EP3310963B1 - Gleisbaumaschine, beispielsweise gleisstopfmaschine - Google Patents

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EP3310963B1 EP16725033.1A EP16725033A EP3310963B1 EP 3310963 B1 EP3310963 B1 EP 3310963B1 EP 16725033 A EP16725033 A EP 16725033A EP 3310963 B1 EP3310963 B1 EP 3310963B1
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machine
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Plasser und Theurer Export Von Bahnbaumaschinen GmbH
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    • E01B27/16—Sleeper-tamping machines

Definitions

  • the invention relates to a track construction machine for carrying out track position corrections according to the features cited in the preamble of claim 1.
  • Track-laying machines with track measuring systems are already known. These have a plurality of measuring units arranged one behind the other in the track longitudinal direction and a single measuring chord.
  • the object of the present invention is now to provide a track construction machine of the type mentioned, with a simplification of the design effort can be achieved.
  • Fig. 1 a side view of a track construction machine
  • Fig. 2 to 6 each a schematic representation of a track position measuring system
  • Fig. 7 a schematic representation of another embodiment.
  • An in Fig. 1 illustrated track construction machine 1 for performing track position corrections has a supported on rail chassis 2 machine frame 3 and is on rails 4 of a track 5 movable. Between the two rail bogies 2, a tamping unit 6 is arranged to Unterstopfen the track 5. With regard to a working direction 7, immediately before the tamping unit 6, a track lifting and straightening unit 8 and said tamping unit 6 are connected to a satellite frame 9 which is displaceable relative to the machine frame 3 in a machine longitudinal direction 11.
  • a track position measuring system 10 is provided, which is composed of three with respect to the machine longitudinal direction 11 arranged one behind the other, respectively the position of the rail 4 detecting track position measuring units 12 and a common reference base for this 13. This consists of a single, centrally disposed between the rails 4 and extending in the machine longitudinal direction 11 measuring chord 14th
  • Each track position measuring unit 12 is associated with an inclinometer 15 for detecting a transverse height of the track 5.
  • the relative to the machine longitudinal direction 11 central track position measuring unit 12 is attached directly to the track lifting straightening unit 8, while the two end track position measuring units 12 are arranged together with the associated inclinometer 15 each on the rail chassis 2.
  • the inclinometer 15 associated with the central track position measuring unit 12 is positioned on the satellite frame 9 (see FIG. Fig. 2 ).
  • central track position measuring unit 12 On the central track position measuring unit 12 are two measuring probes 16 each contacting the measuring chord 14 for determining a longitudinal height (this is the difference between the nominal and actual position of the track in the vertical direction) on the one hand and for determining an arrow height (corresponding to the difference between desired and actual position of the track in the horizontal direction) on the other hand arranged.
  • Each of the three track-laying measuring units 12 has two laser scanners 17 each associated with a rail 4 for scanning in a horizontal y-axis normal to a rail longitudinal direction and in a z-axis running in the vertical direction (see FIG. Fig. 5 ).
  • each provided for the height adjustment of the track lifting straightening unit 8 and hinged to the satellite frame 9 lifting drive 18 is associated with a transducer 19 for detecting a caused by raising the track 5 altitude change.
  • the schematic representation according to Fig. 4 refers to a known variant of a track construction or tamping machine 1.
  • the tamping units and track lifting straightening units not shown here are attached directly to the machine frame 3 for a step-by-step approach.
  • the two outer track position measuring units 12 are respectively arranged in the vicinity of the rail chassis 2 directly on the machine frame 3.
  • the central track position measuring unit 12 is also connected to the machine frame 3 together with the associated inclinometer 15 in the area of the track lifting straightening unit.
  • Fig. 5 the displaceable relative to the machine frame 3 laser scanner 17 is shown enlarged.
  • the latter has a mirror 20, which reciprocates in a vehicle transverse direction, for deflecting a laser beam 21.
