WO2011072762A1 - Method and device for profiling a running surface geometry of track components - Google Patents

Method and device for profiling a running surface geometry of track components Download PDF

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WO2011072762A1
WO2011072762A1 PCT/EP2010/005760 EP2010005760W WO2011072762A1 WO 2011072762 A1 WO2011072762 A1 WO 2011072762A1 EP 2010005760 W EP2010005760 W EP 2010005760W WO 2011072762 A1 WO2011072762 A1 WO 2011072762A1
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WO
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track component
trajectory
track
wheel
data processing
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/005760
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German (de)
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Inventor
Dirk Nicklisch
Volkmar Sauer
Andreas Martin
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Db Netz Ag
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61KAUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K9/00Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
    • B61K9/08Measuring installations for surveying permanent way
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B31/00Working rails, sleepers, baseplates, or the like, in or on the line; Machines, tools, or auxiliary devices specially designed therefor
    • E01B31/02Working rail or other metal track components on the spot
    • E01B31/12Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for profiling a geometry of track components of rail traffic routes in an area in which these track components are touched by wheels of rail vehicles, a so-called overflow geometry.
  • a check of the overflow geometry in a turnout only includes a test and assessment of a frog ramp and a frog tip using simple measuring means (ruler, measuring wedge or measuring point probe).
  • measuring point probes, rulers and heart gauge gauges are used.
  • a height difference between the top edge of the frog and a wing rail in a cross section "L1", a theoretical wheel overflow, and "L” is measured by means of a heart gauge.
  • the track component is reworked by build-up welding and subsequent grinding.
  • DE 10 2004 016 828 A1 discloses a method for testing and assessing a geometry of track components of rail traffic routes, in which the spatial course of the trajectory of a wheel provided with a reference wheel profile is determined directly or indirectly during the rolling over of the respective track component in a spatially fixed coordinate system and subsequently be assessed in terms of its dynamic impact.
  • the advantage here is that the validity of the examination of the geometric state by the determination of the vertical movement of a component rolling over the wheel in a spatially fixed coordinate system and their subsequent computer-aided evaluation is significantly improved and objectified.
  • a high measurement accuracy is achieved with a high measurement speed.
  • the entire area of the design-related lowering and subsequent lifting of the wheel (wing rail bend to K point) is continuously recorded and assessed.
  • the method it is also possible to determine the effects of the cross profile wear of wing rail and / or frog on the wheel overflow.
  • DE 10 2004 017 746 B4 discloses a method and a device for detecting the condition and for processing switches in track systems.
  • a three-dimensional profile image of the overflow area of a switch frog piece is created with the aid of a measuring system and a scanner unit, as well as gauge, elevation, connection, groove width, longitudinal and directional arrow heights.
  • the actual profile data is sent to a data processing system and analyzed.
  • desired profile data for the geometric description of the switch frog are generated. These desired profile data are delivered together with the actual profile data to a processing unit, which reworks the points frog piece especially with grinding technology.
  • the process is very complex, since a complete three-dimensional profile image of the actual state is created with a high measurement and computational effort.
  • the subsequent processing of the track system is very complex, since in turn a three-dimensional target profile must be incorporated into the track system, preferably by consuming grinding.
  • the two-dimensional course of the trajectory of a provided with a Referenzradprofil wheel or measuring roller when rolling over the respective track component in a spatially fixed coordinate system is determined and evaluated using a data processing system in terms of its dynamic effects.
  • the advantage here is that the validity of the examination of the geometric state by the inventive determination of the vertical movement of a component rolling over the wheel in a spatially fixed coordinate system and their subsequent computer-aided evaluation is highly accurate and objek- tive.
  • the entire area of the design-related lowering and subsequent lifting of the wheel (wing rail bend to K point) is continuously recorded and assessed.
  • intervention thresholds for the repair must be specified for these variables.
  • the concrete definition of intervention thresholds is influenced by numerous constraints and must be based on a technical and economic analysis by the infrastructure manager.
  • the frame parameters used in particular are the load-bearing capacity of the material to be processed and the speed with which rail vehicles pass over the trackside to be processed.
  • the data processing system analyzes the possibilities of optimizing the profile of the track system, which led to the measured actual trajectory of a reference wheel profile, using a material-removing machining tool.
  • a data processing system determines the tolerance ranges for the slope and the curvature of the Radabsenkungskurve.
  • the data processing system is equipped with software with which it calculates a desired trajectory curve for a wheel profile which is equivalent to the reference wheel profile and which lies within the previously determined tolerance ranges.
  • the goal is to ensure a long service life of the machined area by minimizing material removal. Since each track component is subject to different loads and i.a. has its own characteristic Radabsenkungskurve, this is done individually for each measured track component.
  • a material-removing machining tool uses this data to process the track component, preferably fully automatically, in such a way that a wheel profile that corresponds to the reference wheel profile on the track component describes a trajectory that corresponds to the desired trajectory.
  • Claim 2 includes an apparatus for implementing the method of claim 1.
  • a wheel provided with a reference wheel profile or a measuring roller determines the two-dimensional course of the trajectory in a spatially fixed coordinate system when the track component rolls over.
  • a data processing system records the measured values and evaluates them with regard to their dynamic effects.
  • the advantage here is that the validity of the test of the geometric state by the inventive determination of the vertical movement of a nes the wheel rolling over the component in a spatially fixed coordinate system and their subsequent computer-aided evaluation are highly accurate and objective.
  • the entire area of the design-related lowering and subsequent lifting of the wheel (wing rail bend to K point) is continuously recorded and assessed.
  • intervention thresholds for the repair are specified in the data processing system for these variables.
  • the concrete determination of the intervention thresholds is influenced by numerous boundary conditions and is based on a technical and economic analysis by the infrastructure manager.
  • the data processing system analyzes the possibilities of optimizing the profile of the track system, which led to the measured actual trajectory of a reference wheel profile, using a material-removing machining tool.
  • a material-removing machining tool serve in particular the strength of the material to be processed and the speed with which rail vehicles run over the track system to be processed.
  • the data processing system determines the tolerance ranges for the slope and the curvature of the Radabsenkungskurve.
  • the data processing system calculates a desired trajectory curve for a wheel profile which equals the reference wheel profile and which lies within the previously determined tolerance ranges. Furthermore, the smoothest possible transition between the machined and unprocessed section of the track component must be ensured.
  • the device contains, in addition to the measuring device, which determines the course of a trajectory of a wheel provided with a reference wheel profile when rolling over the respective track component in a spatially fixed coordinate system, nor a material removing machining tool which is shaped so that it in the preferably fully automated processing of the track component, the material in the form of a given profile ab supportive.
  • the method and the device are thereby independent of the detailed profile structure of the track component, since only the interaction between the reference wheel profile and the track component plays a role. It is therefore not necessary to determine the actual profile of the track component exactly.
  • the material-removing part of the machining tool is such that it automatically incorporates a profile matching the desired shape of the selected reference wheel profile into the track component, it must only be guided over the track component in accordance with the determined target trajectory of the reference wheel profile.
  • This is achieved by guiding the machining tool over the track component within a base unit serving as a reference frame in a spatially fixed coordinate system in such a way that it follows the determined target trajectory during the material-removing machining.
