AT521765B1 - Stopfaggregat und Verfahren zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Stopfaggregat (1) zum Unterstopfen von Schwellen (5) eines Gleises, mit einem auf einem Aggregatrahmen (2) absenkbar gelagerten Werkzeugträger (6), auf dem zwei Schwenkhebel (11) mit Stopfwerkzeugen (15) zueinander beistellbar und mit einer Schwingung beaufschlagbar um eine jeweilige Schwenkachse (12) drehbar gelagert sind, wobei zumindest einem Schwenkhebel (11) einen Sensor (16) zur Erfassung eines Schwenkwinkels einer Schwenkbewegung (21) um die zugehörige Schwenkachse (12) zugeordnet ist. Dabei ist der Sensor (16) mehrteilig ausgeführt, wobei ein erster Sensorteil (18) am Werkzeugträger (6) befestigt ist und wobei ein zweiter Sensorteil (19) am Schwenkhebel (11) befestigt ist. Auf diese Weise werden sensible Sensorkomponenten im ersten Sensorteil (18) abgeschwächten Belastungen ausgesetzt, weil der Werkzeugträger (6) während eines Stopfvorgangs nur eine Absenk- bzw. Hebebewegung (7) vollführt.
Description
STOPFAGGREGAT UND VERFAHREN ZUM UNTERSTOPFEN VON SCHWELLEN EINES GLEISES
GEBIET DER TECHNIK
[0001] Die Erfindung betrifft ein Stopfaggregat zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises, mit einem auf einem Aggregatrahmen absenkbar gelagerten Werkzeugträger, auf dem zwei Schwenkhebel mit Stopfwerkzeugen zueinander beistellbar und mit einer Schwingung beaufschlagbar um eine jeweilige Schwenkachse drehbar gelagert sind, wobei zumindest einem Schwenkhebel einen Sensor zur Erfassung eines Schwenkwinkels einer Schwenkbewegung um die zugehörige Schwenkachse zugeordnet ist. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben des Stopfaggregats.
STAND DER TECHNIK
[0002] Zur Wiederherstellung bzw. Erhaltung einer vorgegebenen Gleislage werden Gleise mit Schotterbettung regelmäßig mittels einer Stopfmaschine bearbeitet. Dabei befährt die Stopfmaschine das Gleis und hebt den aus Schwellen und Schienen gebildeten Gleisrost mittels eines Hebe- /Richtaggregats auf ein Sollniveau. Eine Fixierung der neuen Gleislage erfolgt durch Unterstopfen der Schwellen mittels eines Stopfaggregats. Beim Stopfvorgang dringen mit einer Schwingung beaufschlagte Stopfwerkzeuge (Stopfpickel) zwischen den Schwellen in das Schotterbett ein und verdichten den Schotter unterhalb der jeweiligen Schwelle, indem gegenüberliegende Stopfwerkzeuge zueinander beigestellt werden. Die Beistellbewegungen und die überlagerten Schwingungsbewegungen folgen dabei einem optimierten Bewegungsmuster, um bestmögliche Verdichtungsresultate des Schotterbetts zu erzielen. Beispielsweise hat sich eine Schwingungsfrequenz von 35 Hz während eines Beistellvorgangs als optimal erwiesen. Für eine exakte Bewegungssteuerung ist es deshalb sinnvoll, laufend eine aktuelle Stopfwerkzeugposition an eine Steuerungseinrichtung rückzumelden, um bei Abweichungen vom optimierten Bewegungsmuster nachregeln zu können.
[0003] Aus der AT 518 025 A1 ist ein Stopfaggregat bekannt, das zwei gegenüberliegende Schwenkhebel mit daran befestigten Stopfwerkzeugen umfasst. Die Schwenkhebel sind dabei auf einem absenkbaren Werkzeugträger drehbar um eine jeweilige Schwenkachse gelagert und mit einem Beistellantrieb sowie einem Schwingungsantrieb gekoppelt. Die Ermittlung der aktuellen Position des jeweiligen Stopfwerkzeugs erfolgt durch eine Bestimmung der Winkellage des zugehörigen Schwenkhebels mittels eines in der Schwenkachse angeordneten Winkelsensors. Dabei besteht der Nachteil, dass der Winkelsensor hohen Schwingungsbelastungen ausgesetzt ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Stopfaggregat der eingangs genannten Art eine verbesserte Erfassung der jeweiligen Stopfwerkzeugposition anzugeben. Zudem soll ein Verfahren zum Betreiben des verbesserten Stopfaggregats beschrieben werden.
