DE2402447A1

DE2402447A1 - Vorrichtung zur automatisation der steuerung von arbeitsvorgaengen einer maschine zum ausheben und sieben des bettungskoerpers eines gleises

Info

Publication number: DE2402447A1
Application number: DE19742402447
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Matisa Materiel Industriel SA
Current assignee: Matisa Materiel Industriel SA
Priority date: 1973-01-19
Filing date: 1974-01-18
Publication date: 1974-07-25
Also published as: AT334944B; ATA985773A; FR2214786A1; FR2214786B1; CH562918A5; GB1453457A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine"Vorrichtung zur selbsttätigen Steuerung von Arbeitsvorgängen einer Maschine zum Ausheben und Reinigen, insbesondere durch Sieben, des Bettungskörpers eines Gleises, bei der während der Fortbewegung der Maschine zu reinigender Bettungsschotter mit Hilfe einer Aushebevorrichtung, insbesondere einem Schaufelket-tenbagger, von der Unterseite des Gleises ausgehoben, mittels einer Fördervorrichtung einer Siebklassiervorrichtung zugeführt wird, von der die von Verunreinigungen und Unterkorn befreiten kalibrierten Schotterteile mit einer Verteilvorrichtung wieder auf das kahle Gleis verteilt und die Verunreinigungen und das Unterkorn am Ausgang der Siebklassiervorrichtung abgezogen und entweder auf die unteren Seiten des Gleiskörpers oder in Wagen gefördert werden und in welcher Maschine ein Geschwindigkeitsregler angeordnet ist, um die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine den Arbeitsbedingungen der verschiedenen Vorrichtungen anzupassen, die vom Zustand des Schotters (Feuchtigkeitsgehalt, Verschmutzung, Korngrößenverteilung und Dichte) abhängen.

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Diese Arbeitsvorgänge werden von selbständig arbeitenden, unmittelbar hintereinander geschalteten Vorrichtungen durchgeführt, die ein genau aufeinander abgestimmtes Arbeitsverhalten erfordern, um eine qualitativ hochwertige Arbeit leisten und eine optimale Leistung erbringen zu können. Die Leistung dieser verschiedenen Vorrichtungen muß gut aufeinander abgestimmt und im Mittel ein Gleichgewicht sein, um so eine gleichmäßige Arbeitsweise der Maschine zu gewährleisten, und zwar vom Beginn des Aushebens des Bettungsschotters bis zu dessen Wiederverteilung.

Diese Merkmale werden in bezug auf eine bestimmte, gewünschte Leistung an gereinigtem Schotter, der durch eine der Vorrichtungen erzielbar ist, beispielsweise der Klassiervorrichtung oder der Aushebevorrichtung für den Schotter ermittelt.

Diese Leistung wird bestimmt, indem von festen Werten ausgegangen wird, welche den Zustand der Beschotterung (Feuchtigkeitsgehalt, Verschmutzung, Korngrößenverteilung und Dichtigkeit) berücksichtigen. Diese WErte können sich aber bei der Fortbewegung der Maschinen verändern und der Einfluß dieser Veränderungen ist für die Arbeitsweise der verschiedenen Vorrichtungen nicht immer derselbe.

Damit eine gleichmäßig gute Arbeit geleistet und eine optimale Leistung erzielt werden kann, muß die Arbeitsweise der verschiedenen Vorrichtungen gesteuert oder geregelt werden, um deren Arbeitsweise den durch Zustaidsänderungen der Beschotterung hervorgerufenen Veränderungen entsprechend anzupassen.

Wenn beispielsweise von einer gegebenen Leistung der Sieborgane der Klassier- oder Aufbereitungsvorrichtung ausgegangen wird, muß die Schotteraufgabeleistung so gut wie möglich dieser Leistung entsprechend angepaßt sein, da diese Zuführung, welche mit Hilfe von Hebe- und Transportorganen geschieht, von der Leistung der Schaufelketten der Aushebevorrichtung abhängig ist. Die Leistung dieser Aushebevorrichtung hängt aber wiederum von der Vorschubgeschwindigkeit der Maschine ab, sowie von den Eigenschaften des zu reinigenden und kalibrierenden Bettungsschotters. Die Einstellung

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der Schotteraufgabeleistung auf die Sieborgane erfolgt gegenwärtig aufgrund von Erfahrungswerten und bezweckt hauptsächlich eine so niedrige Wahl der Vorschubgeschwxndxgkeit der Maschine, daß die Klassiervorrichtung nicht verstopfen kann. Es ist klar, daß auf diese Weise, solange keine Verstopfungen auftreten, nicht mit Sicherheit festgestellt werden kann, ob die Schotteraufgabeleistung auf die Sieborgane deren maximaler Arbeitskapazität (Leistung) entspricht. Diese manuelle Einstellung ist also ungenau und willkürlich.

Wenn von einer gegebenen Aushubleistung der Schaufelketten ausgegangen wird, die im allgemeinen mit Hinblick auf die mögliche maximale Leistung der Sieborgane der Klassiervorrichtung beim Bearbeiten einer weichen, trockenen Beschotterung bestimmt wird, ist es erforderlich die Vorschubgeschwxndxgkeit der Maschine in bezug auf die in der Beschotterung ausgeführten Schnitttiefe einzustellen. In der Tat muß, da auf einer gegebenen Länge eines Gleisabschnittes umsomehr Schotter ausgehoben werden muß als die Schnitttiefe groß ist, der Vorschub der Maschine für eine gleiche Leistung der Schaufelketten der Aushebevorrichtung entsprechend verlangsamt werden. Diese Leistung der Schaufelketten kann aber n"cht mehr gewährleistet werden, wenn beispielsweise harter und zusammenhängender Schotter zu bearbeiten ist. In diesem Fall muß unwillkürlich die Umlaufgeschwindigkeit der genannten Schaufelketten verringert werden, um Rückschläge oder Blockierungen derselben zu verhindern. Gleichzeitig mit der Verringerung der Umlaufgeschwindigkeit der Ketten muß selbstverständlich auch die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine verringert werden.

