EP0806523A1 - Maschine zur Herstellung einer Soll-Geleiseanlage - Google Patents

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EP0806523A1
EP0806523A1 EP96107340A EP96107340A EP0806523A1 EP 0806523 A1 EP0806523 A1 EP 0806523A1 EP 96107340 A EP96107340 A EP 96107340A EP 96107340 A EP96107340 A EP 96107340A EP 0806523 A1 EP0806523 A1 EP 0806523A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
unit
track
machine
measuring
machine frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP96107340A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz Jäger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
J Mueller AG
Original Assignee
J Mueller AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by J Mueller AG filed Critical J Mueller AG
Priority to EP96107340A priority Critical patent/EP0806523A1/de
Priority to NO972124A priority patent/NO972124L/no
Priority to JP9152760A priority patent/JPH1082007A/ja
Priority to US08/854,139 priority patent/US6014815A/en
Publication of EP0806523A1 publication Critical patent/EP0806523A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B35/00—Applications of measuring apparatus or devices for track-building purposes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2203/00—Devices for working the railway-superstructure
    • E01B2203/16—Guiding or measuring means, e.g. for alignment, canting, stepwise propagation

Definitions

  • the invention relates to a machine with a machine frame that can be moved on trolleys and at least one work unit connected to it and adjustable by adjusting drives relative to the machine frame for producing a target track position and a measuring unit having a laser transmitter of an absolute measuring system for detecting geodetically measured, defining the absolute track position .
  • Patent application WO 93/06303 a measuring platform that is movable on the track and coupled in front of an maintenance machine with a laser transmitter is known, which can be aligned to the fixed points defining the absolute track position.
  • a space-stabilized gyro platform also mounted on the measuring platform determines the absolute change in position of the measuring platform, which serves as a correction of the angle change values of the laser transmitter.
  • the distance traveled is determined either with a separate odometer or using the gyro platform.
  • the current position with reference to fixed points determined from this data is compared with the target value of the measurement plan and, if necessary, the track is corrected on the basis of these values.
  • CH 684 026 A5 describes a method for measuring relative angles between a reference direction of a measuring platform and fixed points distant therefrom by means of light rays emanating from the measuring platform. These are reflected back to the measuring platform by means of reflection means attached to the fixed points and received and processed by receiving means provided on the measuring platform.
  • the object of the present invention is to create a machine of the generic type with which the track position can be optimized, in particular in connection with a renewal of the ballast bed and / or the track.
  • the measuring unit is arranged directly on the machine frame or on a work unit and is connected to a control device which is designed to act upon the adjustment drive for controlling the work unit according to at least one parameter from the group: altitude, side position, bank angle is.
  • Such training is particularly suitable for those machines in which the position of the track section located in front of the machine in the working direction cannot be used as a relative measuring base, since the track is raised by working units and thus its position is completely changed, exchanged or the ballast bedding is renewed .
  • it is now possible for the first time to position the new track position according to fixed points in a target position even with such track construction machines.
  • a track construction machine 1 for dismantling an old track 2 and laying a new track 3 can be seen, a rail expansion wagon following in the working direction for supporting new rails 18 on new sleepers 14 not being shown for the sake of a better overview.
  • the arrow 4 which can be moved continuously according to the working direction, has a machine frame 5 which is supported on the old track 2 at its front end in the working direction by a rail carriage 6, while the rear end of the machine frame 5 is connected to a height-adjustable crawler chassis 8 which has its own travel drive 7.
  • Another rail running gear 9 provided for the transfer run is pivoted up into an out-of-service position during work.
  • the crawler chassis 8 is immediately preceded by a sleeper receiving device 10, which is assigned a first conveyor 11 for removing old sleepers 12.
  • a second conveyor device 13 for the transport of new sleepers 14 ends in the area of a sleeper laying device 15 arranged behind the crawler track 8.
  • the machine 1 is further equipped with height and side adjustable rail guides 16 for the old rails 17 and new rails 18 as well as with work cabins 19 positioned in the work area.
  • a leveling device 20 is provided directly behind the latter.
  • This has a dozer blade 21 extending in the transverse direction of the track (see FIGS. 2 and 3).
  • holders 22 are provided, in which a screw conveyor 23 immediately upstream of the dozer blade 21 is fastened in order to convey pent-up ballast to the side.
  • a compacting device 25 equipped with vibrators 24 is provided in the area between the sleeper laying device 15 and the dozer blade 21.
