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Verfahren und Einrichtung zum Ausrichten eines Gleises der Seite und/oder
der Höhe nach Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum in Gleislängsrichtung fortschreitenden
Ausrichten eines Gleises der Seite und/oder der Höhe nach, bei dem die Richtungsfehler
mittels Pfeilhöhenmessung zwischen dem Gleis und einer mitwandernden, am Gleis geführten
Sehne festgestellt und gleich anschließend durch Richten des Gleises behoben werden.
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Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird an einem vor dem Richtpunkt
gelegenen Gleispunkt die Pfeilhöhe in bezug auf die Sehne gemessen und dann aus
dieser Pfeilhöhe die auf die Sehne bezogene Soll-Pfeilhöhe an dem Richtpunkt ermittelt
und anschließend das Gleis an dem Richtpunkt so weit senkrecht zur Gleislängsachse
verschoben, bis die an dem Richtpunkt gemessene Ist-Pfeilhöhe im gewünschten Maß
der ermittelten Soll-Pfeilhöhe angenähert ist.
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Da bei diesem bekannten Verfahren sowohl der in Arbeitsrichtung vordere
Endpunkt der Sehne als auch der Gleispunkt, an dem die Pfeilhöhe gemessen wird,
auf dem noch nicht ausgerichteten und damit noch Lagefehler aufweisenden Gleis liegen,
ist auch das Ergebnis nicht frei von Fehlern. Diese Fehler werden jedoch dadurch
merklich verkleinert, daß der Gleispunkt, an dem die Pfeilhöhe gemessen wird, und
der Richtpunkt wesentlich dichter an dem in Arbeitsrichtung hinteren, an dem bereits
ausgerichteten Gleis geführten Ende der Sehne liegen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei Verfahren dieser
Art nicht ganz zu vermeidenden Fehler bei der Ermittlung der Soll-Pfeilhöhe noch
weiter zu verkleinern. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß gegenüber dem vorstehend
erläuterten bekannten Verfahren die Pfeilhöhe statt an nur einem Gleispunkt nunmehr
an zwei Gleispunkten, von denen der eine vor und der andere 'hinter dem Richtpunkt
liegt, gemessen und die Soll-Pfeilhöhe unter Mittelbildung aus diesen beiden gemessenen
Pfeilhöhen ermittelt wird. Auf Grund dieser Mittelbildung aus zwei an verschiedenen
Gleispunkten gemessenen Werten kann man mit einer Fehlerverkleinerung rechnen.
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Das Ermitteln der Soll-Pfeilhöhe ist besonders-einfach, wenn man gemäß
der Erfindung die Lage der beiden Gleispunkte, an denen die Pfeilhöhen gemessen
werden, so wählt, daß das arithmetische Mittel ihrer Pfeilhöhen gleich der Sollpfeilhöhe
an dem Richtpunkt ist. Das gilt sowohl im reinen Kreisbogen als auch im Übergangsbogen.
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Bei einer Sehne, deren Endpunkte unmittelbar an dem maßgeblichen Schienenstrang
des Gleises anliegen, können beim Richten in einem geraden Gleis infolge ,der Lagefehler
des Gleises Pfeilhöhenwerte nach beiden Gleisseiten auftreten, die dann mit verschiedenem
Vorzeichen zu berücksichtigen sind. Erfindungsgemäß kann dieses Arbeiten mit positiven
und negativen Pfeilhöhenwerten dadurch vermieden werden, daß parallel zu der nur
gedachten Sehne eine Meßbezugssehne angeordnet wird, bis zu der die Pfeilhöhen gemessen
werden. Eine solche Meßbezugssehne läßt sich in der Praxis auch leichter konstruktiv
verwirklichen als eine unmittelbar am Schienenstrang anliegende Sehne.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 4 und
5.
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Nachstehend ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert,
und zwar für das Ausrichten eines Gleises der Seite nach.
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Im Bild 1 ist der geometrische Grundgedanke des neuen Verfahrens aufgezeigt.
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An dem bogenäußeren Schienenstrang 21 des Gleises ist eine Sehne 22
gelegt, die einem Bogenabschnitt der n-fachen Länge des Richtpunktabstandes p zwischen
Sehnenendpunkt A und Richtpunkt C entspricht. Auf dem Bogenabschnitt werden die
PunkteB,C und D in bezug auf einen der Sehnenendpunkte A oder E so angeordnet, daß
zur einfachen Umrechnung die Summe der Pfeilhöhen b und d ein Zweifaches
der Pfeilhöhe c beträgt. Da es hierbei nur auf Unterschiedsgrößen ankommt, wird
zur Ausschaltung von Vorzeichenfehlern die positiv.- Zählung der Pfeilhöhen dadurch
sichergestellt, daß eine Meßbezugssehne 23 parallel zu der Sehne 22 in einem Abstand
von z. B. 10 mm angeordnet wird.
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Der Gleispunkt D wird zweckmäßig im Richtpunktabstand p vom Richtpunkt
C angeordnet.
Damit liegt auch für den Idealkreisbogen der Abstand
a des Gleispunktes B vom Sehnenendpunkt A
geometrisch fest.
Da
ist, ergibt sich
Für den praktischen Gebrauch empfiehlt sich bei gleichbleibendem Richtpunktabstand
p = 3,5 m eine Sehnenlänge von 21m mit Abstand a = 1,24 m.