Diese Steuerung der Aushebevorrichtung geschieht ebenfalls manuell und kann nur dank einwandfreier Kenntnis der Arbeitsweise der Maschine und dank der Schnelligkeit bei der entsprechenden Umstellung der Maschine durch die Bedienungsperson wirksam sein.

Im weiteren ist noch zu bemerken, daß die Ursachen, welche zur Begrenzung der Arbeitskapazität der Schaufelketten der Aushebevorrichtung führen, nicht unbedingt die gleichen sind, wie diejenigen,

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welche die Leistung der Sieborgane bestimmen. So kann beispielsweise der Feuchtigkeitsgrad und der Grad der Verschmutzung des Schotters, der die Arbeitsweise der Aushebevorrichtung praktisch nicht beeinflußt, einen großen Einfluß auf die Arbeitsweise der Sieborgane haben, deren Leistung mit der Zunahme der Feuchtigkeit und der Verschmutzung abnimmt. Es ist daher nicht immer erwünscht, die. Zufuhr von Schotter zu den Sieborganen auf dem theoretischen Maximum zu halten, da diese die anfallende Beschotterung nicht immer bewältigen können.

Die Erfindung bezweckt die Fehler zu vermeiden, die sich bei einer manuellen Einstellung zwangsläufig ergeben müssen, indem diese Einstellung durch eine automatische und kontinuierliche Einstellung ersetzt wird, derart, daß die Maschine immer mit maximaler Arbeitskapazität und unter günstigsten Bedingungen arbeiten kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei der eingangs genannten Maschine vorgesehen, daß sie mindestens einen an sich bekannten Apparat zum Messen (Meßwertgeber) der von einer dieser Vorrichtungen geleisteten Arbeit aufweist, daß dieser oder jeder Meßapparat an seinem Ausgang ein Signal erzeugt, das proportional zu den Veränderungen der gemessenen Größe ist, daß dieses Signal einer Vorrichtung zum Steuern des Geschwindigkeitsreglers der Maschine zuführbar ist und die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine in Abhängigkeit der oder einer Veränderung der gemessenen Größe(n) derart anpaßbar ist, daß auf einem als optimal bestimmten Wert eingehalten wird.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, weist diese einen an sich bekannten Gewichts-Meßapparat, eispielsweise eine Integralwaage, auf, welcher auf dem die Beschotterung zur Klassiervorrichtung führendem Transportorgan angeordnet ist. Der Ausgang des Meßapparates ist mit der Vorrichtung zur Steuerung des Geschwindigkeitsreglers der Maschine verbunden und überträgt ein Signal, das proportional zu den augenblicklichen Veränderungen der Leistung des genannten Transportorganes ist, welches Signal die Geschindigkeit des Vorschubes der Maschine in bezug auf die Veränderungen der Förderleistung dieses Transportorganes steuert,

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derart, daß diese. Leistung im wesentlichen konstant zu dem optimal eingeschätzten Sollwert gehalten werden kann.

Bei den Maschinen, wo die Arbeit der Klassiervorr. bestimmend ist, wird die Vorschubgeschwindigkeit beim Arbeiten der Maschine immer derart gesteuert, dass der Ertrag an ausgehobenem Schotter im wesentlichen demjenigen entspricht, welcher für die Sieborgane derKlassiervcrr. als optiiial bezeichnet worden ist.

Bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung, weist diese einen an sich bekannten Apparat zur Messung des Drehmomentes auf, beispielsweise einen Torsions- Dynamometer, welcher beispielsweise auf der Uebertragungawelle des Motors für den Antrieb der Schaufelketten der Aushebevorrichtung angebracht ist. Der Ausgang dieses Apparates ist mit der Steuervorrichtung des Geschwindigkeitsreglers der Maschine verbunden und Überträgt ein Signal, das proportional zu den Veränderungen des Drehmomentes der Schaufelketten ist und die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine während deren Einsatz verändert, dies in bezug auf die Drehmomentänderungen der genannten"Uebertragungswelle, derart, dass dieses Drehmoment im wesentlichen konstant auf seinen optimal geschätzten Wert gehalten werden kann.

Bei den Maschinen, wo die Arbeit der Aushebevorrichtung be3timment ist, wird die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine in bezug auf die Aenderungen des Drehmomentes der Schaufelketten gesteuert, um das Drehmoment des Motors auf seinen optimalen Wert halten zu können.

GemäsB einer Ausführungsvariante, kann es von Vorteil sein, um die Empfindlichkeit dieser Steuerung zu begrenzen, eine Diskriminiervorrichtung in die das Drehmoment des Motors für den Antrieb der Ketten der Aushebevorrichtung durch Erzeugung eines Signals bestimmende Schaltung einzubauen, welche Diskriminiervorrichtung lediglich diejenigen Signale durchlässt, welche Werte darstellen, die ausserhalb der beiden Schwellenwerte liegen, die ein Band mit unteren und oberen Grenzwerten des Drehmomentes vom Motor begrenzen, von denen aus die Vorschubgeschwindigkeit beim Arbeiten der Maschine erhöht oder verringert werden muss.

