EP1001085B1 - Verfahren und Stopfmaschine zum Unterstopfen eines Gleises - Google Patents

Verfahren und Stopfmaschine zum Unterstopfen eines Gleises Download PDF

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EP1001085B1
EP1001085B1 EP99890312A EP99890312A EP1001085B1 EP 1001085 B1 EP1001085 B1 EP 1001085B1 EP 99890312 A EP99890312 A EP 99890312A EP 99890312 A EP99890312 A EP 99890312A EP 1001085 B1 EP1001085 B1 EP 1001085B1
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track
measuring
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relative displacements
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EP99890312A
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Josef Theurer
Bernhard Dr. Lichtberger
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Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
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Franz Plasser Bahnbaumaschinen Industrie GmbH
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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
    • E01B35/06—Applications of measuring apparatus or devices for track-building purposes for measuring irregularities in longitudinal direction
    • E01B35/10—Applications of measuring apparatus or devices for track-building purposes for measuring irregularities in longitudinal direction for aligning
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/12—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track; Compacting track-carrying ballast
    • E01B27/13—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/16—Sleeper-tamping machines
    • E01B27/17—Sleeper-tamping machines combined with means for lifting, levelling or slewing the track

Definitions

  • the invention relates to a method according to the cited in the preamble of the claim Features.
  • Such a method is known from DE-A 23 41 788. It is in a first Work passage recorded a relative pinnacle diagram on which by the Personnel the target position is drawn. In a second cycle, the Track under close observation of the light beam with respect to the lateral position as long shifted until the light beam hits the drawn target position.
  • US 3,545,384 is a tamping machine with a supported on rail bogies Machine frame known to which a stuffing to perform stuffing work a lifting and straightening unit are assigned.
  • a track position measuring system with a measuring line formed by a light beam in Use. This is preceded by a working direction of the machine first measuring reference point and a downstream, in the area of the track lifting unit positioned second measuring reference point determined.
  • the measuring line is placed in a predetermined, brought to the desired position of the track parallel direction.
  • One the second Measuring reference point forming receiver has two photosensitive cells, which in vertical direction are distanced to a certain extent from each other.
  • the the measuring line forming light beam thus causes two kinds of impulses which are used to control the and tamping units are used.
  • the transmitter is a laser beam directed to a fixed point next to the track.
  • the track can thereby be moved with the help of the track leveling tools until the transmitter Outgoing radiation bundles with an identification mark located on the fixed point flees.
  • a measuring line is positioned in front of a surveying carriage known by a coordinate known Meß-reference and a further, in the center of a receiver device formed by a plurality of photocells positioned measuring reference point is determined.
  • a distance measuring device is the deviation of the second measuring reference point from the desired position exactly explorable.
  • the object of the present invention is to provide a method of the generic type Art, with the particular short track sections optimally in a desired position can be brought.
  • this object is achieved by means of patent features solved.
  • This procedure allows a very little with minimal set-up rapid determination of the actual track position and precise execution of corrective work.
  • the track shifts can be advantageously during work access by registering the relative displacement between the two measuring reference points be precisely detected, so that the track position after the position correction corresponds exactly to the calculated target values.
  • a special advantage of this direct control the second measuring reference point and thus also the track lifting and straightening unit can be seen in the fact that the track position correction in the track section to be corrected without time-consuming ramping to the subsequent, unchanged track section is feasible.
  • a tamping machine 1 shown in FIG. 1 has rail drives 2 supported machine frame 3 and is by a traction drive 4 movable on a 6 formed by sleepers and rails 5 track.
  • To perform track tamping works 7 are height adjustable by drives Stopfaggregate 8 and a lifting and straightening unit 9 with lifting and Directional actuators 10.11 provided.
  • a central control device 13 In a driving or working cabin 12 is located a central control device 13.
  • a track position measuring system 14 is provided, essentially from a laser transmitter 15, one through a Light beam formed measuring line 16, a receiver 17 and a Steuerund Arithmetic unit 18 is formed.