  • a cross-sectional profile of the rail 4 in conjunction with a plurality of successive laser beams 21 see Fig. 6 ).
  • both an upper rail edge (SOK) for the altitude and an inner rail edge (SIK) for an arrow height can be registered (see FIG. Fig. 6 ).
  • This is made up of a transverse displacement path q (resulting from the transverse displacement relative to the machine frame 3) and a distance a defined by the transverse movement of the mirror 20 together.
  • the rail top edge (SOK) results from the shortest vertical distance h with respect to the rail 4.
  • middle track position measuring unit 12 has two interconnected by a measuring base 22 Gleisabtastrollen 23 on. Between the measuring base 22 and a sliding carriage 24, two coil springs 25 are arranged, with which a slight vertical displacement between the measuring base 22 and the sliding carriage 24 and the associated track lifting and leveling unit 8 is possible.
  • the sliding carriage 24 is mounted transversely displaceably in a transverse guide 26 connected to the track lifting and leveling unit 8 by a drive 27 in a transverse direction 28 running normal to the machine longitudinal direction.
  • a sensor 29 for the simultaneous determination of both a longitudinal height and an arrow height is arranged on the measuring base 22 of the middle track position measuring unit 12.
  • This sensor 29 has a non-illustrated contact member for contacting the located between the rails 4, serving as a reference base 13 measuring chord 14.
  • the measuring base 22 is connected to an inclinometer 15 for detecting the track thickness.
  • track-laying machine 1 Before working in the Fig. 1 shown track-laying machine 1 is the track lifting and leveling unit 8 together with the middle track position measuring unit 12 in a (in the right half of the Fig. 7 shown) raised position. In this, the two only schematically indicated coil springs 25 are maximally relaxed.
  • the drive 27 is acted upon for a slight transverse displacement of the entire track position measuring unit 12 relative to the track lifting and leveling unit 8 for pressing against the rail 4 selected as the reference rail.

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

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gleisbaumaschine zur Durchführung von Gleislagekorrekturen gemäß den im Oberbegriff von Anspruch 1 angeführten Merkmalen.
  • Aus DE 100 45 468 oder CH 483 520 sind bereits Gleisbaumaschinen mit Gleismesssystemen bekannt. Diese weisen mehrere, in Gleislängsrichtung hintereinander angeordnete Messeinheiten und eine einzelne Messsehne auf.
  • Durch WO 2015/124253 ist bereits ein Gleismesssystem zur Ermittlung von Gleislagefehlern bekannt, wobei der Maschinenrahmen selbst als Referenzbasis für die Gleislage-Messeinheiten herangezogen wird. Diese sind ebenfalls am Maschinenrahmen angeordnet und für eine berührungslose Abtastung der Schienen ausgebildet.
  • US 3 864 039 beschreibt die berührungslose Abtastung von Schienen eines Gleises zur Messung der Spurweite.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun in der Schaffung einer Gleisbaumaschine der eingangs genannten Art, mit der eine Vereinfachung des konstruktiven Aufwandes erzielbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Gleisbaumaschine beispielsweise in Form einer Gleisstopfmaschine, der gattungsgemäßen Art durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 angeführten Merkmale gelöst.
  • Mit der Verwendung lediglich einer einzigen Messsehne als Referenzbasis ist eine vereinfachte Ausbildung der Gleislage-Messeinheiten möglich, da die bisher bekannte Übertragung der Höhenlagefehler auf zwei zusätzlich im oberen Maschinenbereich positionierte Messsehnen zur Gänze entfällt. Dies hat auch den bedeutenden Vorteil, dass der bisher zur ungehinderten Längsführung der Messsehne über die gesamte Maschinenlänge benötigte Freiraum nunmehr ungehindert für die Maschinenkonstruktion zur Verfügung steht. Durch den Einsatz einer einzigen Messsehne ist außerdem eine von Durchbiegungen bzw. Verwindungen des Maschinenrahmens unabhängige, genaue Messung gewährleistet.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und der Zeichnungsbeschreibung.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer Gleisbaumaschine, Fig. 2 bis 6 jeweils eine schematische Darstellung eines Gleislage-Messsystems, und Fig. 7 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsvariante.