Die genannte Diskriminiervorrichtung weist zwei Ausgänge auf, von denen der eine die Steuersignale zur Erhöhung und der andere die Steuersignale zur Verringerung der Vorschubgeschwindigkeit der Maschine überträgt.

Wenn die Wirkungsweise der Klassiervorr. für die Beschotterung als entscheidend

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angesehen wird, kennzeichnet sich eine andere Ausführungsform der Steuervorrichtung dadurch, dass sie drei Gewichts- Messapparate in Form einer Integralwaage aufweist, wobei der erste Apparat auf dem Transportorgan für die Zuführung von Schotter zu den Sieborganen der Klassiervorr., der zweite Apparat auf dem Transportorgan für die Aufnahme von in dar Klassiervorr. gereinigtem und kalibrierten Schotter und der dritte Apparat auf dem Transportorgan für die von der Reinigung des Schotters anfallenden Abfälle angeordnet sind. Die Ausgänge der zweiten und dritten Messapparate sind mit einer Summiervorrichtung verbunden, welche ein. Bezugssignal der Summe der beiden augenblicklich gemessenen Erträge liefert, wobei dieses Bezugssignal vom Ausgang der Summiervorrichtung auf eine Vergleichsvorrichtung geleitet wird, welche gleichzeitig vom Ausgang des ersten Messapparates, mit welchem sie verbunden ist, ein Signal erhält, das proportional zum augenblicklichen Ertrag von der Kläranlage zugeführtem Schotter iet. Die Vergleichsvorrichtung erzeugt an ihrem Ausgang ein Bezugssignal, das die augenblicklichen Differenzen der Erträge am Eingang und am Ausgang der Klassiervorr-. dargestellt, wobei dieses Signal der Steuervorrichtung für den Geschwindigkeitsregler der Maschine zugeführt wird und die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine in bezug auf den Unterschied zwischen dem Ertragswert am Eingang und demjenigen am Ausgang der Klassiervorr. && <*en Schotter verändert, und zwar derart, dass dieser Unterschied im wesentlichen konstant auf einen Wert Hull gehalten wird. Es ist dadurch möglich, entweder eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit der Maschine zu erhalten, dies im Fall einer Verringerung des Zufuhrertrages an den Sieborganen, oder dann eine Verringerung dieser Geschwindigkeit oder sogar ein Stillstand der Haschine zu bewirken, dies im Falle einer Verstopfung der Sieborgane, wenn deren Arbeitskapazität überschritten wird.

In der Tat bewirkt eine Ueberschreitung der Arbeitskapazität der Sieborgane eine positive Differenz zwischen dem Ertrag am Eingang und der Summe der Ausgangserträge de,r Klassierrocr^ während im umgekehrten Fall diese .Differenz negativ wird. Da die die Signale erzeugende Vorrichtung zur Erzeugung von Bezugssignalen mit dieser Differenz vorbereitet ist, wird dadurch die Geschwindigkeit der Maschine imaer so gesteuert, dass eine optimale Wirkungsweise der Klassiervorr. -. erhalten wird, welche Wirkungsweise dem theoretischen, maximalen Kapazitätswert dieser Anlage sehr nahe kommt.

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In einer Variante dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn die Zeit, weiche zum Sieben der Beschotterung verhältnismässig wichtig ist, eine an sich bekannte Zeitverzögerungseinrichtung in die Anlage einzubauen, um die Uebertragung des genannten Signals zur Vergleichavorrichtung zu verzögern, wobei diese Verzögerungszeit der Zeit entspricht, welche zum Sieben der Beschotterung erforderlich ist. In der Tat ist im Zeitpunkt, wo eine Zunahme des Ertrages am Eingang ermittelt wird, die Summe der Ausgangserträge noch gleich dem vorherigen Ertrag und es erscheint ein positiver Wert der ermittelten Differenz, der eine Herabsetzung der Yorschubgeschwindigkeit bewirkt, die nicht notwendig sein muss, beispielsweise wenn diese Zunahme durch die Neueinstellung des Ertrages am Eingang bedingt ist.

Schlussendlich wird, geinäss einer vorzugsweisen AusfUhrungsform des Erfindungsgegenstandes, die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine beim Arbeiten derselben gleichzeitig in bezug auf die Differenz der augenblicklichen Erträge am Ein- und Ausgang der Klassiervorr. land in bezug auf das van den Schaufelketten der Aushebevorrichtung herrührende Drehmoment eingestellt. Diese Ausführungsform ist insbesondere bei Maschinen vorteilhaft, bei denen die maximalen Arbeitskapazitäten der Aushebevorrichtung und der Kläranlage für die Beschotterung miteinander übereinstimmen. Diese Ausführungsform, bei der die vorhergehenden Steuervorrichtungen kombiniert sind, kennzeichnet sich dadurch, dass der Ausgang der Signal- Vergleichsvorrichtung für die augenblicklichen Erträge am Ein- und Ausgang der Klassiervorr. für die Beschotterung und der Ausgang der Diskriminiervorrichtung der Bezugssignale des Drehmomentwertes der Schaufelketten der Aushebevorrichtung mit der Vorrichtung zur Steuerung des Geschwindigkeitsreglers verbunden sind. Diese Verbindung geschieht unter Zwischenschaltung einer Verriegelungsvorrichtung, welche als Kontaktrelais in der Uebertragungaschaltung für das Steuersignal für die Verringerung der Geschwindigkeit eingebaut ist und durch dieses Signal gesteuert wird, um die Uebertragung des eine Geschwindigkeitserhöhung steuernden Signals zu unterbrechen, derart, dass die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine gleichzeitig in bezug auf die Differenz der augenblicklichen Erträge am Ein- und Ausgang der Klassiervorr. für die Beschotterung und des Drehmomentes der Schaufelketten der Aushebevorrichtung eingestellt wird ohne dje Möglichkeit einer gleichzeitigen Uebertragung der einander wider-

