CH656098A5 - Messfahrzeug fuer fahrbahnen. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Messfahrzeuge für Fahrbahnen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Unter «Fahrbahnen» werden auch Eisenbahnstrecken verstanden.

Derartige Fahrzeuge werden u.a. zum Messen der Geometrie von Eisenbahnstrecken verwendet, zur Schaffung von Daten für die spätere Wartung der Strecke oder zum Abschätzen der Wirksamkeit eines Wartungsvorgangs nach seiner Durchführung. Bei einem bekannten Verfahren zum Messen der Gleisgeometrie ist ein Inklinometer oder Längsneigungsmesser in Form einer auf die Schwerkraft ansprechenden Vorrichtung an dem Fahrzeug montiert, und das Fahrzeug wird längs des Gleises kontinuierlich bewegt, während eine Reihe von Ablesungen vorgenommen wird. Solche Neigungsmesser sind empfindlich für von aussen kommende Beschleunigungskräfte am Fahrzeug. Diese Beschleunigungskräfte müssen in der Datenverarbeitung kompensiert werden, um eine genaue Anzeige der Gleisgeometrie zu erreichen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Messfahrzeugs, bei dem die Notwendigkeit zum Kompensieren äusserer Beschleunigungskräfte vermieden ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch Verwendung des Begriffes «Schleppfahrzeug» ist nicht nur beabsichtigt, eine Zugverbindung mit dem Gerätefahrzeug einzuschliessen, sondern auch eine Schubverbindung.

Die Verbindung zwischen dem Schleppfahrzeug und dem Gerätefahrzeug umfasst vorteilhaft eine Verbindungsstange, die an einem Ende mit dem Gerätefahrzeug und an dem anderen Ende mit einem endlosen Riemen oder Kette verbunden ist, der bzw. die auf Führungsvorrichtungen, wie Rollen oder Kettenrädern, umläuft, deren Drehgeschwindigkeit proportional der Geschwindigkeit des Schleppfahrzeugs ist.

Ausführungsformen des Messfahrzeugs, die ein Schleppfahrzeug und ein Gerätefahrzeug nach der Erfindung aufweisen, werden nun als Beispiel mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. l(a)-l(d) schematisch gemäss einer ersten Ausführungsform die Beziehung zwischen den zwei Fahrzeugen in verschiedenen Stufen, wenn sich das Schleppfahrzeug kontinuierlich entlang dem Gleis bewegt;

Fig. 2(a)-2(c) schematisch eine gegenüber Fig. 1 abgeänderte Form der Schleppverbindung zwischen dem Schleppfahrzeug und dem Gerätefahrzeug in verschiedenen Zuständen, wenn sich das Schleppfahrzeug kontinuierlich entlang dem Gleis bewegt; und

Fig. 3(a)-3(d) eine zweite abgeänderte Form der Schleppverbindung in verschiedenen Stufen, wenn sich das Schleppfahrzeug kontinuierlich entlang dem Gleis bewegt.

Mit Bezug auf Fig. 1 sind das Schleppfahrzeug 1 und das Instrumente tragende Gerätefahrzeug 2 als auf einem Eisenbahngleis 3 laufend dargestellt. Das Fahrzeug 2 trägt ein Inklinometer oder Längsneigungsmesser 4 in Form einer auf die Schwerkraft ansprechenden Vorrichtung, wie einen Beschleunigungsmesser, der über der Schiene montiert ist, auf der die Räder 5 auf derselben Seite des Fahrzeugs 2 laufen. Der Neigungsmesser 4 tastet die Ebene des Fahrzeugs 2 und somit die Schiene mit Bezug auf den Schwerkraftvektor f.g über die Messlänge d.e ab, die gleich dem Achs- oder Radstand des Fahrzeugs 2 ist.

