DE602490C

DE602490C - Vorrichtung zur fortlaufenden Messung der Kruemmung von Eisenbahngeleisen

Info

Publication number: DE602490C
Application number: DEA66261D
Authority: DE
Original assignee: ALFRED J AMSLER
Current assignee: ALFRED J AMSLER
Priority date: 1932-06-14
Filing date: 1932-06-14
Publication date: 1934-09-10
Also published as: FR739031A

Description

Bekannt sind Vorrichtungen zur fortlaufenden Messung der Krümmung von Eisenbahngeleisen mittels Taster, welche an einem Schienenfahrzeug vorgesehen sind und während der Fahrt die Schiene berühren, bei welchen drei Taster ein in der Krümmung eingeschriebenes gleichschenkliges Dreieck bilden, dessen Höhe die Pfeilhöhe des zugehörigen Bogenstückes darstellt und somit ein Maß für die Bogenkrümmung gibt.

Diesen bekannten Meßvorrichtungen gegenüber unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand dadurch, daß zwei um ihre Mitten an einem Verbindungsglied durch das Fahrzeug dargestellte Sehne schwenkbare Tasterpaare vorgesehen sind, deren Einstellung zu dem Verbindungsglied zur Messung und mechanischen Aufzeichnung des von der Verbindungslinie beider Taster eines Tasterao paares und dem Verbindungsglied der Tasterpaare gebildeten, dem Krümmungsmaß entsprechenden Winkels dient. Hierdurch wird erreicht, daß der mittlere, unter Umständen schwer erreichbare Meßpunkt an der Schiene fortfallen kann. Da ferner die beiden gleichen Dreieckseiten und die Grundseite des eingeschriebenen gleichschenkligen Dreiecks nicht mehr wie bei den bekannten Vorrichtungen materiell verwirklicht sein müssen, so wird die Vorrichtung sehr leicht und vermag den rasch hintereinander folgenden Krümmungsänderungen augenblicklich zu folgen und diese getreu wiederzugeben.

In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dar- gestellt, und zwar zeigt

Fig. ι schematisch eine erste,

Fig. 2 eine zweite Ausführung der Vorrichtung,

Fig. 3 schematisch Teile der Vorrichtung.

Es sei zunächst aligenommen, daß die Kurve ein Kreisbogen sei. Auf dem Fahrzeug, das auf dem Geleise fährt, sind an der einen Schiene zwei gleiche «Tasterpaare P Q und R S so angeordnet, daß ihre Mitten A B eine unveränderliche Entfernung voneinander A B = 2 χ d haben und die Taster eines Paares einen unveränderlichen Abstand (P Q = RS = a) aufweisen.

Es sei α der Winkel zwischen Sehne P Q und der Verbindungslinie AB, OCM die Symmetrieachse der Vorrichtung, A 0 die Mittelsenkrechte zur Tasterverbindungslinie P Q und O der Krümmungsmittelpunkt. Infolge der geringen Krümmung der Schiene in Eisenbahnkurven fällt die Tasterverbindungslinie P Q praktisch zusammen mit der Tangente an den Schienenbogen in A, und es

kann mit großer Annäherung die Strecke AO z=. Krümmungsradius R angenommen werden.
Aus der Fig. ι ergibt" sich

Krümmung

smo

Der Sinus des Winkels α zwischen Tangente, d. h. Tasterverbindungslinie P Q und ίο Sehne AB, ist somit, da d 1= Konstante, ein Maß für die Schienenkrümmung.

