NO301599B1 - Målekjöretöy for bestemmelse av en skinnegang, samt et anlegg for måling av en skinnegang - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et målekjøretøy for bestemmelse av en skinne-er-stilling med hensyn på skinne-skal-stillingen, med en på skinnekjøreverk avstøttet, et parallelt med et gjennom hjulopplagerpunktene dannet referanseplan forløpende rammeplan oppvisende kjøretøyramme og med en på denne transporterbar og uavhengig på skinnegangen kjørbar satelittvogn.

Et slikt målekjøretøy er kjent fra et prospekt "EM SAT Geometerwagen" fra firma Plasser & Theurer. Over maskin-rammens rammeplan er det anordnet en stor kjørekabin og et kraftig drivverk. Det andre, som satelittvogn betegnede målekjøretøy er forbundet med en lasersender for tilveiebringelse av en standkorde og er for en felles kjøring forbindbar med maskinrammen under rammeplanet.

Fra US-PS 4.691.565 er det kjent en maskin for måling henholdsvis registrering og/eller også for korrektur av stillingen til en skinnegang, med en forvogn som kan kjøres på det ukorrigerte spor. Denne med en lasersender og et drivverk forsynte forvogn er for felles kjøring bevegbar over et endesidig, som rampe utformet maskin-endeområde. Denne som skinnespormålevogn utformede maskin har en i sitt fremre endeområde anordnet lasermottager samt forskjellige inn-retninger for bestemmelse og lagring av skinnestilling-korrekturverdier.

I tidsskriftet "Eisenbahntechnische Rundschau" 39 (1990), Heft 4, side 201-211, nevnes det under pkt. 2.2 at det før pakkingsarbeider for oppnåelse av skal-data for skinnegeo-metrien er nødvendig med betydelige måle- og beregnings-arbeider med hensyn til er-skinnestillingen. Med målemaskinen EM-SAT har man forsøkt å mekanisere disse arbeider. Mellom et i et fastpunkt oppstilt satelittkjøretøy og et kontinuerlig mot dette beveget målekjøretøy benyttes en laserstråle som standkorde. Man måler pilhøydene til laserstrålen, digitali-serer disse og lagrer dem i en datamaskin. Ved hjelp av ekstra målinger av sideavstandene til fastpunktene kan man få frem forskjellene relativt skal-stillingen og beregne de forskyvninger og løftinger som skal benyttes som inndata for en lede-datamaskin i en pakkemaskin. Med en geometervogn GM 80, en på arbeidsstedet i sender- og mottagerdel skillbar, 17 m lang og 30 tonn tung enhet, skal disse arbeider utføres hurtigere, mer økonomisk og sikret relativt togdriften på de hosliggende driftsspor.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et målekjøretøy av den innledningsvis beskrevne type, hvilket kjøretøy med redusert konstruktiv innsats kan anvendes på en særlig rasjonell måte.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at det er tilveiebragt et målekjøretøy som angitt i krav 1.

Et slikt med lav byggehøyde utført målekjøretøy med en satelittvogn er på særlig fordelaktig måte sammenkoplbar med en skinnegang-arbeidsmaskin, særlig en pakkemaskin, for felles kjøring til innsatsstedet. Herunder vil maskinfor-bandet på en særlig rasjonell måte og uten siktproblemer være styrbar fra pakkemaskinens kjørekabin. Denne kombinerte kjøring muliggjør en konstruktiv særlig enkel utforming av målekjøretøyet med en bare for arbeidsinnsatsen nødvendig hjelpemotor, med tilsvarende lav effekt, idet vinkelområdet til begrensningsplanet muliggjør en tilstrekkelig stor byggelengde for kjøretøyrammen for et tilfredsstillende kjøreresultat under overkjøringen. Dessuten kan et slikt målekjøretøy med satelittvogn uten særlig konstruktiv innsats henholdsvis omstillingsarbeider koples til allerede i innsats forhåndenværende pakkemaskiner. En slik kjøring i et felles maskinforband med en pakkemaskin muliggjør måling og underpakking av skinnegangen i en eneste skinneblokkering, idet herunder også den logistiske innsats kan reduseres vesentlig sammenlignet med de hittil adskilte arbeidsinnsatser.