  • the spatially fixed coordinate system is preferably the same as that used during the measurement of the actual trajectory. For this purpose, it is advantageous to install both the measuring device and the material-removing machining tool in a common frame of reference. But it is also possible to use the measuring device and the machining tool independently.
  • the data processing system must perform a coordinate transformation between the measurement and the machining coordinate system.
  • reference points outside the measuring and routing device must be defined and measured.
  • the machining tool is a milling machine. It has the advantage over grinding machines that the milling head can be selected in a form that already corresponds to the desired profile for the track component. In addition, the surface of the machined track component is more level than after the grinding process.
  • the milling machine must be so flexible in its degrees of freedom that it is ensured that the milling head of the spatial trajectory, which is given by the target trajectory, can follow exactly. Ideally, the milling machine is aligned so that the milling head must be deflected only vertically during its feed motion.
  • Fig. 1 shows schematically a method for assessing the overflow geometry of a switch by means of a measuring roller in plan view; if the measuring roller is replaced by the similar-looking milling head, the figure also applies as a schematic representation of the milling process.
  • FIG. 2 schematically shows the measuring roller on the track component to be processed as a vertical sectional image.
  • FIG. 3 shows, by way of example, a measured course of a wheel depression in the case of a worn center piece (solid line), together with a calculated setpoint trajectory (dashed line).
  • a particularly advantageous embodiment relates to a direct mechanical scanning of the geometry of the track during the measuring process.
  • a measuring roll 1 which is vertically and horizontally movable in a plane parallel to the track plane is guided with the shape of the reference wheel profile over the region of the possible vertical depression 3, for example in the overflow region of a switch frog piece.
  • the trajectory that is to say the lowering curve of the measuring roller 1 over the rolling path 4, is continuously recorded (see FIG. 3, solid line 9) and subsequently evaluated with the aid of an evaluation software in a data processing system.
  • the measuring base 2 serves as a reference for a spatially fixed three-dimensional coordinate system within which the trajectory 9 is described.
  • a software in a data processing system now analyzes whether it is necessary and, if so, whether it is possible to optimize the overflow area of the switch by material removal within predetermined tolerances 1 1. If, for example, there is too great a curvature 16 of the Radabsenkungskveve at its lowest point (see Figure 3), so much material must be removed right and left of this point that the curvature 15 comes to rest within a tolerance range 13.
  • the slope of the curve 13, or 14 left and right of the lowest point is also to be considered. So that a wheel does not lose contact with the track component during the crossing, the gradient 13 must not be too pronounced in the sloping area. Similarly, on the right side of the curve, in the rising area, the slope 13 may also not be too strong, otherwise the dynamic load of the track component in the crossing of a train is too high.
  • the desired trajectory curve 12 must be designed so that a tangential connection 10 is ensured to the existing trajectory 9.
  • a milling head 1 whose shape is chosen to match the desired reference wheel profile is followed by the machining tool following the optimized nominal trajectory 12 , guided over the overflow area of the switch. Wherever the milling head meets the track, it carries material accordingly, so that after the machining process, a wheel with the corresponding wheel profile according to the desired trajectory 12 passes over the overflow area of the point.
  • the evaluation software in the data processing system calculates that, for example because of advanced wear, is not possible to produce by material removal a tolerable target trajectory, the track component would have to be prepared by welding a coating before further processing. For this purpose, the software calculates at which point of the switch how much material must be welded onto the track component. After welding, the process is repeated as described above.
  • a second embodiment relates to the case that the coordinate systems of the measuring base do not necessarily coincide with the coordinate system of the machining tool.
  • the position of the coordinate systems relative to one another must be specified in a common spatially fixed frame of reference. This can be ensured, for example, by a measuring frame aligned parallel to the track plane.
  • the solid spatial reference can be produced, for example, by combining the profile measuring technique or the machining tool, in each case with an inertial system (gyro platform). The position of the moving measuring system or machining tool in space is continuously determined and recorded. This information ensures that the two coordinate systems can be correctly transformed into each other.

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Abstract

The invention relates to a method and device for profiling a geometry of track components of rail transport routes in a region in which said track components come in contact with wheels of rail vehicles, a so-called running surface geometry. A measuring system detects the course of a path of a wheel provided with a reference wheel profile as said wheel rolls over the respective track component in a spatially fixed coordinate system. The track component is assessed with regard to the dynamic effects thereof using a data processing system. A data processing system determines an optimised target path that is based on the measured path, which target path can be achieved within the scope of tolerances for material removal from the track component. A material-removing machine tool, which is shaped such that when machining the track component it removes the material in a shape matching a predefined wheel profile, subsequently machines the track component along the identified target path.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Profilierunq einer Überlaufqeometrie von Gleisbauteilen  Method and device for profiling an overflow geometry of track components
Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Profilierung einer Geometrie von Gleisbauteilen von Schienenverkehrswegen in einem Bereich, in dem diese Gleisbauteile von Rädern von Schienenfahrzeugen berührt werden, einer sog. Überlaufgeometrie.  The invention relates to a method and a device for profiling a geometry of track components of rail traffic routes in an area in which these track components are touched by wheels of rail vehicles, a so-called overflow geometry.
Zur Gewährleistung eines sicheren und wirtschaftlichen Bahnbetriebes müssen Gleisbauteile - wie beispielsweise Herzstücke in Weichen, Schienenauszüge o.ä. - bezüglich ihres geometrischen Zustandes einer regelmäßigen Inspektion und im Bedarfsfall einer Instandsetzung unterzogen werden, so dass eine weitere Schädigung bzw. ein Versagen des Bauteils bis zur nachfolgenden Inspektion auszuschließen ist. Für eine im Vorfeld der Instandsetzung durchzuführen- de schweißtechnische Arbeitsaufnahme müssen Abweichungen von einer vorgegebenen Sollgeometrie (beispielsweise Ausfahrungen an Herzstück und Flügelschiene) gemessen werden, um daraus notwendige Korrekturmaßnahmen ableiten zu können.  To ensure safe and economical railway operation track components - such as frogs in points, rail extensions o.ä. - be subjected to a regular inspection and, if necessary, a repair with regard to their geometric condition, so that further damage or failure of the component can be ruled out until the subsequent inspection. Deviations from a specified setpoint geometry (for example, extensions on the frog and wing rail) must be measured in order to be able to derive necessary corrective measures.
Im Stand der Technik umfasst eine Prüfung der Überlaufgeometrie bei einer Weiche lediglich eine Prüfung und Beurteilung einer Herzstückrampe und einer Herzstück-Spitze unter Verwendung einfacher Messmittel (Lineal, Messkeil oder Messpunkttaster). Hierbei werden Messpunkttaster, Lineale sowie Herzstückmesslehren verwendet. Zusätzlich wird eine Höhendifferenz zwischen der Oberkante von Herzstück und einer Flügelschiene in einem Querschnitt„L1 ", einem theoretischen Radüberlauf, und „L" mit Hilfe einer Herzstückmesslehre gemessen.  In the prior art, a check of the overflow geometry in a turnout only includes a test and assessment of a frog ramp and a frog tip using simple measuring means (ruler, measuring wedge or measuring point probe). Here, measuring point probes, rulers and heart gauge gauges are used. In addition, a height difference between the top edge of the frog and a wing rail in a cross section "L1", a theoretical wheel overflow, and "L" is measured by means of a heart gauge.