[0005] Erfindungsgemäß werden diese Aufgabe gelöst durch ein Stopfaggregat gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 14. Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.
[0006] Dabei ist vorgesehen, dass der Sensor mehrteilig ausgeführt ist, dass ein erster Sensorteil am Werkzeugträger befestigt ist und dass ein zweiter Sensorteil am Schwenkhebel befestigt ist. Auf diese Weise werden sensible Sensorkomponenten im ersten Sensorteil abgeschwächten Belastungen ausgesetzt, weil der Werkzeugträger während eines Stopfvorgangs nur eine Absenkbzw. Hebebewegung vollführt. Lediglich der zweite Sensorteil bewegt sich mit dem zugeordneten Schwenkhebel und ist den Schwingungs- und Beistellbelastungen ausgesetzt. Insgesamt wird
damit die Standzeit des Sensors gegenüber bekannten Lösungen erhöht.
[0007] In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst der ersten Sensorteil aktive elektronische Komponenten und der zweite Sensorteil umfasst lediglich passive Komponenten ohne jegliche Stromversortung. Durch diese Maßnahme besteht keine Notwendigkeit, ein Versorgungskabel zu den schwingungsbelasteten Schwenkhebeln zu führen. Somit besteht keine Gefahr eines Kabelbruchs infolge hoher mechanischer Belastungen.
[0008] Günstigerweise umfasst der erste Sensorteil als aktive Komponente einen Magnetsensor und der zweite Sensorteil umfasst als passive Komponente einen Permanentmagnet. Mit dieser Anordnung ist eine sehr genaue Erfassung einer Winkellage des jeweiligen Schwenkhebels sichergestellt.
[0009] Eine weitere Verbesserung des Stopfaggregats wird erreicht, indem der erste Sensorteil einen Bewegungssensor umfasst. Auf diese Weise sind mittels des Sensors neben den Beistellund Schwingungsbewegungen auch die Absenk- und Hebebewegungen der Stopfwerkzeuge bzw. des Werkzeugträgers erfassbar. Der Sensor liefert alle Messsignale, die für eine durchgehende Bewegungsüberwachung des Stopfaggregats erforderlich sind.
[0010] Dabei ist es günstig, wenn der Bewegungssensor als integrierter Bauteil aufgebaut ist. Das erlaubt eine platzsparende Einbindung in die konstruktive Struktur des Sensors und eine einfache Verarbeitung der generierten Bewegungsdaten.
[0011] Für eine umfassende Lage- und Positionsbestimmung ist.es von Vorteil, wenn der Bewegungssensor drei Beschleunigungssensoren und drei Gyroskope umfasst. Es sind damit alle möglichen Bewegungen im dreidimensionalen Raum erfassbar. Auch seitliche Bewegungen des Stopfaggregats oder Drehungen um eine Hochachse werden erfasst, um Steuerungsvorgaben anzupassen oder den Ablauf eines Stopfvorgangs zu dokumentieren.
[0012] Vorteilhafterweise umfasst der erste Sensorteil einen Mikrocontroller. Mittels des Mikrocontrollers werden Daten bereits im Sensor zusammengeführt bzw. vorab ausgewertet. Damit ist die Möglichkeit geschaffen, die Aufbereitung der ausgegebenen Messdaten bzw. Messsignale an eine Eingangsschnittstelle einer Steuerungseinrichtung abzupassen.
[0013] Bei einer besonders robusten Ausführung des Sensors weist der erste Sensorteil eine Leiterplatte auf, die in einem abgedichteten Gehäuse angeordnet und mit einem Schutzmedium vergossen ist. Damit ist sichergestellt, dass eventuell auf den Werkzeugträger übertragene Vibrationen ohne Auswirkungen auf den ersten Sensorteil bleiben.