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sprechenden Steuersignale für die Beschleunigung und die Verlangsamung der Vorschubgeschwindigkeiten.

Diese vorzugsweise Ausfuhrungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt.

Die Figur 1 der Zeichnung zeigt eine vereinfachte Gesamtansicht einer Maschine zum Ausheben und Sieben, welche auf einem Gleisabschnitt aufliegt, und aus der die Lage der Messapparate und der Steuervorrichtung für den Geschwindigkeitsregler der Maschine ersichtlich sind.

In der Figur 2 ist ein Schema der Einstellvorrichtung dargestellt, welche die Verbindungen zwischen den Messapparaten und der in Figur 1 dargestellten Steuervorrichtung zeigen.

In der Figur 1 ist die Aushebe- und Siebmaschine 1 ersichtlich, deren Chassis 2 mittels zwei Drehgestellen 3 und 4 auf dem Gleis 5 aufliegt. Die Räder des Drehgestelles 4 werden unter Zwischenschaltung eines Uebertragungsgetriebes 6 von einem Motor 7, 8 angetrieben. Die Richtung des Arbeitsvorschubes der Maschine ist mit dem Pfeil f angezeigt und verläuft in der Zeichnung von rechts nach links.

Auf dem Chassis 2 dieser Maschine sind, in der Reihenfolge ihrer Arbeitsweise, folgende Vorrichtungen angeordnet:

- Eine Aushebevorrichtung für die Beschotterung, die im vorliegenden Fall aus einer endlosen Schaufelkette Io gebildet ist und in der Zeichnung mit gestrichelten Linien in ihrem Traggestell 11 dargestellt ist. Diese Kette wird von einem Motor 12 angetrieben und hebt den Schotter 9 unterhalb des Gleises aus und hebt "dieeen zu einem Trichter 13 empor.

- Ein erstes bandförmiges Transportorgan 14, das den ausgehobenen Schotter vom Ausgang des Trichters 13 zu einer Klassiervorr. 15 befördert.

Eine Klassiervorr". welche vibrierende Sieborgane aufweist, welche den ausgehobenen Schotter klassieren. Der kalibrierte, gute Schotter 16 (Siebrückstand) wird durch einen ersten Aus-

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gang 17 aus- und das Unterkornteilchen und die Verunreinigungen (Durchgang) werden durch einen zweiten Ausgang 19 ausgelassen.

- Ein zweites bandförmiges Transportorgan 2o, welches einstellbar ist, und das den Schotter zuführt und den gereinigten und kalibrierten Schotter wieder verteilt und zwar vom Ausgang 1-7 der Klassiervorr. * aus bis zu dem ausgehobenen Gleisabschnitt.

■ - Ein drittes Transportorgan 21,das den Durchgang,vom Ausgang 19 Klassiervorr. entfernt, und diese entweder auf die unteren Seiten des Gleises oder auf einen, der Maschine vorgehängten Wagen befördert, dies unter Zwischenschaltung eines letzten einstellbaren Förderorganes 22, das nur teilweise dargestellt ist.

Die Antriebsmotoren für die vier Transportorgane 14, 2o, 21 und 22 sind in der Zeichnung nicht dargestellt, um diese nicht unnötig zu überlasten; die Wirkungsweise dieser Transportorgane bildet ohnehin nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Es wird angenommen, dass die Bänder dieser Transportorgane mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit angetrieben werden, um unter günstigen Bedingungen eine schnelle Förderung der Beschotterung zu ermöglichen.

Drei Leistungs-Messapparate sind in der Maschine angeordnet. Der erste Apparat 24 ist in der Nähe des Einganges der Kläranlage auf dem Transportorgan 14 angeordnet, während die beiden anderen 25 und 26 je auf einem Transportorgan 2o bzw. 21 in der Nähe der beiden Ausgänge der Kläranlage angeordnet sind..

Diese Leistungs-Messapparate können an sich bekannter Bauart sein, beispielsweise als Integralwaage ausgebildet, und eine Messtrommel aufweisen, welche mit dem Transportband in Wirkungsverbindung ist und auf ein Gewichts- Dynamometer abgestützt ist, das die Belastung des Transportbandes anzeigt. Ein Dynamo- Tachometer, das vom Band angetrieben wird, zeigt die Geschwindigkeit des Messbandes an und eine elektrische Anlage enthält eine Multiplikation-

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schaltung, die ein Ausgangssignal erzeugt, das proportional dem Produkt der Verschiebegeschwindigkeit und der Belastung des Bandes ist, d.h. proportional zum augenblicklichen Ertrag des Transportorganes ist, auf welchem der genannte Apparat angebracht ist.

