DD208642A5

DD208642A5 - Fahrbare gleiskorrekturmaschine mit mess-bezugssystem

Info

Publication number: DD208642A5
Application number: DD82245495A
Authority: DD
Inventors: Josef Theurer
Original assignee: Plasser Bahnbaumasch Franz
Priority date: 1981-12-23
Filing date: 1982-12-02
Publication date: 1984-04-04
Also published as: IT8223164A0; DE3227724C2; JPS58111714A; JPH0248042B2; CS229947B2; BR8205553A; DE3227724A1; IT8223164A1; ATA555381A; GB2112050B; US4497255A; AT374849B; IT1152812B; GB2112050A; FR2518603A1; FR2518603B1; CA1192786A

Abstract

Fahrbare Gleiskorrekturmaschine mit einem mit Tastorganen am Gleis gefuehrten und mit einem Messfuehler versehenen Mess-Bezugssystem sowie mit einer die Gleiskorrekturwerkzeuge nach dem Mess-Bezugssystem betaetigbaren Steuereinrichtung. Das Erfindungsziel liegt darin, unter Beibehaltung der bekannten, vielfach bewaehrten Richt- und bzw. oder Nivellierverfahren die Arbeitsgenauigkeit des korrigierten Gleises zu steigern. Die Aufgabe besteht darin, im Entstehen begriffene Gleislage-Restfehler richtungs-sowie groessenmaessig bereits im Maschinenbereich sicher zu erfassen und zu einer, den Restfehlern bzw. ihrer Entwicklungstendenz kontraeren zusaetzlichen Beeinflussung der Gleiskorrekturwerkzeuge heranzuziehen. Dies wird dadurch erreicht, dass eine mit einem eigenen Messfuehler und einem eigenen Tastorgan ausgestattete Nachmess-Einrichtung zur Erfassung verbliebener Gleislage-Restfehler vorgesehen ist. Diese ist entweder mit dem hinteren verlaengerten Bereich des Mess-Bezugssystems oder mit einer diesem angeschlossenen oder dieses uebergreifenden eigenen nachgeordneten Bezugsgeraden sowie mit Einrichtungen zur Ermittlung der Lagefehler dieses zusaetzlichen Tastorganes gegenueber dem Mess-Bezugssystem und zur Uebertragung eines - den Lagefehlern entsprechenden, die Antriebe der Gleiskorrekturwerkzeuge zusaetzlich beeinflussbaren - Korrekturwertes verbunden.

Description

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Berlin, 22. 11. 82

Fahrbare Gleiskorrekturmaschine mit Meß-Bezugssystem

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine fahrbare Gleiskorrekturmaschine, insbesondere Nivellierstopf- und Richtmaschine, mit wenigstens einem mit Tastorganen am Gleis geführten und mit einem Meßfühler versehenen Meß-Bezugsaystem sowie mit einer die Gleiskorrkturwerkzeuge nach dem Meß-Bezugssyatem betätigbaren Steuereinrichtung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind bereits zahlreiche Ausführungen derartiger, mit Vorrichtungen zum selten- und bzw. oder höhenmäßigen Ausrichten eines Gleises nach einem maschineneigenen, die Gleislage abtastenden Rieht- und bzw. oder TTivellier-Meß-Bezugssystem ausgestatteter Gleiskorrekturmaschinen bekannt. Bei allen diesen Maschinen, bei welchen der vordere Endpunkt des jeweiligen» die Soll-Gleislage bestimmenden Meß-Bezugsaystem am noch unkorrigierten Gleis und der hintere Endpunkt des Bezugssystems am bereits korrigierten Gleis geführt ist, erfolgt die Korrektur der Gleislage nach dem sogenannten Fehlerverkleinerungsprinzip. Dabei werden die ursprünglich vorhandenen Gleislagefehler in einem - je nach Ausbildung und Anordnung des jeweiligen Meß-Bezugssystems sowie der Zuordnung der Gleiakorrekturwerkzeuge zu diesem unterschiedlichen - Verhältnis verkleinert.