En fordelaktig videreutvikling av målekjøretøyet, som angitt i krav 2, muliggjør under utnyttelse av de foran nevnte fordeler en uinnskrenket arbeidsinnsats med en komfortabel kjørekabin. Videreutviklingen ifølge krav 3 muliggjør en rask arbeidsinnsats av satelittvognen for tilveiebringelse av en laser-referanselinje for det på målevognen monterte kamera.

Den fjernstyrbare løsning av trekkroken ifølge krav 4 mulig-gjør en særlig rask skilling umiddelbart etter at spor-byggestedet er nådd, uten behov for å forlate maskinen.

Med de trekk som er angitt i krav 5 oppnås at kjøretøyrammen kan forbindes formsluttende med akselageret, slik at man derved på pålitelig måte utelukker en innflytelse av kjøreverkfjæringen på måleresultatet.

De i kravene 6-9 angitte trekk muliggjør bedre måleresultat, idet herunder de nødvendige arbeidsprosesser for gjennom-føring av målingene for en større del kan fjernstyres.

En fordelaktig videreutvikling ifølge krav 10 muliggjør i forbindelse med bestemmelsen av differanseverdien mellom skinnegangens er- og skal-stilling en nøyaktig referanse for lasersenderen mot et skinnegang-fastpunkt.

Trekkene i krav 11 vil på fordelaktig måte gi små pilhøyder med samtidig oppnåelse av mer nøyaktige måleresultater.

En annen videreutvikling av målekjøretøyet, som angitt i krav 12, muliggjør en problemløs og rask befestigelse av satelittvognen under den fremragende kj øre tøyr amme, slik at måle-kjøretøyet uhindret kan innordnes i et trekkforband.

Videreutviklingen ifølge krav 13 muliggjør en transport av satelittvognen på kjøretøyrammen, idet rampen gir en rask overføringsmulighet for satelittvognen fra kjøre- til arbeidsstilling.

Med et fordelaktig og med et målekjøretøy ifølge oppfinnelsen kombinert anlegg, som angitt i krav 14, kan man i en eneste arbeidsgang gjennomføre arbeider som man hittil har gjennom-ført i to adskilte arbeidsganger, nemlig skinnemålingen og skinneunderpakkingen. Dette gir økonomiske og konstruktive fordeler. Den felles arbeidsinnsats krever nå bare en engangs skinneblokkering, og den felles kjøring samt den lave byggehøyde for målekjøretøyet forenkler kjøretøyets konstruk-sjon vesentlig. Denne konstruktive forenkling består fremfor alt i at det bare kreves en for lave arbeidshastigheter nødvendig hjelpemotor samt en enkel arbeidskabin. Også den logistiske innsats for en nøyaktig tidsmessig avstemming av de ulike arbeidsprosesser er vesentlig forenklet sammenlignet med de kjente løsninger. Dessuten er det også for unngåelse av interessekonflikter en fordel at måle- og pakkearbeider kan gjennomføres av et og samme firma. Videreutviklingen som angitt i krav 15 muliggjør en nøyaktig avstemming av de med pakkemaskinen utførte korrekturarbeider i forhold til de like før ved hjelp av målekjøretøyet og satelittvognen bestemte differanseverdier mellom skinnegangens er- og skal-stilling.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor under henvisning til tegningsfigurene hvor: Fig. 1 i sideriss viser et til en bare delvist antydet pakkemaskin koplet med målekjøretøy

med satelittvogn,

fig. 2 viser et delgrunnriss av målekjøretøyet, og fig. 3 viser rent skjematisk nok et utførelses-eksempel av et målekjøretøy.