Ein das Drehmoment 23 messendes Gerät ist auf der Uebertrngungswelle des Motors12 angeordnet, welcher Hotor die Ketten Io der Aushebevorrichtung antreibt. Dieser Kessapparat kann beispielsweise ein die Biegung anzeigendes Dynamometer sein, das einen elektrischen Schaltkreis aufweist, der ein Signal erzeugt, das proportional dem Verdrehungswinkel eines elastischen Uebertragungseleraentes ist, welcher Winkel sich in Funktion des übertragenen Drehmomentes ergibt.

Es versteht sich, dass irgendein Kessgerät an sich bekannter Bauart, das die gleichen Signale erzeugen kann, in der erläuterten Maschine Verwendung finden könnte.

Eine Steuervorrichtung 27 ist in der Figur 1 dargestellt, die in Verbindung mit den Geschwindigkeitsregler 8 der Maschine steht. Diese Steuervorrichtung ist an sich bekannter Bauart und dient zur Umwandlung eines Bezugssignale3 bekannter Messgrösse in eine Bewegung, welche proportional zu der genannten Grosse ist. Diese Vorrichtung kann beispielsweise ein Elektroventil aufweisen, das dem elektrischen Signal zugeordnet ist, welches von der Hessschaltung des Biege- Dynamometers herkommt. Dieses Ventil steuert die Flüssigkeitszufuhr in die eine oder andere der beiden Kammer einer hydraulischen Schraubenwinde mit Doppeieffekt-, deren Kolbenstange mit einem, den Geschwindigkeitsregler steuernden Organ verbunden ist.

Aus dem in Figur 2 dargestellten Schema sind die beiden Messapparate 25 und 26 ersichtlich, welche die Erträge des-Transportorganes 2o für die Schotterverteilung und des Transportorganes 21 für die Entfernung der Abfälle anzeigen, und mit einer Sunmierrorrichtung 28 verbunden sind, um dieser die Bezugssignale für die beiden Erträge zu übermitteln. Diese Summiervorrichtung liefert an ihrem Ausgang ein Signal, das der Summe der beiden vorgenannten Erträge entspricht und einer Yergleichsvorrichtung 29 zugeführt wird, mit welcher diese verbunden ist.

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Dieselba Vorgleieh3vorrichtung 29 ist, unter Zwischenschaltung einer Zeitverzögerungsvorrichtung 5o, mit dem ersten Kessapparat 24 für die Ertragsmessung des Förderorganes 14 für die Zufuhr zu den Sieborganen der Kläranlage verbunden, um das den Ertrag anzeigende Bezugssignal empfangen zu können, wobei die Verzögerungszeit derjenigen Zeit entspricht, welche vom Schotter benötigt wird, um durch die Sieborgane der Klassiervorrichtung hindurchzugehen.

Diese Zeitverzögerungsvorrichtung 5o kann beispielsweise eine Eingabe in Form eines endlosen magnetischen Bandes aufweisen, das mit konstanter Geschwindigkeit abläuft und auf welchem in Richtung des Arbeitsablaufes ein Aufnahmekopf, ein Lesekopf und ein Löschkopf wirken. Der Aufnahmekopf ist mit dem Messapparat 24 verbunden, um das Ausgangssignal des genannten Apparates registrieren zu können. Der Leserkopf ist mit der Vergleichsvorrichtung 29 verbunden, um dieser das genannte Signal ζμ übertragen. Der Abstand zwischen den Aufnalimekopf und den Lesekopf ist einstellbar und derart gewählt, dass der Quotient der Ablaufgeschwindigkeit des Bandes im wesentlichen gleich der Zeit ist, welche vom Schotter benötigt wird im durch die Sieborgane der Klassiervorrichtung zu gelangen.

Die Vergleichsvorrichtung 29 erhält ■ demnach einerseits ein verzögertes Signal, das vom Messapparat 24 kommt, und andererseits das Summensignal der Messapparate 25 und 26. Diese Vorrichtung erzeugt an ihrem Ausgang ein Signal, das sich aus dem Vergleich der Differenz zwischen den Erträgen an den Ein- und Ausgängen des Schotters im Bereich der Sieborgane der Kläranlage ergibt. Diese Vergleictisvorrichtung ist in an sich bekannter Weise ausgebildet und zwar derart, dass wenn diese Differenz positiv ist, d.h. wenn der Eingangsertrag höher als die Summe der Ausgangserträge ist, das resultierende Signal mit Hilfe einer Verbindungsschaltung 51 der Steuervorrichtung für den Geschwindigkeitsregler zugeführt wird, um im Sinne einer Abnahme der Geschwindigkeit zu wirken. Wenn diese Differenz negativ ist, wird das resultierende Signal durch die Verbindungsschaltung 52 der Steuervorrichtung des Geschwindigkeitsreglers zugeführt um eine Geschwindigkeitszunahme zu erwirken.

Eine unempfindliche Zone auf beiden Seiten des Null- Betrages kann vorgesehen sein, wenn eine weniger empfindliche Steuerung der Maschine erwünscht ist;

allerdings ist diese Ausführungsvariante nicht unentbehrlich.

Ebenfalls aus der Figur 2 ist der Messapparat 23 ersichtlich, der das Drehmoment der Uebertragungswelle des Motors für den Antrieb der Schaufelketten der Aushebevorrichtung misst. Dieser Messapparat ist mit einer Diskriminiervorrichtung 33 verbunden, um dieser das Bezugssignal des genannten Drehmomentes zu übertragen.