Dann wird bei Bedarf durch Auftragsschweißen und anschließendes Abschleifen das Gleisbauteil überarbeitet.  Then, if necessary, the track component is reworked by build-up welding and subsequent grinding.
Nachteil dieser Verfahren ist jedoch, dass sie ungenau, zeitraubend und stark von subjektiven Einflüssen von bedienendem und auswertendem Personal geprägt sind. Desweiteren kann aus erfassten Messgrößen nur unzureichend auf dynamische Auswirkungen von festgestellten Abweichungen von der Sollgeometrie geschlossen werden, da die Herzstückrampe nur punktuell erfasst wird und sich eine tatsächliche vertikale Bewegung eines Rades aufgrund einer Pro- filgeometrie von Rad und Schiene deutlich von dem mittels Bezug auf eine Schienenoberkante erfassten Rampenverlauf unterscheiden kann. Disadvantage of these methods, however, is that they are inaccurate, time consuming and heavily influenced by subjective influences of serving and evaluating staff. Furthermore, it is not possible to infer the dynamic effects of observed deviations from the desired geometry from recorded measured variables, since the frog ramp is detected only occasionally and an actual vertical movement of a wheel due to Wheel and rail filgeometry can clearly distinguish from the detected by reference to a rail top edge ramp course.
Aus DE 10 2004 016 828 A1 ist ein Verfahren zur Prüfung und Beurteilung einer Geometrie von Gleisbauteilen von Schienenverkehrswegen bekannt, bei dem der räumliche Verlauf der Bahnkurve eines mit einem Referenzradprofil versehenen Rades beim Überrollen des jeweiligen Gleisbauteils in einem raumfesten Koordinatensystem direkt oder indirekt bestimmt und anschließend hinsichtlich seiner dynamischen Auswirkungen bewertet wird.  DE 10 2004 016 828 A1 discloses a method for testing and assessing a geometry of track components of rail traffic routes, in which the spatial course of the trajectory of a wheel provided with a reference wheel profile is determined directly or indirectly during the rolling over of the respective track component in a spatially fixed coordinate system and subsequently be assessed in terms of its dynamic impact.
Von Vorteil ist hierbei, dass die Aussagekraft der Prüfung des geometrischen Zustandes durch die Bestimmung der Vertikalbewegung eines das Bauteil überrollenden Rades in einem raumfesten Koordinatensystem und deren anschließende computergestützte Bewertung wesentlich verbessert und objektiviert wird. Insbesondere wird eine hohe Messgenauigkeit bei gleichzeitig hoher Messgeschwindigkeit erzielt. Dabei wird der gesamte Bereich der konstruktiv bedingten Absenkung und anschließenden Anhebung des Rades (Flügelschie- nenknick bis K-Punkt) kontinuierlich erfasst und beurteilt. Mit dem Verfahren ist es möglich, auch die Auswirkungen des Querprofilverschleißes von Flügelschiene und/oder Herzstück auf den Radüberlauf zu bestimmen.  The advantage here is that the validity of the examination of the geometric state by the determination of the vertical movement of a component rolling over the wheel in a spatially fixed coordinate system and their subsequent computer-aided evaluation is significantly improved and objectified. In particular, a high measurement accuracy is achieved with a high measurement speed. The entire area of the design-related lowering and subsequent lifting of the wheel (wing rail bend to K point) is continuously recorded and assessed. With the method it is also possible to determine the effects of the cross profile wear of wing rail and / or frog on the wheel overflow.
Aus DE 10 2004 017 746 B4 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfas- sung des Zustandes und zur Bearbeitung von Weichen in Gleisanlagen bekannt. Dabei werden mithilfe eines Messsystems und einer Scanner-Einheit ein dreidimensionales Profilbild des Überlaufbereiches eines Weichenherzstückes erstellt, sowie Spurweite, Überhöhung, Verbindung, Rillenweite, Längs- und Richtpfeilhöhen erfasst. Die Ist-Profildaten werden an eine Datenverarbei- tungsanlage abgegeben und analysiert. Mittels eines numerischen Algorithmus werden Soll-Profildaten zur geometrischen Beschreibung des Weichenherzstücks generiert. Diese Soll-Profildaten werden zusammen mit den Ist- Profildaten an eine Bearbeitungseinheit abgegeben, die das Weichenherzstück insbesondere mit schleiftechnischen Mitteln überarbeitet.  DE 10 2004 017 746 B4 discloses a method and a device for detecting the condition and for processing switches in track systems. In the process, a three-dimensional profile image of the overflow area of a switch frog piece is created with the aid of a measuring system and a scanner unit, as well as gauge, elevation, connection, groove width, longitudinal and directional arrow heights. The actual profile data is sent to a data processing system and analyzed. By means of a numerical algorithm, desired profile data for the geometric description of the switch frog are generated. These desired profile data are delivered together with the actual profile data to a processing unit, which reworks the points frog piece especially with grinding technology.
Das Verfahren ist allerdings sehr aufwändig, da mit hohem Mess- und Rechenaufwand ein komplettes dreidimensionales Profilbild des Istzustands erstellt wird. Auch das anschließende Bearbeiten der Gleisanlage ist sehr aufwändig, da wiederum ein dreidimensionales Sollprofil in die Gleisanlage eingearbeitet werden muss, vorzugsweise durch aufwändiges Schleifen. However, the process is very complex, since a complete three-dimensional profile image of the actual state is created with a high measurement and computational effort. The subsequent processing of the track system is very complex, since in turn a three-dimensional target profile must be incorporated into the track system, preferably by consuming grinding.
Aus EP 2 071 078 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bearbeiten von Schienen, insbesondere Rillenschienen bekannt, wobei die Vorrichtung eine Fräseinrichtung, vorzugsweise mit einem um die vertikale Achse rotierenden Fräskopf aufweist. Die Kontur des Fräskopfes kann dabei auch der herzustellenden Kontur des Schienenprofils entsprechen. Nachteil dieses Verfahrens ist, dass die Bearbeitung entweder manuell oder durch vorprogrammierte Be- wegungsabläufe erfolgt. Es wird nicht die auf dem bestehenden Zustand der Gleisanlage beruhende, optimierte Bahnkurve eines Referenzradprofils ermittelt und flexibel auf unterschiedliche Istzustände reagiert. From EP 2 071 078 A1 an apparatus and a method for processing rails, in particular grooved rails are known, wherein the device a milling device, preferably having a milling head rotating about the vertical axis. The contour of the milling head can also correspond to the contour of the rail profile to be produced. The disadvantage of this method is that the machining takes place either manually or by means of preprogrammed movement sequences. It is not determined based on the existing condition of the track system, optimized trajectory of a reference wheel profile and responded flexibly to different actual states.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit- zustellen, mit dem die Nachteile des Standes der Technik bei der Beurteilung und Bearbeitung der Überlaufgeometrie von Gleisbauteilen gelöst werden. It is therefore an object of the invention to provide a method and a device with which the disadvantages of the prior art in the assessment and processing of the overflow geometry of track components are solved.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Hauptanspruches erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale des Verfahrens und durch die in Anspruch 2 angegebenen Merkmale der Vorrichtung zur Umsetzung des Verfahrens gelöst.  This object is achieved in connection with the preamble of the main claim according to the invention by the features of the method specified in claim 1 and by the features specified in claim 2 of the device for implementing the method.
