DE2065134C3 - Einrichtung zur Kontrolle und/oder Korrektur und gegebenenfalls zur Anzeige der Lage von Gleisen - Google Patents

Description

breiteren Empfindlichkeitsbereich.

Gemäß einer anderen Weiterbildung des Erfindungsgedankens können vorzugsweise zwei parallel zueinander verlaufende Laserstrahlenbündel und eine für diese gemeinsame Abtastvorrichtung und/oder ein gemeinsamer Empfänger zur Feststellung rfer Strahlenrichtung mit mindestens zwei verschiedenen, zentral angeordneten, zwischen den beiden Laserstrahlenbündel einstellbaren Tastelementen vorgesehen sein. Die Tastelemente dienen zur Anzeige der Abweichung der Laserstrah- ^w lenbündei vom zentralen Bereich der Abtastvorrichtung bzw. des Empfängers zur Feststellung der Strahlenrichtung und zur entsprechenden Steuerung der Einstellung des Senders und/oder des Empfängers.

In vorteilhafter Weise ist weiterhin der Sender durch '5 die Tastelemente über Funk oder durch direkte elektrische Steuerung und/oder der Empfänger durch direkte elektrische Steuerung einsteuerbar.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß durch die von den Fastelementen abgegebenen Signale in an sich bekannter Weise der Empfänger auf das Laserstrahlenbündel zentrierbar ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Sender und/oder der Empfänger zur Feststellung der Strahlenrichtung auf dem Gleis ²S verfahrbar sind Werden beide die Soll-Lage des Laserstrahlenbündels definierenden Einrichtungen gleichzeitig kontinuierlich längs des Gleise;, .erfahren, so wird durch die selbsttätige Ausrichtung des Laserstrahlenbündels ständig dessen Soll-Lage korrigiert, so daß gleichzeitig das Laserstrahlenbündel abtastende Vorrichtungen, die ggf. zur Steuerung von Korrekturwerkzeugen dienen, eine exakte Bezugsgerade oder -ebene vorfinden. Es ist aber auch eine Ausführung möglich, bei der der Sender längs des Gleises geführt und der Empfänger zur Feststellung der Strahlenrichtung durch längs des Gleises verteilte Festpunkte in seiner Soll-Lage bestimmt ist. Dabei kann mit dem Sender ein Ende einer zur Korrektur der Gleislage benutzbaren Bezugsgeraden verbunden sein. 4"

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 und 2 Seitenansicht und Draufsicht einer Gleisstopf-Nivellier-Richtmaschine mit einer Einrichtung nach der Erfindung;

Fig.3 in axonometrisch schematischer Ansicht Teile der Einrichtung nach der Erfindung, wie sie bei der Maschine nach den F i g. 1 und 2 zur Anwendung kommt;

Fig.4a, 4b verschiedene Details einer Einrichtung nach der Erfindung in einer modifizierten Ausführungsform;

F i g. 5 schematisch eine Draufsicht auf eine Einrichtung nach der Erfindung, wie sie zum Seitenrichten des Gleises eingesetzt wird;

F i g. 6 bis 8 Schnitte längs den Linien VI-VI, VIl-VII und VlII-VIII in Fig. 5, aus denen Einzelheiten entnehmbar sind;

F i g. 9 ein Schema einer modifizierten Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung;

Fig. 10 bis 12 Ausführungsformen von Empfängern bzw. zugehörigen Laserstrahlenbündeln;

Fig. 13 schematisch in axonometrischer Darstellung einen Sender, der ein bandförmiges ebenes Laserstrah- ⁽¹5 lenbündei aussendet, und

Fig. 14 bis 16 schematische Draufsichten auf modifizierte Ausführungsiormen von Maschinen zur Korrektur der Gleislage, bei denen eine Einrichtung nach der Erfindung zur Anwendung kommt.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Gleisstopf-Nive!- lier-Richtmaschine hat ein mittels dreier Fahrwerke 2 auf dem Gleis 3 verfahrbare·.. Fahrgestell 1, das in seinem vorderen, über den zu bearbeitenden Gleisbereich vorkragenden Teil Gleisstopfwerkzeuge 4 zum Unterstopfen der Querschwellen 5 sowie an der Stirnseite höhenverstellbar und seitwärtsverstellbar gelagerte Greifer 6 aufweist. Diese Greifer 6 sind als seitlich an den Schienen des Gleises 3 abrollende Rollgreifer ausgebildet; die zum Seitenrichten des Gleises 3 dienenden, hierzu mit Spurkränzen versehenen Rollen 7 ruhen hingegen auf den Köpfen der Schienen des Gleises 3 auf.

Zur Höhenverstellung der Greifer 6 dienen Hubantriebe 8, zur Seitwärtsverstellung der Rollen 7 dienen in F i g. 2 ersichtliche Kolben-Zylinder-Antriebe 9. Zur Überwachung des Hubmaßes ist eine aus dem auf einem Vorwagen 10 befindlichen Sender 11 für ein konisches Lichtbündel 12, einem am Fahrgestell 1 der Maschine frei höhenverstellbar geführten und auf dem Gleis 3 unmittelbar aufruhenden Empfänger 13 sowie einer gleichfalls frei höhenverstellbar geführten und auf dem Gleis 3 aufruhenden Blende 14 bestehende Einrichtung vorgesehen; in üblicher Weise wird das Erreichen der Soll-Höhenlage des Gleises 3 dadurch angezeigt und der Hub der Greifer 6 beendet, daß die das konische Lichtbündel 12 im unteren Teil abschattende, auf dem beim Anheben hochwandernden Gleis 3 aufruhende Blende 14 die zur Soll-Gleishöhenlage parallel verlaufende Verbindungslinien zwischen Sender 11 und Empfänger 13 erreicht und damit den Empfänger abschattet.