Diese Diskriminiervorrichtung 33 kann an sich bekannter Bauart sein mit einer Funktionsweise, wie sie vorstehend bereits erläutert worden ist, derart, dass an ihrem Ausgang ein Bezugssignal erzeugt wird, das die sich über einem vorbestimmten Schwellenwert befindlichen Werte darstellt und das mit Hilfe der Verbindungsschaltung 31' der Steuervorrichtung 27 zugeführt wird, welche den Geschwindigkeitsregler in dem Sinne beeinflusst, dass eine Abnahme der Geschwindigkeit erfolgt. Es kann aber auch ein Bezugssignal erzeugt werden, das sich unterhalb des genannten Schwellenwertes befindet und mit Hilfe der Verbindungsschaltung 32 der Steuervorrichtung zugeführt wird, die den Geschwindigkeitsregler im Sinne einer Zunahme der Geschwindigkeit beeinflusst.

Um die Uebertragung der beiden gegensinnigen Signale für Geschwindigkeitszunahme und Geschwindigkeitsabnahme zu vermeiden, welche Signale gleichzeitig, das eine beispielsweise mit Hilfe der Diskriminiervorrichtung 33 und das andere mit Hilfe der Vergleichsvorrichtung 29, ausgesendet werden, um in diesem Fall aus Gründen der Sicherheit die Priorität dem die Geschwindigkeitsabnahme bewirkenden Signal zu geben, wird eine Verriegelungsvorrichtung in die Verbindungsschaltung eingebaut. Diese Verriegelungsvorrichtung wird im vorliegenden Fall durch ein Relais 34 mit Oeffnungskontakten 35 gebildet, das mit der Vesbindungsschaltung 32 verbunden wird, sobald das Relais 34 durch ein von der Schaltung 31 kommendes Signal für Geschwindigkeitsabnahme erregt wird.

In der Figur 2 ist ebenfalls ein Geschwindigkeitsregler dargestellt, der mit der Steuervorrichtung 27 verbunden ist, sowie eine Anzeigevorrichtung 36, um beim Arbeitsbeginn der Maschine deren Vorschubgeschwindigkeit zu steuern, dies in Funktion der auszuführenden Schnittiefe, indem beispileweise die Länge der Verbindung zwischen der Kolbenstange der hydraulischen Schrauben-

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winde der Steuervorrichtung 27 und der Steuervorrichtung für den Geschwindigkeitsregler 8 der Maschine verändert wird. Diese Voreinstellung der Geschwindigkeit der Maschine in Punktion zu der Schnittiefe, welche öfters Anwendung findet, kann auf irgend eine andere Art und Weise erfolgen; 3ie bildet auch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Nachstehend werden die Wirkungsweise und die Vorteile der erläuterten automatischen Steuerung umschrieben. Es wird angenommen, dass die Maschine auf einem Arbeitsplatz im Einsatz ist, wo ungleichmässiger Schotter behandelt werden muss. Solange der Zustand des Schotters dem eingestellten Arbeitswert dar Maschine in Uebereinstimmung mit den Vorrichtungen zum Ausheben und Reinigen entspricht, wird die Maschine gleichmässig mit der vorbestimmten Geschwindigkeit fortbewegt, ohne dass die automatische Steuerung in Funktion treten muss. .

Sobald härterer und kompakterer Schotter vorliegt, erhöht sich der Widerstand an der Aushebevorrichtung und folglich das Drehmoment an der Uebertragungswelle des Motores zum Antrieb der Ketten der Aushebevorrichtung. Diese Erhöhung überträgt sich in Form eines Signals zur Geschwindigkeitsabnahme, das durch die Diskriminiervorrichtung 33 ausgesendet wird, sobald sein Wert einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt und die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine verringert sich, bis das genannte Signal ausfällt. Parallel zu diesem Vorgang, welcher eine Abnahme der Schotterzufuhr zu den Sieborganen bewirkt, können zwei Effekte auftreten: Wenn die während der Geschwindigkeitsabnahme verflossene Zeit bis zur Stabilisierung auf einen geringeren Wert höher als diejenige ist, welche erforderlich ist, damit der Schotter die Sieborgane durchlaufen kann, wird In der Vergleichsvorrichtung 29 ein Beschleunigungssignal erzeugt, da das Gleichgewicht der Ein- gangs- u. Ausgangserträge der Klassiervorr. ₈i_ch nicht innerhalb der Verzögerungszeit, welche vom Signal de3 Messapparates 24 eingeleitet wurde, •wieder hergestellt werden konnte. In diesem Zeitpunkt wird, da die Diskriminiervorrichtung 33 das Steuersignal immer durch die Verbindungsschaltung aussendet, das gegensinnige Steuersignal für die Geschwindigkeitserhöhung nicht durch die genannte Verbindungsschaltung 32 geschleust, sondern es wird vom Relais 34 unterbrochen. Wenn im Gegensatz dazu, die während der Geschwindig-

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keitsabnahme des Ertrages der Sieborgane verflossene Zeit geringer ist als diejenige, welche erforderlich ist um den Schotter durch die Sieborgane zu führen, wird kein gegensinniges Signal erzeugt. In beiden Fällen wird die Vorschubgeschwindigkeit der Haschine derart eingestellt, dass das herrschende Drehmoment auf den optimal eingeschätzten Wert erhalten bleibt.

