DE2027898B2

DE2027898B2 - MOBILE DEVICE FOR MEASURING THE POSITION OF A TRACK

Info

Publication number: DE2027898B2
Application number: DE19702027898
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Matisa Materiel Industriel SA
Current assignee: Matisa Materiel Industriel SA
Priority date: 1969-06-13
Filing date: 1970-06-06
Publication date: 1976-04-22
Also published as: FR2050124A5; CA936355A; AT307473B; GB1309300A; DE2027898A1; CH509467A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine fahrbare Vor- Aufnehmer ausgenutzt werden, ohne daß deren Meßrichtung zur Messung der Lage eines Gleises mit in ao bereich überschritten wird. Es ist also eine genaue Berührung mit den Schienen stehenden Tastern, die Messung trotz unsicherer Berührung der Taster gesenkrecht zur Gleisachse verschiebbar gelagert sind. währleistet.The invention relates to a mobile pre-transducer which can be used without its measuring direction for measuring the position of a track with in ao area is exceeded. So it's an accurate one Contact with the pushbuttons standing on the rails, the measurement is vertical despite unsafe contact with the pushbuttons are mounted displaceably to the track axis. ensures.

Die Überwachung des Zustandes eines Bahngleises Das nachstehend beschriebene AusfuhrungsbeispielMonitoring the condition of a railroad track The exemplary embodiment described below

geschieht mit Hilfe von Kontrollfahrzeugen, die mit der Erfindung dient zur Messung der Schienenkrüm-Meßvorrichtungen für die kontinuierliche Ausmessung 25 mung in der Honzontalebene des Gleisstranges; selbstder geometrischen Eigenschaften des befahrenen verständlich können aber auch alle anderen geometri-Gleises ausgerüstet sind. Zur Vermessung dienen im sehen Schienenvermessungen in gleicher Weise vorgeallgemeinen in Berührung mit den Schienen gehaltene nommen werden.happens with the help of control vehicles, which are used with the invention to measure the rail curvature measuring devices for the continuous measurement 25 mung in the Honzontal level of the track; even the However, all other geometri-tracks can also understand the geometrical properties of the traveled-on are equipped. Rail measurements in the same way are generally used for measurement held in contact with the rails.

Taster, die ihre Verschiebungen gegenüber einem Be- Die Taster können in beliebiger Weise ausgebildetThe buttons can be designed in any way

zugssystem über ein Übertragungssystem auf eine 3° sein, z. B. als Rollen oder Kufen, da es auf eine exakte Registriervorrichtung geben. Führung der Taster an den Schienen nicht ankommt.be train system on a transmission system on a 3 °, z. B. as rollers or runners, as it is on an exact Enter registration device. Guide the button on the rails does not arrive.

Verschiedene gegenwärtig benutzte Übertragungs- Es ist sogar möglich, die Räder des Meßfahrzeuges systeme sind elektrisch, d. h., der Ausschlag des selbst als Taster zu verwenden, wobei dann die be-Tasters wird unmittelbar in ein elektrisches Signal um- rührungsfreien Aufnehmer im Schatten der Radkränze gewandelt, z. B. mittels eines mechanisch-elektrischen 35 angebracht sind.Various transmission systems currently in use. It is even possible to use the wheels of the measuring vehicle systems are electric, i. i.e. to use the deflection of the self as a button, then the be button is converted directly into an electrical signal of a non-contact sensor in the shadow of the wheel rims converted, z. B. are attached by means of a mechanical-electrical 35.

Wandlers. Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in derConverter. This embodiment of the invention is shown in FIG

