DE1816224B2 - Vorrichtung zum pruefen von eisenbahngleisen - Google Patents

Description

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ι, meierten Gleisabschnitt befindet; wesent bereits k°^rrlg' η _{die be}iden Enden dieser Bezugsgera_ist hingeg²"· α« Richtmaschine entfernt sind, daß _den so weit von _{Ausrichteili z}. _B. Anheben des

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_den so weit von _{Ausrichteili z}. _B. Anheben des

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Es zeigt

Vorrichtung angedeuteten Beobachtungen eignet,

F i g. 4 eine schematische perspektivische Darstellung des optischen Systems nach F i g. 3 einschließlich einer

Fernsehkamera,

F i g. 5 die Anordnung bei nur einem einzigen

Bezugsdraht,

F i g. 6 schematisch im Querschnitt Einzelheiten eines mutieren Fahrgestells, mit dem die Querneigung des Gleises und die Spurweite feststellbar ist, und

Fig.7 und 8 perspektivisch zwei abgeänderte Ausführungsformen einer Vorrichtung nach der Erfindung, bei denen eine Fernsehkamera auf einem der Gleislage folgenden, am Gleis geführten Fahrgestells vorgesehen ist und bei denen wegen des Fehlens von Bezugsdrähten eine Anzeigemarke im optischen System der Fernsehkamera vorgesehen ist.

In Fig. 1 erkennt man einen über Radsätze auf dem Gleis verfahrbaren Leichtmetallrahmen 10, der sechs Abschnitte 11 mit einer Länge von je etwa 2450 mm umfaßt, die mechanisch miteinander verbunden sind; der Rahmen 10 wird durch unter Federspannung stehende Rollen 12 in eine Beziehung zu einem Gleis gebracht. Zwischen den Enden des Rahmens 10 ist in der Nähe jeder Schiene des Gleises und unmittelbar darüber ein Bezugsdraht 14 bzw. 14Λ gespannt. Wegen der Länge des Rahmens 10 kann man annehmen, daß die Drähte 14 und 14ß in einer festen Beziehung zu dem Gleis stehen, und da bei dem Gleis vorhandene Fehler über diese Länge ausgemittelt würden, kann man die Drähte als in so Beziehung zu dem Gleis stehende Bezugsdrähte betrachten. An dem Rahmen 10 ist unabhängig von diesem ein Zwischenrahmen in Form eines mittleren Fahrgestells 15 vorgesehen, der sich an dem Gleis abstützt und durch unter Federspannung stehende 35 Rollen 16 am Gleis geführt wird. Dieser Zwischenrahmen bzw. dieses mittlere Fahrgestell 15 trägt waagerechte und lotrechte Skalen für jeden der Bezugsdrähte sowie ein optisches Abbildungssystem; auf diese Teile wird im folgenden näher eingegangen. Ein Vergleich der 40 auf dem mittleren Fahrgestell angebrachten Skalen mit den Bezugsdrähten 14 und 14Λ liefert eine Anzeige des augenblicklichen Gieiszustandes an dem Punkt, an welchem sich das mittlere Fahrgestell 15 an den

Schienen abstützt.

Der Rahmen 10 kann zusammen mit den zugehörigen Bezugsdrähten 14 und 14Λ sowie dem mittleren Fahrgestell 15 auf beliebige geeignete Weise angetrieben werden; beispielsweise könnte der Rahmen 10 auf der Unterseite eines Prüfwagens 13 angeordnet sein; wenn es erwünscht ist, Gleise unter Last zu prüfen, könnte man die vorderen und hinteren Abschnitte 11 des Rahmens 10 an einem vorderen bzw. einem hinteren Teil einer Lokomotive befestigten und die Drähte und 14Λ unterhalb der Lokomotive spannen; der Zwischenrahmen bzw. das mittlere Fahrgestell 15 mit den Skalen und dem optischen Abbildungssystem wird ebenfalls unterhalb der Lokomotive unabhängig von dieser angeordnet, jedoch durch die Lokomotive angetrieben. Alternativ könnte man den Rahmen 10 und j die zugehörigen Teile sowie den Zwischenrahmen unterhalb einer Gleishebe- und Gleisstopfmaschine anordnen. Die mit Hilfe der Vorrichtung gewonnenen Beobachtungsergebnisse könnten dazu dienen, den Beiiieb der Gleishebe- und -stopfmaschine zu steuern. ,5 In Fig.2 sind die Beobachtungen dargestellt, die durchgeführt werden sollen, um ein Bild vom Zustand des Gleises zu gewinnen. Auf dem mittleren Fahrgestell 15 sind in Zuordnung zu dem Bezugsdraht 14 eine