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Die Fahrzeuge 1 und 2 sind miteinander durch eine starre Verbindungsstange 7 verbunden. Die Stange 7 ist an einem Ende bei 8 schwenkbar mit dem Fahrzeug 2 und an ihrem anderen Ende bei 9 schwenkbar mit einer Kette 10 verbunden, die auf Kettenrädern läuft, die an den Rädern 11 des Fahrzeugs 1 befestigt sind, wobei der Durchmesser der Kettenräder gleich dem Raddurchmesser ist. Die Länge der Kette 10 ist gleich der Messlänge de. Es wird daraufhingewiesen, dass die Zeichnung nicht massstäblich ist. Somit bewegt sich das Fahrzeug 2 für eine vollständige Umlaufperiode der Kette 10 um eine Messlänge de.

Wenn sich das Schleppfahrzeug mit einer Geschwindigkeit V vorwärtsbewegt, bleibt das Fahrzeug 2 für angenähert die Hälfte der Umlaufperiode der Kette 10 ortsfest, während welcher der Verbindungspunkt 9 mit Bezug auf das Gleis 3 ortsfest bleibt, wie in Fig. l(a) und l(b) gezeigt ist. Das Fahrzeug 2 bewegt sich dann mit 2V für angenähert die andere halbe Periode, so dass die Fahrzeuge 1 und 2 am Ende einer vollständigen Umlaufperiode der Kette 10 dieselbe Lagebeziehung wie am Start haben. Dies ist leicht ersichtlich aus den verschiedenen Stufen der in Fig. l(a)-l(d) dargestellten Periode.

Während der ortsfesten Periode des Fahrzeugs 2 erfolgt die Messung durch den Neigungsmesser 4 und wird aufgezeichnet. Da zu dieser Zeit keine auf das Fahrzeug 2 wirkenden äusseren Beschleunigungskräfte vorhanden sind, muss keine Kompensation dieser Kräfte bei der Messung vorgenommen werden. Während der kontinuierlichen Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs 1 bewegt sich das Fahrzeug 2 in Zuwachsbeträgen einer Messlänge vorwärts, wodurch eine kontinuierlich bezogene Aufzeichnung von Änderungen der Gleisneigung erhalten werden kann.

Ein am Gestell des Schleppfahrzeugs 1 angebrachter Schalter 12 und ein an der Kette 10 montiertes Schalterbetätigungselement 13 ermöglichen, eine Aufzeichnung der Gleisneigung von dem Neigungsmesser 4 zum optimalen Zeitpunkt, d.h. fast am Ende der ortsfesten Periode, zu entnehmen, so dass der Neigungsmesser 4 volle Gelegenheit hatte, sich in seine ortsfeste Position einzustellen. Der Schalter 12 und das Betätigungselement 13 können auch verwendet werden, um einen Zähler zu betätigen, der ein Mass der entlang dem Gleis zurückgelegten Entfernung in Einheiten der Messlänge d.e gibt.

Das Schleppfahrzeug 1 kann von einer Maschine oder von Hand geschoben oder gezogen werden, wobei seine genaue Funktion durch Änderungen der Vortriebsgeschwindigkeit nicht beeinflusst wird.

Zusätzlich kann ein zweiter auf die Schwerkraft ansprechender Beschleunigungsmesser an einem Querelement des Fahrzeugs 2 angebracht werden, um gleichzeitig die Querneigung der Ebene des Fahrzeugs 2 und somit des Gleises zu messen und dadurch die ableitende Ermittlung der Längsneigung der benachbarten Gleisschiene zu ermöglichen.

Die Hinzufügung eines weiteren Messsystems in Form von einem oder mehreren Potentiometern 14, die an dem Fahrzeug 1 oder 2 angebracht sind und einen Gleitkontakt haben, der durch ein an dem Schienenkopf angreifendes Ab-fühlrad beweglich ist, ermöglicht, dass die Abmessung n entweder kontinuierlich gemessen wird, wenn sich das Fahrzeug 2 vorwärtsbewegt, oder an allen Punkten über die Messlänge d.e gemessen wird, während das Fahrzeug 2 ortsfest ist. So wird ermöglicht, die Form des Gleises innerhalb der Messlänge d.e in digitaler oder graphischer Form zu rekonstruieren.