Es sind bereits - gemäß DD-PS 50 849, AT-PS 227 749 und DD-PS 55 973 der Anmelderin - verschiedene grundleggende Verfahren zum Ausrichten von Gleisen nach dem Fehlerverkleinerungsprinzip bekannt geworden, bei welchen das die Gleis-Soll-Lage bestimmende Meß-Bezugssystem von einer,

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zwei oder mehreren, mit Tastorganen am Gleis geführten, ζ* B. von Spanndrähten verkörperten Bezugssehnen gebildet ist. Die Ermittlung der vorhandenen Gleislagefehler und die Steuerung der Gleiskorrekturwerkzeuge erfolgt dabei, durch Meßfühler, welche die Pfeilhöhe zu der einen Bezugssehne bzw. den Abstand oder Winkel zwischen zwei einander zugeordneten Bezugssehnen zumindest im Bereich jenes Tastorganes messen, dessen relative Lage zum Bezugssystem das erforderliche Rieht- bzw. Hebemaß der Gleiskorrekturwerkzeuge bestimmt. Alle diese bekannten Verfahren haben sich in ihrer Einfachheit, Zuverlässigkeit und dem möglichen günstigen Fehlerverkleinerungsverhältnis in der Praxis außerordentlich bewährt. Mit Rücksicht auf die, mit Zunahme der zulässigen Streckengeschwindigkeiten ständig steigenden Anforderungen hinsichtlich der Genauigkeit der Gleislage ergab sich schon früh das Bestreben, das Fehlerverkleinerungsverhältnis noch günstiger zu gestalten, um die unvermeidlichen Restfehler der korrigierten Gleislage noch weiter zu reduzieren·

So ist - gemäß AT-PS 294 890 - eine Einrichtung zur Korrektur der Seitenrichtung eines Gleises bekannt geworden, bei welcher die den Gleiskorrekturwerkzeugen zugeordnete und mit ihrem hinteren Endpunkt am bereits korrigierten Gleis geführte Bezugsgerade mit ihrem Vorderende mit einem im Verlauf, vorzugsweise etwa in der Mitte, einer ihr vorgeordneten, vorderen Bezugssehne gelegenen Punkt verbunden ist« Durch diese Anordnung wird die, durch die vordrereeiti« ge Führung des Meß-Bezugssystems an dem noch fehlerbehafteten, unkorrigierten Gleis bedingte Abweichung der den Gleiskorrekturwerkzeugen zugeordneten Bezugssehne von der, dem Gleis-Sollverlauf entsprechenden Lage reduziert und damit die Genauigkeit der Gleiskorrektur entsprechend erhöht. Bei diesem Bezugssystem sind die Längenabmessungen der beiden Bezugasehnen, die Wahl ihrer Verbindungsstelle sowie die Lage des hinteren Endpunktes der vorderen Bezugs-

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sehne in Bezug zur Gleiskorrekturstelle flir den Richterfolg und das erreichbare Ausmaß der Fehlerverringerung von entechiiHender Bedeutung. Der entsprechenden Abstimmung dieser Beziehungen sind durch die Grundkonstruktion derartiger Gleiskorrekturmaschinen naturgemäß Grenzen gesetzt.

Pernerhin ist es - gemäß AT-PS 295 579 - bekannt, zur Erhöhung der Genauigkeit der Gleiskorrektur sowie zur Verringerung der Gleisbeanspruchung durch den Richtvorgang an ein und derselben Gleiskorrekturmaschine zwei oder mehrere Richtaggregate im Längsabstand hintereinander anzuordnen, wobei jedem Richtaggregat eine eigene Bezugsgerade zugeordnet ist, welche mit einer gemeinsamen, vom unkorrigierten in den korrigierten Gleisbereich sich erstreckenden, die Soll-Gleislage bestimmenden langen Bezugsgeraden zusammenwirken. Mit dieser Maschine wird das Gleis gleichzeitig an zwei oder mehreren Stellen ausgerichtet, wobei die Richtarbeit an jeder zu korrigierenden Gleisstelle nacheinander in mehreren Arbeitsstufen erfolgt. Trotz der damit verbundenen, höheren Lagegenauigkeit des bearbeiteten Gleises sind die, durch die Führung des Vorderendes der langen Bezugsgeraden am noch unkorrigierten Gleis bedingten Gleislage-Restfehler nicht zu vermeiden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer höhere Gebrauchswerteigenschaften aufweisenden fahrbaren Gleiskorrekturmaschine mit Heß-Bezugssystem.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleiskorrekturmaschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die sich - unter Beibehaltung der bekannten, vielfach bewährten grundsätzlichen Rieht- und bzw. oder Nivellierverfahren - durch weitere Steigerung ihrer