Die Beziehung -5- = —-τ— setzt voraus,

daß die Geleisekurve ein Kreisbogen mit konstantem Radius ist. In Wirklichkeit ist diese Voraussetzung nicht erfüllt. Bei Ausfahrt von einer Kurve in die gerade Strecke läuft das vorausgehende Drehgestell schon im geraden Geleise, während das hintere, in dessen Nähe die Taster P Q angeordnet sind, noch auf dem kreisförmigen Kurvenbogen läuft, so daß das KurvenstückAMB kein Kreisbogen mehr ist. Trotzdem zeigt der Winkel α eine scheinbare Krümmung an. Andererseits weist derjenige Schienenstrang, an welchen die beiden Taster angedrückt werden, infolge Schienenverbiegung, Abnützung durch den Verkehr usw. selbst in der kreisförmigen Kurve örtliche Abweichungen von der genauen Kreisform auf. Somit zeigt der Winkel a die Abweichungen der scheinbaren örtlichen Krüm-■'■ mung an der Stelle, wo die Taster anliegen, sei es durch Übergang in die gerade Strecke, sei es durch Schienenfehler, gegenüber der mittleren Krümmung des als Kreisbogen gedachten ganzen Kurvenstückes A M B, entsprechend a = Konstante, an.

Ein weiterer technischer Fortschritt kann beim Erfindungsgegenstand dadurch erzielt werden, daß zur Messung und Aufzeichnung des AVinkels α nur ein einziges Tasterpaar verwendet wird. Werden nämlich die beiden Tasterpaare symmetrisch zur Fahrzeugmitte angeordnet, so kann das zweite Tasterpaar RS überhaupt fortfallen. Hat das Schienenfahrzeug zwei Drehgestelle, so beschreiben die Drehzapfen GH (Fig. 2) beider Drehgestelle die Mittellinie GTH des Geleises. Das gleiche ist der Fall bei einem nur zweiachsigen Fahrzeug; G und H sind dann die . Mitten der beiden Radachsen. PQRS und GTH sind daher immer konzentrische Kreisbögen, und das zweite Tasterpaar R S ist das Spiegelbild des ersten Paares P Q in bezug auf die Fahrzeugmitte CMT. Das zweite Tasterpaar R S braucht also nur ein gedachtes zu sein und kann in Wirklichkeit weggelassen werden. Der für die Krümmung maßgebende Winkel α wird dann zwischen Tasterverbindungslinie P Q und Parallele A B zur Fahrzeuglängsachse oder, was auf dasselbe hinausläuft, zwischen Tasterverbindungslinie P Q und Fahrzeuglängsachse G H gemessen.

Der der Krümmung proportionale sin α kann auf folgende Art fortlaufend gebildet werden (Fig. 2) : D E seien zwei feste Punkte der Längsachse des Fahrzeugkastens; ihr gegenseitiger Abstand, welcher von dem Tasterabstand P Q ==a verschieden sein kann, sei D E = b, und es seien X₁ und x« ihre senkrechten Abstände von der Tasterverbindungslinie P Q.

Aus der Ähnlichkeit der Dreiecke OAC und DEF folgt dann

EF χ_Λ —

sin a = -=r=r =

DE

und daraus

Krümmung — = -

^ö R bxä

X₁	b	X₂
	—
X₁

Wegen der Kleinheit des Winkels α (a=max 4¹J₂ ⁰ bei Normalspurbahnen) ist es praktisch ohne Einfluß, ob X₁, X₂ senkrecht zur Fahrzeugachse G H statt senkrecht zu der Tasterverbindungslinie P Q gemessen werden (cos α S^ ι).

Zur fortlaufenden mechanischen Bestimmung der algebraischen Differenz X₁ — X₂ können verschiedene bekannte differenzbildende Vorrichtungen verwendet werden. In Fig. 3 ist schematisch eine der möglichen Anordnungen, welche auf der Bildung des

algebraischen Mittelwertes ■ — mittels _g5

eines Flaschenzuges beruht, dargestellt.

In dieser Fig. 3 stellt 1 den Schienenstrang dar, dessen Krümmung aufgezeichnet werden soll, 2 das Bezugssystem (Verbindungssehne bzw. Fahrzeuglängsachse), von welchem aus die Abstände X₁, x₂ gemessen werden. An irgendwelchen Punkten 3 und 4 der beiden Taster P und Q sind die Enden S und 6 einer endlosen Schnur angehängt. Der Zug 5 geht direkt zur Flaschenzugrolle 9; der Zug 6 erfährt zunächst eine Bewegungsumkehr über den am System 2 befestigten Rollen 7 und 8 und wird von dort zur Flaschenzugrolle 9 geführt.

