DE1216340B - Einrichtung zum in Gleisrichtung fortschreitenden, abschnittsweisen Ausrichten einesGleises der Hoehe nach - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

EOIb

Deutsche Kl.: 19 a-29/34

Nummer: 1216 340

Aktenzeichen: M 50599 V/19 a

Anmeldetag: 16. Oktober 1961

Auslegetag: 12. Mai 1966

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum in Gleisrichtung fortschreitenden, abschnittsweisen Ausrichten eines Gleises der Höhe nach mittels einer auf dem Gleis fahrbaren Gleishebemaschine und eines am jeweiligen Abschnittsende aufgestellten Senders, welcher in Gleislängsrichtung ein die Sollhöhe des Gleises festliegendes Strahlenbündel aussendet, das zwecks Überwachung der Hubhöhe der Gleishebemaschine mit einem auf der Maschine angeordneten photoelektrischen Empfänger zusammenwirkt.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art hat der Empfänger stets den gleichen Abstand von dem Gleis und wird beim Arbeiten der Gleishebemaschine zusammen mit dem Gleis angehoben. Die Anordnung des Empfängers ist so getroffen, daß das Strahlenbündel des Senders auf ihn auftrifft, sobald die Gleishebemaschine das Gleis auf die vorbestimmte Höhe gehoben hat. Durch das Äuftreffen des Strahlenbündels auf den Empfänger wird ein Signal oder ein Steuerimpuls ausgelöst, der den Antrieb für die Hebemittel selbsttätig stillsetzt. Bei dieser Einrichtung ist es nicht möglich, ein Überschreiten der gewünschten Höhenlage festzustellen. Außerdem ist die Genauigkeit durch die veränderliche Empfindlichkeit der Photozelle des Empfängers und durch Schwankungen in der Intensität des Strahlenbündels begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der diese Nachteile vermieden sind.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß der Empfänger auf einem gegenüber der Maschine höhenverschiebbaren Träger, der als Bezugsorgan für die Steuerung der Hebemittel dient, angeordnet und eine vom Empfänger gesteuerte Reguliervorrichtung vorhanden ist, welche den Träger selbsttätig derart auf und ab bewegt, daß der Träger gegenüber dem Strahlenbündel stets die gleiche Höhenlage einnimmt und daß zum Steuern der Reguliervorrichtung der Empfänger mindestens zwei übereinanderliegende photoelektrische Zellen aufweist, welche derart geschaltet sind, daß der Empfänger einen entsprechenden Impuls gibt, sobald die Zellen vom Strahlenbündel anders getroffen werden, als es der vorbestimmten gegenseitigen Höhenlage der Zellen einerseits gegenüber dem Strahlenbündel andererseits entspricht.

Es sind bereits Einrichtungen zur Steuerung der Arbeitshöhe von im Gelände fahrbaren Planiergeräten und Maulwurfspflügen bekannt, bei denen ebenfalls ein ortsfest aufgestellter Sender ein die Sollhöhe festlegendes Strahlenbündel aussendet und ein auf dem Gerät angeordneter photoelektrischer Emp-Einrichtung zum in Gleisrichtung
fortschreitenden, abschnittsweisen Ausrichten
eines Gleises der Höhe nach

Anmelder:

Matisa Materiel Industriel S. A., Lausanne;
Constructions Mecaniques S. A., Renens,
Renens, Waadt (Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt,
München 2, Kaufingerstr. 8

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 17. Oktober 1960 (11644)

fänger selbsttätig so gegenüber dem Fahrgestellrahmen auf und ab bewegt wird, daß der Empfänger gegenüber dem Strahlenbündel stets die gleiche Höhenlage einnimmt. Im Gegensatz zu der Einrichtung

nach der Erfindung sind bei diesen bekannten Geräten jedoch die Arbeitswerkzeuge (Planierschild bzw. Pflug) in einem festen vertikalen Abstand von dem Empfänger gehalten und werden mit diesem zusammen auf und ab bewegt.

Um das Gleisausrichten auch in überhöhten Kurven durchführen zu können, ist zweckmäßigerweise der Träger auf einem Kreisbogen um eine in Gleislängsrichtung verlaufende geometrische Achse bewegbar und ein von der Erdanziehung beeinflußtes Steuerorgan vorgesehen, das diese Bewegung des Trägers selbsttätig derart steuert, daß sich der Empfänger stets lotrecht über der genannten geometrischen Achse befindet. Dabei ist bei einer bevorzugten Ausführungsform eine quer zum Gleis verlaufende Wippe vorgesehen, welche schwenkbar um eine parallel zum Gleis verlaufende Achse an einem der kreisförmigen Bewegung sowie der Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Trägers folgenden Gestell befestigt ist und durch Stellmittel gegenüber dem Träger entsprechend der Querneigung des Gleises geneigt eingestellt werden kann, so daß sie im Bereich der Schienen jeweils die Sollhöhe der Schiene anzeigt.