  • the measuring line 16 is replaced by a with the Exit point of the light beam formed measuring reference point A and a second, by the contact with the receiver designed as a line camera 23 17 certain measuring reference point B set.
  • the transmitter 15 of the track position measuring system 14 is located on an independent from the tamping machine 1 movable, flange wheels 19 having and a first feeler 27 forming pregen 20.
  • the receiver 17th is positioned with a Stopfaggreat 8 and lifting and leveling unit 9, via flange rings 21 on track 6 movable and a second Tast organ 28 forming measuring axis 22 is connected.
  • the measuring axis 22 forms also a part of another, by measuring axes 24 and a steel tendon 25 formed reference system 26.
  • the respect to the working direction (arrow 29) front measuring axis 24 of the reference system 26 is provided with a displacement measuring device 30 connected.
  • Fig. 2 it can be seen that the through the two measuring reference points A and B certain optical measuring line 16 positioned laterally next to the machine is.
  • the line camera 23 of the rear touch organ 28th protruding laterally beyond a machine profile 31 in the cross machine direction educated.
  • Fig. 3 is formed from a plurality of individual measurements actual position curve 32 of the track 6 shown.
  • the measurements consist of one Registration of the relative displacement 33 between the in the range of Lifting and straightening 9 located measuring reference point B and the stationary Measuring reference point A.
  • the relative displacement values are thus each by the distance between the stationary measuring line 16 and the respective one Measuring point on the guided along the track 6 line camera 23rd Are defined.
  • the correction values added to the relative displacements 33, respectively 34 result in a desired position curve 35 of the track 6. Parallel to the measurement the distance traveled by the machine 1 is s through the path measuring device 30 registered.
  • the preamble 20 of a fixing mechanism 36 of the machine 1 and released onto the Track 6 discontinued. Subsequently, a return of the machine 1 is opposite the direction shown by the arrow 29 until the machine 1 comes to rest on a no longer correctable track section.
  • the tamping unit 8 immediately upstream feeler 28 is on the track 6 set down and serving as a reference rail 5 pressed.
  • the laser transmitter 15 is preferably on the center the receiver 17 targeted and in its position opposite the Vorwagen 20 fixed.
  • the track position errors to relative displacements 33 (Fig. 3) between the stationary measuring line 16 and the track following the track line camera 23.
  • the inventive method with the same result is modified in that the laser transmitter 15 with the Measuring axis 22 and the receiver 17 is connected to the pre-carriage 20.
  • the line camera 23 would be stationary while the measuring line 16 according to the track track relative to the track 6 and the machine. 1 is moved.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs angeführten Merkmalen.
Ein derartiges Verfahren ist durch DE-A 23 41 788 bekannt. Dabei wird in einem ersten Arbeitsdurchgang ein relatives Pfeilhöhendiagramm aufgezeichnet, auf dem durch das Personal die Soll-Lage eingezeichnet wird. In einem zweiten Arbeitsdurchgang wird das Gleis unter genauer Beobachtung des Lichtstrahls bezüglich der Seitenlage solange verschoben, bis der Lichtstrahl die eingezeichnete Soll-Lage trifft.
Durch US 3 545 384 ist eine Stopfmaschine mit einem auf Schienenfahrwerken abgestützten Maschinenrahmen bekannt, dem zur Durchführung von Stopfarbeiten ein Stopfsowie ein Hebe- und Richtaggregat zugeordnet sind. Zur Kontrolle der Gleislagekorrektur ist ein Gleislage-Meßsystem mit einer durch einen Lichtstrahl gebildeten Meßlinie in Verwendung. Diese wird durch einen in Arbeitsrichtung der Maschine vorgeordneten ersten Meß-Bezugspunkt und einen nachgeordneten, im Bereich des Gleishebeaggregates positionierten zweiten Meß-Bezugspunkt bestimmt. Die Meßlinie wird in eine vorbestimmte, zur Soll-Lage des Gleises parallele Richtung gebracht. Ein den zweiten Meß-Bezugspunkt bildender Empfänger weist zwei lichtempfindliche Zellen auf, die in vertikaler Richtung um ein bestimmtes Maß voneinander distanziert sind. Der die Meßlinie bildende Lichtstrahl verursacht damit zweierlei Impulse, die zur Steuerung der Gleishebe- und Stopfaggregate einsetzbar sind.