[0014] Dabei ist es vorteilhaft, wenn auf der Leiterplatte eine serielle Schnittstelle angeordnet ist. Diese kann genutzt werden, um den Sensor vor seinem Einsatz und gegebenenfalls vor einem Vergießen der Leiterplatte zu programmieren bzw. zu konfigurieren. Günstigerweise weist die serielle Schnittstelle Steckkontakte zum Anschließen eines Datenkabels auf.
[0015] Zudem ist es von Vorteil, wenn der erste Sensorteil eine Bus-Schnittstelle, insbesondere eine CAN-Schnittstelle aufweist. Diese Schnittstelle kann zum Datenaustausch mit einer Steuerungseinrichtung verwendet werden. Zudem kann auch diese Schnittstelle zum Programmieren bzw. Konfigurieren des Sensors eingerichtet sein.
[0016] Die Bus-Schnittstelle ist sinnvollerweise mit einem Bus-Kabel verbunden, das durch eine abgedichtete Durchführung aus einem Gehäuse des ersten Sensorteils geführt ist. Auch diese Maßnahme minimiert die Gefahr einer Sensorbeschädigung infolge mechanischer Belastungen oder durch ungünstige Umgebungseinflüsse wie Nässe, Staub etc.
[0017] Bei einer weiteren Verbesserung umfasst der erste Sensorteil einen Temperatursensor. Damit besteht die Möglichkeit, die Ansteuerung des Stopfaggregats an temperaturbedingt ungünstige Betriebsbedingungen anzupassen. Beispielweise erfolgt bei Frost ein Absenkvorgang in das Schotterbett mit einer höheren Schwingungsfrequenz der Stopfwerkzeuge.
[0018] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben des beschriebenen Stopfaggregats sieht vor, dass einer Steuerungseinrichtung Messdaten bzw. Messsignale des Sensors übermit-
telt werden und dass wenigstens ein Antrieb des Stopfaggregats mittels der Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit der Messdaten bzw. Messsignale angesteuert wird. Abweichungen von einem optimalen Bewegungsmuster werden sofort erkannt und führen zu einer Anpassung von Steuerungssignalen, um störenden Einflüssen bzw. ungünstigen Betriebsbedingungen entgegenzuwirken.
[0019] Zudem ist es von Vorteil, wenn bei einem Kalibriervorgang des Sensors das Stopfaggregat in angehobenem Zustand mit vorgegebenen Bewegungsabläufen betrieben wird. Die Bewegungen finden in diesem Kalibriermodus ohne Beeinflussung durch äußere Einflüsse in einer definierten Weise statt, sodass die vom Sensor gelieferten Messdaten bzw. Messsignale mit den erwartbaren Ergebnisse abgestimmt werden können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0020] Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
[0021] Fig. 1 Seitenansicht eines Stopfaggregats [0022] Fig. 2 Anordnung des Sensors am Werkzeugträger und an einem Schwenkhebel [0023] Fig. 3 Aufsicht des ersten Sensorteils ohne Deckel
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
[0024] Das in Fig. 1 dargestellte Stopfaggregat 1 umfasst einen Aggregatrahmen 2, der an einem Maschinenrahmen einer nicht näher beschriebenen Gleisbaumaschine befestigt ist. Im gezeigten Beispiel ist die Befestigung über zwei Führungen 3 zum lateralen Verschieben des Stopfaggregats 1 gegenüber dem Maschinenrahmen ausgeführt. Zudem kann der Aggregatrahmen 2 drehbar um eine vertikale Drehachse am Maschinenrahmen befestigt sein, um bei Bedarf eine Anpassung der Stopfaggregatposition an eine schräg in einem Schotterbett 4 liegende Schwelle 5 eines Gleises zu ermöglichen.