  • the constructional unit formed from the screw conveyor 23, the dozer blade 21 and the compacting device 25 is articulated to the machine frame 5 via a support frame 26 and is height-adjustable relative to the machine frame 5 by means of adjusting drives 27.
  • the construction unit mentioned can be rotated relative to the support frame 26 about an axis 28 shown in FIG. 2, so that a desired transverse inclination of a bedding surface 29 compressed by the compacting device 25 can be produced regardless of the position of the machine frame 5.
  • the threshold laying device 15 is pivotally mounted about a horizontal axis 30 running transversely to the machine longitudinal direction and can also be moved transversely to the machine longitudinal direction with the aid of an adjustment drive 31 (FIG. 3).
  • the transverse displacement can be measured by an electromechanical distance measuring device 32, which here is formed, for example, from a rotary potentiometer attached to the machine frame 5, which is connected to the threshold laying device 15 by a cable.
  • the sleeper laying device 15 and the compacting device 25 are referred to here in a superordinate term together as working units 33, each of which is a part of the common task of producing a desired track position.
  • the machine 1 is equipped with a measuring system 34 for determining the absolute or the desired track position.
  • This measuring system 34 essentially consists of a measuring unit 36 having a laser transmitter 35 and a control device 37.
  • a measuring unit is already known from WO 93/06303 or CH 684 026 A5 and is described in detail, so that there is no need to go into detail about the mode of operation.
  • the control device 37 is designed to act on the adjusting drives 27 and 31 and is connected to the distance measuring device 32 and to two laser transmitters 39 which are arranged at a distance from one another in the cross-machine direction and are combined with a receiver. These are attached to the machine frame 5 and are provided for distance measurement.
  • the laser beam is reflected by target reflectors 40 which are fastened on the compacting device 25.
  • Measuring unit 36 displays the target cross slope, which in this simplified example lies horizontally, that is, the target cross slope has the value zero.
  • the gyro platform 41 now offers the possibility of measuring the relative position to the machine frame 5 in all three axes, namely the orientation with reference to the north, and the horizontal and vertical position.
  • the relative position of the machine frame 5 must be disregarded in this exemplary embodiment and rather the relative position of the compacting device 25 the gyro platform 41 are referred. This is done by detecting the distance between the machine frame 5 and the two target reflectors 40 with the aid of the two laser transmitters 39. In the simplified example, both target reflectors 40 are located exactly in a target track plane 42 defined by the fixed points 38 and determined by the measuring system 34.
  • the compacted bedding surface 29 comes to lie precisely in the height position which, after the new sleepers 14 have been deposited and the new rails 18 have been placed, ensures that the track is at a desired bank angle and at a desired height.
  • the relative measurement between the gyro platform 41 and the position of the compacting device 25 results in a shortfall, i.e. a bank error
  • one of the two adjusting drives 27 is acted upon by the control device 37, for example, until the two target reflectors 40 in the desired track plane 42 come to rest.
  • the set altitude is regulated in parallel by appropriately acting on the adjustment drives 27.
  • a necessary lowering of the bed surface 29 could also be achieved or supported by increasing the frequency of the vibrators 24.
  • the bedding surface 29 - regardless of the position of the machine frame 5 - is in that absolute position which, after the new sleepers 14 and new rails 18 have been deposited, a desired track position results.
  • the control with respect to the desired lateral position of the new track 3 is carried out by a corresponding transverse displacement of the sleeper laying device 15 relative to the machine frame 5 by acting on the adjustment drive 31.
  • the required transverse displacement corresponds to the difference between the nominal lateral position determined by the measuring system 34 and one expediently by a central position of the threshold laying device 15 with respect to the width of the machine frame 5 defined zero position of the threshold laying device 15 (see line 43 in Fig. 3).
  • the corresponding transverse displacement of the threshold laying device 15 into the desired lateral position can be registered by the distance measuring device 32.
  • the value for the nominal lateral position in dependence on one is determined in the area of the compacting device 25 when determining the height, lateral position and transverse inclination to deliver the corresponding distance measurement with a time delay to act upon the adjustment drive 31.
  • a track construction machine 45 which is only partially shown in FIG. 5, has a clearing unit 46 fastened on a machine frame 5, which is guided around a track 47 as a rotatable endless chain for picking up ballast.