Der Vorwagen 10 mit dem Sender 11 und sonstigen darauf anzuordnenden Meß- und Überwachungsorganen, z. B. Querneigungsmessern usw.. wird von einer Distanzierungsstange 15 in einem bestimmten Abstand von der Stirnseite des Fahrgestells 1 der Nivellier-Gleisstopfmaschine gehalten und mit dieser Maschine im noch nicht korrigierten Gleisbereich verfahren. Damit nun örtliche Fehler in diesem unkorrigierten Gleisbereich, z. B. örtliche Vertiefungen oder sog. falsche Hochpunkte, das Ergebnis der Gleiskorrektur nicht verfälschen, wird die auf einer Skala 11" ersichtliche Höhenlage des Senders 11 auf dem Vorwagen 10 ständig überwacht, und zwar in an sich bereits bekannter Weise mit Hilfe eines ebenen, sich im Grundriß gesehen konisch verbreiternden Laser-Strahlenbündels 16, das von einem höhenverstellbaren Sender 17 ausgeht. Dieser Sender 17 ist außerdem auch noch um eine vertikale Achse schwenkbar gelagert und hierzu mit einer Skala versehen, urr. bspw. für die Bearbeitung von Gleisbogen die Einstellung des Senders zu erleichtern. Der Sender 17 kann ferner zusätzlich auch noch um eine quer zum Gleis verlaufende waagrechte Achse verschwenkbar gelagert sein und ist auf einem schwenkbaren Träger 18 befestigt, der auf dem Vorwagen 19 um 180° auf die gegenüberliegende Seite des Gleises 3 verschwenkbar befestigt ist. Die Verschwenkung wird erforderlich, wenn die Leitschiene gewechselt werden muß, also zwischen gegensinnigen Gleisbogen. Dieser Vorwagen ii, dessen Antrieb vorzugsweise über Funkgeräte ferngesteuert wird, ist mit einem seiner Spurkranzräder jeweils einer seiner beiden Fahrachsen 19' an die jeweilige Leitschiene seitwärts andrückbar, um dadurch stets richtigen Bezug zum Gleis zu erhalten und um

dadurch den auf dem Vorwagen 19 befindlichen Sender 17 in diesem richtigen Bezug auf das Bezugssystem einzugliedern. Zum Andrücken kann, wie bekannt, die jeweils zweite verschiebbar gelagerte und pneumatisch oder hydraulisch als Stempel verstellbare Achse 19' dieses Vorwagens 19 benutzt werden oder auch ein eigener seitwärts verstellbarer Druckstempel.

Der den Sender 11 des Lichtbündels 12 tragende Vorwagen 10 ist mit seinen Fahrwerken 10' gleichfalls an die eine oder andere Schiene des Gleises 3 andrückbar und hat eine Abnahmevorrichtung mit einem Fühlerglieil 20 zum Abtasten des Laser-Strahlenbündels 16. Der Träger dieses Fühlergliedes 20 ist — wie auch der Sender 17 — gleichfalls um 180° verschwenkbar gelagert, um bei einem Wechsel des Leitschiep.enstranges auf die andere Seite des Gleises 3 verschwenkt zu werden.

Dem Sender 17 ist schließlich ein als Zielelement ausgebildeter, gleichfalls um eine vertikale Achse drehbar gelagerter Empfänger 21 auf derGleisstopf-Nivellier-Richtmaschine zugeordnet, der sich im Bereich des gleichfalls dort angeordneten Empfängers 13 für das Lichtstrahlenbündel 12 befinden kann.

Schließlich ist aber auch noch eine zweite Abnahmevorrichtung im Bereich dei Gleisstopfwerkzeuge 4 zur Kontrolle und allfälligen Registrierung der Übereinstimmung zwischen der Soll- und Ist-Lage des Gleises im Bereich der Gleis-Stopfwerkzeuge 4 vorgesehen. Diese zweite Abnahmevorrichtung hat gleichfalls ein Fühlerglied 22, das mit dem gleichen ebenen Laser-Strahlenbündel 16 in Kontakt tritt und — v/ie der Sender 17 und der Empfänger 21 — aus dem Bereich der einen Schiene des Gleises 3 in den Bereich der anderen Schiene verschwenkt werden kann, je nachdem welche Schiene als Leitschiene benutzt wird.

Zum Grobeinstellen des Senders 17 auf den Empfänger 21 dient eine auf dem dreh- und schwenkbar gelagerten Sender 17 im bestimmten Abstand vom Sender-Zentrum angeordnete Visiereinrichtung 23, mit der ein im gleichen Abstand vom Empfängerzentrum angeordnetes Zielelement 24 (Fig. 3) anvisiert werden kann, um solcherart das Strahlenbündel 16 auf den Empfänger 21 zentrieren zu können.

Die genaue stetige und selbsttätige Zentrierung des Strahlenbündels 16 während der Arbeit der Maschine erfolgt allerdings selbsttätig, und zwar ferngesteuert, sei es über Funkgeräte 25 (Fig. 1) oder fakultativ über elektrische Steuerungsleitungen 26 (F i g. 2,3). Hierzu ist der Empfänger 21 — so wie die F i g. 6 zeigt — mit einem Raster aus licht- und/oder temperaturempfindlichen Zellen versehen, die auf die Strahlung bzw. auf die Strahlungsintensität ansprechen dund elektrische Impulse zur Steuerung der Antriebsmittel für die Verstellung des Senders 17 Und des Empfängers 21 abgeben. Unterhalb des Senders 17 ist ein Verstellan trieb 17' für die Verschwenkung angedeutet, ebenso unterhalb des Empfängers 21 ein Verstellantrieb 21' (F ig. 3).