[0025] Im Aggregatrahmen 2 ist ein Werkzeugträger 6 absenkbar geführt, wobei eine Absenkbzw. Hebebewegung mittels eines zugeordneten Hebeantriebs 8 erfolgt. Am Werkzeugträger 6 ist ein Schwingungsantrieb 9 angeordnet, an den zwei Beistellantriebe 10 angeschlossen sind. Jeder Beistellantrieb 10 ist mit einem Schwenkhebel 11 verbunden. Beide Schwenkhebel 11 sind zueinander um eine jeweils horizontale Schwenkachse 12 bewegbar am Werkzeugträger 6 gelagert.
[0026] Als Schwingungsantrieb 9 kommt beispielsweise ein rotierender Exzenterantrieb zum Einsatz, wobei eine Exzentrizität eine Schwingungsamplitude vergibt und einstellbar sein kann. Eine Umdrehungsgeschwindigkeit bestimmt die Schwingungsfrequenz. Der jeweilige Beistellantrieb 10 ist als Hydraulikzylinder ausgebildet und überträgt die vom Schwingungsantrieb 9 erzeugten Schwingungen auf die Schwenkhebel 11. Zudem beaufschlagt der jeweilige Beistellantrieb 10 den zugeordneten Schwenkhebel 11 während eines Stopfvorgangs mit einer Bestellkraft. Beim Verdichten des Schotterbetts 4 ist somit einer Beistellbewegung 13 eine Schwingungsbewegung 14 überlagert. Alternativ zur gezeigten Variante kann jeder Bestellantrieb 10 mit einem Schwingungsantrieb 9 gemeinsam als Hydraulikzylinder ausgebildet sein. Ein Zylinderkolben führt dann sowohl die Beistellbewegung 13 als auch die Schwingungsbewegung 14 aus.
[0027] Am unteren Ende des jeweiligen Schwenkhebels 11 ist ein Stopfwerkzeug 15 (Stopfpickel) angeordnet. Die Stopfwerkzeuge 15 dringen während eines Stopfvorgangs bis unter eine Schwellenunterkante in das Schotterbett 4 ein und verdichten den Schotter unter der betreffenden Schwelle 5. Fig. 1 zeigt das Stopfaggregat 1 während einer solchen Phase des Stopfvorgangs. Im Anschluss daran werden die Stopfwerkzeuge 15 rückgestellt und aus dem Schotterbett 4 gehoben. Das Stopfaggregat 1 wird zur nächsten Schwelle 5 bewegt und der Stopfvorgang beginnt erneut. Während des Rückstellen, Hochhebens und Weiterbewegens kann die Schwingungsbewegung 14 abgestellt werden. Beim Eindringen in das Schotterbett 4 ist hingegen eine Schwingungsbewegung 14 mit höherer Frequenz als beim Beistellen sinnvoll, um den Eindringwider-
stand zu reduzieren.
[0028] Die beschriebenen Bewegungsabläufe folgen einem optimierten Bewegungsmuster. Um Bewegungsabweichungen zu erkennen und frühzeitig gegensteuern zu können, ist das Stopfaggregat 1 mit mindestens einem Sensoren 16 zur Erfassung von Bewegungen ausgestattet. Dieser liefert Messdaten bzw. Messsignale an eine Steuerungseinrichtung 17, die zur Ansteuerung des Stopfaggregats 1 eingerichtet ist. Im Ausführungsbeispiel ist jedem Schwenkhebel 11 ein Sensor 16 zugeordnet.
[0029] Die Anordnung eines Sensors 16 ist in Fig. 2 ersichtlich. Der Sensor 16 umfasst einen ersten Sensorteil 18, der am Werkzeugträger 6 befestigt ist. Davon physisch getrennt ist ein zweiter Sensorteil 19 am zugeordneten Schwenkhebel 11 befestigt. Zwischen erstem Sensorteil 18 und zweitem Sensorteil 19 besteht ein Luftspalt 20 von wenigen Millimetern, idealerweise 56mm. Beispielsweise ist der zweite Sensorteil 18 an einer Außenfläche des zugeordneten Schwenkhebels 11 im Bereich der Schwenkachse 12 angeordnet, sodass er reine Schwenkbewegungen 21 um die betreffende Schwenkachse 12 ausführt. Der erste Sensorteil 18 ist dem zweiten Sensorteil 19 gegenüberliegend angeordnet. Schwenkbewegungen 21 führen den zweiten Schwenkteil 19 am ersten Schwenkteil 18 vorbei, ohne den Abstand im Luftspalt 20 zu verändern.