Gemäß Anspruch 1 wird der zweidimensionale Verlauf der Bahnkurve eines mit einem Referenzradprofil versehenen Rades oder Messrolle beim Überrollen des jeweiligen Gleisbauteils in einem raumfesten Koordinatensystem bestimmt und mithilfe einer Datenverarbeitungsanlage hinsichtlich seiner dynamischen Aus- Wirkungen bewertet.  According to claim 1, the two-dimensional course of the trajectory of a provided with a Referenzradprofil wheel or measuring roller when rolling over the respective track component in a spatially fixed coordinate system is determined and evaluated using a data processing system in terms of its dynamic effects.
Von Vorteil ist hierbei, dass die Aussagekraft der Prüfung des geometrischen Zustandes durch die erfindungsgemäße Bestimmung der Vertikalbewegung eines das Bauteil überrollenden Rades in einem raumfesten Koordinatensystem und deren anschließende computergestützte Bewertung hochgenau und objek- tiv ist. Dabei wird der gesamte Bereich der konstruktiv bedingten Absenkung und anschließenden Anhebung des Rades (Flügelschienenknick bis K-Punkt) kontinuierlich erfasst und beurteilt. Zudem ist es möglich, auch die Auswirkungen des Querprofilverschleißes von Flügelschiene und/oder Herzstück auf den Radüberlauf zu bestimmen.  The advantage here is that the validity of the examination of the geometric state by the inventive determination of the vertical movement of a component rolling over the wheel in a spatially fixed coordinate system and their subsequent computer-aided evaluation is highly accurate and objek- tive. The entire area of the design-related lowering and subsequent lifting of the wheel (wing rail bend to K point) is continuously recorded and assessed. In addition, it is possible to determine the effects of the cross profile wear of wing rail and / or frog on the wheel overflow.
Um diese Prüfung vornehmen zu können, ist es also nicht erforderlich, ein dreidimensionales Profil des Gleisbauteils aufwändig zu erfassen und zu analysieren. Es ist für die Instandhaltung völlig ausreichend, die dynamischen Vorgänge beim Überlauf des Rades über das Gleisbauteil zu erfassen und zu analysieren.In order to carry out this test, it is therefore not necessary to elaborately record and analyze a three-dimensional profile of the track component. It is entirely sufficient for maintenance to record and analyze the dynamic processes involved in overrunning the wheel via the track component.
Untersuchungen haben gezeigt, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der vertikalen Radbewegung und den auftretenden Kräften zwischen Rad und Schiene und damit weiterführend der Bauteilschädigung besteht. Für die Größe der Kräfte sind dabei nicht nur die Amplitude der Vertikalbewegung des Radschwerpunktes, sondern auch der Anstieg und die Krümmung seiner Bahnkurve entscheidend. Daher müssen für diese Größen entsprechende Eingriffsschwellen für die Instandsetzung vorgegeben werden. Die konkrete Festlegung der Eingriffsschwellen wird von zahlreichen Randbedingungen beeinflusst und muss auf der Basis einer technischen und wirtschaftlichen Analyse durch den Infrastrukturbetreiber erfolgen. Als Rahmenparameter hierfür dienen insbesondere die Beanspruchbarkeit des zu bearbeitenden Werkstoffs und die Geschwindigkeit, mit der Schienenverkehrsfahrzeuge die zu bearbeitende Gleisan- läge überfahren. Investigations have shown that there is a direct relationship between the vertical wheel movement and the forces occurring between wheel and rail and thus further damage to the component. For the size The forces are not only the amplitude of the vertical movement of the Radschwerpunktes, but also the increase and the curvature of its trajectory crucial. Therefore, corresponding intervention thresholds for the repair must be specified for these variables. The concrete definition of intervention thresholds is influenced by numerous constraints and must be based on a technical and economic analysis by the infrastructure manager. The frame parameters used in particular are the load-bearing capacity of the material to be processed and the speed with which rail vehicles pass over the trackside to be processed.
Anhand dieser Eingriffsschwellen analysiert die Datenverarbeitungsanlage die Möglichkeiten, das Profil der Gleisanlage, das zur gemessenen Ist-Bahnkurve eines Referenzradprofils geführt hat, mithilfe eines materialabtragenden Bearbeitungswerkzeugs zu optimieren. In Abhängigkeit der Rahmenparameter ermit- telt eine Datenverarbeitungsanlage die Toleranzbereiche für die Steigung und die Krümmung der Radabsenkungskurve. Die Datenverarbeitungsanlage ist mit einer Software ausgestattet, mit der sie eine Soll-Bahnkurve für ein dem Referenzradprofil gleichendes Radprofil errechnet, die innerhalb der zuvor ermittelten Toleranzbereiche liegt. Das Ziel ist, durch möglichst wenig Materialabtrag eine hohe Lebensdauer der bearbeiteten Stelle zu gewährleisten. Da jedes Gleisbauteil unterschiedlichen Belastungen unterliegt und i.a. eine eigene charakteristische Radabsenkungskurve aufweist, erfolgt dies für jedes gemessene Gleisbauteil individuell. Ein materialabtragendes Bearbeitungswerkzeug bearbeitet anhand dieser Daten das Gleisbauteil vorzugsweise vollautomatisiert so, dass ein dem Referenzradprofil gleichendes Radprofil auf dem Gleisbauteil eine Bahnkurve beschreibt, die der Soll-Bahnkurve entspricht.  Using these intervention thresholds, the data processing system analyzes the possibilities of optimizing the profile of the track system, which led to the measured actual trajectory of a reference wheel profile, using a material-removing machining tool. Depending on the frame parameters, a data processing system determines the tolerance ranges for the slope and the curvature of the Radabsenkungskurve. The data processing system is equipped with software with which it calculates a desired trajectory curve for a wheel profile which is equivalent to the reference wheel profile and which lies within the previously determined tolerance ranges. The goal is to ensure a long service life of the machined area by minimizing material removal. Since each track component is subject to different loads and i.a. has its own characteristic Radabsenkungskurve, this is done individually for each measured track component. A material-removing machining tool uses this data to process the track component, preferably fully automatically, in such a way that a wheel profile that corresponds to the reference wheel profile on the track component describes a trajectory that corresponds to the desired trajectory.
Anspruch 2 beinhaltet eine Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens aus Anspruch 1 . Claim 2 includes an apparatus for implementing the method of claim 1.