Gemäß AT 314 580 ist es auch bekannt, Gleisrichtwerkzeuge direkt durch einen mit diesen verbundenen Lasersender zu steuern. Dazu wird vom Sender ein Laserstrahlenbündel auf einen neben dem Gleis befindlichen Festpunkt gerichtet. Das Gleis kann dadurch mit Hilfe der Gleisrichtwerkzeuge so lange verschoben werden, bis das vom Sender ausgehende Strahlenbündel mit einer auf dem Festpunkt befindlichen Kennmarke fluchtet.
Gemäß EP 0 401 260 B1 ist eine vor einem Vermessungswagen positionierte Meßlinie bekannt, die durch einen koordinatenmäßig bekannten Meß-Bezugspunkt und einen weiteren, im Zentrum einer durch eine Vielzahl von Fotozellen gebildeten Empfängereinrichtung positionierten Meß-Bezugspunkt bestimmt wird. In Verbindung mit einer Entfernungsmeßeinrichtung ist die Abweichung des zweiten Meß-Bezugspunktes von der Soll-Lage genau eruierbar.
Ein weiteres, einer Gleislage-Korrekturmaschine vorgeordnetes Meß-Bezugsystem mit einer durch zwei Bezugspunkte gebildeten Meßlinie ist durch AT 328 490 bekannt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung eines Verfahrens der gattungsgemäßen Art, mit dem insbesondere kurze Gleisabschnitte optimal in eine Soll-Lage bringbar sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit im Patentanspruch angeführten Erfindungsmerkmalen gelöst. Dieses Verfahren ermöglicht bei minimalen Rüstarbeiten eine sehr rasche Erfassung der Gleis-Ist-Lage sowie eine genaue Durchführung von Korrekturarbeiten. Die Gleisverschiebungen können in vorteilhafter Weise während der Arbeitsvorfahrt durch Registrierung der Relativverschiebung zwischen den beiden Meß-Bezugspunkten präzise erfaßt werden, so daß die Gleislage nach erfolgter Lagekorrektur genau den errechneten Soll-Werten entspricht. Ein besonderer Vorteil dieser Direktsteuerung des zweiten Meß-Bezugspunktes und damit auch des Gleishebe- und Richtaggregates ist darin zu sehen, daß die Gleislagekorrektur im zu korrigierenden Gleisabschnitt ohne zeitaufwendige Rampenbildung zum anschließenden, unveränderten Gleisabschnitt durchführbar ist.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.
Es zeigen:
  • Fig. 1 eine Seitenansicht einer Stopfmaschine zum Unterstopfen eines Gleises mit einem Gleislage-Meßsystem,
  • Fig. 2 eine schematisierte Draufsicht auf die Stopfmaschine mit einem aus Sender und Empfänger gebildeten Gleislage-Meßsystem, und
  • Fig. 3 eine durch das Gleislage-Meßsystem erfaßte Ist-Lagekurve eines Gleisabschnittes.
    • Eine in Fig. 1 dargestellte Stopfmaschine 1 weist einen auf Schienenfahrwerken 2 abgestützten Maschinenrahmen 3 auf und ist durch einen Fahrantrieb 4 auf einem aus Schwellen und Schienen 5 gebildeten Gleis 6 verfahrbar. Zur Durchführung von Gleisstopfarbeiten sind durch Antriebe 7 höhenverstellbare Stopfaggregate 8 sowie ein Hebe- und Richtaggregat 9 mit Hebe- und Richtantrieben 10,11 vorgesehen. In einer Fahr- bzw. Arbeitskabine 12 befindet sich eine zentrale Steuereinrichtung 13.