[0030] Als aktive elektronische Komponente umfasst der erste Sensorteil 18 einen Magnetsensor 22, der dem zweiten Sensorteil 19 zugewandt ist. Der zweite Sensorteil 19 umfasst als passive Komponente einen Permanentmagnet 23, (Diametral-Magnet). Dessen Nord-Süd-Ausrichtung verläuft in Richtung der Schwenkbewegungen 21 des zugeordneten Schwenkhebels 11. Dabei erstreckt sich der Permanentmagnet 23 über einen maximalen Schwenkbereich des Schwenkhebels 11 (z.B. max. 22°) am vorliegenden Befestigungsort des Permanentmagneten 23. Somit bleibt eine Fläche des Permanentmagneten 23 über den gesamten Schwenkbereich hinweg dem Magnetsensor 22 zugewandt.
[0031] Der Magnetsensor 22 erfasst die Orientierung des mittels des Magneten 23 erzeugten Magnetfeldes und berechnet daraus eine momentane Winkelstellung des Magneten 23 bzw. des Schwenkhebels 11 bezüglich des Magnetsensors 22. Dabei wird eine Winkel-Nullstellung in einem Konfigurationsmodus über ein Konfigurationsmenü vorgegeben. Zudem erfolgt bei einer seitlichen Magnetmontage die Eingabe eines entsprechenden Linearisierungsfaktors.
[0032] In einer anderen Variante der Erfindung umfasst der ersten Sensorteil 18 einen Strichcodescanner und der zweite Sensorteil 19 ist mit einem Strichcode versehen. Eine Schwenkbewegung 21 des Schwenkhebels 11 bewirkt, dass sich der Strichcode gegenüber dem Strichcodescanner verschiebt.
[0033] Aus einem mittels des Sensors 16 gemessenen Winkelsignals wird die tatsächliche Schwingungsfrequenz der Stopfwerkzeuge 15 bestimmt. Dabei sind im Wesentlichen drei Abschnitte eines Stopfzyklus zu unterscheiden. Während eines Absenkvorgangs wird eine Schwingungsfrequenz von ca. 45Hz vorgegeben. Während eines Bestellvorgangs erfolgt eine Verringerung auf 35Hz. Beim Anheben und Weiterbewegen des Stopfaggregats 1 wird die Schwingung ausgesetzt oder weiter reduziert (z.B. auf 20Hz). Mittels des Sensors 16 werden diese Schwingungswerte durchgehend überprüft, um bei Abweichungen Ansteuerungsänderungen des Stopfaggregats 1 vorzunehmen.
[0034] Fig. 3 zeigt den ersten Sensorteil 18 mit dem Magnetsensor 22 im Detail. Der Magnetsensor 22 ist als integriertes Bauteil ausgebildet und gemeinsam mit einem Mikrocontroller 24 auf einer Leiterplatte 25 angeordnet. Zusätzlich ist auf der Leiterplatte 25 ein Bewegungssensor 26 angeordnet. Dieser dient zur Erfassung aller zusätzlichen Bewegungen des Stopfaggregats 1. Vornehmlich ist das die Absenk- bzw. Hebebewegung 7 des Werkzeugträgers 6 samt der Schwenkhebel 11 und der Stopfwerkzeuge 15. Aber auch eine laterale Bewegung, eine Vorwärtsbewegung oder eine Drehbewegung des Stopfaggregats 1 werden mit diesem Bewegungssensor 26 erfasst.