Hierbei bestimmt ein mit einem Referenzradprofil versehenes Rad oder eine Messrolle beim Überrollen des jeweiligen Gleisbauteils den zweidimensionalen Verlauf der Bahnkurve in einem raumfesten Koordinatensystem. Eine Datenverarbeitungsanlage erfasst die Messwerte und bewertet sie hinsichtlich ihrer dynamischen Auswirkungen. In this case, a wheel provided with a reference wheel profile or a measuring roller determines the two-dimensional course of the trajectory in a spatially fixed coordinate system when the track component rolls over. A data processing system records the measured values and evaluates them with regard to their dynamic effects.
Von Vorteil ist hierbei, dass die Aussagekraft der Prüfung des geometrischen Zustandes durch die erfindungsgemäße Bestimmung der Vertikalbewegung ei- nes das Bauteil überrollenden Rades in einem raumfesten Koordinatensystem und deren anschließende computergestützte Bewertung hochgenau und objektiv sind. Dabei wird der gesamte Bereich der konstruktiv bedingten Absenkung und anschließenden Anhebung des Rades (Flügelschienenknick bis K-Punkt) kontinuierlich erfasst und beurteilt. Zudem ist es möglich, auch die Auswirkungen des Querprofilverschleißes von Flügelschiene und/oder Herzstück auf den Radüberlauf zu bestimmen. The advantage here is that the validity of the test of the geometric state by the inventive determination of the vertical movement of a nes the wheel rolling over the component in a spatially fixed coordinate system and their subsequent computer-aided evaluation are highly accurate and objective. The entire area of the design-related lowering and subsequent lifting of the wheel (wing rail bend to K point) is continuously recorded and assessed. In addition, it is possible to determine the effects of the cross profile wear of wing rail and / or frog on the wheel overflow.
Um diese Prüfung vornehmen zu können, ist es also nicht erforderlich, ein dreidimensionales Profil des Gleisbauteils aufwändig zu erfassen und zu analysie- ren. Es ist für die Instandhaltung völlig ausreichend, die dynamischen Vorgänge beim Überlauf des Rades über das Gleisbauteil zu erfassen und zu analysieren. In order to be able to carry out this test, it is therefore not necessary to elaborately record and analyze a three-dimensional profile of the track component. It is entirely sufficient for the maintenance to record and analyze the dynamic processes when the wheel overflows over the track component ,
Untersuchungen haben gezeigt, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der vertikalen Radbewegung und den auftretenden Kräften zwischen Rad und Schiene und damit weiterführend der Bauteilschädigung besteht. Für die Größe der Kräfte sind dabei nicht nur die Amplitude der Vertikalbewegung des Radschwerpunktes, sondern auch der Anstieg und die Krümmung seiner Bahnkurve entscheidend. Daher sind in der Datenverarbeitungsanlage für diese Größen entsprechende Eingriffsschwellen für die Instandsetzung vorgegeben. Die konkrete Festlegung der Eingriffsschwellen wird von zahlreichen Randbedingungen beeinflusst und erfolgt auf der Basis einer technischen und wirtschaftlichen Analyse durch den Infrastrukturbetreiber. Investigations have shown that there is a direct relationship between the vertical wheel movement and the forces occurring between wheel and rail and thus further damage to the component. For the size of the forces not only the amplitude of the vertical movement of the Radschwerpunktes, but also the increase and the curvature of its trajectory are crucial. Therefore, corresponding intervention thresholds for the repair are specified in the data processing system for these variables. The concrete determination of the intervention thresholds is influenced by numerous boundary conditions and is based on a technical and economic analysis by the infrastructure manager.
Anhand dieser Eingriffsschwellen analysiert die Datenverarbeitungsanlage die Möglichkeiten, das Profil der Gleisanlage, das zur gemessenen Ist-Bahnkurve eines Referenzradprofils geführt hat, mithilfe eines materialabtragenden Bear- beitungswerkzeugs zu optimieren. Als Rahmenparameter hierfür dienen insbesondere die Beanspruchbarkeit des zu bearbeitenden Werkstoffs und die Geschwindigkeit, mit der Schienenverkehrsfahrzeuge die zu bearbeitende Gleisanlage überfahren. In Abhängigkeit der Rahmenparameter ermittelt die Datenverarbeitungsanlage die Toleranzbereiche für die Steigung und die Krümmung der Radabsenkungskurve. Die Datenverarbeitungsanlage errechnet eine Soll- Bahnkurve für ein dem Referenzradprofil gleichendes Radprofil, die innerhalb der zuvor ermittelten Toleranzbereiche liegt. Weiterhin muss ein möglichst sanfter Übergang zwischen dem bearbeiteten und dem unbearbeiteten Abschnitt des Gleisbauteils gewährleistet sein. Hierfür ist es vorteilhaft, den An- schluss der Sollbahnkurve an die Übergangsstelle zur Ist-Bahnkurve tangential zu gestalten. Das Ziel ist, durch möglichst wenig Materialabtrag eine hohe Lebensdauer der bearbeiteten Stelle zu gewährleisten. Da jedes Gleisbauteil un- terschiedlichen Belastungen unterliegt und i.a. eine eigene charakteristische Radabsenkungskurve aufweist, erfolgt dies für jedes gemessene Gleisbauteil individuell. Using these intervention thresholds, the data processing system analyzes the possibilities of optimizing the profile of the track system, which led to the measured actual trajectory of a reference wheel profile, using a material-removing machining tool. As a framework parameters serve in particular the strength of the material to be processed and the speed with which rail vehicles run over the track system to be processed. Depending on the frame parameters, the data processing system determines the tolerance ranges for the slope and the curvature of the Radabsenkungskurve. The data processing system calculates a desired trajectory curve for a wheel profile which equals the reference wheel profile and which lies within the previously determined tolerance ranges. Furthermore, the smoothest possible transition between the machined and unprocessed section of the track component must be ensured. For this purpose, it is advantageous to design the connection of the desired trajectory curve to the transition point to the actual trajectory tangentially. The goal is to ensure a long service life of the machined area by minimizing material removal. Since every track component subject to different loads and ia has its own characteristic Radabsenkungskurve, this is done individually for each measured track component.
Die Vorrichtung enthält neben der Messeinrichtung, die den Verlauf einer Bahnkurve eines mit einem Referenzradprofil versehenen Rades beim Überrollen des jeweiligen Gleisbauteils in einem raumfesten Koordinatensystem ermittelt, noch ein materialabtragendes Bearbeitungswerkzeug, das so geformt ist, dass es bei der vorzugsweise vollautomatisierten Bearbeitung des Gleisbauteils das Material in Form eines vorgegebenen Profils abträgt. Dies erfolgt in der Form, dass ein dem Referenzradprofil gleichendes Radprofil nach der Bearbeitung auf dem Gleisbauteil eine Bahnkurve beschreibt, die der Soll-Bahnkurve entspricht. Dadurch wird es möglich, dass zur Bearbeitung des Gleisbauteils lediglich die gewünschte Bahnkurve des gewählten Referenzradprofils berücksichtigt werden muss. Das Verfahren und die Vorrichtung sind dadurch unab- hängig von der detaillierten Profilstruktur des Gleisbauteils, da nur die Wechselwirkung zwischen dem Referenzradprofil und dem Gleisbauteil eine Rolle spielt. Es ist deshalb nicht erforderlich, das Ist-Profil des Gleisbauteils exakt zu bestimmen.  The device contains, in addition to the measuring device, which determines the course of a trajectory of a wheel provided with a reference wheel profile when rolling over the respective track component in a spatially fixed coordinate system, nor a material removing machining tool which is shaped so that it in the preferably fully automated processing of the track component, the material in the form of a given profile abträgt. This takes place in the form that a wheel profile which equals the reference wheel profile, after machining on the track component, describes a trajectory which corresponds to the desired trajectory curve. This makes it possible that only the desired trajectory of the selected Referenzradprofils must be considered for processing the track component. The method and the device are thereby independent of the detailed profile structure of the track component, since only the interaction between the reference wheel profile and the track component plays a role. It is therefore not necessary to determine the actual profile of the track component exactly.