  • the ballast picked up by the clearing unit 46 is fed via a conveyor belt 48 to a screening system (not shown) for cleaning.
  • the cleaned ballast is dropped onto the track 47 via a further conveyor belt 49.
  • two track lifting devices 50 arranged one behind the other in the machine longitudinal direction are provided for lifting the track 47.
  • both the clearing unit 46 and the track lifting devices 50 can be referred to as working units 33.
  • a measuring unit 36 formed from a space-stabilized gyroscopic platform and a laser transmitter is attached directly to the rearmost working unit 33 with respect to the working direction or to the second track lifting device 50 and forms a measuring system 34 together with the control device 37.
  • the desired track position is determined, according to which adjustment drives 51 carry out a corresponding relative transverse and height adjustment of the working unit 33 with respect to the machine frame 5, in order to thereby place the track 47 connected to the track lifting device 50 in the desired position on the ballast bed.
  • the cleaned ballast can be leveled and compacted before laying the track 47 - similar to the first embodiment.
  • FIG. 6 shows, in a greatly simplified form, a machine 52 for producing a base layer 53 or a trough made of concrete or asphalt.
  • the machine 52 essentially consists of a machine frame 55 supported on crawler tracks 54, a container 56 for storing concrete or asphalt and a work unit 57. This is designed as a vibrating and leveling device and is connected to the machine frame 55 in a height-adjustable manner by means of drives (not shown).
  • a measuring system 34 is connected to the machine frame 55, which is composed of a rotatable laser transmitter 35, a measuring unit 36, a control device 37 and a laser transmitter 39 for distance measurement.
  • this measuring unit 36 there is the possibility of controlling the working unit 57, as well as the compacting device 25 in FIGS. 1 to 3, in such a way that a track to be laid on the supporting layer 53 comes to lie exactly in the desired target position.
  • the crawler tracks 54 could also be influenced by the measuring system 34, so that the base layer 53 also runs in the desired target range with respect to lateral position.
  • a subsequent track laying machine for laying a track on the base layer 53 would be a sleeper laying device to be controlled as a working unit with the aid of a further measuring unit 36 in such a way that the track also lies in the desired target position with respect to lateral position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)

Abstract

Eine Maschine (1) zur Herstellung einer Soll-Geleiseanlage mit einem auf Fahrwerken (6,9) verfahrbaren Maschinenrahmen (5) und einem mit diesem verbundenen Arbeitsaggregat (20) wird erfindungsgemäss eine Messeinheit (36) direkt am Maschinenrahmen (5) resp. auf dem Arbeitsaggregat (20) angeordnet. Dabei ist die Messeinheit (36) mit einer Steuereinrichtung (37) verbunden, welche das Arbeitsaggregat (29) nach wenigstens einem der Parameter Höhenlage, Seitenlage oder Querneigung über einen Verstellantrieb steuert. Die Messeinheit (36) weist ein absolutes Messsystem (34) zur Erfassung geodätisch vermessener Fixpunkte auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Maschine mit einem auf Fahrwerken verfahrbaren Maschinenrahmen und wenigstens einem mit diesem verbundenen, durch Verstellantriebe relativ zum Maschinenrahmen verstellbaren Arbeitsaggregat zur Herstellung einer Soll-Gleislage und einer einen Lasersender aufweisenden Meßeinheit eines absoluten Meßsystems zur Erfassung geodätisch vermessener, die absolute Gleislage definierender Fixpunkte.
  • Durch die Internat. Patentanmeldung WO 93/06303 ist bereits eine auf dem Gleis verfahrbare und vor eine Unterhaltsmaschine gekoppelte Meßplattform mit einem Lasersender bekannt, der auf die absolute Gleislage definierende Fixpunkte ausgerichtet werden kann. Eine ebenfalls auf der Meßplattform angebrachte raumstabilisierte Kreiselplattform ermittelt die absolute Lageänderung der Meßplattform, welche als Korrektur der Winkeländerungswerte des Lasersenders dient. Die zurückgelegte Wegstrecke wird entweder mit einem separaten Wegmesser oder mittels der Kreiselplattform bestimmt. Die aus diesen Daten ermittelte aktuelle Position in bezug auf Fixpunkte wird mit dem Soll-Wert des Vermessungsplanes verglichen und aufgrund dieser Werte allenfalls eine Korrektur des Gleises vorgenommen.