Wenn eine weichere Beschotterung zum Vorschein kommt, nimmt der Widerstand der Uebertragungswelle der Ketten der Aushebevorrichtung der Klassiervorr. ab. Diese Abnahme überträgt sich in Form eines Steuersignales zur Zunahme der Vorschub- Geschwindigkeit, das von der Diskriminiervorrichtung 33 ausgesendet wird, sobald sein Wert unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes sinkt, und die Vorschubgeschwindigkeit der Haschine nimmt zu, bis dieses Signal ausfällt. Parallel zu diesem Vorgang kann eine Zunahme der Schotterzufuhr zu den Sieborganen erfolgen, wenn vorgängig die Aushebevorrichtung nicht mit optimaler Kapazität arbeitet. Dadurch können zwei Wirkungen auftreten, wie dies im vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel der Fall war. Entweder ist die während der Geschwindigkeitszunalime verstrichene Zeit länger als diejenige, welche für den Durchgang des Schotters durch die Sieborgane erforderlich ist; in diesem Fall wird ein Steuersignal für Geschwindigkeitsabnahme durch die Vergleichsvorrichtung 29 erzeugt und unterbricht mit Hilfe des Relais 34 die Uebertragung des eine Geschwindigkeitszunahme bewirkenden Signals, bis das Gleichgewicht der *an- und Ausganpr» ertrage der Klassiervorr. wieder hergestellt ist. Diese Wirkung hat zur Folge, dass eine mögliche Verstopfung der Sieborgane ausgeschlossen ist. Oder die während der Geschwindigkeitszunahme verstrichene Zeit ist kürzer als diejenige, welche für den Durchlass des Schotters durch die Sieborgane erforderlich ist; in diesem Fall wird überhaupt kein gegensinniges, eine Abnahme der Geschwindigkeit bewirkendes Signal erzeugt. Hier wird in beiden Fällen die Vorechubgeschwindigkeit der Haschine gleichzeitig gesteuert, dies in Abhängigkeit der Durohlasskapazität der Sieborgane und des Widerstandes der Ketten der Klassiervorrichtung.

Demnach werden die verschiedenen Wirkungen, welche sich beim Bearbeiten eines weichen aber feuchten Schotters auf die Aushebevorrichtung und auf die Klassiervorr. ergeben, wie sie eingangs dieser Beschreibung aufgezällt worden

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sind, durch den Ausgleich automatisch behoben. Verstopfungen der Sieborgane infolge einer Zunahme der Zufuhr von feuchtem Schotter und Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit der Haschine infolge Abnahme des Widerstandes der Ketten im weichen Schotter, sind somit ausgeschlossen. Dies infolge Unterdrückung des Steuersignales für eine Besähleunigung des Vorschubes, sobald ein positiver Unterschied der Erträge am Eingang und Ausgang der Klassierv. festgestellt wird, wodurch ein Steuersignal für die Geschwindigkeitsabnahme erzeugt wird.

In jedem Fall wird das Gleichgewicht an der Grenze der Arbeitskapazität 'der einen oder der anderen Vorrichtung zum Ausheben oder zum Reinigen wieder hergestellt.

Ansprüche

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Claims

Ansprüche

■' 1 _% Vorrichtung zur selbsttätigen Steuerung von Arbeitsvorgängen einer Maschine zum Ausheben und Reinigen, insbesondere durch Sieben, des Bettungskörpers eines Gleises, bei der während der Fortbewegung der Maschine zu reinigender Bettungsschotter mit Hilfe einer Aushebevorrichtung, insbesondere einem Schaufelkettenbagger, von der Unterseite des Gleises ausgehoben, mittels einer Fördervorrichtung einer Siebklassiervorrichtung zugeführt wird, von der die von Verunreinigungen und Unterkorn befreiten kalibrierte! Schotterteile mit einer Verteilvorrichtung wieder auf das kahle Gleis verteilt und die Verunreinigungen und das Unterkorn am Ausgang der Siebklassiervorrichtung abgezogen und entweder auf die unteren Seiten des Gleiskörpers oder in Wagen gefördert werden,und in welcher Maschine ein Geschwindigkeitsregler angeordnet ist, um die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine den Arbeitsbedingungen der verschiedenen Vorrichtungen anzupassen, die vom Zustand des Schotters (Feuchtigkeitsgehalt, Verschmutzung, Korngrößenverteilung und Dichte) abhängen, dadurch gekennzeichnet , daß sie mindestens einen an sich bekannten Apparat zum Messen (Meßwertgeber) der von einer dieser Vorrichtungen geleisteten Arbeit aufweist, daß dieser oder jeder Meßapparat an seinem Ausgang ein Signal erzeugt, das proportional zu den Veränderungen der gemessenen Größe ist, daß dieses Signal einer Vorrichtung zum Steuern des Geschwindigkeitsreglers der Maschine zuführbar ist und die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine in Abhängigkeit der oder einer Veränderung der gemessenen Größe (n) derart anpaßbar ist, daß sie auf einem als optimal bestimmten Wert gehalten wird.