Ist der materialabtragende Teil des Bearbeitungswerkzeugs so beschaffen, dass er automatisch ein zur gewünschten Form des gewählten Referenzradprofils passendes Profil in das Gleisbauteil einarbeitet, muss er nur gemäß der ermittelten Soll-Bahnkurve des Referenzradprofils über das Gleisbauteil geführt werden. Dies wird erreicht, indem das Bearbeitungswerkzeug innerhalb einer als Bezugsrahmen dienenden Basiseinheit in einem raumfesten Koordinaten- System derart über das Gleisbauteil geführt wird, dass es während der materialabtragenden Bearbeitung der ermittelten Soll-Bahnkurve folgt. Das raumfeste Koordinatensystem ist dabei vorzugsweise dasselbe wie das während der Messung der Ist-Bahnkurve benutzte. Hierfür ist es vorteilhaft, sowohl die Messeinrichtung als auch das materialabtragende Bearbeitungswerkzeug in einem ge- meinsamen Bezugsrahmen zu installieren. Es ist aber auch möglich, die Messeinrichtung und das Bearbeitungswerkzeug unabhängig voneinander zu verwenden. In diesem Fall muss das Datenverarbeitungssystem eine Koordinatentransformation zwischen dem Mess- und dem Bearbeitungskoordinatensystem durchführen. Hierzu müssen Referenzpunkte außerhalb der Mess- und Bearei- tungsvorrichtung festgelegt und vermessen werden. Nach Anspruch 3 ist das Bearbeitungswerkzeug eine Fräsmaschine. Sie besitzt gegenüber Schleifmaschinen den Vorteil, dass der Fräskopf in einer Form ausgewählt werden kann, die bereits dem gewünschten Profil für das Gleisbauteil entspricht. Außerdem ist die Oberfläche des bearbeiteten Gleisbauteils ebener als nach dem Schleifvorgang. Die Fräsmaschine muss in ihren Freiheitsgraden so beweglich sein, dass gewährleistet ist, dass der Fräskopf der räumlichen Bahnkurve, die durch die Soll-Bahnkurve vorgegeben wird, exakt folgen kann. Idealerweise ist die Fräsmaschine so ausgerichtet, dass der Fräskopf während seiner Vorschubbewegung nur vertikal ausgelenkt werden muss. If the material-removing part of the machining tool is such that it automatically incorporates a profile matching the desired shape of the selected reference wheel profile into the track component, it must only be guided over the track component in accordance with the determined target trajectory of the reference wheel profile. This is achieved by guiding the machining tool over the track component within a base unit serving as a reference frame in a spatially fixed coordinate system in such a way that it follows the determined target trajectory during the material-removing machining. The spatially fixed coordinate system is preferably the same as that used during the measurement of the actual trajectory. For this purpose, it is advantageous to install both the measuring device and the material-removing machining tool in a common frame of reference. But it is also possible to use the measuring device and the machining tool independently. In this case, the data processing system must perform a coordinate transformation between the measurement and the machining coordinate system. For this, reference points outside the measuring and routing device must be defined and measured. According to claim 3, the machining tool is a milling machine. It has the advantage over grinding machines that the milling head can be selected in a form that already corresponds to the desired profile for the track component. In addition, the surface of the machined track component is more level than after the grinding process. The milling machine must be so flexible in its degrees of freedom that it is ensured that the milling head of the spatial trajectory, which is given by the target trajectory, can follow exactly. Ideally, the milling machine is aligned so that the milling head must be deflected only vertically during its feed motion.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels dreier Figuren näher erläutert. The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment of three figures.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Verfahren zur Beurteilung der Überlaufgeometrie einer Weiche mittels einer Messrolle in Draufsicht; wird die Messrolle durch den ähnlich aussehenden Fräskopf ersetzt, gilt die Figur auch als schematische Darstellung des Fräsvorgangs.  Fig. 1 shows schematically a method for assessing the overflow geometry of a switch by means of a measuring roller in plan view; if the measuring roller is replaced by the similar-looking milling head, the figure also applies as a schematic representation of the milling process.
Fig. 2 zeigt schematisch die Messrolle am zu bearbeitenden Gleisbauteil als vertikales Schnittbild.  2 schematically shows the measuring roller on the track component to be processed as a vertical sectional image.
Fig. 3 zeigt beispielhaft einen gemessenen Verlauf einer Radabsenkung bei einem verschlissenen Herzstück (durchgezogene Linie), zusammen mit einer berechneten Soll-Bahnkurve (gestrichelte Linie).  FIG. 3 shows, by way of example, a measured course of a wheel depression in the case of a worn center piece (solid line), together with a calculated setpoint trajectory (dashed line).