609 568/110

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht der gesamten Einrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Stirnansicht des Senders,

F i g. 3 einen schematischen Querschnitt durch die Gleishebemaschine mit dem Empfänger,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Gleishebemaschine nach Fig. 3 und

Fig. 5 eine schematische perspektivische Ansicht des Trägers mit Empfänger und Wippe.

Die Einrichtung weist zwei voneinander unabhängige Fahrzeuge, nämlich den Hilfswagen^4 und die Gleishebemaschine B auf, welche auf dem auszurichtenden Gleis C fahren.

Der Hilfswagen^ trägt den Sender 1. Die Gleishebemaschine B trägt den Empfänger 16 und die Stopfwerkzeuge zum Heften des angehobenen Gleises.

Der Hilfswagen A ist von Hand verschiebbar und kann an dem Gleis festgelegt werden.

Um den Einfluß des Tageslichts auf den Empfänger auszuschalten, besitzt der Sender eine Lichtquelle für infrarote Strahlen oder für Strahlen, deren Intensität mit einer Frequenz modulliert ist, die das Verstärken der vom Empfänger aufgenommenen Signale erleichtert.

Der Sender ist optisch derart ausgebildet, daß er ein flaches Lichtbündel mit paralleler Ober- und Unterseite abstrahlt, dessen Ebene durch die zu den Schienen rechtwinklige Horizontale des Senders geht. Um die sichere optische Verbindung zwischen Sender und Empfänger auf geraden Strecken wie auch in Kurven zu gewährleisten, besitzt das Strahlenbündel eine genügende Breite oder eine entsprechende Divergenz quer zum Gleis. Die Bündelebene wird mittels einer am Kasten des Senders 1 angeordneten Wasserwaage 2 rechtwinklig zum Gleis horizontal gehalten. Der Sender wird mittels des verschiebbaren Fußes 3 lotrecht über der Gleismitte gehalten. Eine auf dem Wagen A angeordnete Akkumulatorenbatterie oder irgendein anderes geeignetes Mittel versorgt den Sender mit Strom.

Die Gleishebemaschine B (Fig. 4) ist selbstfahrend mit zwei Geschwindigkeiten "(langsam und schnell) ausgebildet. Sie besitzt ein Chassis 4 mit einer Triebachse 5 und einer Tragachse 6, deren Räder ständig auf den Schienen 7 aufliegen, und einen beweglichen Rahmen 8, welcher über dem Chassis 4 angeordnet ist und auf diesem aufliegt, während der Wagen verschoben wird und welcher an den Arbeitestellen sich auf den Schotter abstützt.

An den Arbeitsstellen wird dieser bewegliche Rahmen 8 zunächst mittels Greifer 12, die durch Hubzylinder 9 und einen Sperrzylinder 10 (Fi g. 3 und 4) betätigt werden, mit den Schienen fest verbunden. Die Kolben der Hubzylinder 9 werden hydraulisch abgesenkt und hierauf durch Federn 11 angehoben, wodurch ermöglicht wird, daß die Greifer 12 unter die Schienenköpfe fassen. Die Kraft der Federn 11 ist kleiner als die zum Heben des Gleises zusammen öo mit dem Chassis 4 erforderliche Kraft.

Der obere bewegliche Rahmen 8 kann sich mittels vier Stützstempel 13, die durch die hydraulischen Zylinder 14 betätigt werden, auf den Schotter abstützen. Die Stützstempel 13 sind in der Draufsicht so angeordnet, daß die zu heftende Schwelle zwischen ihnen liegt. Die Stützstempel am einen Ende des Rahmens 8 können in Längsrichtung des Rahmens verstellt werden, damit ihre Stellung dem Schwellen abstand entsprechend eingestellt werden kann. In sei ner oberen Lage ist der bewegliche Rahmen 8, welcher durch das Chassis 4 geführt wird, bestrebt, dieses mittels der Anschläge 15 anzuheben, und zwai unter der Wirkung des Flüssigkeitsdruckes in der Zylindern 14. Das Flüssigkeitsvolumen dieser Zylinder wird während der nachfolgenden Arbeiten konstant gehalten.