Dieses zu hoher Vollkommenheit entwickelte Meß- Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher verfahren hat jedoch den Nachteil, daß die Fahrt- beschrieben. Es zeigtThis measurement drawing, which has been developed to a high degree of perfection, is shown in more detail below However, the method has the disadvantage that the journey is described. It shows

geschwindigkeit des Untersuchungsfahrzeuges auf F i g. 1 die Messung der Schienenabweichung vonspeed of the investigation vehicle on F i g. 1 the measurement of the rail deviation from

einen heutzutage störenden geringen Wert beschränkt 40 einer Bezugsgeraden an eine beliebige Stelle derselben, ist; bei größerer Geschwindigkeit ist nämlich die F i g. 2 die Vorrichtung, bei der die Räder des Testdauernde Berührung der Taster mit den Schienen wegen fahrzeuges als Taster dienen, a nowadays disturbing low value limits 40 of a reference line to any point of the same, is; at a higher speed the F i g. 2 the device in which the wheels of the test-continuous touch of the button with the rails serve as buttons because of the vehicle,

der Massenträgheit der Taster nicht mehr gewähr- F i g. 3 und 4 die Einzelheiten der Anbringung einesthe inertia of the button is no longer guaranteed. 3 and 4 the details of the installation of a

leistet, insbesondere, wenn die gemessenen Abweichun- berührungslosen Aufnehmers im Schatten des Spurgen eine große Amplitude und eine geringe Länge auf- 45 kranzes eines Rades des Meßfahrzeugs.
weisen. F i g. 1 zeigt einen Gleisbogen mit den beiden Linien 1achieves, in particular, when the measured non-contactless transducers in the shadow of the track have a large amplitude and a short length on the rim of a wheel of the measuring vehicle.
point. F i g. 1 shows a curved track with the two lines 1

Um die mechanischen, ständig in Berührung mit den und 2, weiche die beiden Schienen darstellen sollen. Schienen zu haltenden Taster zu ersetzen, ist bereits Die Krümmung ist der Deutlichkeit halber stark überbekannt, berührungslose Aufnehmer pneumatischer, trieben.To the mechanical, constantly in contact with the and 2, soft the two rails are supposed to represent. Replacing the pushbuttons to be held in place is already known. non-contact pneumatic pickups, driven.

elektrischer Natur usw. zu verwenden. Wenn solche. 50 Die drei parallelen Pfeile 3, 4 und 5 stellen drei Aufnehmer am Fahrgestell oder einer Bezugsbasis des Taster dar, die konstante Abstände I₁ und /₂ vonein-Fahrzeugs in unmittelbarer Nachbarschaft der Schie- ander haben.electrical nature, etc. to use. If such. 50 The three parallel arrows 3, 4 and 5 represent three sensors on the chassis or a reference base of the button, which have constant distances I ₁ and / ₂ from a vehicle in the immediate vicinity of the slides.

nen befestigt werden, können sie unmittelbar ein Signal Die Pfeilhöhe F am Punkt B der Schiene 1 hinsichtliefern, das ein Maß für den Abstand zwischen ihrer Hch der Sehne AC wird durch die Verschiebung deines bekannten Lage und der Schiene darstellt. 55 festen Punktes O des mittleren Tasters 4 hinsichtlichNen are attached, they can directly deliver a signal The arrow height F at point B of the splint 1, which is a measure of the distance between their height of the tendon AC is given by the displacement of your known position and the splint. 55 fixed point O of the middle button 4 with regard to

Der Meßbereich derartiger Aufnehmer ist jedoch einer geraden Linie gemessen, welche zwei feste verhältnismäßig gering und gestattet beispielsweise Punkte M und N der äußeren Taster 3 und 5 verbindet, nicht die Messung der erheblichen Pieilhöhen zwischen wenn die drei Taster in Berührung mit der Schiene 1 Kurven mit kleinem Krümmungsradius und den ge- sind.The measuring range of such sensors is measured in a straight line, which two fixed relatively small and allows, for example, points M and N of the outer buttons 3 and 5, not the measurement of the considerable height between when the three buttons in contact with the rail 1 curves with small radius of curvature and the ge.

wohnlich als Bezugsbasis verwendeten Sehnen. Infolge- 60 In diesem Idealfalle gilt F = d.
dessen stellen die bis jetzt für größere Fahrtgeschwin- In Wirklichkeit sind aber in F i g. 1 die Taster 3, 4tendons used comfortably as a reference base. As a result, in this ideal case, F = d.
which represent the up to now for higher travel speeds. In reality, however, in FIG. 1 buttons 3, 4

digkeiten gedachten Meßvorrichtungen mehr oder und S, um kleine Beträge a, b und c von der Schiene 1 weniger glückliche Kompromißlösungen dar, bei entfernt. Das Meßergebnis ist deshalb ungenau, und denen die Präzision der Meßergebnisse auf die Dauer sehr wahrscheinlich gilt
zweifelhaft bleibt. 65 η — F Dabilities imaginary measuring devices more or and S to small amounts a, b and c from the rail 1 are less happy compromise solutions, when removed. The measurement result is therefore imprecise, and the precision of the measurement results is very likely to apply in the long term
remains dubious. 65 η - F