lotrechte Skala 20 und eine waagerechte Skale 21 angeordnet. In Fig.2 liegen die die Teilstriche tragenden Flächen der Skalen 20 und 21 in der Zeichenebene, doch sind die Skalen tatsächlich so angeordnet, daß sich die Skala 21 in einer waagerechten Ebene erstreckt, damit ein optisches System es ermöglicht, die Skala 21 von einem Beobachtungspunkt 22 aus senkrecht nach unten in Richtung auf den Draht 14 zu betrachten und so die Lage des Drahtes 14 gegenüber der waagerechten Skala abzulesen. Entsprechend ist die Skala 20 lotrecht angeordnet, und ihre die Teilstriche tragende Fläche ist nach innen gerichtet, so daß die Lage des Drahtes 14 gegenüber der Skala 20 von einem Beobachtungspunkt 24 aus direkt abgelesen werden kann.

Ähnliche Skalen 26 und 27 sind entsprechend dem Draht 14/4 zugeordnet.

F i g. 3 und 4 zeigen ein auf dem mittleren Fahrgestell angeordnetes optisches Abbildungssystem, mittels dessen die Ausrichtung des Gleises und der Oberflächenzustand auf einen einzigen Bildschirm projiziert werden können. Der Beobachtungspunkt 22 nach F i g. 2 ist durch einen Spiegel 32 gebildet, der das einfallende Licht in Richtung auf einen Spiegel 34 zurückwirft, der den Beobachtungspunkt 24 bildet; entsprechend bilden zwei Spiegel 36 und 37 die Beobachtungspunkte für den Bezugsdraht 14A Die Spiegel 37 und 34 projizieren dann die zugehörigen Bilder auf einen einzigen Spiegel 38, der den Beobachtungspunkt 39 bildet, so daß ein Beobachter, der den geneigten Spiegel 38 in Richtung auf die Zeichenebene von Fig.3 betrachtet, ein Bild sieht, das er erhalten haben würde, wenn er von dem Beobachtungspunkt 39 aus die Spiegel 34 und 37 in Richtung nach unten betrachtet hätte.

Gemäß F i g. 4 ist auf den Spiegel 38 eine Fernsehkamera 40 fokussiert. Diese Fernsehkamera 40 nimmt das vom Spiegel 39 reflektierte Bild auf. Das Bild wird entweder augenblicklich mittels eines Bildschirms 41 eines Fernsehempfängers wiedergegeben, der an die Fernsehkamera 40 unmittelbar über Kabel oder mittelbar über das bahneigne Funksystem angeschlossen ist, so daß an einer entfernten Stelle, z. B. in einem Ingenieurbüro der Eisenbahngesellschaft, die Messungen verfolgt werden können, oder das Bild auf einem (Video-)Speicherband aufgezeichnet, so daß es zu einem späteren Zeitpunkt ausgewertet und mit einem Normal verglichen werden kann.

F i g. 5 zeigt ein auf dem Zwischenrahmen angeordnetes optisches System, das dem optischen System nach F i g. 3 und 4 ähnelt; gemäß F i g. 5 ist jedoch anstelle der Bezugsdrähte 14 und 14/4 nur ein einziger mittig angeordneter Bezugsdraht 14£?vorgesehen. Im Hinblick auf den langen optischen Strahlengang zischen dem Bezugsdraht 14B und den Skalen 20Ö und 21B, deren Bilder durch einen Spiegel 34ß und dann durch den Spiegel 39Ä zurückgeworfen werden, können Linsensysteme 32Cund 36Czur Hilfe genommen werden.

Fig.6 zeigt ein mittleres Fahrgestell 15, das unterhalb des Spiegels 38 angeordnet ist und sich aus zwei tcleskopartig ein- und ausschicbbaren Teilen 15/4 und \5B zusammensetzt. Wenn man die Stellung eines Zeigers 60, der an dem Rahmenteil 15ß befestigt ist, gegenüber dem Rahmenteil 15,4 an einer Skala abliest, erhält man unmittelbar ein Bild der Spurweite des Gleises. Ferner ist auf dem Rahmenteil 15/1 eine sich quer zu dem Gleis erstreckende Libelle 17 angeordnet, deren Bild von dem Spiegel 38 bzw. dem Bildschirm 41 wiedergegeben wird, so daß auch die Qucrncigiing des Gleises unmittelbar beobachtet und dargestellt werden kann.