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Arbeitsgenauigkeit und damit der Lagepräzision des korrigierten Gleiaea auszeichnet und die darüber hinaus auch die biaher kaum beherrachbaren wellenförmigen Gleislagefehler mit Wellenlängen zwischen etwa 50 bis 80 m, welche insbesondere auf Hochgeschwindigkeitsstrecken zu einem unruhigen Lauf der Gleisfahrzeuge Anlaß geben, erfolgreich zu korrigieren vermag. Weiters sollen d,ii hierfür erforderlichen Einrichtungen einfach und flir den nachträglichen Einbau an bereits vorhandenen Gleiskorrekturmaachinen geeignet sein.

Erfindungagemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine mit wenigstens einem eigenen Meßfühler und einem eigenen Tastorgan ausgestattete Nachmeßeinrichtung zur Erfassung verbliebener Gleislage-Restfehler vorgesehen ist, die entweder mit dem hinteren verlängerten Bereich des Meß-Bezugssystems oder mit einer diesem angeschlossenen oder diesea übergreifenden eigenen nachgeordneten Bezugageraden sowie mit Einrichtungen zur Ermittlung der Lagefehler diesea zusätzlichen Tastorganes gegenüber dem Meß-Bezugasystem und zur Übertragung eines - den Lagefehlern entsprechenden, die Antriebe der Gleiskorrekturwerkzeuge zusätzlich beeinflußbaren - Korrekturwertes verbunden ist.

Mit einer derart ausgestatteten, erfindungsgemäßen Gleiskorrekturmaschine werden verbliebene bzw. im Entstehen begriffene Gleislage-Restfehler richtungs- sowie größenmäßig bereita im Maachinenbereich aicher erfaßt und zu einer, den Restfehlern bzw. ihrer Entwicklungstendenz konträren zusätzlichen Beeinflussung der Gleiskorrekturwerkzeuge herangezogen. Dies kann entweder durch Anzeige des Korrektuwertes und manuelle zusätzliche Betätigung der Rieht- und bzw. oder Hebeantriebe durch den Bediener oder durch direkte Eingabe des Korrekturwertea an die an der Gleiakorrektur beteiligten Einrichtungen geschehen. Für dieae Rückkopplung der Gleialage-Rest-

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fehlerwerte an das Gleiskorrektursystem der Maschine gibt es alternative, im folgenden noch näher beschriebene Möglichkeiten.