An der Flaschenzugrolle 9 ist eine Schnur 10 angehängt, welche durch eine am Bezugssystem 2 befestigte Rückziehfeder 11 gespannt gehalten wird. Die Schnur 10 trägt den Schreibstift 12, der auf der ebenfalls vom System 2 getragenen Registriertrommel 13 schreibt.

Infolge der gewählten Rollenanordnung gibt der Schreibstift 12 keine Aufzeichnung, wenn die Tasterverbindungslinie P Q der Bezugsachse 2 parallel verschoben wird

(X₁ — X₂ = O), er zeichnet dagegen eine Ordinate s =

x,

auf, sobald die beiden

Taster P Q nicht gleich weit von der Achse 2 abstehen.

Die Taster P und Q können anstatt am Fahrzeug selbst entweder an ein besonderes Fahrgestell oder dann am Drehgestell selber befestigt werden; im letzten Fall muß aber vermittels passender Differentialvorrichtungen der Einfluß der Drehgestelldrehung aus der übertragenen Differenz X₁ — X₂ ausgeschaltet werden.

Zur Ermittlung der Krümmung einer Schiene in einer Geleisekurve dienen zwei Tasterpaare oder zwei Taster, die in einer gewissen Entfernung voneinander diese Schiene berühren; zur Ermittlung der Krümmung der anderen Schiene sind zwei weitere Tasterpaare oder Taster (ein Tasterpaar) erforderlich, die sich ebenfalls in bestimmter Entfernung voneinander an diese Schiene anlegen. Von zwei einander gegenüberliegenden Tasterpaaren kann zudem je ein Taster in bekannter Weise zur Ermittlung der Spurweite benutzt werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Vorrichtung zur fortlaufenden Messung der Krümmung von Eisenbahngeleisen mittels Taster, welche an einem Schienenfahrzeug vorgesehen sind und während der Fahrt die Schiene berühren, dadurch gekennzeichnet, daß zwei um ihre Mitten (AB) an einem Verbindungsglied (c) schwenkbare Tasterpaare (P Q, R S) vorgesehen sind, deren Einstellung zu dem Verbindungsglied (c) zur Messung und zur Aufzeichnung des von der Verbindungslinie (a) der Taster jedes Tasterpaares (P Q, RS} und dem Verbindungsglied (c) eingeschlossenen, dem Krümmungsmaß entsprechenden Winkels (α) dient.
2. Vorrichtung zur fortlaufenden Messung der Krümmung von Eisenbahngeleisen mittels Taster, welche an einem Schienenfahrzeug vorgesehen sind und während der Fahrt die Schiene berühren, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein um seine Mitte (A) am Fahrzeug schwenkbares Tasterpaar (P Q) vorgesehen ist, dessen Einstellung zu einer Parallelen (A B) zu der Fahrzeuglängsachse zur Messung und Aufzeichnung des von der Verbindungslinie (a) der Taster des Tasterpaares (P Q) und der Parallelen (A B) zur Fahrzeuglängsachse eingeschlossenen, dem Krümmungsmaß entsprechenden Winkels (α) dient.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufzeichnung des* dem Krümmungsmaß entsprechenden Winkels (α) ein die ■ Taster (P Q) verbindendes Seil (5, 6) vorgesehen ist, das über feste Rollen (7, 8) und eine mit dem Schreibstift (12) verbundene federnde Rolle (9) geführt ist, die sich entsprechend dem Unterschied der Abstände der Taster (P Q) eines Tasterpaares von dem Verbindungsglied (c) oder von der Fahrzeuglängsachse bewegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Taster (P Q) anstatt am Fahrzeugkasten am Drehgestell oder an einem besonderen Fahrgestell angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen