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