Det i fig. 1 viste målekjøretøy 1 har en kjøretøyramme 2 med et rammeplan 3, som går parallelt med et ref eranseplan gjennom skinnekjøreverkets 5 hjulopplagerpunkter 4. Denne parallellitet gjelder normaltilfellet, hvor kjøretøyfjærene i begge skinnekjøreverk 5 er belastet likt. På rammeplanet 3 er det i området ved den bakre maskinende 6 anordnet en forbrenningsmotor 7. Foran denne er det anordnet en kjøre-kabin 9 med en styreinnretning 10. Kjørekabinen 9 er anordnet i en utsparing 11 i kjøretøyrammen 2. De øvre, av 6 motoren 7 og kjørekabinen 9 bestemte omrisslinjer 12 er anordnet under et begrensningsplan 13, som danner en vinkel cx på 5-10' med referanseplanet henholdsvis rammeplanet. Begrensningsplanet 13 har en loddrett på maskinens lengderetning og parallelt med ramme-/referanseplanet forløpende skjæringslinje 14 med rammeplanet 3 ved målekjøretøyets 1 i arbeidsretningen 8 fremre ende. Målekjøretøyet 1 kan drives uavhengig ved hjelp av et eget drivverk 52.

Under rammeplanet 3 og umiddelbart foran det fremre skinne-kjøreverk 5 er det anordnet en målevogn 16. Denne har sporkranshjul 15 og er høydeforskyvbart forbundet med kjøretøyrammen 2. På denne målevogn er det plassert en lasermottager 17 med et CCD-matrix-kamera, en tverrhellings-måler 18 og to i maskinens tverretning innbyrdes motliggende videokameraer 19 for videoteknisk avføling av det i området til hvert sporkranshjul 15 forhåndenværende skinneavsnitt. Lasermottageren 17 kan ved hjelp av et drivverk 20 høyde- og tverrforstilles på målevognen 16. Dessuten er det anordnet en strekningsmåleinnretning 21 med en følerrull som går på skinnehodet.

Lengden til den utover det fremre skinnekjøreverk 5 ragende del av kjøretøyrammen 2 er større enn totallengden til en satelittvogn 22. Satelittvognen kan ved hjelp av en driv-anordning 23 løftes opp fra skinnegangen 24 og forbindes med kjøretøyrammens 2 fremre ende. Som antydet med strekpunkterte linjer vil satelittvognen 2 under transport befinne seg under det foran utragende avsnitt av kjøretøyrammen 2, slik at kjøretøyrammen uhindret kan koples til en ytterligere maskin.

Satelittvognen 22 har sporkranshjul som kan gå på skinnene 24, en hjelpemotor 25, et sete 26 og en lasersender 27. Lasersenderen er lagret på en tverrforstillingsinnretning 28 og kan tverrforskyves opptil 500 mm i fra midten av skinnegangen .

De to skinnekjøreverkene 5 har blokkeringsdrivverk 29 mellom aksellager og kjøreverkramme. Disse blokkeringsdrivverk er pådragbare og tjener til å kople ut avfjæringens innflytelse under målingen. En trekkrok 30 er anordnet ved den bakre maskinende og er utformet for fjernstyrt forbindelse med en kopling på en tilsluttet maskin.

For dannelse av et anlegg 31 for måling av skinnegang-er-stillingen samt bestemmelse av en skinnestillingskorrektur ved hjelp av de med målingen fremkomne differanseverdier mellom er- og skal-stillingen og for underpakking av den skinnegang som skal korrigeres, er målekjøretøyet koplet med en pakkemaskin 32. Denne pakkemaskin er bare delvis vist og er på vanlig måte forsynt med pakkeaggregater, skinne-løfte-retteaggregat, et nivellerings- og rette-referansesystem 33 og et drivverk 53. Foran har maskinen en kjørekabin 34. Denne kjørekabin 34 har et siktområde 35 som gir betjeningen fri sikt mot skinnegangen 24. Denne frie sikt er sikret til tross for det forangående målekjøretøy 1, fordi kjøretøyets øvre omrisslinje 12 som nevnt er anordnet under det nøyaktig definerte begrensningsplan 13.