Das Chassis 4 trägt den Fahrantrieb und die Stopfwerkzeuge, während der Rahmen 8 die Hebemitte] für das Gleis trägt, welche durch die Hubzylinder S gebildet werden. Ferner trägt dieser Rahmen 8 den Empfänger 16.

Der Empfänger 16 besitzt ein optisches System zum Auffangen des Strahlenbündels des Senders übei eine Distanz von 5 bis 50 m. Das Strahlenbünde] wird derart aufgefangen, daß bei Zentrierung des Empfängers auf die Mitte des Bündels eine gleichmäßige Helligkeitsverteilung über mehrere symmetrisch zum optischen Zentrum des Empfängers angeordnete Photozellen erfolgt.

Eine Reguliervorrichtung ist vorgesehen, um den Empfänger automatisch in dem vom Sender abgestrahlten Bündel zu halten. Diese Vorrichtung wird durch die differentielle Wirkung mehrerer Photozellen des Empfängers gesteuert, welche diesen automatisch lotrecht in solcher Richtung verschiebt, daß die Photozellen ständig symmetrisch in bezug auf das Strahlenbündel angeordnet sind.

Die Anordnung der Photozellen kann in verschiedener Weise erfolgen. Insbesondere können vier Photozellen (Photodioden) je zu zweien auf der Horizontalen und der Vertikalen des Empfängers liegen, wobei die Zeilen das ganze Bild oder einen Teil desselben erhalten, welches durch ein Prisma oder einen pyramidalen Reflektor oder auch durch Plexiglasleitungen mit opaken Trennwänden auf sie geworfen wird. Jede Photozelle stellt somit die Richtung allfälliger Abweichungen fest. Die optische Achse des Empfängers ist vollkommen ausgerichtet, wenn jede der vier Photozellen die gleiche Helligkeit empfängt. Die Photozellen sind mit einem elektronischen Verstärker und Analysator verbunden, welcher eine elektromechanische Vorrichtung 18 steuert, die das optische System und damit den Empfänger lotrecht derart verschiebt, daß er immer in der Senderachse liegt. Mittels einer okularen Visiervorrichtung kann der Empfänger zu Beginn der Arbeit oder bei zufälligen größeren Abweichungen in das Strahlenbündel gebracht werden.

Die lotrechten Bewegungen des Empfängers 16 werden auf einen Waagebalken 19 zum Steuern der Anhebehöhe übertragen. Der Waagebalken 19 ist außerdem mit einer Vorrichtung 20 fest verbunden, welche auf eine Querneigung des Balkens anspricht und ihn automatisch wieder in die horizontale Lage zurückführt, wobei sie die optische Achse des Empfängers 16 lotrecht über der Mitte M des Gleises, welche sich auf der Rollebene befindet, festhält. Dies erfolgt mittels eines direkt wirkenden Pendels oder mittels einer Libelle mit elektrischen Kontakten, welche auf ein elektromechanisches System 17 wirken.

Da die Einrichtung nach der Erfindung nicht nur auf geraden Strecken, sondern auch in Kurven brauchbar sein soll, ist eine Wippe 19 a mittels eines Zapfens 19 b schwenkbar am Waagebalken 19 befestigt. Eine von Hand betätigbare Vorrichtung 21 zum Einstellen

der Überhöhung dient beim Nivellieren des Gleises in Kurven zum Verändern des Winkels zwischen der Wippe 19 a und dem Balken 19.

Unter Berücksichtigung dieses eventuellen Korrekturwinkels gibt der Abstand zwischen jedem Ende der Wippe 19 α und der zugehörigen Schiene (oder einem auf dieser aufliegenden Teil des Chassis) ein Maß für die Höhen Zi₁ und h₂, um welche jede Schiene anzuheben ist. Dieses Maß wird mittels eines üblichen mechanischen oder elektrischen Verfahrens registriert, was beispielsweise mit zwei Seiltrommeln 22 erfolgen kann, wobei die Anzahl der Umdrehungen dieser Seiltrommeln ein entsprechendes Maß darstellt. Die Rückkehr der Trommeln in die Nullstellung entspricht einer gewissen Anzahl von Drehungen einer volumetrischen Pumpe 23, welche die Hubzylinder 9 speist.

Jede Trommel 22 steuert somit die Flüssigkeitsmenge, welche in den zugehörigen Zylinder 9 gepreßt wird, in Abhängigkeit von dem Betrag, um welchen die zugehörige Schiene 7 angehoben werden muß.

Ein optisches oder akustisches Signal zeigt dem Bedienenden das Ende des Anhebens an, damit dieser das Heften vornehmen kann. Gleichzeitig wird eine Kupplung freigegeben, damit das Absenken der Stopfwerkzeuge in den Schotter möglich ist.