[0035] Vorteilhafterweise ist auch der Bewegungssensor 26 als integriertes Bauteil ausgebildet und umfasst drei Beschleunigungssensoren sowie drei Gyroskope. Der Bewegungssensor 26
umfasst einen DMP (Digital Motion Processor) und programmierbare digitale Tiefpassfilter zur Vorverarbeitung der erfassten Daten. Fig. 3 zeigt eine bespielhafte Achsorientierung des Bewegungssensors 26. Die positiven Drehrichtungen ergeben sich dabei gemäß der Rechtsschraubenregel. Eine jeweilige Beschleunigungsmessung erfolgt entlang der x-, y- und z-Achse. Sinnvollerweise sind für den Messbereich mehreren Stufen einstellbar (z.B. +2g, 4g, 8g, 16g). Winkelgeschwindigkeiten werden um die x-, y- und z-Achse gemessen. Auch bei diesen Messwerten ist die Einstellbarkeit verschiedener Messbereich sinnvoll (z.B. +250, 500, 1000, 2000dps).
[0036] Des Weiteren sind auf der Leiterplatte 25 Steckkontakte einer seriellen Schnittstelle 27 angeordnet (z.B. RS-232). An diese Steckkontakte ist ein Datenkabel anschließbar, um den Sensor mittels eines Computers zu. programmieren bzw. zu konfigurieren. Dabei ist ein geeignetes Protokoll vorgesehen, wobei der Sensor 16 mittels eines entsprechenden Startkommandos in einen Konfigurationsmodus versetzt wird. Nach einer Konfiguration erfolgt mit einem Endkommando eine Rückkehr in einen Betriebsmodus.
[0037] Zusätzlich ist auf der Leiterplatte 25 eine Bus-Schnittstelle 28 angeordnet. Über Löt- oder Schraubkontakte ist an diese Bus-Schnittstelle 28 ein Bus- Kabel angeschlossen, das über eine Gehäusedurchführung nach außen geführt ist. Uber diese Bus-Schnittstelle 28 erfolgt eine Datenkommunikation mit der Steuerungseinrichtung 17. Auch eine Programmierung oder Neukonfiguration des Sensors 16 ist über diese Bus-Schnittstelle 28 möglich. Es handelt sich vorteilhafterweise um einen CAN-Schnittstelle, um die Einbindung in einen bestehenden CAN-Bus einer Gleisbaumaschine zu ermöglichen. Dabei kann über externe Tools (CAN-Viewer) kontrolliert werden, ob die CAN-Schnittstelle funktioniert.
[0038] Alle Sensorwerte können getrennt voneinander und in unterschiedlichen zeitlichen Interwallen an der Bus-Schnittstelle ausgegeben werden. Dabei erfolgt die Ausgabe von digitalisierten Messdaten mit einer Refreshrate, die weit über den vorgegebenen Schwingungsfrequenzen der Stopfwerkzeuge 15 liegt. Optional ist der Sensor 16 auch zur Ausgabe von analogen Messsignalen eingerichtet. Beispielsweise wird ein jeweiliger Messwert als ein Spannungswert zwischen 0 und 10 Volt ausgegeben, wobei auch hier eine ausreichend hohe Refreshrate vorliegt (z.B. 1kHz).
[0039] Günstigerweise ist das Bus-Kabel 29 gemeinsam mit einer Versorgungsleitung zur Stromversorgung des ersten Sensorteils 18 durch die abgedichtete Gehäusedurchführung geführt. Uber diese Leitung ist der erste Sensorteil 18 beispielsweise an ein Gleichstrom-Bordnetz (z.B. 24V DC) einer Gleisbaumaschine angeschlossen. Es kann auch ein mehrpoliges kombiniertes Versorgungs- und Interfacekabel vorgesehen sein.
[0040] Die Leiterplatte 25 mit den darauf angeordneten Bauteilen 22, 24, 26, 27, 28 st in einem Gehäuse 30 untergebracht. Ein mittels Schraubverbindungen angebrachter Deckel 31 verschließt das Gehäuse 30 dicht ab. Beispielsweise sind im Dichtungsspalt des Deckels und in der Gehäusedurchführung für das Bus-Kabel 29 geeignete Gummidichtungen angebracht.