    Zur Erfassung von Gleislagefehlern ist ein Gleislage-Meßsystem 14 vorgesehen, das im wesentlichen aus einem Lasersender 15, einer durch einen Lichtstrahl gebildeten Meßlinie 16, einem Empfänger 17 und einer Steuerund Recheneinheit 18 gebildet ist. Die Meßlinie 16 wird durch einen mit dem Austritt des Lichtstrahls gebildeten Meß-Bezugspunkt A und einen zweiten, durch den Kontakt mit dem als Zeilenkamera 23 ausgebildeten Empfänger 17 bestimmten Meß-Bezugspunkt B festgelegt.
    Der Sender 15 des Gleislage-Meßsystems 14 befindet sich auf einem unabhängig von der Stopfmaschine 1 verfahrbaren, Spurkranzrollen 19 aufweisenden und ein erstes Tastorgan 27 bildenden Vorwagen 20. Der Empfänger 17 ist mit einer zwischen Stopfaggreat 8 sowie Hebe- und Richtaggregat 9 positionierten, über Spurkranzrollen 21 am Gleis 6 verfahrbaren und ein zweites Tastorgan 28 bildenden Meßachse 22 verbunden. Die Meßachse 22 bildet auch einen Teil eines weiteren, durch Meßachsen 24 und eine Stahlsehne 25 gebildeten Bezugsystems 26. Die bezüglich der Arbeitsrichtung (Pfeil 29) vordere Meßachse 24 des Bezugsystems 26 ist mit einer Wegmeßeinrichtung 30 verbunden.
    In Fig. 2 ist ersichtlich, daß die durch die beiden Meß-Bezugspunkte A und B bestimmte optische Meßlinie 16 seitlich neben der Maschine positioniert ist. Zu diesem Zweck ist die Zeilenkamera 23 des hinteren Tastorganes 28 in Maschinenquerrichtung seitlich über ein Maschinenprofil 31 hinausragend ausgebildet.
    In Fig. 3 ist eine aus einer Vielzahl von einzelnen Messungen gebildete Ist-Lagekurve 32 des Gleises 6 dargestellt. Die Messungen bestehen aus einer Registrierung der Relativverschiebung 33 zwischen dem im Bereich des Hebe- und Richtaggregates 9 befindlichen Meß-Bezugspunkt B und dem stationären Meß-Bezugspunkt A. Die Relativverschiebungswerte sind somit jeweils durch den Abstand zwischen der stationären Meßlinie 16 und dem jeweiligen Meßpunkt auf der entlang des Gleises 6 geführten Zeilenkamera 23 definiert. Die zu den Relativverschiebungen 33 jeweils addierten Korrekturwerte 34 ergeben eine Soll-Lagekurve 35 des Gleises 6. Parallel zur Messung wird der von der Maschine 1 zurückgelegte Weg s durch die Wegmeßeinrichtung 30 registriert.
    Im folgenden wird der erfindungsgemäße Verfahrensablauf näher beschrieben.
    Nach Überfahren des zu korrigierenden Gleisabschnittes wird der Vorwagen 20 von einem Fixiermechanismus 36 der Maschine 1 gelöst und auf das Gleis 6 abgesetzt. Anschließend erfolgt eine Rückfahrt der Maschine 1 entgegen der durch den Pfeil 29 dargestellten Arbeitsrichtung, bis die Maschine 1 auf einem nicht mehr zu korrigierenden Gleisabschnitt zu stehen kommt. Das dem Stopfaggregat 8 unmittelbar vorgeordnete Tastorgan 28 wird auf das Gleis 6 abgesetzt und gegen eine als Bezugsstrang dienende Schiene 5 gedrückt. Anschließend wird der Lasersender 15 vorzugsweise auf das Zentrum des Empfängers 17 angepeilt und in seiner Lage gegenüber dem Vorwagen 20 fixiert. Bei der nun beginnenden Meßfahrt der Maschine 1 in Richtung zum Vorwagen 20 kommt es entsprechend den Gleislagefehlern zu Relativverschiebungen 33 (Fig. 3) zwischen der stationären Meßlinie 16 und der dem Schienenverlauf folgenden Zeilenkamera 23. Diese Relativverschiebungen 33 werden in der Steuer- und Recheneinheit 18 in Verbindung mit einer Wegmessung durch die Wegmeßeinrichtung 30 gespeichert.
