DE10201095C1 - Vorrichtung zur automatischen Verlegung von Balisen im Gleisbett - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zur schnellen und präzisen Verlegung von Balisen im Gleisbett ist gekennzeichnet durch ein Schienenfahrzeug (1) mit einem Verlegeroboter (3), der einen Balisengreifer, eine Bohreinrichtung, eine Dübel-/Anker-Positioniereinrichtung und eine Verschraubungseinrichtung aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Verlegung von Balisen im Gleisbett.

Bisher werden die Bali­ sen, deren Aufbau und Funktion beispielsweise aus Hornemann, Klaus: Eurobalise zur Geschwindigkeitsüberwachung von Nei- Tech-Zügen, Signal + Draht (90), 12/98, Seite 37-41 und Brau­ ner, Jens-Peter: Euro-Balise S21 von Siemens für den Fernver­ kehr, Signal+Draht (89), 5/97, Seite 5-10 bekannt sind, an den durch die signaltechnische Projektierung vorgegebenen Einbauorten manuell im Gleis verlegt. Diese Prozedur ist ex­ trem aufwendig, weil je nach Schwellentyp unterschiedliche Montageverfahren erforderlich sind. Im Hinblick auf eine schwingungsgesicherte Montage müssen Dübel-, Schraubanker- oder Klebeverfahren eingesetzt werden. Wegen montagespezifi­ scher Besonderheiten, beispielsweise Weichenbereich oder Schwellenneigung, kann sich die Notwendigkeit ergeben, den Verlegeort um einige Meter vor oder zurück zu setzen. Diese Abweichung vom vorgegebenen Montageort wird bisher bei den Einträgen im Streckenatlas nicht berücksichtigt. In Bahnhofs­ bereichen ist es üblich, nur den Fußpunkt der Balisen auf dem Hauptgleis zu referenzieren und diesen Referenzeintrag im Streckenatlas auch für Parallelgleise zu verwenden, obwohl die abgerollte Wegstrecke entsprechend länger ist. Auf diese Weise entstehen Ungenauigkeiten der Ortungsreferenz, welche von Bedeutung sind, weil die fahrzeugeigenen Ortungseinrich­ tungen bei Balisenüberfahrt stets auf den eingetragenen Refe­ renzpunkt rekalibriert werden und daher diese Ungenauigkeiten nicht kompensieren können.

Aus der DE 195 48 229 C1 ist ein Verfahren zur Positionsbe­ stimmung von Gleisverlegemaschinen auf der Basis geodätisch ermittelter Referenzpunkte bekannt, wobei der Abstand der Gleisverlegemaschine von den Referenzpunkten gemessen wird.

Nach der DE 198 01 311 A1 wird ein GPS (Gobal Positioning System) verwendet, um Positionsdaten einer schienengebundenen Instandhaltungsmaschine zu ermitteln. Mit einer Videokamera der Instandhaltungsmaschine aufgenommene Bilder des Strecken­ zustandes lassen sich somit örtlich zuordnen.

Es ist üblich, die Verlegung, Programmierung, Kalibrierung und Prüfung der Balisen dem Auftragnehmer zu überlassen. Die genannten Teilvorgänge laufen nicht in einem Arbeitsgang ab und erfordern hohen manuellen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung anzugeben, die eine wesentlich schnellere und ge­ nauere Verlegung der Balisen gestattet, wobei eine Verringe­ rung des Montageaufwandes und der entsprechenden Kosten ange­ strebt wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Verwendung eines Verlegeroboters, der mit einem Schienenfahrzeug zu den Verle­ georten transportiert wird, ergibt sich eine erhebliche Ein­ sparung hinsichtlich des Zeitaufwandes für die Montage und hinsichtlich der Kosten. Außerdem kann davon ausgegangen wer­ den, dass durch den Verlegeroboter eine sehr hohe und gleich­ bleibende, quasi ortsunabhängige Verlegequalität garantiert werden. Als Schienenfahrzeug kann beispielsweise eine Fahrla­ fette als Standardschienenfahrzeug oder auch ein Pritschen- Straßenfahrzeug mit Schienenrolleinrichtung verwendet werden. Der Verlegeroboter kann ein Standard-Hydraulikroboter sein.

Das Schienenfahrzeug ist mit einem Leitsystem zur Steuerung diverser Parameter und peripherer Systeme versehen. Insbeson­ dere kann durch das Leitsystem auch die Vorortprogrammierung der zu verlegenden Balisen gesteuert werden. Über eine Kopp­ lungseinrichtung ist das Leitsystem mit mindestens einer Or­ tungseinrichtung verbunden. Das Ortungssystem kann mit fester oder ausschwenkbarer Mitlaufachse und aus Redundanzgründen zweifachem Wegimpulsgeber, Doppel-DGPS (Differencial Global Position System), Ortungsrechner für die abgerollte Wegstre­ cke und zweidimensionaler Koordinatenerfassung, beispielswei­ se nach Gauß-Krüger, versehen sein. Durch die exakte Ortsmes­ sung des tatsächlichen Verlegeortes sind hochgenaue Referenz­ eintragungen im Streckenatlas möglich. Die Erhöhung der Ka­ libriergüte führt zu einer Erhöhung der Ortungsgenauigkeit insgesamt. Bei gleichbleibenden Vorgaben für die Ungenauig­ keitsgrenzen der Balisenverlegung, die zur Gewährleistung der signaltechnischen Sicherheit ausreichen, ergibt sich eine viel höhere Genauigkeit der Eigenortung der die Balisen pas­ sierenden Züge. Der Referenzeintrag für den Balisenort stimmt mit dem tatsächlichen Balisenort sehr weitgehend überein, so dass dieser Referenzeintrag für den Abgleich von auf den Zü­ gen mitgeführten Ortungssystemen bestens geeignet ist.