Mit solcherlei licht- und/oder temperaturempfindlichen Zellen sind auch die Fühlerglieder 20 und 22 ausgestattet die am besten aus der Fig.3 ersichtlich sind. Je ein verschiedenartige Impulse abgebendes licht- und/oder temperaturempfindliches Element 27 bzw. 28 ist jeweils oberhalb und unterhalb eines höhenmittig waagrecht angeordneten fixen, vorzugsweise nach hinten offenen Zentralbereiches des Fühlergliedes 20 bzw. 22 angeordnet und steuert vermittels elektrischer Impulse, ζ. B. über die Leitungen 29, die Auf- und

Abwärtsbewegung des Fühlergliedes in Abhängigkeit von der Kontaktaufnahme mit dem Laser-Strahlenbündel 16.

Die Höhenverstellung der Fühlerglieder 20 hat eine Höhenverstellung des Senders 11 mitteis des Antriebs 1Γ (Fi g. 3) zur Folge, sofern nämlich der Vorwagen 10 örtlich beim Vorrücken der Einrichtung in Arbeitsrichtung eine unrichtige Höhenlage erhält: die Höhenverstellung des Fühlergliedes 22 kann auf einem Aufzeich nungsträger 30 registriert werden und es kann im Bereich dieser mit diesem Fühlerglied 22 ausgestatteten Abnahmevorrichtung auch eine übliche Vorrichtung 31 zur Kontrolle der Querneigung des Gleises anhand der eine Ebene bildenden Laser-Strahlen 16 angeordnet werden. Alle zum Bezugssystem gehörenden, am Gleis 3 geführten Bestandteile sind im übrigen seitwärts an die Leitschiene andrückbar.

Wie aus der Fig. 3 gut ersichtlich, benutzt jedes der Fühlerglieder 20 und 22 der beiden hintereinander angeordneten Abnahmevorrichtungen jeweils nur einen Teil der Breite des Laserstrahlenbündels und läßt vorzugsweise mindestens den zentralen Teil dieses Bündels ungestört zum Empfänger 21 gelangen. In den Fig.4a und 4b ist im Detail eine Ausführungsform der Fühlerglieder als eine Schlitz- oder Lochblende 32 dargestellt. Dem waagrechten Schlitz 33 einer solchen Blende, der auch als vertikaler Schlitz oder als Loch ausgebildet sein könnte, sind ober- und unterseitig (bzw. allseitig oder beidseitig) licht- und/oder temperaturempfindliche Zellen (Elemente) 34 zugeordnet; die Lochblende wäre zur Fühlungnahme mit einem einzelnen Laserstrahl, die dargestellte Schlitzblende ist zur Fühlungnahme mit einem waagrechten Laser-Strahlenband 16', wie es die Fig. 13 zeigt, bestimmt. Ebenso ist natürlich auch eine Schlitzblende mit vertikalem Schlitz brauchbar, wenn es sich um eine Abnahmevorrichtung für das Seitenrichten des Gleises 3 handelt. Auch diese Blende 32 ist höhenverstellbar zu lagern.

Die in den F i g. 5 bis 3 dargestellte Einrichtung ist eine fahrbare Einrichtung zum Seitenrichten des Gleises 3, die nach dem in der OE-PS 2 27 749 beschriebenen Verfahren arbeitet. Diese Einrichtung umfaßt im einzelnen eine Anzahl hintereinander mit Distanz verfahrbarer ein- oder zweiachsiger Fahrwerke, und zwar das in Arbeitsrichtung hinterste Fahrwerk 35, ferner eine Meßachse 36, Gleisrichtwerkzeuge 37 und das vordere Fahrwerk 38. Diese Fahrwerke sind zweckmäßig selbständig unterhalb des auf eigenen (nicht dargestellten) Fahrwerken fahrbaren Fahrgestellrahmens 39 der Maschine querverstellbar gelagert.

Auf dem Fahrgestellrahmen 39 befindet sich der Fahrersitz 40. Die einzelnen Fahrwerke sind mit den Spurkranzrädern jeweils einer für die Lage ihres Tragrahmens maßgebenden Achse gegen den jeweiligen Leitschienenstrang des Gleises 3 seitwärts andrückbar. Zum Andrücken kann bspw. die verstellbai gelagerte zweite Achse (gestrichelt angedeutet) eine! solchen Fahrwerkes benutzt werden oder auch ein Paai eigener beidseitig wirksamer Stempel 41 mit hydrauli schem oder pneumatischem Kolben-Zylinder-Antrieb.

Eine lange Bezugsgerade 42 erstreckt sich von hintersten Fahrwerk 35 über die Meßachse 36 zun vorderen Fahrwerk 38. Die Verankerungen diesel Bezugsgeraden 42 sind z. B. mittels eines Spindelantrie bes 43 mit einem Motor 43' querverstellbar. Eine kurzi Bezugsgerade 44 verläuft von einer gemeinsamei Verankerung am hintersten Fahrwerk 35 über dii Meßachse 36 zu den Gleisrichtwerkzeugen 37 und da:

vordere Ende dieser kurzen Bezugsgeraden 44 wird mit dem Gleis 3 und mit den Richtwerkzeugen 37 beim Korrigieren der Gleislage seitwärts mitverschoben. In Gleisbogen müssen die im Bereich der Meßachse 36 ermittelbaren Pfeilhöhen der beiden als Sehnen verlaufenden ungleich langen Bezugsgeraden 42 und 44 bestimmter Länge in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen, das sich aus dem Längenverhältnis dieser Bezugsgeraden ergibt. Das Gleis 3 wird nun im Bereich der Seitenrichtwerkzeuge 37 so lange verschoben, bis sich das vorbestimmte Soll-Verhältnis der Pfeilhöhen im Bereich der Meßachse 36 ergibt, wobei eine auf dieser Meßachse angeordnete Spindel 36' mit zweierlei Gewinde und mit auf den Verlauf der Sehnen einstellbaren Abnahme-Organen dieses Soll-Verhältnis selbsttätig berücksichtigt.