Maßgeblich für die durch die Erfindung erreichbare Reduzierung der Gleislage-Restfehler auf ein Mindestmaß und für den Ausgleich langwelliger Gleislagefehler, welche bisher nur durch spezielle elektronische Behandlung der Meßsignale von Gleismeßfahrzeugen oder durch auf Festpunkte bezogene Messungen festgestellt; ppden konnten, ist nicht allein die mit der Anordnung der Nachmeßeinrichtung verbundene Verlängerung der Meßbasis in Richtung des bereits korrigierten Gleisbereiches, sondern eben die Rückkopplung eines für die Restfehlerentwicklung kennzeichnenden Korrekturwertes an das die endgültige Gleislage bestimmende Rieht- und bzw. oder Nivelliersystem.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Nachmeß- bzw. die übertragungseinrichtung eine Einrichtung zur Bildung des Korrekturwertes aus dem Mittelwert der von der Nachmeßeinrichtung über eine vorbestimmte Wegstrecke ermittelten positiven und negativen Gleislage-Restfehler. Ein nach diesem Prinzip gewonnener .Korrekturwert repräsentiert die mittlere Abweichung zwischen der neuen Gleislage und der des noch unbearbeiteten Gleises. Durch die zusätzliche Betätigung der Gleiskorrekturwerkzeuge nach diesem Korrekturwert in dem Fehlersinn entgegengesetzter Richtung wird diese mittlere Abweichung vom ursprünglichen Gleisverlauf zum Verschwinden gebracht, so daß nunmehr die mittlere Position des bearbeiteten Gleises mit der mittleren Position des unbearbeiteten Gleises übereinstimmt. Demnach folgt die neue Gleislage dem generellen mittleren Gleisverlauf vor der Bearbeitung, ohne aber mit den Fehlern der ursprünglichen Gleislage, einschließlich der langwelligen, periodischen Gleislagefehler behaftet zu sein. Ein nach diesem Prinzip korrigiertes Gleis zeichnet sich daher durch außergewöhnliche Lagegenauigkeit und Unterdrückung der Restfehler auf ein technisch mögliches Mindestmaß aus.

Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung erstreckt sich die eigene nachgeordnete Bezugsgerade der Nachmeßeinrichtung von deren zusätzlichem Tastorgan bis zu dem am unkorrigierten Gleis geführten

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vordersten Tastorgan des Meß-Bezugssystems, wobei - zur Messung des Abstandes dieser nachgeordneten Bezugsgeraden zur Bezugsgeraden des Meß-Beaugssystems - im Bereich der Gleiskorrekturwerkzeuge - und bei Richt-Bezugssystemen auch am hinteren Endpunkt des Meß-Bezugssystems - jeweils einer der weiteren Meßfühler der Nachmeßeinrichtung angeordnet ist. Diese Anordnung eignet sich besonders für die nachträgliche Ausstattung einer Gleiskorrekturmaschine, da deren Meß-Bezugssystem einschließlich der ihm zugeordneten Tastorgane und Meßfühler unverändert beibehalten werden kann und sich die Zusatzausrüstung auf die Anordnung lediglich des zusätzlichen Tastorganes, der zwischen diesem und dem vordersten Tastorgan des Meß-Bezugssystems zu errichtenden weiteren Bezugsgeraden und Meßfühler der Nachmeßeinrichtung beschränkt. Die Bezugsgerade der Nachmeßeinrichtung bietet dabei eine gegenüber dem Meß-Bezugssystem der Maschine verlängerte Meßbasis, aus deren Lagebeziehung zum Meß-Bezugssystem Größe und Ausmaß der verbliebenen bzw. im Entstehen begriffenen Restfehler ermittelbar sind.

Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante der Erfindung ist die Nachmeßeinrichtung mit einem Einsehnen-Meß-Bezugssystem kombiniert, dessen Bezugssehne sich über das systemeigene hinterste, am korrigierten Gleis geführte Tastorgan hinaus bis zum zusätzlichen Tastorgan der Nachmeßeinrichtung erstreckt, wobei an jedem der im Längsbereich zwischen den Enden der verlängerten Sehne angeordneten Tastorgan ein den Abstand zur Sehne erfaßbarer Meßfühler angeordnet ist. Diese Kombination der Nachmeßeinrichtung mit einem üblichen Einsehnen-Meß-Bezugssystem zeichnet sich durch ihren besonders einfachen Aufbau sowie dadurch aus, daß durch die Bezugnahme sämtlicher Meßfühler auf ein und dieselbe, gemeinsame verlängerte Meß-Bezugsbasis an jedem Tastorgan übereinstimmende Bedingungen für die Meßwert-Abnahme gegeben sind, wodurch eine erhöhte Meßpräzision gewährleistet ist. Da für die Erfassung der Gleislage-Restfehler und die Rückkopplung des aus den Fehlerwerten gewonnenen Ko'rrekturwertes an das Rieht- und bzw. oder Nivelliersystem der Maschine eben die selben Beziehungen wie für eine mit einer eigenen Bezugsgeraden ausgestattete Nachmeßeinrichtung gelten, wird auch bei dieser einfachen Ausführungsvariante der Erfindung die gewünschte Übereinstimmung

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•der mittleren Position des bearbeiteten Gleises mit dem mittleren Verlauf des unbearbeiteten Gleises bei weitgehender Unterdrückung von Restfehlern erreicht.