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Diese Meßstellenanordnung erfaßt nun rein den Kreisbogen mit gleichbleibendem
R bzw. auch die Gerade mit gleichbleibendem R = oo. Für den Übergangsbogen (Klotoide)
mit steigender bzw. fallender Krümmungslinie mußten bisher bei allen Gleichrichtverfahren
besondere Werte zur Verbesserung bzw. Anpassung eingespeist werden. Dies wird nun
bei dem anstehenden Verfahren auf einfachste Weise dadurch gelöst, daß der Abstand.
a so verändert wird, daß das Pfeilhöhenverhältnis c: (b+d) = 1 : 2
auch im Übergangsbogen erhalten bleibt.
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Für den praktischen Gebrauch sind hierfür auch ,nur zwei Endlagen
des Meßpunktes B notwendig. Eine mit a = 0,89 m statt 1,24 m für die ansteigende
Krümmungslinie (Sehnenendpunkt A auf der Seite des Klotoidenanfangs) und eine mit
a = 1,29 m statt 1,24 m für die abfallende Krümmungslinie (Sehnenendpunkt A auf
der Seite -des Klotoidenendes).
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Im Bereich eines Übergangsbogens bleibt ja mathematisch gesehen der
Pfeilhöhenanstieg in derselben Größe. Für verschiedene Parameter der Klotoide betrachtet,
sieht es in der praktischen Anwendung so aus, daß bei Bestimmung des Maßes a für
einen üblichen Größtwert des Parameters (im Hinblick auf die Absetzung vieler Pfeilhöhen
im zugehörigen langen Übergangsbogen) bei verhältnismäßig kleinstem Parameter dann
nur geringfügige, praktisch unbedeutende Pfeil'höhenfehler bei dem vergleichenden
Pfeilhöhenverhältnis 2 - c = b -I- d auftreten. Bei fehlerhafter Lage des Gleispunktes
C wird dieser Fehler durch Richten im Punkt C auf ein Mittel aus der gemessenen
Pfeilhöhe c zur halben Größe .der gemessenen Pfeilhöhensumme b -i- d ausgeglichen.
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Durch fortschreitendes Richten werden hierdurch die für den ruhigen
Fahrzeuglauf erwünschten geringsten Unterschiede benachbarter Pfeilhöhen erzielt
und - im System liegend - auch vorhandene Lagefehler des vorausliegenden, im noch
ungerichteten Gleisbereich befindlichen Sehnenendpunktes auf rund lln reduziert.
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Im Bild 2 wird in einer stark verzerrten grafischen Darstellung der
Ablauf der Richtvorgänge bei fehlerhaften Punkten einer Gleisgeraden aufgezeigt,
von der ein Schienenstrang 24 dargestellt ist. Die Meßbezugssehne 23 wird
mit gleichbleibendem Parallelabstandsmaß an den Gleispunkten 0 und 6 angelegt. An
den Gleispunkten BO und DO werden die Pfeilhöhen im Maßstab 1: 2 gemessen
und dann beide addiert. Diese Summe wird mit der im Gleispunkt 1
(CO) im Maßstab
1:1 gemessenen Pfeilhöhe im Mittel durch Richten des Punktes 1 zum verbesserten
Punkt 1' gebracht. Nun wandert die Meßbezugssehne 23 um einen Richtpunktabstand
p weiter und liegt nun mit ihren Sehnenendpunkten A1 und El an den Gleispunkten
1'
und 7 an. Es liegt aber nicht nur der Sshne-nzndpunkt A1 am verbesserten
Gleispunkt 1' an, sondern der neue Punkt Bi, der beim vorausgegangenen Richtvorgang
in Folge seines verhältnismäßig geringen Abstandes vom Richtpunkt Ca bereits mitgegangen
ist und :damit bereits eine verbesserte Lage - zumindest in Richtung der Verbindungsgeraden
der Punkte 0 und 1' - hat, verbessert damit weiterhin den Ausgleich. Mit laufendem
Fortschreiten der Meßbezugssehne wiederholt sich der gleiche Vorgang immer wieder.
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Im Bild 3 wird für das maschinelle Gleisrichten eine zweckmäßige Einrichtung
zur Durchführung des neuen Richtverfahrens aufgezeigt, bei der für jeden Schienenstrang
eine Meßbezugssehne außerhalb des Gleises angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht,
daß die Meßvorgänge nicht durch die Richtmaschine 25 beeinträchtigt werden und an
beiden Schienensträngen außerhalb des Gleises vorgenommen werden können. Je nach
Bogenrichtungslage - Rechtsbogen oder Linksbogen - wird die linke oder rechte Meßbezugssehne
benutzt. Die beiden Meßbezugssehnen werden durch ein umlaufendes Spannglied
26 gebildet, dessen Enden durch eine Spannvorrichtung 27,
z. B. eine
Zugfeder, miteinander verbunden sind. Das umlaufende Spannglied 26 ist auch im Bogen
immer beidseitig mit gleicher Federzugsspannkraft gespannt, da ja Bogenverlängerung
am Außenstrang und Bogenverkürzung am Innenstrang bei symmetrischer Lage zur Gleismitte
gleich sind und damit natürlich auch die Längenänderungen der zugehörigen Meßbezugssehnen.
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Die auf dem Gleis laufende Achse, welche die Sehnenendpunkte
A und A' fixiert, und die beiden Achsen für die Gleispunkte
B, B' bzw. D, D' sowie die Achsstummel an den Richtpunkten C und C'
werden zweckmäßig in einem von der Richtmaschine 25
mitgeführten Flachrahmen
gelagert, während die Achse für die Sehnenendpunkte E und E' durch lose miteinander
und mit der Richtmaschine gekoppelte Zwischenglieder mechanisch mit der Richtmaschine
verbunden wird.