Um nun zu verhindern, daß durch eine unrichtige Lage des im noch unkorrigierten Gleisbereich verfahrenen vorderen Fahrwerkes 38 Fehler entstehen, ist dieser Einrichtung ein Laser-Strahlenbündel 45 zugeordnet, das längs des Gleises 3 verläuft und dessen Verlauf fakultativ von sog. Festpunkten 46 und 47 des Gleises bestimmt werden kann, wie sie in regelmäßigen Abständen neben dem Gleis in bestimmten, vermessenen Abstand von der theoretischen Gleisachse vorgesehen sein können.

Für die Erstellung dieses als Bezugsbasis verwendbaren Laser-Strahlenbündels 45 ist ein weiteres, vorderstes Fahrwerk 48 vorgesehen, dessen seitwärts ausragender mit einem Spindelantrieb 43 in Richtung quer zum Gleis 3 verstellbarer Arm 49 mit seinem äußeren Ende genau auf einen Festpunkt 46 eingestellt werden kann, wobei ein auf diesem Arm 49 wschwenkbar lagernder, als Zielelement für das Strahlenbündel 45 dienender Empfänger 50 einen vorbestimmten Abstand von der theoretischen Gleisachse erhält, ungeachtet dessen, wie der Ist-Verlauf des Gleises 3 beschaffen ist. Den gleichen Abstand erhält der auf einem ebensolchen verstellbaren Arm 49 gleichfalls verschwenkbar lagernde Sender 51, der wieder mit einem optischen Visiergerät 23 versehen ist, das sich auf ein zugeordnetes Zielelement des Empfängers 50 einrichten läßt. Über ein Fernseh-Aufnahmegerät und Wiedergabegerät 53 kann der Bedienungsmann der Maschine dieses Einvisieren durchführen, wobei ihm für die Fernsteuerung des Senders 51 die Leitungen 53' zur Verfügung stehen. Zur genauen Einstellung des Senders 51 und des Empfängers 50 aufeinander hat der Empfänger 50 einen Raster aus licht- oder temperaturempfindlichen Zellen (F i g. 6), welche über elektrische Leitungen 52 bzw. 52' eine selbsttätige Zentrierung der Einstellung des Laser-Strahlenbündels 45 auf den Empfänger 50, und zwar durch Höhenverstellung bzw. Verschwenkung des Senders 51 und/oder des Empfängers 50 bewirken. Dieses Laser-Strahlenbündel 45 hat — wie die Fig.7 zeigt — bandförmige Gestalt und ein hochkant vertikal zur Gleisebene verlaufendes Rechteckprofil. Diese Formgebung des Strahlenbündels 45 erleichtert die Steuerung des zur Aussendung dienenden Senders 51 in Abhängigkeit vom Empfänger 50, aber auch die Abnahme im Bereich der Abnahmevorichtung.

Diese Abnahmevorrichtung befindet sich im Bereich des vorderen Fahrwerkes 38 und das ihr zugehörige Fühlerglied 54 ist wieder auf einem seitwärtsverstellbaren Arm 49 angeordnet, dessen Seitwärtsverstellung über einen Spindeltrieb 43 vom Spindelmotor 43' bewirkt wird

Die Seitwärtsverstellung des Armes 49 auf dem

Fahrwerk 38 erfolgt selbsttätig über Leitungen 55' gesteuert durch licht- oder temperaturempfindliche Elemente 55, die sich — wie die F i g. 7 zeigt — aiT Fühlerglied 54 beidseits des bandförmigen vertikaler Sirahlenbündels 45 befinden.

Ist nun das Fühlerglied 54 der Abnahmevorrichtung auf dem Fahrwerk 38 auf das Laser-Strahlenbündel 4i genau eingestellt, dann ist damit gewährleistet, daß da; vordere Ende der längeren Bezugsgeraden 42 fehlerfre denselben seitlichen Abstand vom Laser-Strahlenbün del 45 aufweist wie das hintere Ende im Bereich de; Fahrwerkes 35. In Gleisbogen braucht nun nur noch die für die einzelnen Stellen maßgebende Soll-Pfeilhöhe be der Einstellung des Armes 49 der Abnahmevorrichtunf auf dem Wagen 38 berücksichtigt werden; hierzi befindet sich auf diesem Arm 4Sdie Ska'a 49".

Alle Arme 49 der Fahrwerke 35, 38 und 48 sind au diesen um eine vertikale Schwenkachse auf die anden Seite des Gleises verschwenkbar, um die Leitschiene wechseln zu können. Im übrigen sind die Fahrwerkt leicht gegeneinander austauschbar, um bedarfsweise einen Wechsel der Arbeitsrichtung zu erleichtern.

Sander 51 und Empfänger 50 für das Laser-Strahlen bündel 45 müssen nicht unbedingt auf solchen seitwärt!

verstellbaren Armen 49 von Fahrwerken gelagert sein sondern sie können auf beliebige Art in einem fixet Abstand χ (F i g. 5) von der Gleisachse bzw. Leitschien« geführt und befestigt werden, so etwa mittels Klemm vorrichtungen 49' direkt auf Festpunkten 46, 47 de:

Gleises 3, wie dies in der F i g. 6 fakultativ angedeutet is oder auf einer Schiene 56 des zu korrigierenden Gleises eines Nachbargleises oder einer eigenen Hilfsschien« (Fig. 8). Eine direkte Kontaktnahme der Arme 49 mi den Festpunkten 46 und 47 ist im übrigen nur fakultativ vorgesehen und dies ist deshalb in der F i g. 5 auch nu stgestrichelt angedeutet.