    Während die Stopfmaschine 1 wiederum zum Anfang des zu korrigierenden Gleisabschnittes zurückgefahren wird, erfolgt durch die Steuer- und Recheneinheit 18 unter Zugrundelegung der aufgemessenen Ist-Lagekurve 32 die Bildung einer Soll-Lagekurve 35 sowie die Ermittlung der entsprechenden Korrekturwerte 34. Bei der nun beginnenden Arbeitsvorfahrt wird unmittelbar vor Beginn der Gleislagekorrektur durch die Meßlinie 16 automatisch jener Meßpunkt an der Zeilenkamera 23 angepeilt, der bei der Meßfahrt registriert und zur Bildung der Ist-Lagekurve 32 herangezogen wurde. Zur Durchführung der Gleislagekorrektur wird nun das Gleis 6 durch das Hebe- und Richtaggregat 9 so lange bezüglich Höhen- und Seitenlage verschoben, bis jener Meßpunkt in der zweidimensionalen Zeilenkamera 23 angepeilt wird, der den errechneten Korrekturwert 34 in bezug auf die Ist-Lage ergibt.
    Es versteht sich von selbst, daß das erfindungsgemäße Verfahren mit dem selben Ergebnis insofern abwandelbar ist, daß der Lasersender 15 mit der Meßachse 22 und der Empfänger 17 mit dem Vorwagen 20 verbunden wird. In diesem Falle wäre die Zeilenkamera 23 stationär, während die Meßlinie 16 entsprechend dem Gleisverlauf relativ zum Gleis 6 bzw. zur Maschine 1 bewegt wird.

    Claims (1)

    1. Verfahren zum Unterstopfen eines Gleises (6) mit einem Gleislage-Meßsystem (14) mit einer durch einen Lichtstrahl gebildeten Meßlinie (16), die durch zwei Meß-Bezugspunkte (A,B) bestimmt ist, die jeweils durch ein mittels Spurkranzrollen (19,21) am Gleis (6) abrollbares Tastorgan (27,28) gebildet sind, wobei der erste Meß-Bezugspunkt (A) in Arbeitsrichtung vor der Maschine (1) und der zweite Meß-Bezugspunkt (B) zwischen Schienenfahrwerken (2) der Maschine (1) positioniert ist, und in einer ersten Maschinenvorfahrt Relativverschiebungen (33) zwischen der stationären Meßlinie (16) und dem Meß-Bezugspunkt (B) unter Bildung einer Ist-Lagekurve (32) des Gleises (6) registriert werden, und in einer zweiten Maschinenvorfahrt das Gleis (6) unter Registrierung der Relativverschiebungen (33) entsprechend den ermittelten Korrekturwerten (34) in der Soll-Lage unterstopft wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
      a) die Erfassung der Messlinie (16) erfolgt mit einer zweidimensionalen Zeilenkamera,
      b) die Relativverschiebungen (33) werden in einer Steuer- und Recheneinheit (18) in Verbindung mit einer Wegmessung gespeichert,
      c) durch die Steuer- und Recheneinheit (18) erfolgt unter Zugrundelegung der aufgemessenen Ist-Lagekurve (32) die Bildung einer Soll-Lagekurve (35) sowie die Ermittlung der entsprechenden Korrekturwerte (34),
      d) zur Durchführung der Gleislagekorrektur wird das Gleis (6) durch das Hebe- und Richtaggregat (9) so lange bezüglich Höhen- und Seitenlage verschoben, bis jener Meßpunkt in der zweidimensionalen Zeilenkamera (23) angepeilt wird, der den errechneten Korrekturwert (34) in bezug auf die Ist-Lage ergibt.
    EP99890312A 1998-11-11 1999-09-29 Verfahren und Stopfmaschine zum Unterstopfen eines Gleises Expired - Lifetime EP1001085B1 (de)

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    AT188398 1998-11-11
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