Wie bereits oben angeführt, gibt es alternative Möglichkeiten für die zusätzliche Beeinflussung des Rieht- und bzw. oder Nivelliersystems durch den an Hand der Restfehl erwerte gewonnenen Korrekturwert. Gemäß einer dieser ErfindungsVarianten ist der an Hand der Nachmeßeinrichtung gebildete Korrekturwert zur insbesondere automatischen, höhen- und bzw. oder seitenmäßigen Verstellung des vorderen Endpunktes des Meß-Bezugssystems zu dem diesen Endpunkt tragenden vordersten, am unkorrigierten Gleis geführten Tastorgan vorgesehen. Nach diesem Prinzip erfolgt also eine Richtungskorrektur des den Sollverlauf des Gleises bestimmenden Meß-Bezugssystems entgegen dem Richtungssinn der Gleislage-Restfehler, so daß sich die zusätzliche Beeinflussung der Gleiskorrekturwerkzeuge bzw. ihrer Antriebe selbsttätig durch die Bezugnahme auf das nun richtungsmässig korrigierte Meß-Bezugssystem einstellt. Zweckmäßigerweise erfolgt die Verstellung des vorderen Endpunktes des Meß-Bezugssystems automatisch und in bekannter Weise durch einen fernbetätigbaren, insbesondere elektromotorischen Antrieb.

Die zweite, erfindungsgemäße Variante der Rückkopplung der Gleislage-Restfehl erwerte an das Rieht- und bzw. oder Nivelliersystem der Maschine besteht darin, daß der an Hand der Nachmeßeinrichtung gebildete Korrekturwert zur höhen- und bzw. oder seitenmäßigen Nullpunkt-Korrektur der den Gleiskorrekturwerkzeugen zugeordneten elektrischen Einstellgrößen der Steuereinrichtung vorgesehen ist. Diese Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß es lediglich einer geringfügigen Ergänzung der für die Betätigung der Gleiskorrekturwerkzeuge an sich bereits vorhandenen elektrischen bzw. elektronischen Einrichtungen bedarf, um die gewünschte Rückkopplung der Gleislage-Restfehlerwerte an das Gleiskorrektursystem zu erreichen.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ist es für die Effektivität der Gleiskorrektur von besonderem Vorteil, wenn die Einrichtung zur Bildung des Korrekturwertes Filter zur Ausschaltung kurzwelliger

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Schwankungen der von der Nachmeßeinrichtung ermittelten Gleislage-Restfehlerwerte aufweist. Man verhindert damit eine unerwünschte Beeinflussung des Gleiskorrektursystems durch kurzwellige Fehler, die zwar von den Tastorganen des Bezugssystems erfaßt werden, die aber mit der Gleisgeometrie bzw. dem Gleisverlauf selbst nichts zu tun haben. Zu diesen Fehlern zählen insbesondere kurzwellige Riffelbildungen und anderweitige periodische Abnutzungserscheinungen an den Schienenkopfoberflachen beider Schienenstränge des Gleises. Durch die Filter tritt außerdem eine Beruhigung sämtlicher, an der Gleiskorrektur beteiligten elektrischen Anzeige-, Verarbeitungssowie Steuer-Stromkreise durch Fernhalten kurzwelliger Schwingungen von diesen Systemen ein

Ausführungabeispiel

Die Erfindung wird im folgenden an Hand in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig.! die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Gleisstopf-Richt-Nivelliermaschine,