Die F i g. 9 zeigt ein anderes Bezugssystem zu Seitenrichtung des Gleises, und zwar ist bei diesen System nur eine Bezugsgerade 57 vorgesehen, derei vorderes Ende anhand der vom Laser-Strahlenbünde 45 verkörperten Bezugsbasis in die richtige Soll-Lagi gebracht wird und die dann ihrerseits eine richtigi Bezugsbasis für Seitenrichtwerkzeuge 37 zu bildei vermag, die vorteilhafterweise näher ihrem hinterei Ende vorzusehen sind.

Das Einrichten der vom Laser-Strahlenbündel 4; gebildeten Bezugsbasis kann durch optische ode akustische Signale erleichtert werden, die der Kontrolli der Einhaltung der Abstände von den Festpunktei dienen.

Die Fig. 10 zeigt einen Empfänger 21 für eil Laser-Strahlenbündel 16, welches aus zwei einande kreuzenden Ebenen besteht Die licht- bzw. temperatur empfindlichen Elemente 58 dieses Empfängers 21 sim — wie die Darstellung zeigt — so verteilt daß jedi Abweichung des Strahlenbündels 16 aus dem Zentrun des Empfängers 21 sofort unweigerlich angezeigt wire Lichtempfindliche und thermisch empfindliche Elemen te 58 bzw. 58' können, wie die F i g. 11 schematisch zeigi auch kombiniert vorgesehen werden; gemäß diese

F i g. 11 umfaßt das Laser-Strahlenbündel 16 zwe

senkrecht mit den Rändern aneinanderstoßende um somit winkelförmit profilierte Ebenen.

Gemäß Fig. 12 können fakultativ auch mindesten

zwei parallel zueinander verlaufende Laser-Strahlei oder -Strahlenbündel 16" und eine für diese Strahlei bzw. Strahlenbündel gemeinsame Abnahmevorrichtunj und/oder Empfangsvorrichtung mit mindestens zwe

verschiedenen, zentral neben- bzw. übereinander angeordneten licht- oder temperaturempfindlichen Elementen 58" vorgesehen sein, die in diesem Fall zwischen die beiden Strahlen bzw. Strahlenbündel 16" einzustellen sind, um die Abweichungen der Strahlen vom Zentrum des Empfängers 21 oder des Fühlergliedes einer Abnahmevorrichtung anzuzeigen und die Einstellung des Senders und/oder des Empfängers 31 danach zu steuern.

Die Fig. 13 zeigt lediglich axonometrisch den Sender 17 für ein bandförmiges Strahlenbündel 16, das allein schon für sich eine echte Bezugsebene zum Nivellieren des Gleises darstellt.

Die Fig. 14 zeigt eine Gleisrichtmaschine mit dem Fahrgestellrahmen 60 und den Fahrwerken 61, die auf dem Gleis 3 verfahrbar und mit Gleisrichtwerkzeugen 62 ausgestattet ist. Im Bereich der Gleisrichtwerkzeuge 62 befindet sich ein mittels einer Andrückvorrichtung an den Leitschienenstrang andrückbares Fahrwerk 63, welches wieder — wie nach F i g. 5 — das vordere Ende einer kürzeren Bezugsgeraden 64 trägt. Eine zweite, längere Bezugsgerade 65 erstreckt sich von einem mit der kurzen Bezugsgeraden 64 gemeinsamen hinteren Fahrwerk 66 zu einem vorderen Fahrwerk 67.

Alle diese Fahrwerke werden mit einem jweils für die Stellung deren Tragrahmen maßgeblichen Spurkranz einer der Fahrachsen gegen den jeweiligen Leitschienenstrang gedrückt; hierzu dient bei den Fahrwerken 66 und 67 in an sich bekannter Weise eine zweite, mit Druckmittel, vorzugsweise hydraulisch querverstellbare, als Stempel wirksame Achse oder auch ein eigener, beidseits betätigbarer Stempel. Im Bereich der Meßachse 68 findet eine Abnahme der Ist-Pfeilhöhe der längeren Bezugsgeraden 65 statt, die einen Sollwert für die Pfeilhöhe der kürzeren Bezugsgeraden 64 liefert, deren Länge zu jener der längeren Bezugsgeraden in einem bestimmten, dem Längenverhältnis entsprechenden Verhältnis stehen muß. Das Gleis 3 wird nun mittels der Gleisrichtwerkzeuge 62 so lange seitwärts verschoben, bis der Pfeilhöhensollwert der kürzeren Bezugsgeraden 64 an der Meßachse 68 vorhanden ist. Die Steuerung der hydraulischen Antriebe 62' der Gleisrichtwerkzeuge 62 erfolgt selbsttätig über Steuerungsleitungen 68' von einer der kürzeren Bezugsgeraden 64 zugeordneten, auf der Meßachse 68 befindlichen Steuerungsvorrichtung 68", die bspw. ein Drehpotentiometer od. dgl. zur Abgabe elektrischer Impulse geeignete, mechanisch betätigbare Organe enthält