Die Anbringung eines Gyroskops an dem Fahrzeug 2 würde ermöglichen, Krümmung und Gradlinigkeit gleichzeitig zu messen. Ein Gleisbreitemessinstrument könnte auch in das Fahrzeug 2 eingebaut werden.

Das Schleppfahrzeug 1 oder das Gerätefahrzeug 2 kann auch eine Gleismarkierungsvorrichtung, z. B. ein Farbaerosol, tragen, die durch den Schalter 12 betätigt wird, um die nachfolgende Ortung von geometrischen Fehlern, die durch das Messsystem aufgezeigt wurden, an dem Gleis zu erleichtern.

Unter der Voraussetzung, dass das Fahrzeug 2 mit automatischer Datenaufzeichnung versehen ist, kann das gesamte die Fahrzeuge 1 und 2 in Kombination umfassende Messfahrzeug von einem Mann betätigt werden, der das Fahrzeug einfach schiebt oder zieht. Ein fachlich ausgebildeter Bedienungsmann ist nicht erforderlich, und ein Bedienungsfehler kann nicht auftreten. Auch die Daten können in einer Form erzeugt werden, die leicht verarbeitet werden kann, und eine getrennte Längsmessung des Gleises ist nicht erforderlich.

Anstatt der Kette 10 könnte auch ein endloser Riemen verwendet werden, der ohne Schlupf um die an den Rädern 11 befestigten Rollen läuft.

In einer weiteren anderen Anordnung kann die Kette 10 oder der Riemen auf Kettenrädern oder Rollen laufen, von denen eines bzw. eine denselben Durchmesser wie die Räder 11 hat und von einem der Räder 11 angetrieben wird. Das andere Kettenrad oder die andere Rolle kann ein einfaches Leerlaufkettenrad bzw. -rolle sein und beliebigen Durchmesser haben.

Um das Gerätefahrzeug von den Schwingungen, die darauf von dem Schleppfahrzeug übertragen werden könnten, wenigstens dann vollständig zu isolieren, wenn eine Messung von dem Längsneigungsmesser vorgenommen wird, kann ein Mechanismus in der Schleppverbindung vorgesehen sein, um das Schleppfahrzeug von dem Gerätefahrzeug zu dem richtigen Zeitpunkt automatisch zu trennen und dann die beiden Fahrzeuge wieder zu verbinden. Ein solcher Mechanismus ist in Fig. 2 gezeigt.

Gemäss Fig. 2 ist die Verbindungsstange 7 an ihrem von dem Schleppfahrzeug 1 entfernten Ende mit einem Rad 21 versehen, das es auf einer der Schienen des Gleises 3 abstützt. Das Instrumenttrag- oder Gerätefahrzeug 2 ist mit der Stange 7 durch eine solenoidbetätigte Kupplung 22 verbunden, welche die Schwenkverbindung bei 8 in Fig. 1 ersetzt. Die Kupplung hat einen Kupplungsstift 23, der den Anker des Solenoids bildet und senkrecht in und ausser Eingriff mit einem Kupplungsauge 24 in einer sich von dem Fahrzeug 2 weg erstreckenden Kupplungskonsole 25 gleiten kann. Der Kupplungsstift 23 ist gleitfahig in einer Magnetspule 26 angeordnet und nach oben in Eingriff mit dem Auge 24 durch eine Feder 27 vorgespannt. Die Magnetspule 26 wird von einer elektrischen Stromquelle 28 über einen Schalter 29 erregt.

Im Betrieb wird, wenn der Schalter 29 geschlossen ist, wie in Fig. 2(c) gezeigt ist, die Magnetspule erregt und der Kupplungsstift 23 aus dem Kupplungsauge 24 gegen die Vorspannung der Feder 27 zurückgezogen, und das Fahrzeug 2 wird von dem Fahrzeug 1 getrennt. Wenn der Schalter 29 offen ist, wird die Magnetspule 26 aberregt, und der Kupplungsstift 23 ist in Eingriff mit dem Auge 24, wie in Fig. 2(a) und 2(b) gezeigt ist, um das Fahrzeug 2 mit dem Fahrzeug 1 zum Schleppen zu verbinden.