Gemäß Anspruch 2 ist der Verlegeroboter nicht nur mit den primären Montagewerkzeugen ausgestattet, sondern übernimmt zusätzliche Funktionen, zum Beispiel messtechnischer Art oder eine Kalibrierung oder eine Videoüberwachung. Dadurch ergibt sich eine weitere Rationalisierung des Montageablaufes.

Das Leitsystem kann gemäß Anspruch 3 weiterhin mit einer au­ tomatischen Fahrzeugsteuerung verbunden sein. Das Vorrücken der automatischen Verlegevorrichtung bis zum nächsten Bali­ senverlegeort kann auf diese Weise automatisiert werden.

Nach Anspruch 4 kann das Leitsystem darüber hinaus mit einem Balisen-Prüf- und Programmiergerät verbunden sein. Das Bali­ sen-Prüf- und Programmiergerät dient dabei sowohl zur Erstin­ betriebnahme der Balise als auch zur turnusmäßigen Überprü­ fung derselben im Rahmen eines Wartungsplanes.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines figürlich darge­ stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Figur zeigt eine schematisierte Darstellung der wichtigs­ ten Komponenten einer automatischen Balisenverlegevorrich­ tung.

Es ist ersichtlich, dass die automatische Balisenverlegevor­ richtung im wesentlichen aus einem Standard-Schienenfahrzeug 1 und einem Verlegeroboter 3 besteht. Der Verlegeroboter 3 besitzt einen Greifarm und einen Balisengreifer sowie Vor­ richtungen zum Bohren, Dübeln und Schrauben sowie zur senso­ rischen Messwerterfassung, optischen Kalibrierung und Video- Montageüberwachung. Das Standard-Schienenfahrzeug 1 ist mit einem Pritschenaufbau 2 mit Aufnahmen für Verlegematerial und den Verlegeroboter 3 versehen. Ein Leitsystem 4 umfasst eine Bedieneinrichtung, Steuer- und Regelungseinrichtung, ein Dis­ positionssystem zur Planung von Material, Montageabläufen und Wartungsintervallen sowie eine Lageerfassung mit Verlegeplan- Kontrolleinrichtung, Balisenprogrammierung und Kopplung zur Fahreinrichtung, zu einem Ortungssystem 5 und Funkübertra­ gungsmittel zur Kommunikation mit einer Leitzentrale. Das Or­ tungssystem 5 basiert insbesondere auf einem Doppel-DGPS (Differencial Global Position System). Eine automatische Fahrsteuerung 6 ist an das Leitsystem 4 gekoppelt. Ebenfalls an das Leitsystem gekoppelt ist ein Balisenprüf- und Program­ miergerät 7. Die automatische Balisenverlegevorrichtung ges­ tattet neben der Balisenverlegung auch die Referenzortbestim­ mung für einen Streckenatlas mit maximaler Genauigkeit und gegebenenfalls die Programmierung der Balisen sowie deren Prüfung, beispielsweise im Hinblick auf Plausibilität im Ver­ gleich zu vorgegebenen Balisenprojektierungen.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das vorstehend ange­ gebene Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Va­ rianten denkbar, welche auch bei grundsätzlich anders gearte­ ter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch ma­ chen.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur automatischen Verlegung von Balisen im Gleisbett gekennzeichnet durch, ein Schienenfahrzeug (1) mit einem Verlegeroboter (3), der einen Balisengreifer, eine Bohreinrichtung, eine Dübel- /Anker-Positioniereinrichtung und eine Verschraubungseinrich­ tung aufweist und mit einem Leitsystem (4), das eine Bedien­ einrichtung, Steuer- und Regelungseinrichtung, Dispositions­ einrichtung, Verlegeplan-Kontrolleinrichtung, Balisenprogram­ miereinrichtung und gegebenenfalls Kopplungseinrichtungen zu weiteren Fahrzeugkomponenten aufweist, wobei das Leitsystem (4) mit mindestens einem, insbesondere satellitengestützten, Ortungssystem (5) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlegeroboter (3) zusätzlich eine sensorische Mess­ einrichtung und/oder eine optische Kalibriereinrichtung und/oder eine Video-Überwachungseinrichtung aufweist.

3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitsystem (4) mit einer automatischen Fahrzeugsteu­ erung (6) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitsystem (4) mit einem Balisenprüf- und Program­ miergerät (7) verbunden ist.