  • Die CH 684 026 A5 beschreibt ein Verfahren zur Messung von relativen Winkeln zwischen einer Referenzrichtung einer Meßplattform und davon entfernten Fixpunkten mittels von der Meßplattform ausgehender Lichtstrahlen. Diese werden mittels an den Fixpunkten angebrachter Reflektionsmittel zur Meßplattform zurückgespiegelt und von an der Meßplattform vorgesehenen Empfangsmitteln empfangen und verarbeitet.
  • In einem Fachartikel mit der Bezeichung "Automatische Steuerung von Gleisbaumaschinen nach Vermessungsfixpunkten" der Zeitschrift "Der Eisenbahningenieur", September 1990, Seiten 459 - 462, wird eine Lasersteuerung beschrieben, die mit absoluten Meßbasen für das Nivellieren und Richten durch eine Gleisstopfmaschine arbeitet. Diese Lasersteuerung besteht aus einem drehbaren Lasersender mit gefächertem Strahl, der über Funk von der Stopfmaschine aus gesteuert wird, einem Meßwagen mit Laserempfänger für das Nivellieren und Richten sowie einem Computer für die Berechnung der Gleislage.
  • Schließlich ist noch durch die Zeitschrift "Der Eisenbahningenieur", August 1995, Seiten 552 - 558, gemäß einem Artikel "Lasertechnik und INS" ein Meßfahrzeug mit einem inertialen Navigationssystem zum Erfassen von Gleislagefehlern bekannt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun in der Schaffung einer Maschine der gattungsgemäßen Art, mit der die Gleislage insbesondere in Verbindung mit einer Erneuerung der Schotterbettung und/oder des Gleises optimierbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Meßeinheit direkt am Maschinenrahmen bzw. auf einem Arbeitsaggregat angeordnet und mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, die für eine Beaufschlagung des Verstellantriebes zur Steuerung des Arbeitsaggregates nach wenigstens einem Parameter aus der Gruppe: Höhenlage, Seitenlage, Querneigung ausgebildet ist.
  • Eine derartige Ausbildung eignet sich besonders für jene Maschinen, bei denen die Lage des in Arbeitsrichtung vor der Maschine befindlichen Gleisabschnittes nicht als relative Meßbasis herangezogen werden kann, da das Gleis durch Arbeitsaggregate angehoben und damit in seiner Lage komplett verändert, ausgetauscht oder die Schotterbettung erneuert wird. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es nun erstmals möglich, auch bei derartigen Gleisbaumaschinen die neue Gleislage definitionsgemäß nach Fixpunkten in einer Soll-Lage zu Positionieren. Außerdem erübrigt sich in vorteilhafter Weise die Notwendigkeit eines maschineneigenen Bezugsystems. Ist das Arbeitsaggregat ständigen Vibrationen ausgesetzt, so ist eine vom Maschinenrahmen distanzierte Anordnung zweckmäßig, wobei die dann zu erfassende Relativbewegung zwischen Maschinenrahmen und Arbeitsaggregat ohne Beeinträchtigung der Genauigkeit durch eine vorzugsweise berührungslose Distanzmessung durchführbar ist.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Seitenansicht einer lediglich zum Teil dargestellten Gleisbaumaschine zur Erneuerung eines Gleises,
    • Fig. 2 und 3 jeweils eine vergrößerte Seitenan- bzw. Draufsicht auf Arbeitsaggregate der Gleisbaumaschine gemäß Fig. 1,
    • Fig. 4 eine schematische, stark vereinfachte Darstellung einer direkt am Maschinenrahmen der Gleisbaumaschine befestigten Meßeinheit zur Steuerung der Arbeitsaggregate,
    • Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel in Verbindung mit einer Maschine zur Schotterreinigung, und
    • Fig. 6 eine stark vereinfachte, schematische Seitenansicht einer Maschine zur Herstellung einer Tragschichte aus Beton oder Asphalt für eine feste Fahrbahn eines Gleises.