F i g. 7 zeigt eine Anordnung, bei der der Rahmen 10 in Abschnitte 70 und 71 unterteilt ist, die durch ein starres Bauglied 73 miteinander verbunden sind. Der Rahmen 10 wird auch in diesem Fall in eine Beziehung zu dem Gleis gebracht. An den hinteren Ecken des Rahmenabschnitts 70 und den vorderen Ecken des Rahmenabschnitts 72 sind senkrecht nach oben ragende Eckpfosten 75,76 und 78,87 vorgesehen. Vier Seile sind kreuzweise verbunden, und zwar erstreckt sich ein Seil vom oberen Ende des Eckpfostens 75 zum unteren Ende des Eckpfostens 87, ein Seil vom oberen Ende des Eckpfostens 78 zum unteren Ende des Eckpfostens 76,

's ein Seil vom oberen Ende des Eckpfostens 87 zum unteren Ende des Eckpfostens 75 und ein letztes Seil vom oberen Ende des Eckpfostens 76 zum unteren Ende des Eckpfostens 78. Diese Seile unterstützen ein schematisch dargestelltes Kameralinsensystem 80. Die zugehörige Kamera ist auf ein auf dem mittleren Fahrgestell 15 angeordnetes Spiegel- und Skalensystem gerichtet, doch sind bei dieser Ausführungsform die Bezugsdrähte 14 bzw. 14>4 und 14B durch einen oder mehrere Haarstriche ersetzt, mit denen der optische Schirm der Fernsehkamera versehen ist. Vorzugsweise ist ein Haarstrich vorgesehen, der sich in Richtung der Längsachse des Gleises erstreckt, und ferner ist ein zweiter Haarstrich vorgesehen, der sich quer zu dem Gleis erstreckt, so daß die Striche ein Fadenkreuz bilden. Daher kann die Fernsehkamera die Stellung der Skalen gegenüber dem Fadenkreuz beobachten und ein Bild erzeugen, das den Zustand des Gleises wiedergibt.

F i g. 8 zeigt eine Gitterträgerkonstruktion 81, die sich aus starren Leichtmetallträgern zusammensetzt und so verstrebt ist, daß sie die größtmögliche Starrheit aufweist; diese Konstruktion bildet der Rahmen 10. Auch in diesem Fall ist der Rahmen am Gleis geführt. Ferner ist ein mittleres Fahrgestell 15 vorgesehen, das gegenüber dem Rahmen 10 »schwimmend« gelagert ist und in der schon beschriebenen Weise ebenfalls am Gleis geführt ist. Die Konstruktion 81 trägt wiederum eine Kamera 80, deren optisches System mit einem oder mehreren sich in der Längsrichtung erstreckenden Haarstrichen versehen ist. Zwar zeigt F i g. 8, daß die Kamera 80 und das mittlere Fahrgestell 15 bzw. der Zwischenrahmen in der Mitte zwischen den Enden des langgestreckten Rahmens 10 angeordnet sind, doch sei bemerkt, daß man die Kamera 80 auf dem Rahmen 10 auch an einer anderen Stelle anordnen könnte, wenn bestimmte Maßverhältnisse erwünscht sind.

Es liegt auf der Hand, daß man die Vorrichtung nach der Erfindung längs des zu prüfenden Gleises verfahren kann, um den Zustand des Gleises aufzuzeichnen, worauf die Aufzeichnung sofort oder in einem späteren Zeitpunkt ausgewertet werden kann. Man kann die Vorrichtung auch zu Messungen in Kurven benutzen. Dann sollte der Rahmen zweckmäßig die übliche Länge von etwa 20 m haben, so daß die gemessene Mittclordinate der Skala in eine direkte Beziehung zum

^W) Halbmesser einer Kurve gebracht werden kann. Die Messungen können in der üblichen Weise an den Schienenstößen und an den Mittelpunkten durchgeführt werden, d. h. in Abständen, die dem vierten Tcii der Länge einer Schiene entsprechen. Man kann eine

<'"· geeignete Zählvorrichtung in Beziehung zu einem auf dem Gleis laufenden Rad bringen und eine Antricbszlihlvorrichtung vorsehen, deren Bild durch die Kamern aufgezeichnet wird, wenn der Zustand des Gleises mit

größerer Genauigkeit ermittelt werden soll.

Wie schon erwähnt, ist es möglich, die Vorrichtung nach der Erfindung anzuwenden, um an Ort und Stelle die an einem Gleis auszuführenden Wartungsarbeiten zu überwachen bzw. zu steuern oder aber dauerhafte Aufzeichnungen über den Zustand eines Gleises herzustellen. Wenn mit einer Kamera gearbeitet wird, könnte man zweckmäßig ein Gitter oder eine andere Skalenanordnung als Bestandteil des optischen Systems vorsehen, und ein Ingenieur, der einen Prüfstreifen beobachtet, könnte mit einem Blick durch Vergleichen des Prüfbandes mit dem Gitter genau diejenigen Gleisabschnitte ermitteln, an denen Wartungsarbeiten durchgeführt werden müssen, um das Gleis wieder in den normalen Zustand zu bringen, der durch das Gitter

festgelegt ist. Ferner könnte man Prüffilme vor und nach der Benutzung einer Gleisstopfmaschine herstellen und sie mit Hilfe von nebeneinander angeordneten Monitoren oder auf dem gleichen Bildschirm vergleichen, so daß man augenblicklich ein Bild von der Wirkung der an dem Gleis durchgeführten Arbeiten erhält.

Wie zuvor könnte man eine geeignete Zählvorrichtung vorsehen, mittels deren auf dem Bildschirm ein Wen dargestellt wird, der in Beziehung zur zurückgelegten Strecke steht.

Der Bezugsdraht oder die Bezugsdrähte müssen nicht an dem Rahmen befestigt sein, sondern sie können auch an dem Gleis in einer vorbestimmten Bezugslage angebracht worden sein, bevor die übrigen Teile der Vorrichtung nach der Erfindung eintreffen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Kontrolle der horizontalen ^:nfl vertikalen Abweichung eines Gleises von _r Sollage, mit drei miteinander verbundenen, in festen Abständen voneinander auf dem Gleis verfahrbaren und gegenüber der Leitschiene abgestützten Fahrgestellen oder Radsätzen, wobei zwischen den beiden äußeren Fahrgestellen oder Radsätzen ίο mindestens eine Bezugsgerade festgelegt ist und das mittlere Fahrgestell Meßvorrichtungen zur Erfassung seines Normalabstandes von jeder Bezugsgeraden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung aus waagerecht und lotrecht angeordneten, senkrecht zu der bzw. den Bezugsgeraden orientierten, dem Gleisverlauf folgenden Skalen (20, 21; 26, 27) sowie aus einem optischen Abbildungssystem besteht, das einen Bildschirm oder Spiegel (38, 38BJ enthält, auf dem ein Vergleichsbild der augenblicklichen waagerechten und lotrechten Ausrichtung der Skalen (20, 21; 26, 27) gegenüber der bzw. den Bezugsgeraden mittels Spiegel (32,36; 34,37; 32B, 36B; 34BJerzeugt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsgerade durch eine Fernsehkamera (40) festgelegt ist, die an einem langen, das Gleis befahrenden Fahrgestell angeordnet ist und daß im Bildschirm (41) der Fernsehkamera (40) eine Haarstrich-Bezugsmarke vorgesehen ist, die sich in Längsrichtung des Eisenbahngleises erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berzugsgerade durch sich in Längsrichtung des Gleises erstreckende Drähte (14, 14/4; 13ß;gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsgeraden durch zwei Bezugsdrähte (14, WA) gebildet sind, die sich je an einer Schiene in Längsrichtung des Gleises erstrekken und daß für jede Schiene eine waagerechte und eine vertikale Skala (21,27; 20,26) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Fahrgestell (15) aus zwei Zwischenrahmenteilen (15Λ, 15BJ zusammengesetzt ist, die quer zum Gleis teleskopartig aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, und daß zur Ermittlung der augenblicklichen Spurweite des Gleises an dem einen Zwischenrahmenteil (15AJ eine Skala und am anderen Zwischenrahmenteil (15BJein Zeiger (60) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsgerade durch einen einzelnen Draht (14BJ gebildet ist und daß für jede Schiene eine waagerechte und vertikale Skala (21B, 27B, 20B, 26BJ vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugsdraht (14BJim wesentlichen mittig zum Gleis angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in waagerechter Ebene am mittleren Rahmengestell (15) eine am Gleis geführte Anzeigevorrichtung angeordnet ist, die in Querrichtung bewegbar ist und am Bildschirm (28, 38B, 41) eine Anzeige der augenblicklichen Spurweite des Gleises erzeugt.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle der horizontalen und vertikalen Abweichung eines Gleises von der Sollage, mit drei miteinander verbundenen, in festen Abständen voneinander auf dem Gleis verfahrbaren und gegenüber der Leitschiene abgestützten Fahrgestellen oder Radsätzen, wobei zwischen den beiden äußeren Fahrgestellen oder Radsätzen mindestens eine Bezugsgerade festgelegt ist und das mittlere Fahrgestell Meßvorrichtungen zur Erfassung seines Normalabstandes von jeder Bezugsgeraden aufweist.