Umiddelbart før innsats av anlegget 31 frigjøres trekkroken 30 på fjernstyrt måte. Målekjørtetøyet 1 med satelittvogn 22 kjøres frem 100 til 200 m foran maskinen 32. Så snart det aktuelle skinnesporavsnitt som skal måles er nådd, stoppes målekjøretøyet 1 og satelittvognen 22 løsnes fra innretningen 23 henholdsvis kjøretøyrammen 2 og senkes ned skinnegangen 24. Satelittvognen 22 kjøres så frem til neste skinnefastpunkt og posisjoneres i forhold til en fargemarkering på skinnen. Deretter måles er-avstanden og er-høyde for skinnegangen 24 i forhold til fastpunktet. De fremkomne data sendes til målekjøretøyet 1. Etter denne innmåling ved fastpunktet kjøres satelittvognen 22 frem til ti meter videre frem og stoppes der. Lasersendere 27 innrettes mot lasermottageren 17, som i mellomtiden er senket ned på skinnegangen 24 sammen med målevognen 16. Ved hjelp av en egnet mekanisk kleminnretning fikseres satelittvognen 22 til en skinne i sporet, slik at passerende tog ikke kan forstyrre dens posisjon. Under målingen er det trådløs forbindelse ved hjelp av radioutstyr mellom betjeningen på satelittvognen 22 og besetningen i maskinen 32.

Etter at lasersenderen 27 er innrettet mot mottageren 17, begynner målekjøretøyet 1 med oppmålingen av det mellom målekjøretøyet 1 og satelittvognen 2 forhåndenværende skinnegangavsnitt. Ved hjelp av CCD-matrix-kameraet i lasermottageren 17 måles samtidig høyde og retning. Ut i fra overhøyden til sporvidden i lasermottagens 17 posisjon og stillstrekningen såvel som den tilbakelagte, av streknings-måleinnretningens målte strekning, kan man beregne de tilhørende er-pilhøyder i den gitte avstand. Beregningen starter først når målekjøretøyet 1 er kommet frem til det like foran satelittvognen 22 forhåndenværende skinnefastpunkt og er stoppet nøyaktig i forhold til dette fastpunkt. Først da kan den vilkårlige stilling til den av lasersenderen 27 dannede korde omregnes til den teoretiske korde som ligger til grunn for beregningen av skal-pilhøydene.

Under denne beregning kan satelittvognen 22 kjøres videre til neste fastpunkt ved hjelp av sin egen hjelpemotor 25. Etter beregningen av er-pilhøydene sammenlignes disse med de lagrede skal-pilhøyder og man bestemmer de tilsvarende forskyvnings- og høydekorreksjonsverdier. Disse korreksjons-data blir så ved hjelp av en radioinnretning 36 overført til maskinens 32 sentrale styreinnretning 37 og kan der videre-bearbeides for tilsvarende styring av drivverket til skinneløfte- og retteaggregatet.

Den av lasersenderen 27 tilveiebragte laserstråle spaltes ikke, men rettes som en i tverrsnittet sirkelformet stråle mot mottageren 17. Dette gir den fordel at man får høyere intensistet i mottageren og derved større sikkerhet i mottagelsen. Innstillingsmuligheten for lasersenderen 27 ved hjelp av tverrforstillingsinnretningene 28 medfører den fordel at man får små pilhøyder for mottageren 17. Den ellers forekommende skråstilling av laserkorden ville kreve innstilling i et større område. CCD-matrix-kameraet i lasermottageren 17 er en YZ-for-stillingsinnretning (tverrforstilling Y, høydeforstilling Z). Da kameraets aktive mottaksflate er for liten for det nødvendige mottaksområde, må det foretas en tilsvarende etterstilling. Dette skjer kontinuerlig med en datamaskin og en tilsvarende forstillingsenhet. Z-forstillingsområdet ut-gjør 500 mm, og Y-forstillingsområdet utgjør 1000 mm. Kameraets stilling på forstillingsenheten måles ved hjelp av en absolutt-koder. Laserpunktet projiseres ved hjelp av en mattskive og en optikk i kameraet og dets stilling beregnes ved hjelp av et tilsvarende program i en datamaskin og over-føres til en hoved-datamaskin 38 i målekjøretøyet 1. Ved hjelp av de to på målevognen 16 plasserte videokameraer 19 er det mulig ved hjelp av et i kjørekabinen 19 tilveiebragt monitorbilde å gjennomføre målekjøretøyets 1 nøyaktige posisjonering i forhold til et ønsket skinnefastpunkt. Dette skjer ved en posisjonering av målevognens 16 hjulmidte mot en på skinnehodet og- steget anbragt fargemarkering. Den av storkranshjulene 15 dannede måleakse utføres samtidig som teleskopakse, slik at man kan måle sporvidden.