  • In Fig. 1 ist eine Gleisbaumaschine 1 zum Abbau eines alten Gleises 2 und Verlegen eines neuen Gleises 3 ersichtlich, wobei ein in Arbeitsrichtung nachfolgender Schieneneinspreizwagen zur Auflage von Neuschienen 18 auf neue Schwellen 14 der besseren Übersicht wegen nicht dargestellt ist. Die gemäß - die Arbeitsrichtung anzeigendem - Pfeil 4 kontinuierlich verfahrbare Maschine 1 weist einen Maschinenrahmen 5 auf, der im Arbeitseinsatz an seinem in Arbeitsrichtung vorderen Ende über ein Schienenfahrwerk 6 auf dem alten Gleis 2 abgestützt ist, während das hintere Ende des Maschinenrahmens 5 mit einem höhenverstellbaren und über einen eigenen Fahrantrieb 7 verfügenden Raupenfahrwerk 8 verbunden ist. Ein weiteres, für die Überstellfahrt vorgesehenes Schienenfahrwerk 9 ist während des Arbeitseinsatzes in eine Außerbetriebstellung hochgeschwenkt. Dem Raupenfahrwerk 8 ist eine Schwellenaufnahmevorrichtung 10 unmittelbar vorgeordnet, der eine erste Fördereinrichtung 11 zum Abtransport von alten Schwellen 12 zugeordnet ist. Eine zweite Fördereinrichtung 13 für den Zutransport von neuen Schwellen 14 endet im Bereich einer hinter dem Raupenfahrwerk 8 angeordneten Schwellenverlegevorrichtung 15.
  • Die Maschine 1 ist weiters mit höhen- und seitenverstellbaren Schienenführungen 16 für die Altschienen 17 bzw. Neuschienen 18 sowie mit im Arbeitsbereich positionierten Arbeitskabinen 19 ausgestattet. Im Bereich zwischen der Schwellenverlegevorrichtung 15 und dem Raupenfahrwerk 8 ist unmittelbar hinter diesem eine Planiereinrichtung 20 vorgesehen. Diese weist einen sich in Gleisquerrichtung erstreckenden Planierschild 21 auf (s. Fig. 2 und 3). An den beiden in Maschinenquerrichtung voneinander distanzierten Enden des Planierschildes 21 sind Halterungen 22 vorgesehen, in denen eine dem Planierschild 21 in Arbeitsrichtung unmittelbar vorgeordnete Förderschnecke 23 befestigt ist, um damit aufgestauten Schotter seitlich wegzufördern. Im Bereich zwischen der Schwellenverlegevorrichtung 15 und dem Planierschild 21 ist eine mit Vibratoren 24 ausgestattete Verdichteinrichtung 25 vorgesehen.
  • Die aus Förderschnecke 23, Planierschild 21 und Verdichteinrichtung 25 gebildete Konstruktionseinheit ist über einen Tragrahmen 26 am Maschinenrahmen 5 angelenkt und mit Hilfe von Verstellantrieben 27 relativ zum Maschinenrahmen 5 höhenverstellbar. Außerdem ist die genannte Konstruktionseinheit gegenüber dem Tragrahmen 26 um eine in Fig. 2 dargestellte Achse 28 verdrehbar, so daß unabhängig von der Lage des Maschinenrahmens 5 eine gewünschte Querneigung einer durch die Verdichteinrichtung 25 verdichteten Bettungsoberfläche 29 herstellbar ist.
  • Die in ihrem unteren Endbereich jeweils zwei in Maschinenquerrichtung voneinander distanzierte Saugnäpfe zum Ansaugen der neuen Schwellen 14 aufweisende Schwellenverlegevorrichtung 15 ist um eine horizontale, quer zur Maschinenlängsrichtung verlaufende Achse 30 verschwenkbar gelagert und außerdem mit Hilfe eines Verstellantriebes 31 (Fig. 3) quer zur Maschinenlängsrichtung verschiebbar. Die Querverschiebung ist durch eine elektromechanische Distanzmeßeinrichtung 32 meßbar, die hier beispielsweise aus einem am Maschinenrahmen 5 befestigten Drehpotentiometer gebildet ist, das über ein Seil mit der Schwellenverlegevorrichtung 15 verbunden ist.
  • Die Schwellenverlegevorrichtung 15 sowie die Verdichteinrichtung 25 werden hier mit einem übergeordneten Begriff gemeinsam als Arbeitsaggregate 33 bezeichnet, denen jeweils ein Teilabschnitt der gemeinsamen Aufgabe der Herstellung einer Soll-Gleislage eigen ist.