Fig.2 eine schematische Draufsicht des nach der Erfindung ausgebildeten Richt-Bezugssystems der Gleiskorrekturmaschine nach Fig.I₉

Fig.3 eine schematische Darstellung des Meßprinzips einer, mit einer Nachmeßeinrichtung mit eigener Bezugsgeraden ausgestatteten Gleiskorrekturmaschine nach der Erfindung,

Fig.4 eine ebenfalls schematische Darstellung des Meßprinzips der Maschine nach Fig.l und 2 und

Fig.5 eine schematische Draufsicht einer, mit einem Zweisehnen-Richtbezugssystem und einer Nachmeßeinrichtung nach der Erfin-

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dung ausgestatteten Gleiskorrekturmaschine.

Die in Fig.l dargestellte Gleisstopf-Richt-NivelIieismaschine 1 weist einen, mit zwei Drehgestell-Fahrwerken 2,3 auf dem aus Schienen 4,5 und Schwellen 6 bestehenden Gleis verfahrbaren Maschinen-

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rahmen 7 auf. Die Arbeitsrichtung der Maschine 1 ist durch den Pfeil 8 veranschaulicht. Im vorderen Bereich des Maschinenrahmens 7 sind die Antriebs- und Energieversorgungseinrichtungen 9 sowie der auf das vordere Fahrwerk 2 wirksame Fahrantrieb Io der Maschine angeordnet.

Die Maschine ist mit einem Gleisricht- und Hebeaggregat 11 ausgestattet, welches mit dem Maschinenrahmen 7 über einen Hydraulik-Hebeantrieb 12 höhenverstellbar sowie über einen Hydraulik-Richtantrieb 13 der Seite nach verstellbar, jeweils gelenkig verbunden ist. Das Vorderende des Gleisricht- und Hebeaggregates 11 ist weiters an einer Konsole 14 des Maschinenrahmens 7 angelenkt. Als Gleiskorrekturwerkzeuge sind am Gleisricht- und Hebeaggregat 11 je Schiene 4,5 zwei Spurkranz-Richtrollen 15 sowie vier Heberollen 16 angeordnet, welche zum rollenzangenartigen Angriff an der Außen- und Innenseite des Schienenkopfes bezüglich der Schiene 4 bzw. 5 einander paarweise gegenüberliegend angeordnet sind. Die Maschine ist weiters je Schiene mit einem, rein schematisch dargestellten und mit dem Maschinenrahmen 7 über einen Hydraulik-Höhenverstellantrieb 17 heb- und senkbar verbundenen Stopfaggregat 18 ausgestattet. Am hinteren Ende des Maschinenrahmens 7 befindet sich eine Bedienerkabine 19, welche eine, den Gleiskorrekturwerkzeugen zugeordnete Steuereinrichtung 2o sowie eine Anzeigevorrichtung 21 und eine Vergleichseinrichtung 22 enthält, welch letztere einer, im folgenden noch näher beschriebenen Nachmeßeinrichtung 23 zugeordnet sind.

Die Maschine 1 besitzt ein übliches Nivellier-Bezugssystem 24, welches je Schiene 4,5 eine von einem Spanndraht gebildete Nivellier-Bezugsgerade 25 umfaßt, deren vorderes bzw. hinteres Ende jeweils über eine Stange 26 mit einem am unkorrigierten bzw. korrigierten Gleis geführten Tastorgan 27 bzw. 28 verbunden ist. Ein weiteres, am Gleis geführtes Tastorgan 29 ist zwischen dem Gleisricht- und Hebeaggregat 11 und dem Stopfaggregat 18 angeordnet. Mit diesem • Tastorgan 29 ist je Schiene ein Meßfühler 3o verbunden, welcher mittels seines gabelförmigen Fühlerarmes 31 in bekannter Weise mit der betreffenden Nivellier-Bezugsgeraden 25 zusammenwirkt. Der vom

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Meßfühler 3o gelieferte Meßwert, welcher die Höhendifferenz der Gleislage im Bereich des Tastorgans 29 zu der das Soll-Gleisniveau verkörpernden Nivellier-Bezugsgeraden 25 angibt, wird zur mittel- bzw. unmittelbaren Betätigung des Hebeantriebs 12 herangezogen, welcher das Gleis mittels der Heberollen 16 des Gleisricht- und Hebeaggregates 11 bis auf das vorgesehene Soll-Niveau anhebt.