  • Eine in Fig. 1 dargestellte Gleisbaumaschine 1 zur Durchführung von Gleislagekorrekturen weist einen auf Schienenfahrwerken 2 abgestützten Maschinenrahmen 3 auf und ist auf Schienen 4 eines Gleises 5 verfahrbar. Zwischen den beiden Schienenfahrwerken 2 ist ein Stopfaggregat 6 zum Unterstopfen des Gleises 5 angeordnet. Bezüglich einer Arbeitsrichtung 7 ist unmittelbar vor dem Stopfaggregat 6 ein Gleishebe- und Richtaggregat 8 sowie das genannte Stopfaggregat 6 mit einem relativ zum Maschinenrahmen 3 in einer Maschinenlängsrichtung 11 verschiebbaren Satellitenrahmen 9 verbunden.
  • Für die Ermittlung von Gleislagefehlern ist ein Gleislage-Messsystem 10 vorgesehen, das aus drei bezüglich der Maschinenlängsrichtung 11 hintereinander angeordneten, jeweils die Lage der Schiene 4 erfassenden Gleislage-Messeinheiten 12 und einer für diese gemeinsamen Referenzbasis 13 zusammengesetzt ist. Diese besteht aus einer einzigen, mittig zwischen den Schienen 4 angeordneten und in Maschinenlängsrichtung 11 verlaufenden Messsehne 14.
  • Jeder Gleislage-Messeinheit 12 ist ein Inclinometer 15 zur Erfassung einer Querhöhe des Gleises 5 zugeordnet. Die bezüglich der Maschinenlängsrichtung 11 mittige Gleislage-Messeinheit 12 ist direkt am Gleishebe-Richtaggregat 8 befestigt, während die beiden endseitigen Gleislage-Messeinheiten 12 mitsamt dem zugeordneten Inclinometer 15 jeweils am Schienenfahrwerk 2 angeordnet sind. Das der mittigen Gleislage-Messeinheit 12 zugeordnete Inclinometer 15 ist am Satellitenrahmen 9 positioniert (s. Fig. 2).
  • Auf der mittigen Gleislage-Messeinheit 12 sind zwei jeweils die Messsehne 14 kontaktierende Messwertgeber 16 zur Ermittlung einer Längshöhe (das ist die Differenz zwischen Soll- und Istlage des Gleises in vertikaler Richtung) einerseits und zur Ermittlung einer Pfeilhöhe (entspricht der Differenz zwischen Soll- und Istlage des Gleises in horizontaler Richtung) andererseits angeordnet.
  • Jede der drei Gleislage-Messeinheiten 12 weist zwei jeweils einer Schiene 4 zugeordnete Laserscanner 17 für eine Abtastung in einer normal zu einer Schienenlängsrichtung verlaufenden horizontalen y-Achse und in einer in vertikaler Richtung verlaufenden z-Achse auf (s. Fig. 5).
  • Wie in Fig. 2 und 3 schematisch dargestellt, ist jedem für die Höhenverstellung des Gleishebe-Richtaggregates 8 vorgesehenen und am Satellitenrahmen 9 angelenkten Hebeantrieb 18 ein Messwertgeber 19 zur Erfassung einer durch Anhebung des Gleises 5 verursachten Höhenänderung zugeordnet.