Mit dem anderen Fahrwerk 66 ist auf einem seitwärts ausragenden Arm verschwenkbar und einstellbar gelagert ein Sender 69 für ein Laser-Strahlenbündel 70 verbunden. Dieses Laser-StrahlenLmndel 70 erstreckt sich vorerst zu einer mit einer selbsttätig wirksamen Steuerung 71' ausgestatteten Schlitzblende, Lochblende od. dgl. 71 mit beidseits des Strahlenbündels bzw. des Loches oder Schlitzes angeordneten licht- oder temperaturempfindlichen Zellen (Elementen) 72 zur Steuerung der Einstellung und Zentrierung des Senders 69 über die Steuerleitungen 72'. Diese Blende 71 ist auf einem seitwärts ausragenden Arm eines vordersten Fahrwerks 73 angeordnet, das gleichfalls — wie das Fahrwerk 66 — mit einem Spurkranz einer seiner Radachsen an den Leitschienenstrang des Gleises 3 seitwärts andrückbar ist Mit der Blende 71 ist eine nach Art eines Reflektors 74' ausgebildete Umlenkvorrichtung für das Laser-Strahlenbündel 70 verbunden. Dasselbe Fahrwerk 73 trägt noch einen zweiten, etwa oberhalb der Gleisachse angeordneten Reflektor 74', der das Laser-Strahlenbündel 70 ein zweitesmal um 90° umlenkt und somit in einer der Arbeitsrichtung entgegengesetzten, nach hinten gegen den bereits korrigierten Gleisbereich gerichteten Richtung einem

S Empfänger 74 zuleitet, der sich auf dem vorderen Fahrwerk 67 befindet und mit der Verankerung 75 des vorderen Endes der längeren Bezugsgeraden 65 verbunden und mit ihm gemeinsam querverschiebbar gelagert ist. Auch dieser Empfänger 74 ist mit der

ίο Zentrierung dienenden licht- oder temperaturempfindlichen Elementen versehen, um eine selbsttätige Einstellung auf den ihm zugeleiteten Laser-Strahl 70 zu ermöglichen.

Mit dieser Einrichtung kann demnach das vordere Ende der längeren Bezugsgeraden 65 in eine korrigierte Soll-Lage verschoben werden, nämiich in eine Lage, in der es sich im gleichen Querabstand vom Laser-Strahlenbündel 70 befindet wie das im korrigierten Gleisbereich befindliche gegenüberliegende hintere Ende der längeren Bezugsgeraden 65. In Gleisbogen muß selbstverständlich die örtliche, vorbekannte Pfeilhöhe des Gleisbogens mitberücksichtigt werden. Die beiden Reflektoren 74' können entfallen, wenn anstelle des letzteren ein zweiter, nach hinten strahlender Sender für ein Laser-Strahlenbündel 70 angeordnet wird, der mit einem anstelle des Reflektors 74' zu setzenden Empfänger starr (in fixem Abstand) verbunden ist.

Die Fig. 15 betrifft gleichfalls eine Gleisrichtmaschine in einer besonders einfachen Ausführungsform des Bezugssystems, wobei für die verschiedenen Teile die gleichen Bezugszeichen benutzt wurden wie bei der Erläuterung der Fig. 14. Als Bezugsbasis dient wieder ein Laser-Strahlenbündel 70, das von einem Sender 69 ausgeht und durch ein Fühlerglied 71 in Form einer Loch- oder Schlitzblende mit lichtempfindlichen Zellen 72 od. dgl. zu einem Empfänger 74 gelangt. Der Sender 69 ist — wie schon anhand früherer Ausführungsbeispiele erläutert — wieder mit einer Visiervorrichtung 23 zum Anpeilen des Empfängers 74 ausgestattet.

Sowohl Sender 69 als auch Empfänger 74 sind direkt auf seitlich des Gleises 3 befindlichen Festpunkten 56,47 angeordnet, so daß demnach die auf dem Strahlenbündel 70 gebildete Bezugsbasis keiner weiteren Hilfsmittel zur Ausrichtung bedarf.

Im Bereich des Empfängers 74 kann sich — wie zeichnerisch angedeutet — ein Signal, z. B. ein Lichtsignal 74, befinden, welches dem Bedienungsmann des einstellbaren Senders 69 anzeigt, wann das Strahlenbündel 70 auf den Empfänger 74 bzw. auf eine Zieltafel od. dgl. zentriert auftrifft

Die Abnahmevorrichtung umfaßt die genannte Lochoder Schlitzblende, die mit einer Steuerungsvorrichtung verbunden ist und von einer Andrückvorrichtung 41 gegen den Leitschienenstrang des Gleises 3 gedruckt und zur Anlage gebracht wird und somit Bezug zur Ist-Gleislage erhält Die licht- oder temperaturempfindlichen Elemente 72 der Blende haben über die Leitungen 72' Verbindung mit einer Steuerungsvorrichtung 77 für die hydraulischen Antriebe 62' der Gleisrichtwerkzeuge 62; die hydraulische Steuerungsanlage, die der elektrischen Steuerungsvorrichtung 77 unmittelbar angeschlossen ist wurde mit 77' bezeichnet Das Gleis 3 wird von diesen Gleisrichtwerkzeugen 62 so lange seitwärts verschoben, bis das Strahlenbündel 70 durch die Öffnung der Lochblende hindurch zum Empfänger 74 verläuft Die Lochblende ist seitwärts einstellbar, um in Gleisbogen die Pfeilhöhe, d. h. den größeren Abstand

der gekrümmten Gleisachse von der gerade verlaufenden Bezugsbasis berücksichtigen zu können.

Die Fig. 16 veranschaulicht, wie in besonders vorteilhafter Weise mittels eines geeignet, z. B. kreuzförmig profilierten Laser-Strahlenbündels 16 die Fühlerglieder mehrerer hintereinander angeordneter, in Gleislängsrichtung voneinander distanzierter Abnahmevorrichtung nacheinander mit verschiedenen Profil-Bereichen des Strahlenbündels 16 zusammenarbeiten können, so daß nur einem einzigen Strahlenbündel 16 an mehreren voneinander distanzierten Stellen des Gleises zu verschiedenen Zwecken Bezug genommen werden kann, sei es zum Zweck der Nivellierung oder Seitenrichtung des Gleises, sei es zum Zweck der Registrierung oder bloß zur Anzeige der Gleislage.