Die Maschine 1 ist weiters mit einem Seitenricht-Meß-Bezugssystem

32 ausgestattet, welches entsprechend der Erfindung mit der bereits erwähnten Nachmeßeinrichtung 23 zur Erfassung verbliebener Gleislage-Restfehler verbunden bzw. kombiniert ist. Bei den bisher bekannten Ausführungen derartiger Seitenrichtsysteme erstreckt sich die durch eine einzige Drahtsehne verkörperte Meß-Bezugsgerade 33 von dem, im Falle des Ausführungsbeispieles auch dem Nivellier-Bezugssystem 24 zugeordneten, am unkorrigierten Gleis geführten vor- V dersten Tastorgan 27 bis zu einem, im Längsabstand hinter der Maschine 1 am korrigierten Gleis geführten und z.B. über ein Deichsel gestell 34 mit dem Maschinenrahmen 7 gelenkig verbundenen Tastorgan 35 - entsprechend der voll ausgezogenen Darstellung der Meß-Bezugsgeraden 33 in Fig.1. Das hintere Ende der Meß-Bezugsgeraden

33 ist bei den bekannten Seitenrichtsystemen mit dem am korrigierten Gleis geführten Tastorgan 35 fix verbunden. Das dem hinteren Ende der Bezugsgeraden 33 zunächstliegende Tastorgan 28 ist mit einem Meßfühler 36 versehen, dessen gabelförmiger Fühlerarm 37 mit der Bezugsgeraden 33 zusammenwirkt. Der Meßwert des Meßfühlers 36 entspricht der Pfeil höhe des Gleises im Bereich des Tastorgans 28 in bezug auf die Bezugsgerade 33. Nach den bekannten geometrischen Beziehungen zwischen den Pfeil höhen und den Sehnenabschnitten von auf demselben Kreisbogen gelegenen Punkten - hier verkörpert durch die Tastorgane 27,28,29,35 - ergibt sich die Soll-Pfeilhöhe des, dem Gleisricht- und Hebeaggregat 11 zugeordneten Tastorgan 29 unmittelbar aus dem vom Meßfühler 36 gelieferten Pfeilhöhen-Meßwert und dem Verhältnis der Längsabstände der Tastorgane 28,29 vom Tastorgan 35. Nach diesem Pfeilhöhen-Sollwert im Bereich des Tastorgans 29 wird das Gleis an dieser Stelle mittels des Richtantriebs 13 und der Spurkranz-Richtrollen 15 der Seite nach ausgerichtet. Der Richtvorgang wird beendet, sobald der Meßwert eines

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mit dem Tastorgan 29 verbundenen Meßfühlers 38 mit dem errechneten Soll-Pfeilhöhenwert übereinstimmt.

Gegenüber diesem bekannten Seitenrichtsystern ergeben sich durch die erfindungsgemäße Ausstattung der Maschine 1 mit einer Nachmeßeinrichtung 23 folgende Abänderungen: Im Abstand hinter dem Tastorgan 35 ist ein zusätzliches, am korrigierten Gleis geführtes Tastorgan 39 angeordnet, welches mit dem Maschinenrahmen 7 über ein Deichselgestell 4o gelenkig verbunden ist. Mit diesem zusätzlichen Tastorgan 39 ist das hintere Ende der, über das Tastorgan 35 hinaus entsprechend der gestrichelten Darstellung verlängerten Meß-Bezugsgeraden 33 fix verbunden. Am Tastorgan 35 ist anstelle eines Befestigungsorganes für die Meß-Bezugsgerade 33 ein mit dieser zusammenwirkender, weiterer Meßfühler 41 angeordnet.