Etter endt arbeidsinnsats forbindes det tredelte anlegg 31 til en maskinenhet, idet satelittvogen 22 ved hjelp av innretningen 23 forbindes med målekjøretøyets 1 fremre maskinende og selve målekjøretøyet 1 koples til maskinen 32 ved hjelp av kroken 30. Som følge av den uhindrede sikt som betjeningspersonellet har over målekjøretøyet 1 kan anlegget kjøres videre uhindret i retning av pilen 8, med styring fra kabinen 34.

Den i fig. 3 viste variant av et målekjøretøy 39 har en på skinnekjøreverk 40 avstøttet kjøretøyramme 42 med et parallelt med skinneplanet forløpende rammeplan 41. På den i arbeidsretningen bakre ende av kjøretøyrammen 42 er det anordnet en sentral styreinnretning 43 med et sete 44. Like foran er det en avstillingsplass for en uavhengig kjørbar satelittvogn 45. Denne går på i maskinens lengderetning forløpende og med kjøretøyrammen 42 forbundne skinner 46 og kan kjøres ned på skinnegangen 48 via en i kjøretøyrammens fremre endeområde anordnet rampe 47 (se strekpunkterte linjer). Rampen 47 er oppsvingbar til en hvilestilling, slik at den da ligger omtrent parallelt med rammeplanet 41 like over kjøretøyrammen 42. Målekjøretøyet 39 kan kjøres ved hjelp av en motor 49 og et drivverk 50. Et ifølge krav 1 definert begrensningsplan 51 danner en vinkel på 8° med rammeplanet 41. Den på kjøretøyrammen 42 plasserte satelittvogn, styreinnretningen 43 og setet 44 ligger under dette begrensningsplan 51, slik at man fra en tilsluttet pakkemaskin har uhindret sikt mot skinnegangen.

Claims (14)

1. Målekjøretøy (1;39) for bestemmelse av en skinnegang-er-stilling med hensyn på skinnegang-skal-stillingen, med en på skinnekjøreverk (5;40) avstøttet, et parallelt med et gjennom hjulopplagerpunktene (4) dannet referanseplan forløpende rammeplan (3;41) oppvisende kjøretøyramme (2;42), og med en på denne transporterbar og uavhengig på skinnegangen kjørbar satelittvogn (22;45),karakterisert vedat målekjøretøyet (1;39) og satelittvognen (22;45) er utformet slik at målekjøretøyets og satelittvognens øvre omrisslinjer (12) ved i/på målekjøretøyets (1;39) kjøretøyramme (2;42) anordnet satelittvogn (22;45) er anordnet under et begrensningsplan (13;51), som danner en vinkel a på 5-10' med et gjennom skinnekjøreverkenes (5;40) hjulopplagerpunkter (4) dannet referanseplan, idet begrensningsplanet (13;51) ved målekjøretøyets (1;39) fremre ende, sett i arbeidsretningen, danner en loddrett på maskinens lengderetning og parallelt med referanseplanet forløpende skjæringslinje (14) med rammeplanet (3;41) og går gjennom siktområdet (35) til en kjørekabin (34) for en ved målekjøretøyets (1;39) bakre endeområde tilkoplet maskin (32).