  • Zur Erfassung geodätisch vermessener, die absolute Gleislage in den Landeskoordinaten definierender Fixpunkte 38 (wie in Fig. 3 in Verbindung mit einem Fahrleitungsmasten schematisch angedeutet) ist die Maschine 1 mit einem Meßsystem 34 zur Ermittlung der absoluten bzw. der Soll-Gleislage ausgestattet. Dieses Meßsystem 34 setzt sich im wesentlichen aus einer einen Lasersender 35 aufweisenden Meßeinheit 36 sowie einer Steuereinrichtung 37 zusammen. Eine derartige Meßeinheit ist bereits durch WO 93/06303 bzw. CH 684 026 A5 bekannt und genau beschrieben, so daß sich ein näheres Eingehen auf die Funktionsweise erübrigt.
  • Die Steuereinrichtung 37 ist zur Beaufschlagung der Verstellantriebe 27 und 31 ausgebildet und mit der Distanzmeßeinrichtung 32 sowie mit zwei in Maschinenquerrichtung voneinander distanziert angeordneten, mit einem Empfänger kombinierten Lasersendern 39 verbunden. Diese sind am Maschinenrahmen 5 befestigt und zur Entfernungsmessung vorgesehen. Der Laserstrahl wird durch Zielreflektoren 40 reflektiert, die auf der Verdichteinrichtung 25 befestigt sind.
  • Im folgenden wird anhand der schematischen Darstellung gemäß Fig. 4 die Funktionsweise der Meßeinheit 36 näher erläutert, wobei zur Vereinfachung vorerst lediglich die Soll-Querneigung des Gleises betrachtet wird. Eine raumstabilisierte Kreiselplattform 41 der am Maschinenrahmen 5 fixierten Meßeinheit 36 zeigt die Soll-Querneigung an, die in diesem vereinfachten Beispiel in der Horizontalen liegt, das heißt, die Soll-Querneigung hat den Wert Null. Durch die Kreiselplattform 41 besteht nunmehr die Möglichkeit, die relative Lage zum Maschinenrahmen 5 in allen drei Achsen zu messen, nämlich die Ausrichtung mit Bezug nach Norden, sowie die horizontale und vertikale Lage. Da sich jedoch die den Maschinenrahmen 5 abstützenden Fahrwerke 6,8 auf der ungenauen und unbekannten Ist-Lage des Gleises bzw. der Schotterbettung befinden, muß in diesem Ausführungsbeispiel die relative Lage des Maschinenrahmens 5 unberücksichtigt bleiben und vielmehr auf die relative Lage der Verdichteinrichtung 25 hinsichtlich der Kreiselplattform 41 Bezug genommen werden. Dies erfolgt durch eine Erfassung der Distanz zwischen Maschinenrahmen 5 und den beiden Zielreflektoren 40 mit Hilfe der beiden Lasersender 39. Im vereinfachten Beispiel befinden sich beide Zielreflektoren 40 genau in einer durch die Fixpunkte 38 definierten und durch das Meßsystem 34 ermittelten Soll-Gleisebene 42. Folglich kommt die verdichtete Bettungsoberfläche 29 genau in jene Höhenlage zu liegen, die nach Ablage der neuen Schwellen 14 und Auflage der Neuschienen 18 eine Soll-Querneigung und Soll-Höhenlage des Gleises sicherstellt. Für den Fall, daß die relative Messung zwischen Kreiselplattform 41 und der Position der Verdichteinrichtung 25 einen Fehlbetrag, d.h. einen Querneigungsfehler, ergibt, wird durch die Steuereinrichtung 37 z.B. einer der beiden Verstellantriebe 27 beaufschlagt, bis die beiden Zielreflektoren 40 in der Soll-Gleisebene 42 zu liegen kommen.
  • Wie bereits erwähnt, erfolgt parallel dazu auch die Regulierung der Soll-Höhenlage durch entsprechende Beaufschlagung der Verstellantriebe 27. Alternativ könnte eine erforderliche Niveauabsenkung der Bettungsoberfläche 29 auch durch eine Frequenzerhöhung der Vibratoren 24 erfolgen bzw. unterstützt werden. Als Folge der Steuerung der Verdichteinrichtung 25 sowohl der Soll-Querneigung als auch der Soll-Höhe nach befindet sich die Bettungsoberfläche 29 - unabhängig von der Position des Maschinenrahmens 5 - in jener Absolutlage, die nach Ablage der neuen Schwellen 14 und Neuschienen 18 eine gewünschte Gleislage ergibt.