Um den Zustand der solenoidbetätigten Kupplung 22 der Fig. 2 mit den relativen Positionen der Fahrzeuge 1 und 2 in Fig. 1 in Beziehung zu setzen, entspricht der in Fig. 2(b) gezeigte Zustand der in Fig. l(a) dargestellten Fahrzeuglage, d.h. dem Punkt, an dem etwa der Schalter 29 unter Strom gesetzt wird, um das Zurückziehen des Kupplungsstiftes 23 zu bewirken. Der in Fig. 2(c) gezeigte Zustand, d.h. die Fahrzeugposition bei Durchführung der Messung, entspricht einer Fahrzeugposition zwischen der Lage der

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Fig. 1 (a) und 1 (b), und der Zustand der Fig. 2(a) entspricht der Fahrzeuglage der Fig. l(c) und l(d).

Die Verlängerung 23a des Kupplungsstiftes 23 bildet eine Notfallverbindung zwischen den beiden Fahrzeugen 1 und 2 in dem in Fig. 2(c) gezeigten Zustand der Kupplung, falls die Energieversorgung ausfallen sollte. Die abfallende Schulter 23(b) führt den Stift 23 in das Auge 24, falls eine leichte relative Bewegung horizontal zwischen dem Stift 23 und dem Auge 24 nach deren Entkupplung aufgetreten ist.

In Fig. 3 ist ein zweiter Entkupplungsmechanismus dargestellt, wobei das Instrumenttrag- oder Gerätefahrzeug von dem Schleppfahrzeug während der Zeit getrennt werden kann, während der eine Messung von dem Längsneigungsmesser vorgenommen wird. In Fig. 3 wurden die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet, um entsprechende Teile zu bezeichnen.

Das Schleppfahrzeug 1 ist mit dem Gerätefahrzeug 2 durch eine Verbindungsstange 7 verbunden, die an einem Ende schwenkbar mit der Kette 10 am Punkt 9 und an ihrem anderen Ende mit dem Fahrzeug 2 verbunden ist. Anstatt der Schwenkverbindung an dem Fahrzeug 2, wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird eine lösbare Kupplung 41 des Hakentyps verwendet. An dem Fahrzeug 1 ist eine erhöhte Plattform 42 vorgesehen, die sich teilweise entlang dem Fahrzeug 1 von dessen hinterem Ende aus erstreckt. An ihrem vorderen Ende hat die Plattform 42 eine Rampe 43. Ein Arm 44 ist starr mit der Verbindungsstange 7 verbunden und erstreckt sich von dieser nach oben. An seinem oberen Ende hat der Arm ein angetriebenes Rad 45, das beim Hinauflaufen der Rampe 43 zur Plattform 42 die Stange 7 um ihre Schwenkverbindung bei 9 anhebt, um die Kupplung 41 aus dem Haken zu lösen und so das Fahrzeug 2 von dem Fahrzeug 1 zu trennen.

Die Plazierung der Rampe 43 längs dem Fahrzeug 1 ist derart, dass das angetriebene Rad 45 daraufhinaufzulaufen gerade hinter dem Verbindungspunkt 9 beginnt und somit das Fahrzeug 2 ortsfest mit Bezug auf den Boden werden muss, d.h. gerade nach der in Fig. 3(a) gezeigten Position. Wenn sich das Fahrzeug 1 weiter vorwärtsbewegt, läuft das Rad 45 längs der Plattform 42, bis es sich schliesslich von ihrem hinteren Ende wegbewegt, wie in Fig. 3(c) gezeigt ist, und um die Kupplung 41 wieder zu verbinden.

Wenn sich der Verbindungspunkt 9 wieder vorwärts relativ zum Boden bewegt, hält die räumliche Lage der Verbindungsstange 7 die Kupplung 41 verbunden, um Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs 2 zu bewirken. Zu dieser Zeit verläuft das Rad über die Plattform 42 in einer Höhe über dieser, wie in Fig. 3(d) gezeigt ist, und zu der Vorderseite des Fahrzeugs 2. Es beginnt dann, sich wieder nach rückwärts zu bewegen, und wird in eine Position vor der Rampe 43 auf das Fahrzeug 1 gesenkt, wenn sich der Verbindungspunkt 9 an der Kette 10 nach unten über das vordere Kettenrad bewegt und schliesslich wieder die Position der Fig. 3(a) erreicht.