2. Målekjøretøy ifølge krav 1,karakterisertved at det over rammeplanet (3) bare er anordnet en motor (7) og en øvre del av en i en utsparing i kjøretøyrammen (2) anordnet kjørekabin (9) på den sett i arbeidsretningen bakre maskinende av målekjøretøyet (1), og at satelittvognen (22) er forbundet med den fremre maskinende under rammeplanet (3).

3. Målekjøretøy ifølge et av kravene 1 eller 2,karakterisert vedat det under rammeplanet (3) og direkte foran det fremre skinnekjøreverk (5) er anordnet en høydeinnstillbar målevogn (16) med sporkranshjul (15) og en lasermottager (17) med et CCD-matrix-kamera, samt en innretning (23) for løfting og løsbar befestigelse av satelittvognen (22).

4 . Målekjøretøy ifølge et av kravene 1,2 eller 3,karakterisert veden ved bakre maskinende anordnet trekkrok (30) beregnet for fjernstyrbar løsning med en kopling på en tilsluttet maskin.

5. Målekjøretøy ifølge et av kravene 1-4,karakterisert vedat skinnekjøreverkene (5) mellom aksellager og kjøreverkramme har hydraulisk pådragbare blokkeringsdrivverk (29).

6. Målekjøretøy ifølge krav 3,karakterisertved at lasermottageren (17) er høyde- og tverrforstill-bart lagret på målevognen (16) ved hjelp av egnede drivverk (20).

7. Målekjøretøy ifølge krav 3,karakterisertved at målevognen (16) er tilordnet en strekningsmåleinnretning (21) med en mot skinnehodet avrullbar følerrull.

8. Målekjøretøy ifølge krav 3,karakterisertved at det på målevognen (16) er anordnet to med hensyn på maskinens tverretning innbyrdes motliggende videokameraer (19) for videoteknisk avføling av det i området til hvert sporkranshjul (15) forhåndenværende skinneavsnitt.

9. Målekjøretøy ifølge krav 3,karakterisertved at målevognen (16) er forbundet med en tverrhellings-måler (18).

10. Målekjøretøy Ifølge et av kravene 1-9,karakterisert veden satelittvogn (22), som har et sete (26) og et kjøredrivverk (25), er anordnet en lasersender (27) og en distansemåleinnretning for bestemmelse av høyde- og sideavvik for skinnegangen i forhold til et skinnefastpunkt.

11. Målekjøretøy ifølge krav 10,karakterisertved at lasersenderen (27) er lagret på en tverrforstillingsinnretning (28) og kan tverrforskyves opptil 500 mm ut fra midten av skinnegangen.

12. Målekjøretøy ifølge et av kravene 1-11,karakterisert vedat lengden til den del av kjøretøyrammen (2) som rager frem utover fremre skinnekjøreverk er større enn totallengden til satelittvognen (22).

13. Målekjøretøy ifølge krav 1,karakterisertved at kjøretøyrammens (42) fremre ende har en svingbar rampe (47) for kjøring av satelittvognen (35) fra en på rammeplanet (41) plassert stilling og ned på skinnegangen (48).

14. Anlegg (31) for måling av en skinnegang-er-stilling samt for skinnestillingskorreksjon ved hjelp av de med målingen bestemte differanseverdier mellom er- og skal-stillingen og en underpakking av den i sin stilling korrigerte skinnegang, med et målekjøretøy (1) ifølge krav 1,karakterisert veden tredelt utforming, idet, sett i anleggets arbeidsretning, den bakre del dannes av en pakkemaskin (32), som for felles kjøring er sammenkoplet med målekjøretøyet (1), ved hvis fremre endeområde satelittvognen (22) er festet.

15, Anlegg ifølge krav 14,karakterisert vedat målekjøretøyet (1) innbefatter en regneenhet (38) for bestemmelse av forskyvnings- og høydekorreksjonsverdier, samt en radioinnretning (36) for overføring av disse verdier til en styreinnretning (37) på pakkemaskinen (32), for automatisk styring av løfte- og rettedrivverkene til et skinneløfte- og retteaggregat.