Piezo-Ultraschallmotor Gleisverschiebungen mit Piezomotor überwachen

Autor / Redakteur: Steffen Arnold, Ellen-Christine Reiff / Reinhard Kluger

Bei hohen Anforderungen bieten sich heute Piezo-Ultraschallmotoren als praxisgerechte Alternative zur klassischen Gleichstrom-Schrittmotorkombination an. Ein typisches Beispiel dafür sind in der Geodäsie eingesetzte Mess-Systeme, bei denen Piezo-Ultraschallantriebe die Leistungsfähigkeit deutlich steigern. Eingesetzt wurden sie bei der Gleisüberwachung der Bahnlinie München-Salzburg während der Bauarbeiten an einem Straßentunnel.

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Messpfeiler mit Webcam und Monitoring-Sensor TM30 von Leica Geosystems Bild: ing Traunreut
Messpfeiler mit Webcam und Monitoring-Sensor TM30 von Leica Geosystems Bild: ing Traunreut
( Archiv: Vogel Business Media )

Zur Verkehrsentlastung des Stadtzentrums Traunstein wurde im Frühjahr 2009 mit dem Bau einer Ortsumfahrung begonnen. Da die neue Straße in einem Tunnel die Bahnlinie München-Salzburg unterquert, forderte die Deutsche Bahn aus Sicherheitsgründen eine permanente Überwachung der Bahnstrecke. Daraufhin wurde die ing Traunreut GmbH mit der Installation eines Monitoring-Systems zur Sicherung der Gleislage beauftragt. Hierfür geradezu prädestiniert zeigten sich die individuell kombinierbaren Mess-Sensoren von Leica Geosystems zusammen mit der passenden Software für Monitoring, Analyse und webbasierter Datenübertragung.

Technischer Fortschritt dank Piezo-Ultraschallmotoren

Eine wichtige Rolle bei der Gleisüberwachung übernehmen dabei zwei Monitoringtachymeter, die durch ihre Robustheit und Zuverlässigkeit als klassische Überwachungsinstrumente überzeugen. Lageänderungen des Gleiskörpers oder Bewegungen der Oberleitungsmasten lassen sich mit ihrer Hilfe zuverlässig erfassen. Um für zukünftige Monitoringaufgaben mit ähnlichen oder höheren Anforderungen noch besser gerüstet zu sein, entschloss sich ing Traunreut, während des Projektes den neuen Monitoring-Sensor Leica TM30 zu testen, der mit neuartigen Piezo-Antrieben ausgestattet ist. Die daraus resultierenden Vorteile überzeugen: Die Drehgeschwindigkeit des Tachymeters hat sich auf ca. 200 gon/s erhöht, und gemessen wird jetzt nahezu geräuschlos, weil Untersetzungsgetriebe unnötig sind. Die hohe Geschwindigkeit ermöglicht einen kürzeren Zeitabstand zwischen den Messzyklen. Darüber hinaus unterstützen die Antriebe eine sehr hohe Winkelgenauigkeit bis zu 0,5“. Die winzig kleinen Schrittgrößen erlauben hochgenaue Messungen, wie sie im Monitoring erforderlich sind.

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Die in der Totalstation eingesetzten Piezo-Ultraschallantriebe wurden von der Karlsruher Firma PI (Physik Instrumente) entwickelt. Sie sind selbsthemmend, d.h., sie erzeugen auch im stromlosen Zustand hohe Haltekräfte und damit höchste Winkelstabilität, die sowohl horizontal als auch vertikal eindeutige Ergebnisse mit der geforderten Genauigkeit liefert. Im Gegensatz zu Kombinationen aus Untersetzungsgetrieben und Gleichstrom- bzw. Schrittmotoren arbeiten sie wartungsfrei, sind auch unter den im rauen Außeneinsatz üblichen Umgebungsbedingungen zuverlässig und beanspruchen vergleichsweise wenig Einbauplatz.

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