Einrichtung zur Ermittlung der Verwindung von Gleisen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Er mittlung der Verwindung von Gleisen mit Hilfe eines mehrachsigen Fahrzeuges.
Eine Ebene ist bekanntlich durch drei Punkte festgelegt. Die Abweichung eines vierten Punktes von dieser Ebene wird als Verwindung bezeichnet. Ein Gleis wird in der Regel mit mehrachsigen Fahr zeugen befahren. Da sich die Fahrzeuge über vier oder eine grössere gerade Anzahl von Rädern auf der Gleisebene abstützen, sind Gleisfehler, die eine Verwindung hervorrufen, häufig Ursachen von Ent gleisungsunfällen.
Es sind bereits Einrichtungen bekannt geworden, mit deren Hilfe man Verwindungen ermitteln kann. Hierbei sind zweiachsige Fahrzeuge mit mechani schen Mitteln, wie Hebel, Gestänge und dergleichen ausgerüstet, die den Relativwinkel zwischen den bei den Fahrzeugachsen beim Befahren des Gleises er mitteln und einer Anzeige- bzw. Registriereinrich- tung zuführen.
Derartige Einrichtungen sind sehr aufwendig und wegen der vielen Lager- und Umlenkstellen stör anfällig. Hinzu kommt, dass sie wegen der relativ grossen Masse der Messeinrichtung verhältnismässig träge arbeiten, so dass die Geschwindigkeit des Messfahrzeuges sehr begrenzt ist, Messungen bei der üblichen Zuggeschwindigkeit, also unter den eigent lichen Betriebsbedingungen, damit meist nicht mög lich sind.
Weiterhin kann - entsprechend der eingangs gegebenen Definition der Verwindung - der Ab stand der beiden Messachsen nicht unberücksichtigt bleiben. Um die Verwindung für die verschiedenen bei Gleisfahrzeugen üblichen Achsabstände zu er mitteln, ist bei den bekannten Einrichtungen für je den Achsabstand ein gesondertes Messfahrzeug er- forderlich, da auf. die bekannte mechanische Weise jeweils nur eine Verwindung für einen bestimmten Achsabstand gemessen werden kann.
Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der be kannten Einrichtungen zu vermeiden und erreicht dies dadurch, dass zur Ermittlung der Auslenkung der Abfederung jedes Fahrzeugrades elektrische Messglieder vorgesehen und diese derart zu einer elektrischen Messbrücke geschaltet sind, dass die Messglieder der Abfederungen miteinander spuren der Räder zweier Achsen je in einem Brückenzweig in Reihe liegen. Als Messbrücke kann sowohl eine Vollbrücke als auch eine entsprechend geschaltete Teilbrücke (z. B. Halbbrücke) verwendet werden.
Die erfindungsgemässe Einrichtung vermeidet den grossen Aufwand an mechanischen Teilen der bekannten Einrichtungen und deren durch grosse Massen und Reibungen verursachte Nachteile. Da weiterhin keine mechanische Verbindung zwischen den Messgliedern selbst erforderlich ist, ist die Mög lichkeit geschaffen, ein und dieselbe Messachse elek trisch mit einer von mehreren weiteren Achsen zu jeweils einer Messeinrichtung zusammenzuschalten und so mit demselben Fahrzeug gleichzeitig Ver windungen für verschiedene Achsabstände zu ermit teln.
Die Auslenkung der Abfederung kann durch den jeweiligen Abfederungen mechanisch parallel ge schaltete Wegmesser erfolgen oder durch Spannungs messer oder Kraftmesser, die an den Abfederungen selbst angebracht sind und die zufolge der Auslen- kung auftretenden Spannungsänderungen oder Kräfte in den Abfederungen messen.
Die Auslenkung der Abfederung kann auch mit an sich bekannten induktiven Messgliedern in Trans formatorschaltung ermittelt werden, wobei zwei ge- geneinander geschaltete Primärwicklungen und eine Sekundärwicklung einen gemeinsamen Magnet kern besitzen, der der Auslenkung entsprechend ver stellt wird und damit den Anteil einer der Primär wicklungen an der Induktion in der Sekundärwick lung erhöht und den Anteil der anderen Primär wicklung entsprechend vermindert.
Durch eine an sich bekannte, der Messbrückenschaltung analoge elektrische Vergleichsschaltung kann die Verwin dung in gleicher Weise festgestellt werden.
In den Figuren sind in schematischer Weise Aus führungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zei gen: Fig. 1 ein zweiachsiges Gleisfahrzeug mit den Abfederungen der einzelnen Räder mechanisch pa rallel geschalteten Wegmessern; Fig. 2 eine elektrische Brückenschaltung der Wegmesser gemäss Fig. 1; Fig. 3 eine Ausführungsform mit induktiven Wegmessern in Transformatorschaltung.
Der Wagenkasten 1 stützt sich über Federn 2 5 auf den Rädern 6-9 ab, die auf dem zu unter suchenden Gleis laufen. Den Federn 2-5 sind elek trische Wegmesser 10-13 parallel geschaltet, so dass sie Auslenkungen der Federn messen. Als Weg messer können alle zu diesem Zweck bekannten elektrischen Vorrichtungen dienen, gleichgültig, ob sie auf ohmscher, induktiver, kapazitiver oder son stiger Basis beruhen.
Die Wegmesser l0-13 sind gemäss Fig. 2 zu einer Wheatstonschen Vollbrücke geschaltet, sie können jedoch auch in an sich bekannter Weise zu einer Halbbrücke geschaltet sein.
Befindet sich das Messfahrzeug auf einem mit Verwindung behafteten Gleisstück, so weicht eines der vier Räder von der durch die anderen drei Rä der gegebenen Ebene ab, was in einer entsprechen den Federauslenkung zum Ausdruck kommt, die über den betreffenden Wegmesser zu einer Verstim mung der Messbrücke führt. Die Verstimmung ist ein Mass für die vorhandene Verwindung.
Der Ein- fluss von Bewegungen des Wagenkastens, gleich gültig, ob dies lotrechte Schwingungen oder Nick bewegungen um die Quer- oder Längsachse des Fahrzeuges sind, wird durch die Brückenschaltung kompensiert, da in diesem Fall alle vier Messglieder wie folgt ansprechen: Bei lotrechten Schwingungen verändern sich alle vier Messglieder in gleichem Mass und in gleichem Sinne; bei Nickbewegungen um die Querachse werden die Messglieder 10 und 11 in gleichem Mass und in gleichem Sinne und die Messglieder 12 und 13 im selben Mass, jedoch in entgegengesetztem Sinne verändert; bei Nickbewe- gungen um die Längsachse erfolgt eine analoge Ver änderung der Messglieder 10 und 12 und 11 und 13.
In allen Fällen bleibt die Messbrücke somit abge glichen, solange das Fahrzeug kein mit Verminde rungen beheftetes Gleisstück befährt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind als Wegmesser Induktivwegmesser verwendet, die in an sich bekannter Transformatorschaltung wirken. Je der Wegmesser besteht aus zwei gegeneinander ge schalteten Primärwicklungen<I>a</I> und<I>b</I> und einer Se kundärwicklung c. Diesen Wicklungen gemeinsam ist ein Kern d, der bei einer Federauslenkung ver schoben wird. Je nach der Verschiebung verändert sich der Anteil der Wicklungen<I>a</I> und<I>b</I> an der In duktion der Wicklung c, so dass in der Wicklung c eine Induktionsdifferenz auftritt, die der Auslen- kung entspricht.
Die den Abfederungen miteinander spurender Räder zugeordneten Wegmesser 10, 12 bzw. 11, 13 sind wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform in Reihe geschaltet, so dass die Wegmesser in zwei parallelen Zweigen angeordnet sind und zwar in elektrisch voneinander getrennten Primär- und Sekundärkreisen. Die Speisung der Pri märwicklungen erfolgt über die Klemmen 16, 17. Zufolge der Gegenschaltung der Sekundärwicklun gen tritt im Falle einer Verwindung an den Klem men 18, 19 eine elektrische Spannung auf, die pro portional der Verwindung ist.
Bei Verwendung eines Fahrzeuges mit mehreren entsprechend mit Messgliedern versehenen Achsen in gewünschtem Abstand können Messglieder jeder der Achsen mit Messgliedern einer der anderen Ach sen zu je einer Messbrücke geschaltet werden. Auf diese Weise kann mit ein und demselben Fahrzeug die Verwindung für verschiedene Achsabstände gleichzeitig ermittelt werden.
Anstelle der dargestellten Wegmesser können in analoger Weise direkt an den Abfederungen solche Messglieder angebracht sein, die entweder eine einer mechanischen Spannungsänderung entsprechende elektrische Grösse abgeben, wie z. B. elektrische Widerstandsdehnungsmesstreifen, oder die eine ei ner Kraftänderung entsprechende elektrische Grösse hervorrufen, beispielsweise parallel oder in Serie mit der Abfederung angeordnete elektrische Kraftmesser, z. B. Kraftmessdosen, die auf die bei Änderung des Federweges auftretende Druckänderung ansprechen.