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel betrifft eine direkte mechanische Abtastung der Geometrie des Gleises während des Messvorgangs. Ge- mäß Fig. 1 und Fig. 2 wird eine in einer parallel zur Gleisebene ausgerichteten Messbasis 2 vertikal und horizontal bewegliche Messrolle 1 mit der Form des Referenzradprofils über den Bereich der möglichen vertikalen Absenkung 3, z.B. im Überlaufbereich eines Weichenherzstückes geführt. Die Bahnkurve, d.h. der Absenkungsverlauf der Messrolle 1 über dem Rollweg 4 wird dabei kontinu- ierlich erfasst, (s. Fig. 3, durchgezogene Linie 9) und im Anschluss mit Hilfe einer Auswertesoftware in einer Datenverarbeitungsanlage bewertet. Bei großen erforderlichen Stützweiten ist ggf. eine Möglichkeit zur Kompensation der Durchbiegung der Messbasis 2 vorzusehen (z.B. eine„optische Sehne"). Die Messbasis 2 dient dabei als Referenz für ein raumfestes dreidimensionales Ko- ordinatensystem, innerhalb dessen die Bahnkurve 9 beschrieben wird. Eine Software in einer Datenverarbeitungsanlage analysiert nun, ob es erforderlich ist und, wenn ja, ob es möglich ist, den Überlaufbereich der Weiche durch Materialabtragung innerhalb vorgegebener Toleranzen 1 1 zu optimieren. Liegt beispielsweise eine zu starke Krümmung 16 der Radabsenkungskurve an ihrem tiefsten Punkt vor (s. Figur 3), so muss rechts und links von diesem Punkt so viel Material abgetragen werden, dass die Krümmung 15 innerhalb eines Toleranzbereiches 13 zu liegen kommt. Dabei ist die Steigung der Kurve 13, bzw. 14 links und rechts vom tiefsten Punkt ebenfalls zu berücksichtigen. Damit ein Rad bei der Überfahrt nicht den Kontakt zum Gleisbauteil verliert, darf die Steigung 13 im abfallenden Bereich nicht zu stark ausgeprägt sein. In ähnlicher Weise darf auf der rechten Seite der Kurve, im ansteigenden Bereich die Steigung 13 ebenfalls nicht zu stark ausfallen, weil sonst die dynamische Belastung des Gleisbauteils bei der Überfahrt eines Zuges zu hoch wird. A particularly advantageous embodiment relates to a direct mechanical scanning of the geometry of the track during the measuring process. According to FIG. 1 and FIG. 2, a measuring roll 1 which is vertically and horizontally movable in a plane parallel to the track plane is guided with the shape of the reference wheel profile over the region of the possible vertical depression 3, for example in the overflow region of a switch frog piece. The trajectory, that is to say the lowering curve of the measuring roller 1 over the rolling path 4, is continuously recorded (see FIG. 3, solid line 9) and subsequently evaluated with the aid of an evaluation software in a data processing system. For large required spans, it may be necessary to provide a way of compensating the deflection of the measuring base 2 (eg an "optical tendon") .The measuring base 2 serves as a reference for a spatially fixed three-dimensional coordinate system within which the trajectory 9 is described. A software in a data processing system now analyzes whether it is necessary and, if so, whether it is possible to optimize the overflow area of the switch by material removal within predetermined tolerances 1 1. If, for example, there is too great a curvature 16 of the Radabsenkungskveve at its lowest point (see Figure 3), so much material must be removed right and left of this point that the curvature 15 comes to rest within a tolerance range 13. The slope of the curve 13, or 14 left and right of the lowest point is also to be considered. So that a wheel does not lose contact with the track component during the crossing, the gradient 13 must not be too pronounced in the sloping area. Similarly, on the right side of the curve, in the rising area, the slope 13 may also not be too strong, otherwise the dynamic load of the track component in the crossing of a train is too high.
Weiterhin muss die Sollbahnkurve 12 so gestaltet sein, dass ein tangentialer Anschluss 10 an die vorhandene Bahnkurve 9 gewährleistet ist.  Furthermore, the desired trajectory curve 12 must be designed so that a tangential connection 10 is ensured to the existing trajectory 9.
Außerdem muss nach der Bearbeitung des Gleisbauteils noch genügend Material vorhanden sein, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Da die Wechselwirkung zwischen Rad und Gleisbauteil einerseits abhängig ist von dynamischen Parametern wie z.B. der Geschwindigkeit und des Gewichts der über das Gleisbauteil fahrenden Züge und andererseits die mechanische Belastbarkeit des Materials u.a. vom verwendeten Werkstoff abhängig ist, müssen all diese Parameter zur Bestimmung einer individuellen, optimalen Soll-Bahnkurve 12 miteinbezogen werden. Deshalb ermittelt eine Software die optimierte Soll- Bahnkurve 12, die ein Rad mit einem zum Referenzradprofil der Messrolle 1 entsprechenden Radprofil durchlaufen soll, wenn es den Überlaufbereich der Weiche passiert. Die Steuerungseinheit eines Bearbeitungswerkzeugs verwendet nun die Daten der gemessenen Bahnkurve 9. Innerhalb des durch die Messbasis 2 zuvor definierten Koordinatensystems wird ein Fräskopf 1 , dessen Form zu dem gewünschten Referenzradprofil passend gewählt ist, von dem Be- arbeitungswerkzeug, der optimierten Soll-Bahnkurve 12 folgend, über den Überlaufbereich der Weiche geführt. Überall da, wo der Fräskopf auf das Gleis trifft, trägt er entsprechend Material ab, so dass nach dem Bearbeitungsvorgang ein Rad mit dem entsprechenden Radprofil gemäß der Soll-Bahnkurve 12 den Überlaufbereich der Weiche überfährt.  In addition, after the track component has been processed, sufficient material still has to be present to ensure safe operation. Since the interaction between wheel and track component depends on the one hand on dynamic parameters, e.g. the speed and weight of the trains moving over the track component and, on the other hand, the mechanical strength of the material and the like; depends on the material used, all these parameters must be included to determine an individual, optimal target trajectory 12. Therefore, software determines the optimized target trajectory 12 that a wheel with a wheel profile corresponding to the reference wheel profile of the measuring roller 1 should pass through when it passes the overflow area of the point. The control unit of a machining tool now uses the data of the measured trajectory 9. Within the coordinate system previously defined by the measuring base 2, a milling head 1 whose shape is chosen to match the desired reference wheel profile is followed by the machining tool following the optimized nominal trajectory 12 , guided over the overflow area of the switch. Wherever the milling head meets the track, it carries material accordingly, so that after the machining process, a wheel with the corresponding wheel profile according to the desired trajectory 12 passes over the overflow area of the point.
Falls die Messung des Gleisbauteils ergibt, dass es zwar erforderlich sei das Gleisbauteil zu bearbeiten, die Auswertesoftware in der Datenverarbeitungsanlage jedoch berechnet, dass es, z.B. wegen fortgeschrittenen Verschleißes, nicht möglich ist, durch Materialabtragung eine tolerierbare Soll-Bahnkurve herzustellen, müsste das Gleisbauteil durch Aufschweißen eines Belages vor der weiteren Bearbeitung vorbereitet werden. Hierfür berechnet die Software, an welchen Stellen der Weiche wieviel Material jeweils auf das Gleisbauteil aufge- schweißt werden muss. Nach dem Aufschweißen wird wie oben beschrieben erneut verfahren. If the measurement of the track component reveals that although it is necessary to machine the track component, the evaluation software in the data processing system calculates that, for example because of advanced wear, is not possible to produce by material removal a tolerable target trajectory, the track component would have to be prepared by welding a coating before further processing. For this purpose, the software calculates at which point of the switch how much material must be welded onto the track component. After welding, the process is repeated as described above.