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3 Blatt Zeichnungen

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656 098 PATENTANSPRÜCHE

1. Messfahrzeug für Fahrbahnen, gekennzeichnet durch ein Schleppfahrzeug (1) und ein Gerätefahrzeug (2), das zwecks Bewegung mit dem Schleppfahrzeug verbunden ist, wobei die Verbindung zwischen den zwei Fahrzeugen eine periodisch arbeitende Leerganganordnung enthält, so dass das Gerätefahrzeug (2), wenn sich das Schleppfahrzeug (1) kontinuierlich entlang der Fahrbahn (3) bewegt, automatisch periodisch ortsfest bleibt.

2. Messfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerätefahrzeug (2) ein mit Rädern (5) versehenes Fahrzeug ist und dass die Leerganganordnung so ausgebildet ist, dass sich zwischen jeder ortsfesten Periode des Gerätefahrzeugs dieses um eine Entfernung gleich seinem Achsoder Radstand vorwärtsbewegt.

3. Messfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Schleppfahrzeug (1) und dem Gerätefahrzeug (2) eine Verbindungsstange (7) aufweist, die an einem Ende mit dem Gerätefahrzeug (2) und an ihrem anderen Ende mit einem endlosen Riemen oder einer Kette (10) verbunden ist, der bzw. die auf Führungsvorrichtungen, wie Rollen oder Kettenrädern (11), umläuft, deren Drehgeschwindigkeit proportional der Geschwindigkeit des Schleppfahrzeugs ist.

4. Messfahrzeug nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Riemens oder der Kette (10) gleich dem Achs- oder Radstand des Gerätefahrzeugs (2) ist.

5. Messfahrzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleppfahrzeug (1) einen Schalter und der Riemen oder die Kette (10) ein Schalterbetätigungselement tragen, wobei die Betätigung des Schalters (12)

durch das Betätigungselement (13) so eingerichtet ist, dass ein Mess- und Aufzeichnungsvorgang der Messgeräteausrüstung des Gerätefahrzeugs veranlasst wird.

6. Messfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (13) an dem Riemen (10) so plaziert ist, dass es den Schalter (12) gegen das Ende jeder ortsfesten Periode des Gerätefahrzeugs betätigt.

7. Messfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Schleppfahrzeug (1) und dem Gerätefahrzeug (2) eine lösbare Kupplung (22,41) enthält, wodurch das Gerätefahrzeug (2) von dem Schleppfahrzeug (1) während eines Teiles jeder ortsfesten Periode des Gerätefahrzeugs entkuppelt wird.

8. Messfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Kupplung (22) ein solenoidbetätigtes Kupplungselement (23) aufweist, das bei Erregung der Magnetspule (26) die Kupplung löst.

9. Messfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Schleppfahrzeug (1) und dem Gerätefahrzeug (2) eine lösbare Kupplung (22,41) enthält, wodurch das Gerätefahrzeug (2) von dem Schleppfahrzeug (1) während eines Teiles jeder ortsfesten Periode des Gerätefahrzeugs (2) entkuppelt wird, dass die lösbare Kupplung eine Kupplung (41) des Hakentyps zwischen dem genannten Ende der Verbindungsstange (7) und dem Gerätefahrzeug (2) aufweist, und dass ein Betätigungsmechanismus für die Kupplung eine mit einer Rampe (43) versehene, an dem Schleppfahrzeug (1) montierte Plattform (42) und ein angetriebenes, an der Verbindungsstange (7) montiertes Element (44,45) aufweist, so dass, wenn das angetriebene Element zu der Plattform (42) während der Bewegung des Schleppfahrzeugs (1) läuft, während das Gerätefahrzeug (2)

ortsfest ist, die Verbindungsstange (7) verschoben wird, um die Kupplung (41) zu lösen.