  • Die Steuerung bezüglich der Soll-Seitenlage des neuen Gleises 3 erfolgt durch eine entsprechende Querverschiebung der Schwellenverlegevorrichtung 15 relativ zum Maschinenrahmen 5 unter Beaufschlagung des Verstellantriebes 31. Die erforderliche Querverschiebung entspricht der Differenz zwischen der durch das Meßsystem 34 ermittelten Soll-Seitenlage und einer zweckmäßigerweise durch eine mittige Lage der Schwellenverlegevorrichtung 15 in bezug auf die Breite des Maschinenrahmens 5 definierten Null-Position der Schwellenverlegevorrichtung 15 (s. Linie 43 in Fig. 3). Durch die Distanzmeßeinrichtung 32 ist die entsprechende Querverschiebung der Schwellenverlegevorrichtung 15 in die gewünschte Seitenlage registrierbar. Da die beiden durch die Verdichteinrichtung 25 und die Schwellenverlegevorrichtung 15 gebildeten Arbeitsaggregate 33 in Maschinenlängsrichtung voneinander distanziert sind, ist bei Ermittlung der - Höhen-, Seitenlage und Querneigung umfassenden - Sollagedaten im Bereich der Verdichteinrichtung 25 der Wert für die Soll-Seitenlage in Abhängigkeit von einer entsprechenden Wegmessung zeitverzögert zur Beaufschlagung des Verstellantriebes 31 abzugeben.
  • Für Arbeiten insbesondere in Gleisbögen ist es zweckmäßig, eine Querverschiebung der Verdichteinrichtung 25 mit Hilfe einer Regeleinrichtung in Abhängigkeit von der Querverschiebung der Schwellenverlegevorrichtung 15 unter Beaufschlagung eines Verstellantriebes 44 (Fig. 3) durchzuführen. Ebenso kann auch die Lenkung des Raupenfahrwerkes 8 durch die Regeleinrichtung beeinflußt werden.
  • Eine in Fig. 5 nur zum Teil dargestellte Gleisbaumaschine 45 weist eine auf einem Maschinenrahmen 5 befestigte Räumeinheit 46 auf, die als rotierbare Endloskette zur Schotteraufnahme um ein Gleis 47 herumgeführt ist. Der durch die Räumeinheit 46 aufgenommene Schotter wird über ein Förderband 48 einer nicht dargestellten Siebanlage zur Reinigung zugeführt. Der gereinigte Schotter wird über ein weiteres Förderband 49 auf das Gleis 47 abgeworfen. Im Bereich der schotterlosen Lücke sind zwei in Maschinenlängsrichtung hintereinander angeordnete Gleishebeeinrichtungen 50 zum Anheben des Gleises 47 vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel sind sowohl die Räumeinheit 46 als auch die Gleishebeeinrichtungen 50 als Arbeitsaggregate 33 zu bezeichnen.
  • Direkt am bezüglich der Arbeitsrichtung hintersten Arbeitsaggregat 33 bzw. an der zweiten Gleishebeeinrichtung 50 ist eine aus einer raumstabilisierten Kreiselplattform und einem Lasersender gebildete Meßeinheit 36 befestigt und bildet gemeinsam mit der Steuereinrichtung 37 ein Meßsystem 34. Mit diesem wird, wie bereits zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, die Gleis-Soll-Lage ermittelt, wonach Verstellantriebe 51 eine entsprechende relative Quer- und Höhenverstellung des Arbeitsaggregates 33 in bezug auf den Maschinenrahmen 5 durchführen, um damit das mit der Gleishebeeinrichtung 50 verbundene Gleis 47 in der Soll-Lage auf die Schotterbettung abzulegen.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, die Steuerung der Räumeinheit 46 bezüglich Höhenlage und Querneigung ebenfalls miteinzubeziehen bzw. der Räumeinheit 46 eine eigene Meßeinheit 36 zuzuordnen. Außerdem kann der gereinigte Schotter vor Ablage des Gleises 47 noch - ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel - planiert und verdichtet werden.