u ο 9 8 3 η / η 41 ο

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie einen an sich bekannten Gewichts-Meßapparat aufweist, beispielsweise eine Integralwaage, welcher Apparat auf der den Schotter zu der Siebklassiervorrichtung führenden Fördervorrichtung angeordnet ist, daß der Ausgang des Meßapparates mit der Steuervorrichtung für den Geschwindigkeitsregler der Maschine verbunden ist und der Apparat ein Signal überträgt, das proportional zu den Veränderungen der Förderkapazität der Fördervorrichtung ist und eine Veränderung der Vorschubgeschwindigkeit der Ma'schine in bezug auf die Veränderungen der Förderkapazität der Transportvorrichtung bewirkt, derart, daß diese Kapazität im wesentlichen konstant auf einem optimalen Wert gehalten wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie einen an sich bekannten Apparat zum Messen des Drehmomentes des Motors aufweist, insbesondere ein Torsionsdynamometer, welcher Apparat beispielsweise auf der Übertragungswelle des die Ketten der Aushebevorrichtung antreibenden Motors angeordnet ist, daß der Ausgang dieses Meßapparates mit der Vorrichtung zum Steuern des Geschwindigkeitsreglers der Maschine verbunden ist, und dieser Apparat ein Signal überträgt, das proportional zu den Veränderungen des Widerstandes der Ketten ist und dadurch eine Veränderung der Vorschubgeschwindigkeit der Maschine bewirkt wird, dies in Abhängigkeit zu den Veränderungen des Drehmomentes der Übertragungswelle, derart daß dieses Drehmoment im wesentlichen konstant auf einem bestimmten · optimalen Wert gehalten wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Diskriminiervorrichtung aufweist, die in der Signalübertragungsschaltung eingebaut ist, welche Schaltung das Bezugssignal des Drehmomentwertes vom Motor für den Antrieb.der Ketten der Aushebevorrichtung überträgt, wobei die an sich bekannte Bandpaß-Diskriminiervorrichtung lediglich die Bezugssignale durchläßt, welche einen Wert aufweisen, der

U 0 9 8 3 0 / Π U 1 0

L ι

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außerhalb von zwei Schwellenwerten liegt, welche ein Band begrenzen das zwischen den unteren und den oberen Grenzen des Drehmomentes vom Motor liegt, wobei von diesen Grenzen an die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine erhöht oder herabgesetzt werden muß/und daß die Diskriminiervorrichtung zwei Ausgänge aufweist, wobei der eine die Signale zur Steuerung der Erhöhung und der andere die Signale zur Steuerung der Herabsetzung der Vorschubgeschwindigkeit mit Hilfe des Geschwindigkeitsreglers überträgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie drei Gewichts-Meßapparate von der Art einer Integralwaage aufweisen, daß der erste auf dem Transportorgan für die Zufuhr von Schotter zu den Sieborganen, der zweite auf dem Transportorgan für den aus der Klassiervorrichtung kommenden, gereinigten und kalibrierten Schotter, und der dritte auf dem Transportorgan für den Abtransport der durch die Reinigung des Schotters anfallenden Verunreinigungen und des Unterkorns angeordnet ist, daß die Ausgänge des zweiten und dritten Meßapparates mit einer Summiervorrichtung verbunden sind, welche ein die Summe der beiden augenblicklich gemessenen Werte darstellendes Signal erzeugt, welches Signal vom Ausgang der Summiervorrichtung zu einer Vergleichsvorrichtung übertragen wird, die gleichzeitig vom Ausgang des ersten Meßapparates, mit welchem sie verbunden ist, ein Signal erhält, das proportional zur augenblicklichen Menge der zur Klassiervorrichtung geförderten Schottermenge ist, daß die genannte Vergleichsvorrichtung an ihren Ausgang ein Signal erzeugt, das die Differenz des augenblicklichen Durchsatzes am Ein - und Ausgang der Klassiervorrichtung darstellt, wobei dieses Signal der Vorrichtung zum Steuern des Geschwindigkeitsreglers der Maschine zugeführt wird und die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine in bezug auf die Differenz zwischen der Aufgabeleistung am Eingang und der Ausgangsleistung am Ausgang der Klassiervorrichtung derart beeinflußt, daß diese Differenz im wesentlichen konstant auf dem Wert Null gehalten wird.

409830/iU10

240Γ447
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Zeitverzögerungseinrrichtung aufweist, welche in der das Signal des ersten Meßapparates übertragenden Vorrichtung eingebaut ist, um die Übertragung dieses Signals zeitlich zu verzögern, wobei die Verzögerungszeit der Zeit entspricht, welche für den Durchgang des Schotters durch die Sieborgane erforderlich ist.
7. , Vorrichtung nach den.Ansprüchen 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Ausgang der Vergleichsvorrichtung der beiden Bezugssignale der augenblicklichen Durchsatzwerte am Ein- und Ausgang der Klassiervorrichtung und der Ausgang der Diskriminiervorrichtung der Bezugssignale des Drehmomentwertes des die Ketten der Klassiervorrichtung antreibenden Motors mit der Vorrichtung für die Steuerung des Geschwindigkeitsreglers der Maschine verbunden sind, dies unter Zwischenschaltung einer Verriegelungsvorrichtung der Art eines Relais mit Öffnungskontakt, welche Verriegelungsvorrichtung in der Schaltung zum Übertragen des eine Herabsetzung der Vorschubgeschwindigkeit bewirkenden Signals eingebaut und vom Durchgang dieses Signals steuerbar ist, um die Übertragungsschaltung für das eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit bewirkende Signal zu unterbrechen, derart, daß die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine gleichzeitig in Abhängigkeit zu der Differenz der augenblicklichen Durchsatzwerte am Ein- und Ausgang der Klassiervorrichtung und des Widerstandswertes der Ketten der Aushebevorrichtung gesteuert wird, ohne daß die Möglichkeit einer gleichzeitigen Übertragung von gegensinnigen, eine Erhöhung und eine Herabsetzung der Vorschubgeschwindigkeit bewirkenden, Signalen besteht.

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