Selbstverständlich können diese verschiedenen Abnahmevorrichtungen und Fühlerglieder auch zu verschiedenen, hintereinander angeordneten und in gleicher Arbeitsrichtung vorrückenden Gleisbearbeitungsmaschinen gehören, dies vor allem deshalb, weil ja die Reichweite des Laser-Strahlenbündels mehr als 200 m beträgt.

Die in Draufsicht schematisch in der Fig. 16 dargestellte Einrichtung umfaßt eine Nivellier-Gleisstopf-Richtmaschine, die zwar der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Maschine ähnlich ist, sich jedoch von dieser dadurch unterscheidet, daß sie mit zwei zu Aggregaten zusammengefaßten Gruppen von Richtwerkzeugen 6 bzw. 62 ausgestattet ist. So wie beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist aber auch ein Vorwagen 10 vorgesehen, auf dem ein Paar von Sendern 11 zum Nivellieren des Gleises 3 für das Aussenden von Lichtbündeln angeordnet sind. Diesen Sendern 11 sind Blenden 14 an dem Fahrgestell 1 zugeordnet, welche die Strahlen der zu den Empfängern 13 verlaufenden Lichtbündel teilweise abschatten und das Erreichen der Soll-Höhenlage anzeigen. Dieser Vorwagen 10 wird mittels Distanzstangen 15 im Abstand von der Stirnseite des Fahrgestells 1 der Maschine gehalten und mit ihr gemeinsam verfahren.

In Arbeitsrichtung von vorne aufgezählt wird das kreuzförmig profilierte Laser-Strahlenbündel 16 zuerst vom Fühlerglied 20 der auf dem Vorwagen 10 befindlichen Höhenversteiieinrichtung der beiden Lichtbündel-Sender 11 abgetastet. Das Fühlerglied 20 kann gleichermaßen beschaffen sein wie in der F i g. 3 dargestellt; es ragt in den zum Gleis hin gerichtete; waagrechten Schenkel des kreuzförmigen Strahlenbündel-Profils ein und steuert von diesem waagrechten Schenkel abhängig über die Leitungen 29 die Höhenverstellung der Sender 11.

Damit gelangen die von den Lichtbündeln 12, wie sie aus Fig. 1 ersichtlich sind, gebildeten, zu den Empfängern 13 verlaufenden und zum Nivellement des Gleises 3 dienenden Bezugsgeraden in ihre richtige, zum Soll-Gleisverlauf parallele Soll-Lage.

ίο Die nächste Abnahmevorrichtung mit dem Fühlerglied 75 bedient sich des oberen, aufwärtsragenden Schenkels des kreuzförmig profilierten Laser-Strahlenbündels und ist den an der Maschinenstirnseite angeordneten Werkzeugen 7 zugeordnet, die als Greifer mit seitlichen Spurkränzen vermittels der Kolben Zylinder-Aniriebe 9 die Seiienrichlung des Gleises zumindest grob korrigieren. Die licht- oder temperaturempfindlichen Zellen dieses Fühlergliedes 75 steuern über Leitungen 75 und eine Steuervorrichtung 76 die genannten Antriebe 9 zum Seitenrichten des Gleises 3.

Die dritte, hinterste Abnahmevorrichtung gehört zu den nachgeordneten Gleisrichtwerkzeugen 62 und ragt mit einem Fühlerglied 77 in den unteren, abwärtsragenden Schenkel des kreuzförmig profilierten Laser-Strahlenbündels 16. Die Impulse der licht- und temperaturempfindlichen Zellen dieses Fühlergliedes 77 werden über Leitungen 77' einem Schaltrelais 78 für die Steuerung der Gleisrichtwerkzeuge 62 übermittelt.

Das Laser-Strahlenbündel 16, d. h. der von ihm verbleibende Rest, insbesondere das Zentrum sowie mehr oder weniger große Restteiie der Stege, die jedoch zur Zentrierung des Bündels in der Empfangsvorrichtung benutzt werden können, gelangt schließlich zum Empfänger 21, der auf einem seitwärts ausragenden, quer zum Gleis verstellbar gelagerten Arm 79 eines hinteren Fahrwerkes 80 lagert und von der Gleisachse bzw. Leitschiene denselben Abstand hat wie der Sender 17, so daß schließlich das Laser-Strahlenbündel i6 zur Gleisachse sowohl der Höhe als auch der Seite nach parallel verläuft. Alle Teile der Einrichtung, die in einem bestimmten Bezug zur Ist-Lage des Gleises 3 stehen müssen, weil sie Teile des Überwachungssystems bilden. sind mit den bereits mehrfach erwähnten Andrückvorrichtungen 41 ausgestattet, welche die Bezugnahme durch Andrücken zumindest eines Spurkranzrades der Fahrachsen an die Leitschiene des Gleises 3 herstellen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Kontrolle und/oder Korrektur und ggf. zur Anzeige der Lage von Gleisen mit -· mindestens einem Sender zur Aussendung eines als Bezugsbasis dienenden Laserstrahlenbündels, einem Empfänger zur Feststellung der Strahlenrichtung des Laserstrahlenbündels und einer Vorrichtung zum Abtasten des Laserstrahlenbündels und ggf. zur >° Steuerung von Werkzeugen und/oder Anzeigegeräten, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (21, 50, 74) zur Feststellung der Strahlenrichtung Tastelemente (58, 58', 58", 72) aufweist, die beim Auftreffen des Laserstrahlenbün- ' dels (16, 16', 16", 45, 70) außerhalb eines zentralen Bereiches Signale abgeben.welche eine selbsttätige Einstellung des Senders (17, 51, 69) im Sinne einer Ausrichtung des Laserstrahlenbündels (16, 16', 16", 45,70) auf den zentralen Bereich bewirken. *°

