia conforme alla figura In the measure of the arrow according to the figure

, sui punti 5m , on points 5m

viene installato progressivamente un riflettore 23 in modo tale che questo sia a perpendicolo e sia allineato con lo spigolo di marcia della rotaia di un tratto esterno 24 (tratto sopraelevato nella curva di binario). Il riflettore 23 correttamente posizionato in questo modo viene poi di volta in volta puntato con il dispositivo di puntamento ottico 2 e si misura il vettore di puntamento lu. Questo vettore di puntamento risulta dalla misurazione della distanza con l'aiuto dello strumento per la misura di distanze 3 nonché degli angoli verticale e orizzontale che possono venire rilevati con l'aiuto del misuratori di angolo 14 e 16. Dai valori misurati in questa maniera è possibile derivare in maniera molto semplice delle grandezze di misura aggiuntive, come lo scartamento, la lunghezza della curva e la sopraelevazione effettiva tra i singoli punti 5m. a reflector 23 is progressively installed so that it is perpendicular and aligned with the running edge of the rail of an external section 24 (raised section in the track curve). The reflector 23 correctly positioned in this way is then aimed each time with the optical pointing device 2 and the aiming vector lu is measured. This aiming vector results from the distance measurement with the aid of the distance measuring instrument 3 as well as the vertical and horizontal angles which can be determined with the aid of the angle measurer 14 and 16. From the values measured in this manner it is It is possible to derive in a very simple way additional measured quantities, such as the gauge, the length of the curve and the effective cant between the individual points 5m.

Claims

CLAIMS 1. Portable measuring device for detecting the arrows of a track with an optical pointing device and a mechanical system of tie rods connected to this which is composed of a base beam, provided for resting on the two rails of the track, and by a vertical beam, connected to it in an articulated way and carrying the pointing device, where the angle between the base beam and the vertical beam can be adjusted by means of an adjustment device, characterized in that the pointing device ( 2) supported so that it can rotate is associated with an optical distance measuring instrument (3) as well as an angle measuring device (14) for detecting a rotation angle around a horizontal axis (15) and an additional angle measuring device (16) for detecting an angle of rotation about a vertical axis (17), and the base beam (5) is connected to a slope meter (9), and that a processor (8) is provided which is the n connection with the distance measuring instrument (3), the angle measuring device (14,16) and the slope measuring device (9) 2. Measuring apparatus according to claim 1 characterized in that a measuring unit (13) formed by the optical aiming device (2) and the distance measuring instrument (3) has a spirit level (19) and can be varied with respect to the vertical beam (6) by means of adjusting screws (18) or the like. 3. Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the adjusting device (7) is designed as a threaded rod