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Lücke durch ~ 'The object of the invention is to fill this gap by ~ '

eine Vorrichtung zu schließen, welche unter gemein- Das Meßtrgebnis d muß deshalb mit einer Korrek-to close a device which under common The measurement result d must therefore with a correct

samer Anwendung bekannter Mittel auch bei größeren tion versehen werden, die eine Funktion der Ab-well-known remedies can be applied even in the case of larger tion, which is a function of the

stände α, b und c ist. Diese Abstände werden zusätzlich durch berührungslose Aufnehmer gemessen.
Wenn man setztstands α, b and c. These distances are also measured by non-contact sensors.
If you bet

so läßt sich leicht zeigen, daß folgende Beziehung gilt:so it can easily be shown that the following relation holds:

F = d + F = d +

("'■; ^cU- -("'■; ^cU - -

Der Meßwert Fist also die Summe zweier Meßwerte, von denen der eine, nämlich d, die relative Verschiebung der theoretisch in Berührung mit den Schienen stehenden Taster darstellt, während der andere Meßwert The measured value F is therefore the sum of two measured values, one of which, namely d, represents the relative displacement of the sensors theoretically in contact with the rails, while the other measured value

eine Funktion der tatsächlichen Abstände a, b und c zwischen den Tastorganen und den Schienen ist..is a function of the actual distances a, b and c between the tactile organs and the rails ..

Diese für die Krümmungsmessung in der Horizontalebene des Gleisstranges abgeleitete Formel gilt auch für vertikale Krümmungen, ist also beispielsweise für die Kontrolle des Nivellements anwendbar.This formula derived for the curvature measurement in the horizontal plane of the track also applies for vertical curvatures, so it can be used, for example, to control the leveling.

F i g. 2 zeigt eine Vorrichtung für die Krümmungsmessung eines Schienenstrangs nach dem Prinzip der Fig. 1, wobei die Räder des Meßfahrzeugs selbst als Taster verwendet werden.F i g. FIG. 2 shows a device for measuring the curvature of a rail track according to the principle of FIG Fig. 1, the wheels of the measuring vehicle themselves being used as buttons.

Zu diesem Zweck sind drei Achsen 6, 7 und 8 auf einem zweiteiligen Fahrgestell montiert. Die beiden Teile 9,10 desselben sind in Längsrichtung schwenkbar spielfrei an der mitt'eren Achse 7 angebracht, die sich ihrerseits quer zur Längsachse des Fahrzeugs verschieben, nicht aber verschwenken kann. Die beiden äußeren Achsen 6 und 8 sind bei 11 und 12 um die Längsachse schwenkbar an den Fahrgestellhälften 9 bzw. 10 angelenkt.For this purpose, three axles 6, 7 and 8 are mounted on a two-part chassis. The two Parts 9, 10 of the same are attached to the central axis 7 so that they can pivot in the longitudinal direction and are free of play in turn move transversely to the longitudinal axis of the vehicle, but cannot pivot. The two outer axles 6 and 8 are pivotable about the longitudinal axis at 11 and 12 on the chassis halves 9 or 10 hinged.

An den Enden dieser Achsen sind Räder 13, 14 und 15, die sich auf der einen Schiene abstützen, und die Räder 13', 14' und 15', die sich auf der anderen Schiene abstützen, gelagert.At the ends of these axes are wheels 13, 14 and 15, which are supported on one rail, and the Wheels 13 ', 14' and 15 ', which are supported on the other rail, stored.