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Tastelemente (58,58', 58", 72) licht- und temperaturempfindliche Elemente in Kombination vorgesehen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch *5 gekennzeichnet, daß durch die von den Tastelementen (58, 58', 58", 72) abgegebenen Signale in an sich bekannter Weise der Empfänger (21,50, 74) auf das Laserstrahlenbündel (16,16', 16", 45,70) zentrierbar ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (17,51,69) durch die Tastelemente (58, 58', 58", 72) über Funk (25) oder durch direkte elektrische Steuerung (26,52, 52', 72') und/oder der Empfänger (21, 50, 74) durch direkte elektrische Steuerung einsteuerbar sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch vorzugsweise zwei parallel zueinander verlaufende Laserstrahlenbündel (16") und eine für diese gemeinsame Abtastvorrichtung und/oder einen gemeinsamen Empfänger (21) zur Feststellung der Strahlenrichtung mit mindestens zwei verschiedenen, zentral angeordneten, zwischen den beiden Laserstrahlenbündeln (16") einstellbaren Tastelementen (58") zur Anzeige der Abweichung der Laserstrahlenbündel (16") vom zentralen Bereich der Abtastvorrichtung bzw. des Empfängers (21) zur Feststellung der Strahlenrichtung und zur entsprechenden Steuerung der Einstellung des Senders (17, 51, 69) und/oder des Empfängers (21, 50,74).

6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (17,51,59) und/oder der Empfänger (21,50, 74) zur Feststellung der Strahlenrichtung auf dem Gleis (3) verfahrbar sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (51) längs des Gleises (3) geführt und der Empfänger (50) zur Feststellung der Strahlenrichtung durch längs des Gleises (3) verteilte Festpunkte (46) in seiner Soll-Lage bestimmt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Snder (51) ein Ende einer zur Korrektur der Gle^lage benutzbaren Bezugsgeraden (42 und 44) verbunden ist. ⁶S

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kontrolle und/oder Korrektur und ggf. zur Anzeige der Lage von Gleisen mit mindestens einem Sender zur Aussendung eines als Bezugsbasis dienenden Laserstrahlenbündels, einem Empfänger zur Feststellung der Strahlenrichtung des Laserstrahlenbündels und einer Vorrichtung zum Abtasten des Laserstrahlenbündels und ggf. zur Steuerung von Werkzeugen und/oder Anzeigegeräten.

Bei einer bekannten Einrichtung der vorstehend geschilderten Art (DL-PS 44 774) wird durch Laserstrahlen eine Bezugsebene geschaffen, die zur Steuerung einer Maschine zur Herstellung der Schottertrasse von Gleisen dient. Zur Aussendung der Laserstrahlen in Richtung auf die Maschine dienen Lasergeräte, die auf Vermarkungspunkten des Gleises fest angeordnet sind. Adf ihrer Rückseite tragen diese Lasergeräte Strahlendetektoren sowie Anzeigevorrichtungen zur Feststellung eines Strahlenempfanges, die von weiteren, hinter diesen Lasergeräten angeordneten Lasergeräten beaufschlagt werden.

Bei dieser bekannten Einrichtung bleibt die Soll-Lage des Laserstrahlenbündels unverändert beibehalten, bis die Maschine zu den Vermarkungspunkten hin gearbeitet hat, welche die Lasergeräte tragen. Dann ist jedoch eine Versetzung und erneute Einstellung der Lasergeräte auf neuen Vermarkungspunkten notwendig, die zeitraubend ist und eine kontinuierliche Gleisbearbeitung urmöglich macht. Außerdem ist die bekannte Einrichtung vom Vorhandensein von Vermarkungspunkten längs des Gleises abhängig, wovon jedoch in vielen Fällen nicht ausgegangen werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bekannte Einrichtung so auszubilden, daß sie universell einsetzbar ist und mit hoher Genauigkeit und unter völliger Ausschaltung von Bedienungsfehlern eine sichere Festlegung des Laserstrahlenbündels auf seine Soll-Lage ermöglicht.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Empfänger zur Feststellung der Strahienrichtung Tastelemente aufweist, die beim Auftreffen des Laserstrahlenbündels außerhalb eines zentralen Bereiches Signale abgeben, welche eine selbsttätige Einstellung des Senders im Sinne einer Ausrichtung des Laserstrahlenbündels auf den zentralen Bereich bewirken.

Durch die Erfindung ist es möglich, Abweichungen des Laserstrahlenbündels von dessen Soll-Lage selbst dann sicher zu verhindern, wenn der Sender und/oder der Empfänger zur Feststellung der Strahlenrichtung längs des Gleises verfahren werden und dabei Erschütterungen und Änderungen der Gleislage ausgesetzt sind, die zu einer Verfälschung der Strahlenrichtung führen wurden. Das ist insbesondere deshalb von Bedeutung, weil die Anwendung von Laserstrahlen einen im Vergleich zu gewöhnlichen Lichstrahlen sehr großen Abstand zwischen dem Sender und dem Empfänger erlaubt, was zur Folge hat, daß auch bereits sehr geringfügige Erschütterungen und Änderungen der Gleislage, bspw. im Bereich des Senders, zu erheblichen Abweichungen des Laserstrahlenbündels in der Ebene des Empfängers führen können. Durch die von den Tastelementen am Empfänger abgegebenen Signale ist es jedoch möglich, durch geringe Einstellbewegungen des Senders das Laserstrahlenbündel stets auf den zentralen Bereich des Empfängers auszurichten.

Zweckmäßigerweise sind als Tastelemente licht- und temperaturempfindliche Elemente in Kombination vorgesehen. Dadurch erhält der Empfänger einen