  • Die schematische Darstellung gemäß Fig. 4 bezieht sich auf eine bekannte Variante einer Gleisbau- bzw. Stopfmaschine 1. Bei dieser sind die hier nicht näher dargestellten Stopfaggregate und Gleishebe-Richtaggregate für eine schrittweise Arbeitsvorfahrt direkt am Maschinenrahmen 3 befestigt. Bei dieser Variante sind die beiden äußeren Gleislage-Messeinheiten 12 jeweils in der Nähe des Schienenfahrwerkes 2 direkt am Maschinenrahmen 3 angeordnet. Die mittige Gleislage-Messeinheit 12 ist gemeinsam mit dem zugeordneten Inclinometer 15 im Bereich des Gleishebe-Richtaggregates ebenfalls mit dem Maschinenrahmen 3 verbunden.
  • In Fig. 5 ist der relativ zum Maschinenrahmen 3 verschiebbare Laserscanner 17 vergrößert dargestellt. Dieser weist einen sich in einer Fahrzeugquerrichtung hin und her bewegenden Spiegel 20 zur Umlenkung eines Laserstrahles 21 auf. Dadurch wird jeweils ein Querschnittsprofil der Schiene 4 in Verbindung mit einer Vielzahl von nacheinander folgenden Laserstrahlen 21 (s. dazu Fig. 6) abgetastet.
  • Mit dieser Abtastbewegung in der normal zur Schienenlängsrichtung verlaufenden horizontalen y-Achse und der in vertikaler Richtung verlaufenden z-Achse kann sowohl eine Schienenoberkante (SOK) für die Höhenlage als auch eine Schieneninnenkante (SIK) für eine Pfeilhöhe registriert werden (s. Fig. 6). Diese setzt sich aus einem (aus der Querverschiebung relativ zum Maschinenrahmen 3 resultierenden) Querverschiebeweg q und einer durch die Querbewegung des Spiegels 20 definierten Distanz a zusammen. Die Schienenoberkante (SOK) ergibt sich aus der kürzesten vertikalen Distanz h in Bezug auf die Schiene 4.
  • Die in Fig. 7 in der Maschinenlängsrichtung dargestellte weitere Variante einer zwischen den beiden äußeren Gleislage-Messeinheiten (12) positionierten mittleren Gleislage-Messeinheit 12 weist zwei durch eine Messbasis 22 miteinander verbundene Gleisabtastrollen 23 auf. Zwischen der Messbasis 22 und einem Gleitschlitten 24 sind zwei Schraubenfedern 25 angeordnet, mit denen eine geringfügige vertikale Verschiebbarkeit zwischen der Messbasis 22 und dem Gleitschlitten 24 bzw. dem mit diesem verbundenen Gleishebe- und Richtaggregat 8 möglich ist. Der Gleitschlitten 24 ist in einer mit dem Gleishebe- und Richtaggregat 8 verbundenen Querführung 26 durch einen Antrieb 27 in einer normal zur Maschinenlängsrichtung verlaufenden Querrichtung 28 querverschiebbar gelagert.
  • Auf der Messbasis 22 der mittleren Gleislage-Messeinheit 12 ist ein Messwertgeber 29 zur gleichzeitigen Ermittlung sowohl einer Längshöhe als auch einer Pfeilhöhe angeordnet. Dieser Messwertgeber 29 weist ein nicht näher dargestelltes Kontaktorgan zur Kontaktierung der zwischen den Schienen 4 gelegenen, als Referenzbasis 13 dienenden Messsehne 14 auf. Die Messbasis 22 ist mit einem Inclinometer 15 zur Erfassung der Gleisquerlage verbunden.
  • Vor dem Arbeitseinsatz der in Fig. 1 dargestellten Gleisbaumaschine 1 befindet sich das Gleishebe- und Richtaggregat 8 mitsamt der mittleren Gleislage-Messeinheit 12 in einer (in der rechten Bildhälfte der Fig. 7 dargestellten) angehobenen Position. In dieser sind die beiden lediglich schematisch angedeuteten Schraubenfedern 25 maximal entspannt.