Mit der beschriebenen Einrichtung wird wie folgt gearbeitet:

Der Hilfswagen A wird auf den nächsten vorausliegenden Hochpunkt PB₁ des zu nivellierenden Gleises gebracht und der Bedienende stellt den Sender 1 auf den letzten Hochpunkt PB₀ des bereits nivellierten und gehefteten Gleisabschnittes ein. Während des Einsteilens wird die Gleishebemaschine B auf die erste Arbeitsstelle gerollt.

Der Empfänger 16 wird in das Strahlenbündel gebracht, worin er dann automatisch festgehalten wird.

Der die Hebemaschine B Bedienende stellt nun die automatische Nivellierung ein. Der bewegliche Rahmen 8 stützt sich auf den Boden ab und das Anheben beginnt sogleich. Beim Aufleuchten oder Ertönen des Signals, welches das Ende des Anhebens anzeigt, nimmt der Bedienende das Heften mittels der Stopfwerkzeuge vor.

Das Hochheben der Stopfwerkzeuge, des Stopfaggregates bewirkt automatisch die Freigabe des beweglichen Rahmens und der Hebemaschine B, welche zur nächsten Arbeitsstelle vorrücken und dort einen neuen Arbeitszyklus vornehmen kann.

Diese Arbeitsgänge gelten für eine horizontale gerade Gleisstrecke.

Wenn das Nivellieren in einer Kurve erfolgt, sind zwei Fälle zu unterscheiden, nämlich ein Gleisbogen mit konstantem Radius oder ein Ubergangsbogen mit stetig veränderlichem Radius.

In einem Bogen mit konstantem Radius wird der Winkel zwischen dem Waagebalken 19 und der Wippe 19 a durch den Bedienenden gemäß der gewünschten Überhöhung eingestellt, und das Nivellieren erfolgt wie bei geraden Gleisabschnitten.

Bei einem Ubergangsbogen mit stetig veränderlichem Radius stellt man den genannten Winkel ständig gemäß der vorgeschriebenen Überhöhung ein.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum in Gleisrichtung fortschreitenden, abschnittsweisen Ausrichten eines Gleises der Höhe nach mittels einer auf dem Gleis fahrbaren Gleishebemaschine und eines am jeweiligen Abschnittsende aufgestellten Senders, welcher in Gleislängsrichtung ein die Sollhöhe des Gleises festlegendes Strahlenbündel aussendet, das zwecks Überwachung der Hubhöhe der Gleishebemaschine mit einem auf der Maschine angeordneten photoelektrischen Empfänger zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger auf einem gegenüber der Maschine höhenverschiebbaren Träger, der als Bezugsorgan für die Steuerung der Hebemittel dient, angeordnet und eine vom Empfänger gesteuerte Reguliervorrichtung vorhanden ist, welche den Träger selbsttätig derart auf und ab bewegt, daß der Träger gegenüber dem Strahlenbündel stets die gleiche Höhenlage einnimmt, und daß zum Steuern der Reguliervorrichtung der Empfänger mindestens zwei übereinanderliegende photoelektrische Zellen aufweist, welche derart geschaltet sind, daß der Empfänger einen entsprechenden Impuls gibt, sobald die Zellen vom Strahlenbündel anders getroffen werden, als es der vorbestimmten gegenseitigen Höhenlage der Zellen einerseits gegenüber dem Strahlenbündel andererseits entspricht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger auf einem Kreisbogen um eine in Gleislängsrichtung verlaufende geometrische Achse bewegbar ist und ein von der Erdanziehung beeinflußtes Steuerorgan vorgesehen ist, das diese Bewegung des Trägers selbsttätig derart steuert, daß sich der Empfänger stets lotrecht über der genannten geometrischen Achse befindet.

°

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine quer zum Gleis verlaufende Wippe aufweist, welche schwenkbar um eine parallel zum Gleis verlaufende Achse an einem der kreisförmigen Bewegung sowie der Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Trägers folgenden Gestell befestigt ist und durch Stellmittel gegenüber dem Träger entsprechend der Quemeigung des Gleises geneigt eingestellt werden kann, so daß sie im Bereich der Schienen jeweils die Sollhöhe der Schiene anzeigt.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Achse der kreisbogenförmigen Bewegung des Trägers mit der Gleisachse zusammenfällt.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleishebemaschine in an sich bekannter Weise mit Stopfwerkzeugen zum Heften des angehobenen Gleises ausgerüstet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 549 769;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1078 151;
USA.-Patentschriften Nr. 2 796 685, 2 916 836.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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