[0041] Zudem ist es sinnvoll, das Gehäuse vor dem Verschließen mit einem Gießharz auszufüllen. Auf diese Weise werden die Leiterplatte 25 und die elektronischen Bauteile 22, 24, 26, 27, 28 des ersten Sensorteils 18 zusätzlich gegen Feuchtigkeit, Staub und Vibrationen geschützt.
[0042] Ein optional auf der Leiterplatte 25 angeordnete Temperatursensor 32 wird genutzt, um Temperaturmessungen durchzuführen und bei geänderten Bedingungen die Ansteuerung des Stopfaggregats 1 anzupassen. Dabei ist gegebenenfalls die Wärmeabgabe der elektronischen Bauteile 22, 24, 26, 27, 28 zu berücksichtigen. Insbesondere bei komplett vergossener Leiterplatte !5 kann es infolge einer beeinträchtigten Wärmeabfuhr sinnvoll sein, einen Offset der Temperatur mit einzuberechnen.
[0043] Eine weitere vorteilhafte Erweiterung des Sensors 16 betrifft Anzeigeelemente 33. Beispielsweise sind auf der Leiterplatte 25 verschiedenen LED angeordnet, die durch abgedichtete Ausnehmungen des Gehäuses 30 sichtbar sind. Uber diese LED wird angezeigt, ob der Sensor 6 im normalen Betriebsmodus, im Konfigurationsmodus oder in einem Störbetrieb läuft. Es kann auch eine getrennte Anzeigeeinrichtung vorgesehen sein, die über ein Kabel mit dem Sensor 16 verbunden ist.
[0044] Die diversen Sensoren 22, 26, 32 und die Anzeigeelemente 33 sind über Leiterbahnen der Leiterplatte 25 an den Mikrocontroller 24 angeschlossen. Der Mikrocontroller 24 liest die angeschlossenen Sensoren 22, 26, 32 aus und führt eine Vorverarbeitung der Messergebnisse durch.
Claims (15)
1. Stopfaggregat (1) zum Unterstopfen von Schwellen (5) eines Gleises, mit einem auf einem Aggregatrahmen (2) absenkbar gelagerten Werkzeugträger (6), auf dem zwei Schwenkhebel (11) mit Stopfwerkzeugen (15) zueinander beistellbar und mit einer Schwingung beaufschlagbar um eine jeweilige Schwenkachse (12) drehbar gelagert sind, wobei zumindest einem Schwenkhebel (11) einen Sensor (16) zur Erfassung eines Schwenkwinkels einer Schwenkbewegung (21) um die zugehörige Schwenkachse (12) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (16) mehrteilig ausgeführt ist, dass ein erster Sensorteil (18) am Werkzeugträger (6) befestigt ist und dass ein zweiter Sensorteil (19) am Schwenkhebel (11) befestigt ist.
2. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensorteil (18) aktive elektronische Komponenten (22, 24, 26, 32, 33) umfasst und dass der zweite Sensorteil (19) lediglich passive Komponenten (23) ohne jegliche Stromversorgung umfasst.
3. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensorteil (18) einen Magnetsensor (22) umfasst und dass der zweite Sensorteil (19) einen Permanentmagnet (23) umfasst.
4. Stopfaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass erste Sensorteil (18) einen Bewegungssensor (26) umfasst.
5. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungssensor (26) als integriertes Bauteil aufgebaut ist.
6. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungssensor (26) drei Beschleunigungssensoren und drei Gyroskope umfasst.
7. Stopfaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensorteil (18) einen Mikrocontroller (24) aufweist.
8. Stopfaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensorteil (18) eine Leiterplatte (25) aufweist, die in einem abgedichteten Gehäuse (30) angeordnet und mit einem Schutzmedium vergossen ist.
9. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte (25) eine serielle Schnittstelle (27) angeordnet ist.
10. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die serielle Schnittstelle (27) Steckkontakte zum Anschließen eines Datenkabels aufweist.
11. Stopfaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensorteil (18) eine Bus-Schnittstelle (28), insbesondere eine CAN-Schnittstelle aufweist.