Ein zweites Ausführungsbeispiel betrifft den Fall, dass die Koordinatensysteme der Messbasis nicht notwendigerweise mit dem Koordinatensystem des Bearbeitungswerkzeugs übereinstimmen. Dabei muss die Lage der Koordinatensys- teme zueinander in einem gemeinsamen raumfesten Bezugssystem angegeben werden. Dies kann z.B. durch einen parallel zur Gleisebene ausgerichteten Messrahmen sichergestellt werden. Weiterhin kann der feste Raumbezug beispielsweise durch die Kombination der Profilmesstechnik bzw. des Bearbeitungswerkzeugs jeweils mit einem Inertialsystem (Kreiselplattform) hergestellt werden. Dabei wird die Lage des sich bewegenden Messsystems bzw. Bearbeitungswerkzeugs im Raum kontinuierlich bestimmt und aufgezeichnet. Mit Hilfe dieser Informationen wird gewährleistet, dass die beiden Koordinatensysteme korrekt ineinander transformiert werden können. A second embodiment relates to the case that the coordinate systems of the measuring base do not necessarily coincide with the coordinate system of the machining tool. In this case, the position of the coordinate systems relative to one another must be specified in a common spatially fixed frame of reference. This can be ensured, for example, by a measuring frame aligned parallel to the track plane. Furthermore, the solid spatial reference can be produced, for example, by combining the profile measuring technique or the machining tool, in each case with an inertial system (gyro platform). The position of the moving measuring system or machining tool in space is continuously determined and recorded. This information ensures that the two coordinate systems can be correctly transformed into each other.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Messrolle bzw. Fräskopf 1 measuring roller or milling head
2 Messbasis  2 measuring base
3 Bereich der vertikalen Absenkung  3 range of vertical lowering
4 Rollweg  4 taxiway
5 Bewegungsrichtung der Auslenkung der Messrolle 5 Direction of movement of the deflection of the measuring roller
6 Flügelschiene 6 wing rail
7 Herzstück-Spitze  7 centerpiece tip
8 Flügelschiene  8 wing rail
9 Bahnkurve für verschlissenes Herzstück  9 trajectory for worn heart
10 Tangentialer Anschluss  10 Tangential connection
1 1 Tolerierbarer Materialabtrag  1 1 Tolerable material removal
12 Optimierte Soll-Bahnkurve  12 Optimized target trajectory
13 steilste Anstiege - optimiert  13 steepest climbs - optimized
14 steilste Anstiege - verschlissen  14 steepest climbs - worn
15 max. Krümmung - optimiert  15 max. Curvature - optimized
16 max. Krümmung - verschlissen  16 max. Curvature - worn
17 maximale Absenkung  17 maximum lowering
18 in Richtung Flügelschienenknick  18 in the direction of Flügelschienenknick
19 in Richtung K-Punkt  19 in the direction of K-Punkt

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verfahren zur Profilierung einer Überlaufgeometrie von Gleisbauteilen, dadurch gekennzeichnet, dass - ein Verlauf einer Bahnkurve eines mit einem Referenzradprofil versehenen Rades beim Überrollen des jeweiligen Gleisbauteils in einem raumfesten Koordinatensystem ermittelt und mithilfe einer Datenverarbeitungsanlage hinsichtlich seiner dynamischen Auswirkungen bewertet wird, - mithilfe der Datenverarbeitungsanlage eine auf der gemessenen1 . A method for profiling an overflow geometry of track components, characterized in that - a course of a trajectory of a provided with a reference wheel profile when rolling the respective track component determined in a spatially fixed coordinate system and evaluated by a data processing system in terms of its dynamic effects, - using the data processing system on the measured
Bahnkurve basierende, optimierte Soll-Bahnkurve ermittelt wird, die im Rahmen tolerierbarer Materialabtragung von dem Gleisbauteil erreicht werden kann, von einem materialabtragenden Bearbeitungswerkzeug mit diesen Daten das Gleisbauteil automatisiert so bearbeitet wird, dass ein demTrajectory based, optimized target trajectory is determined, which can be achieved within tolerable material removal of the track component, automatically machined by a material-removing machining tool with these data the track component that a the
Referenzradprofil gleichendes Radprofil auf dem Gleisbauteil eine Bahnkurve beschreibt, die der Soll-Bahnkurve entspricht. Reference wheel profile same wheel profile on the track component describes a trajectory that corresponds to the desired trajectory.
2. Vorrichtung zur Profilierung einer Überlaufgeometrie von Gleisbauteilen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass - ein Messsystem den Verlauf einer Bahnkurve eines mit einem Referenzradprofil versehenen Rades beim Überrollen des jeweiligen Gleisbauteils in einem raumfesten Koordinatensystem ermittelt und mithilfe einer Datenverarbeitungsanlage hinsichtlich seiner dynamischen Auswirkungen bewertet, - eine Datenverarbeitungsanlage eine auf der gemessenen Bahnkurve basierende, optimierte Soll-Bahnkurve ermittelt, die im Rahmen tolerierbarer Materialabtragung von dem Gleisbauteil erreicht werden kann, 2. Device for profiling an overflow geometry of track components according to claim 1, characterized in that - a measuring system determines the course of a trajectory of a wheel provided with a reference wheel profile when rolling over the respective track component in a spatially fixed coordinate system and evaluated by means of a data processing system with regard to its dynamic effects, a data processing system determines an optimized target trajectory based on the measured trajectory, which can be achieved within the framework of tolerable material removal by the track component,
- ein materialabtragendes Bearbeitungswerkzeug so geformt ist, dass es beim Bearbeiten des Gleisbauteils das Material in einer zu einem vorgegebenen Radprofil passenden Form abträgt, so dass das Bearbeitungswerkzeug innerhalb einer als Bezugsrahmen dienenden Ba- siseinheit in einem raumfesten Koordinatensystem derart über das Gleisbauteil geführt wird, dass es während der materialabtragenden Bearbeitung der ermittelten Soll-Bahnkurve folgt. a material-removing machining tool is shaped in such a way that, during machining of the track component, it removes the material in a shape matching a given wheel profile, so that the machining tool is supported within a framework serving as reference frame. Siseinheit is guided in a spatially fixed coordinate system on the track component, that it follows during the material-removing machining of the determined target trajectory.
3. Vorrichtung zur Profilierung einer Überlaufgeometrie von Gleisbauteilen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungswerkzeug eine Fräsmaschine ist. 3. A device for profiling an overflow geometry of track components according to claim 2, characterized in that the machining tool is a milling machine.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013064942A1 (en) * 2011-11-03 2013-05-10 Rte Technologie Gmbh Measuring device
CN112975284A (en) * 2021-02-20 2021-06-18 中国铁建重工集团股份有限公司道岔分公司 Manufacturing method of special-shaped rail

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0739685A2 (en) * 1989-01-11 1996-10-30 Loram Maintenance Of Way, Inc. Measuring and maintaining the profile of a railroad track trail
DE102004016828A1 (en) 2004-04-01 2005-10-27 Deutsche Bahn Ag Method for testing and assessing overflow geometry of track components
DE102004017746B4 (en) 2004-04-06 2006-02-02 Witt Industrie Elektronik Gmbh Method and device for detecting the condition and for processing turnouts in track systems
EP2071078A1 (en) 2007-12-12 2009-06-17 Laurent Goer Device and method to process rails, especially grooved rails

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0739685A2 (en) * 1989-01-11 1996-10-30 Loram Maintenance Of Way, Inc. Measuring and maintaining the profile of a railroad track trail
DE102004016828A1 (en) 2004-04-01 2005-10-27 Deutsche Bahn Ag Method for testing and assessing overflow geometry of track components
DE102004017746B4 (en) 2004-04-06 2006-02-02 Witt Industrie Elektronik Gmbh Method and device for detecting the condition and for processing turnouts in track systems
EP2071078A1 (en) 2007-12-12 2009-06-17 Laurent Goer Device and method to process rails, especially grooved rails

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013064942A1 (en) * 2011-11-03 2013-05-10 Rte Technologie Gmbh Measuring device
CN112975284A (en) * 2021-02-20 2021-06-18 中国铁建重工集团股份有限公司道岔分公司 Manufacturing method of special-shaped rail

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