  • Schließlich zeigt Fig. 6 noch in stark vereinfachter Form eine Maschine 52 zur Herstellung einer Tragschichte 53 bzw. eines Troges aus Beton oder Asphalt. Die Maschine 52 setzt sich im wesentlichen aus einem auf Raupenfahrwerken 54 abgestützten Maschinenrahmen 55, einem Behälter 56 zur Speicherung von Beton bzw. Asphalt und einem Arbeitsaggregat 57 zusammen. Dieses ist als Rüttel- und Planiereinrichtung ausgebildet und über nicht näher dargestellte Antriebe höhenverstellbar mit dem Maschinenrahmen 55 verbunden. Oberhalb des Arbeitsaggregates 57 ist ein Meßsystem 34 mit dem Maschinenrahmen 55 verbunden, das sich aus einem rotierbaren Lasersender 35, einer Meßeinheit 36, einer Steuereinrichtung 37 sowie einem Lasersender 39 zur Distanzmessung zusammensetzt. Mit dieser Meßeinheit 36 besteht die Möglichkeit, das Arbeitsaggregat 57, ebenso wie die Verdichteinrichtung 25 in Fig. 1 bis 3, derart zu steuern, daß ein auf die Tragschichte 53 abzulegendes Gleis exakt in die gewünschte Soll-Lage zu liegen kommt. Zusätzlich könnten die Raupenfahrwerke 54 auch durch das Meßsystem 34 beeinflußt werden, so daß die Tragschichte 53 auch bezüglich Seitenlage im gewünschten Sollbereich verläuft. Bei einer nachfolgenden Gleisverlegemaschine zur Ablage eines Gleises auf die Tragschichte 53 wäre eine Schwellenverlegevorrichtung als Arbeitsaggregat mit Hilfe einer weiteren Meßeinheit 36 derart zu steuern, daß das Gleis auch bezüglich Seitenlage in der gewünschten Sollposition zu liegen kommt.

Claims (7)

  1. Maschine (1;45;52) mit einem auf Fahrwerken (6,8;54) verfahrbaren Maschinenrahmen (5;55) und wenigstens einem mit diesem verbundenen, durch Verstellantriebe (27,31;51) relativ zum Maschinenrahmen (5;55) verstellbaren Arbeitsaggregat (33;57) zur Herstellung einer Soll-Gleislage und einer einen Lasersender (35) aufweisenden Meßeinheit (36) eines absoluten Meßsystems (34) zur Erfassung geodätisch vermessener, die absolute Gleislage definierender Fixpunkte (38), dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheit (36) direkt am Maschinenrahmen (5;55) bzw. auf dem Arbeitsaggregat (33) angeordnet und mit einer Steuereinrichtung (37) verbunden ist, die für eine Beaufschlagung des Verstellantriebes (27,31;51) zur Steuerung des Arbeitsaggregates (33;57) nach wenigstens einem Parameter aus der Gruppe: Höhenlage, Seitenlage, Querneigung ausgebildet ist.
  2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (37) der vom Arbeitsaggregat (33) distanziert am Maschinenrahmen (5) befestigten Meßeinheit (36) mit einem zusätzlichen Lasersender (39) zum Anpeilen eines am Arbeitsaggregat (33) befestigten Zielreflektors (40) ausgebildet ist.
  3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (37) des Meßsystems (34) mit einer Distanzmeßeinrichtung (32) zum Erfassen der Distanz zum Arbeitsaggregat (33) ausgestattet ist.
  4. Maschine nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (37) des Meßsystems (34) für eine Steuerung eines in Arbeitsrichtung vorderen, ersten Arbeitsaggregates (33) nach der Höhenlage sowie zur Steuerung eines nachfolgenden, zweiten Arbeitsaggregates (33) nach der Seitenlage ausgebildet ist.
  5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Arbeitsaggregat (33) als mit Vibratoren (24) und mit einem Verstellantrieb (27) zur Höhenverstellung ausgestattete Verdichteinrichtung (25) zur Schotterverdichtung ausgebildet ist, während das zweite Arbeitsaggregat (33) eine Schwellenverlegevorrichtung (15) für eine Ablage von neuen Schwellen (14) auf die verdichtete Schotterbettung betrifft.
  6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Steuereinrichtung (37) steuerbare Arbeitsaggregat (33) als durch die Verstellantriebe (51) höhen- und seitenverstellbare Gleishebeeinrichtung (50) ausgebildet ist, die einer Räumeinheit (46) zur Entfernung einer unterhalb des Gleises (47) befindlichen Schotterbettung in Arbeitsrichtung der Maschine (45) nachgeordnet ist.
  7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Gleishebeeinrichtung (50) auch die Räumeinheit (46) bezüglich Höhenlage und Querneigung entsprechend dem von der Meßeinheit (36) ermittelten Sollwert steuerbar ist.
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