12. Stopfaggregat (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bus-Schnittstelle (28) mit einem Bus-Kabel (29) verbunden ist, das durch eine abgedichtete Durchführung aus einem Gehäuse (30) des ersten Sensorteils (18) geführt ist.
13. Stopfaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensorteil (18) einen Temperatursensor (32) umfasst.
14. Verfahren zum Betreiben eines Stopfaggregats (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass einer Steuerungseinrichtung (17) Messdaten bzw. Messsignale des Sensors (16) übermittelt werden und dass wenigstens ein Antrieb (8, 9, 10) des Stopfaggregats (1) mittels der Steuerungseinrichtung (17) in Abhängigkeit der Messdaten bzw. Messsignale angesteuert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Kalibriervorgang des Sensors (16) das Stopfaggregat (1) in angehobenem Zustand mit vorgegebenen Bewegungsabläufen betrieben wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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| KR102367598B1 (ko) * | 2021-10-20 | 2022-03-31 | 한국철도공사 | 굴삭기 장착형 철도궤도 자갈 다짐기 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3239398A1 (de) * | 2016-04-29 | 2017-11-01 | HP3 Real GmbH | Stopfaggregat für eine gleisstopfmaschine |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1114716A1 (ru) * | 1983-06-27 | 1984-09-23 | Новосибирский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Рабочий орган дл уплотнени балласта железнодорожного пути |
| US7075427B1 (en) * | 1996-01-12 | 2006-07-11 | Eva Signal Corporation | Traffic warning system |
| JP2002146702A (ja) * | 2000-11-08 | 2002-05-22 | Nagoya Railroad Co Ltd | 道床のつき固め方法及び道床のつき固め装置 |
| US6978718B2 (en) | 2004-03-04 | 2005-12-27 | Seyrlehner Georg J | Tamping device and method of tamping a railroad track's ballast |
| AT500972B1 (de) | 2004-10-29 | 2006-05-15 | Plasser Bahnbaumasch Franz | Verfahren zum unterstopfen von schwellen |
| JP5022836B2 (ja) | 2007-09-06 | 2012-09-12 | ユニオン建設株式会社 | タンピングツールによる道床バラストのつき固め方法 |
| CN101782367A (zh) * | 2010-01-30 | 2010-07-21 | 林颖 | 非接触式旋转角度传感器 |
| CN202916644U (zh) * | 2012-08-20 | 2013-05-01 | 山东科大中天安控科技有限公司 | 一种新型的煤矿用监控分站 |
| AT513973B1 (de) * | 2013-02-22 | 2014-09-15 | System7 Railsupport Gmbh | Stopfaggregat für eine Gleisstopfmaschine |
| CN103335665A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-10-02 | 淮南斯迈特汽车电子有限公司 | 非接触测量式车用节气门位置传感器 |
| GB2524027A (en) * | 2014-03-11 | 2015-09-16 | Product Innovation Ltd | Position monitoring system |
| SE538909C2 (sv) * | 2014-04-15 | 2017-02-07 | Eber Dynamics Ab | Förfarande och anordning för att bestämma strukturella parametrar för ett järnvägsspår |
| JP6438691B2 (ja) | 2014-07-01 | 2018-12-19 | 日本信号株式会社 | 軌道検査装置および軌道検査システム |
| EP3144639A1 (de) * | 2015-09-16 | 2017-03-22 | Monolithic Power Systems, Inc. | Magnetisches winkelmesssystem mit seitenwellenmontiertem sensor und verfahren dafür |
| AT517999B1 (de) | 2015-11-20 | 2018-05-15 | Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh | Stopfaggregat und Verfahren zum Stopfen eines Gleises |
| AT518025A1 (de) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh | Stopfaggregat und Verfahren zum Unterstopfen eines Gleises |
| AT520056B1 (de) * | 2017-05-29 | 2020-12-15 | Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten eines Gleisschotterbetts |
| CN108708751B (zh) | 2018-07-15 | 2023-05-23 | 西安科技大学 | 一种煤矿钻锚机器人自主布网装置及方法 |
| AT16726U1 (de) * | 2018-09-13 | 2020-07-15 | Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises |
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|---|---|---|---|---|
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