  • Mit dem Absenken des Gleishebe- und Richtaggregates 8 auf die beiden Schienen 4 kommt es automatisch zu einer Auflage der beiden Gleisabtastrollen 23 auf die Schienen 4, wobei die beiden Schraubenfedern 25 komprimiert werden (s. linke Bildhälfte in Fig. 7). Auf diese Weise ist sichergestellt, dass auch im Falle einer etwaigen geringfügigen Abhebung der Gleisrollen des Gleishebe- und Richtaggregates 8 im Arbeitseinsatz die Gleisabtastrollen 23 satt auf den Schienen 4 aufliegen. Mit dieser Auflage erfolgt auch automatisch eine Kontaktierung der Messsehne 14 durch das bereits erwähnte Kontaktorgan des Messwertgebers 29.
  • In weiterer Folge wird der Antrieb 27 für eine geringfügige Querverschiebung der gesamten Gleislage-Messeinheit 12 relativ zum Gleishebe- und Richtaggregat 8 für ein Anpressen an die als Referenzschiene ausgewählte Schiene 4 beaufschlagt.
  • Nach Beendigung des Arbeitseinsatzes wird mit dem Anheben des Gleishebe- und Richtaggregates 8 automatisch auch die mit diesem verbundene mittlere Gleislage-Messeinheit 12 angehoben, wobei es wiederum zu einer Entspannung der beiden Schraubenfedern 25 kommt.

Claims (5)

  1. Gleisbaumaschine, beispielsweise Gleisstopfmaschine, zur Durchführung von Gleislagekorrekturen, mit einem durch Schienenfahrwerke auf Schienen eines Gleises verfahrbaren, ein Gleishebe- und Richtaggregat (8) aufweisenden Maschinenrahmen (3) und einem Gleislage-Messsystem (10), das aus bezüglich einer Maschinenlängsrichtung hintereinander angeordneten, jeweils die Gleislage erfassenden Gleislage-Messeinheiten (12) und einer für diese gemeinsamen Referenzbasis (13) die aus einer einzigen, mittig zwischen den Schienen (4) angeordneten und in Maschinenlängsrichtung (11) verlaufenden Messsehne (14) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Gleislage-Messeinheit (12) zwei durch eine Messbasis (22) miteinander verbundene Gleisabtastrollen (23) aufweist, die mitsamt der Messbasis (22) und dem auf dieser angeordneten Messwertgeber (19) bezüglich einer Vertikalen relativ zum Gleishebe- und Richtaggregat (8) höhenverstellbar ausgebildet sind.
  2. Gleisbaumaschine, beispielsweise Gleisstopfmaschine, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messbasis (22) mitsamt den Gleisabtastrollen (23) und dem Messwertgeber (29) durch einen Antrieb () relativ zum Gleishebe- und Richtaggregat (8) normal zur Maschinenlängsrichtung (11) querverschiebbar gelagert ist.
  3. Gleisbaumaschine, beispielsweise Gleisstopfmaschine, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gleislage-Messeinheit (12) zwei jeweils einer Schiene (4) zugeordnete Laserscanner (17) für eine Schienen-Abtastung in einer normal zu einer Schienenlängsrichtung verlaufenden horizontalen y-Achse und in einer in vertikaler Richtung verlaufenden z-Achse aufweist.
  4. Gleisbaumaschine, beispielsweise Gleisstopfmaschine, nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zwischen den beiden äußeren Gleislage-Messeinheiten (12) positionierten mittleren Gleislage-Messeinheit (12) ein die Messsehne (14) kontaktierender Messwertgeber (16) zur Ermittlung sowohl der Längshöhe als auch der Pfeilhöhe angeordnet ist.
  5. Gleisbaumaschine, beispielsweise Gleisstopfmaschine, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der mittleren Gleislage-Messeinheit (12) ein Inclinometer (15) zur Erfassung einer Querhöhe des Gleises (5) angeordnet ist.
EP16725033.1A 2015-06-17 2016-05-17 Gleisbaumaschine, beispielsweise gleisstopfmaschine Active EP3310963B1 (de)

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EP (1) EP3310963B1 (de)
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