Diese Anordnung bildet ein Bezugssystem, dessen als Räder ausgebildete Taster die Krümrnungen und Unregelmäßigkeiten des Schienenstrangs mitmachen und dementsprechend das Bezugssystem verformen. Diese Verformung kann gemessen werden, beispielsweise hier die horizontale Verschiebung d der Mittelachse hinsichtlich der Längsachse des FahrgestellsThis arrangement forms a reference system whose buttons, designed as wheels, follow the curvatures and irregularities of the rail track and accordingly deform the reference system. This deformation can be measured, for example here the horizontal displacement d of the central axis with respect to the longitudinal axis of the chassis

ίο nach dem Prinzipschema der Fig. 1, um die Gleiskrümmung zu bestimmen.ίο according to the schematic diagram of Fig. 1, around the curvature of the track to determine.

Die Auslenkung d kann durch einen mechanischelektrischen Wandler mit Differentialtransformator gemessen werden, dessen Tauchkolben 16 starr mit der verschiebbaren Achse 7 verbunden ist, während das Gehäuse 17 an dem halben Fahrgestell 9 befestigt ist.The deflection d can be measured by a mechanical-electrical converter with a differential transformer, the plunger piston 16 of which is rigidly connected to the displaceable axis 7, while the housing 17 is attached to the half-chassis 9.

An den Enden der Achsen 13, 14 und 15 sind starreAt the ends of the axles 13, 14 and 15 are rigid

Träger 18 befestigt, die sich im Radschatten bis zu der Schiene 1 erstrecken. Am unteren Ende jedes Trägers 18 ist ein berührungsloser Aufnehmer, z. B. ein kapazitiver Wandler, derart angebracht, daß er sich genau gegenüber derjenigen Stelle der Schiene befindet, die im allgemeinen mit dem Spurkranz des Rades in Berührung steht. Diese Anordnung ist in F i g. 3 und 4 deutlieh sichtbar. Der Träger 18 ist hier an das quadratisch* Ende 20 einer Achse angeschraubt und verläuft von dort zunächst horizontal, ist dann um das Rad herumgebogen und verläuft anschließend vertikal nach unten im Schatten des Radkranzes 21 bis zur Höhe der Innenseite des Kopfes der Schiene 1, wo er einen Aufnehmer 22 trägt.Mounted carrier 18, which extend up to the rail 1 in the wheel shadow. At the lower end of each beam 18 is a non-contact sensor, e.g. B. a capacitive converter, mounted so that it is exactly opposite that point of the rail that is generally in contact with the wheel flange stands. This arrangement is shown in FIG. 3 and 4 clearly visible. The carrier 18 is here on the square * Screwed on the end 20 of an axle and from there initially runs horizontally, is then bent around the wheel and then runs vertically downwards in the shadow of the wheel rim 21 to the level of the Inside of the head of the rail 1, where it carries a transducer 22.

Der Aufnehmer hat also eine feste Lage hinsichtlich der geometrischen Lage des Tasters und liefert ein elektrisches Signal, das einem der Abstände a, b und c in F i g. 1 entspricht.The sensor has a fixed position with regard to the geometric position of the button and supplies an electrical signal that corresponds to one of the distances a, b and c in FIG. 1 corresponds.

Damit stehen vier elektrische Signale a, b, c und d zur Verfugung, die in bekannter Weise verarbeitet werden können, um der. Meßwert F für die Gleiskrümmung nach der oben angegebenen Formel zu liefern.This means that four electrical signals a, b, c and d are available, which can be processed in a known manner in order to obtain the. To deliver measured value F for the track curvature according to the formula given above.

Die Vorrichtung kann in einfacher Weise für die Messung der Krümmung beider Schienen Anwendung finden. Ebenso ist es leicht, das Nivellement der beiden Schienen in einer Vertikalebene nach dem gleichen Prinzip zu kontrollieren.The device can easily be used to measure the curvature of both rails Find. It is also easy to level the two rails in a vertical plane according to the same Control principle.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Driving speeds sufficiently accurate Meisergeb patent claim: "This task is carried out with a device according to the

is attached ^{10 the} measurement results of the button following geometri

value.

The measuring process is accordingly divided into two parts, with the larger deviations from mechanical

see buttons are detected, while the also with

is high operational speeds with minor deviations the button can be determined from the actual rail location by the non-contact sensors. So you can take full advantage of this non-contact