Es sind für Gleisbauarbeiten Gleisverlaufs-Aufzeichnungsfahrzeuge bekannt, die einen Abschnitt eines Eisenbahngleises befahren und daher eine zeichnerische Aufzeichnung des Gleiszustandes herstellen, d. h. die Ausrichtung des Gleises nach der Höhe und der Seite gegenüber einem Bezugspunkt bzw. einer Bezugslinie aufzeichnen. Dem für die Instandhaltung des Gleises verantwortlichen Ingenieur ist so eine zeichnerische Darstellung des Gleiszustandes zur Verfugung gestellt, so daß er in seinem Büro feststellen kann, ob sich der Zustand des Gleises über eine noch zulässige Mindestnorm hinaus verschlechtert hat und einer Wartung und Ausrichtung bedarf oder ob sich das Gleis in noch brauchbarem Zustand befindet. Wenn der Ingenieur aufgrund der Auswertung der graphischen Aufzeichnungen feststellt, daß Wartungsarbeiten durchgeführt werden müssen, ordnet er die Durchführung der erforderlichen Maßnahmen an. Jedoch arbeiten die Gleiswartungsmaschinen, die zur Durchführung solcher Wartungsmaßnahmen benutzt werden, z. B. zum Ausrichten des Gleises der Höhe und Seite nach unter Bezugnahme auf ihre eigenen mitfahrenden Einrichtungen zum Festlegen eines Bezugspunktes bzw. einer Bezugslinie, die nicht auf eine absolute Weise ir Beziehung zu den Bezugspunkten bzw. -linien des Aufzeichnungsfahrzeugs gebracht werden kennen Außerdem ermöglichen es die bekannten Einrichtunger zum Festlegen von Bezugspunkten bzw. -linien, mittels deren die Korrekturen der Höhe und Seite nach unter Benutzung der Wartungsfahrzeuge durchgeführt werden, nur eine Ermittlung des notwendigen Richtmaßes und nur eine Steuerung bzw. Überwachung in derr Zeitpunkt, in welchem die Arbeiten zur Korrektur tatsächlich durchgeführt werden, und sie liefern keine dauerhafte Aufzeichnung des Gleiszustandes.

Ein bekannter Vorschlag sieht zur Erzielung einei geeigneten Bezugsbasis (Bezugslinie) für das Gleisaus richten um ein zuvor ermitteltes, an einer Gleisstelk erforderliches (örtliches) Richtmaß bei der eingang; genannten Vorrichtung vor, daß nur die Einhaltung dieses Richtmaßes an der Gleisrichtmaschine, anhanc einer in an sich bekannter Weise mit der Gleisrichtma schine mitgeführten, z. B. durch einen Spanndrah verkörperten Bezugsgeraden, überwacht wird, derer Endpunkte jedoch jeweils einen so großen Längsab stand von der Richtmaschine aufweisen und beibehal ten, daß ihre allfälligen durch den Richtvorganj hervorgerufenen. Lageveränderungen unter einem ge wünschten Grenzwert bleiben. Die Bezugsgerade selbs braucht also hierbei keine irgendwie vorbestimmt( Lage einzunehmen, sondern sie dient bloß vorüberge hend, nämlich bloß während des Richtvorganges dei Überwachung und Einhaltung des Richtmaßes und mul einzig die Bedingung erfüllen, daß sie ihre Lagt während dieses Richtvorganges nicht oder zumindes nicht wesentlich ändert. Es ist demnach ohne Belang daß sich das eine Ende dieser Bezugsgeraden im nocl unkorngierten Gleisabschnitt, das andere Ende in