In Fig.2 ist das mit der Nachmeßeinrichtung 23 kombinierte Seitenricht-Meß-Bezugssystem 32 rein schematisch dargestellt. Die voll ausgezogene Darstellung der Schienen 4,5 des Gleises entspricht dem gewünschten seitenmäßigen Soll verlauf des Gleises. Der tatsächliche Gleisverlauf im unkorrigierten sowie im korrigierten Gleisbereich entspricht der gestrichelten Darstellung der beiden Schienen, wobei die Richtungsfehler des Gleises zum besseren Verständnis maßstäblich stark übertrieben eingezeichnet sind. Wie ersichtlich, weicht das noch unkorrigierte Gleis im Bereich des Tastorgans 27 um den Betrag a von der seitlichen Soll-Gleislage ab. Im Bereich des Gleisricht- und Hebeaggregates 11 bzw. des diesem zugeordneten Tastorgans 29 stimmt die mit Hilfe der Richtrollen 15 des Gleisricht- und Hebeaggregates 11 berichtigte Seitenlage des Gleises weitgehend mit der Soll-Gleislage überein. Die Doppelpfeile 42 veranschaulichen die vom Richtantrieb 13 über die Richtrollen 15 auf das Gleis aufbringbaren Seitenrichtkräfte. Da das vordere Ende der Meß-Bezugsgeraden 33 an dem noch unkorrigierten Gleis geführt ist und das Richtsystem nach dem Fehlerverkleinerungsprinzip arbeitet, ist ein völliger Ausgleich der ursprünglichen Gleisfehler a und eine genaue Herstellung des gewünschten Soll-Gleisverlaufes mittels des Gleisricht- und Hebeaggregates 11 nicht möglich. Es treten daher auch im bereits korrigierten Gleis-

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bereich Gleislage-Restfehler auf, welchen eine seitliche Abweichung des zusätzlichen Tastorgans 39 im Ausmaß b gegenüber dem Soll-Gl eisverlauf entspricht. Aufgabe der Nachmeßeinrichtung 23 ist es, Größe, Richtungssinn sowie Entwicklungstendenz dieses Gleislage-Restfehlers b zu erfassen und hieraus einen Korrekturwert zu bilden, welcher zur zusätzlichen Betätigung bzw. Steuerung des Richtantriebes 13 in einem, der Restfehlerentwicklung entgegengesetzten Wirkungssinn heranziehbar ist, wie im folgenden noch näher erläutert.

In Fig.3 ist rein schematisch eine andere Ausführungsvariante eines Seitenrichtsystems nach der Erfindung dargestellt, welche sich zur Erläuterung der theoretischen ,Grundlagen der Erfindung besonders eignet. Der Gleisverlauf ist hierin durch einen die Gleisachse kennzeichnenden Kreisbogen 43 veranschaulicht. Die auf diesem Kreisbogen gelegenen Punkte A bis E kennzeichnen jeweils den Mittelpunkt von insgesamt fünf Tastorganen in einer, der Fig.l und 2 entsprechenden bzw. ähnlichen Verteilung und Anordnung an einer Gleiskorrekturmaschine. Diese ist mit einem konventionellen Seitenricht-Meß-Bezugssystem 44 ausgestattet, welches eine zwischen den Punkten B und E sich erstreckende Meß-Bezugsgerade 45 sowie zwei mit dieser zusammenwirkende, in den Punkten C und D angeordnete Meßfühler 46 und 47 umfaßt, von welchen der letztere 47 dem durch die beiden entgegengerichteten Pfeile veranschaulichten Gleisrichtaggregat 48 der Maschine zugeordnet ist. Mittels der Meßfühler 46 bzw. 47 sind, wie bereits im Zusammenhang mit Fig.l erläutert, die Pfeilhöhen fg bzw. fj zur Meß-Bezugsgeraden 45 in den Punkten C bzw. D meßbar.

Zusätzlich zu diesem bekannten Richtsystem ist die Maschine nach Fig.3 mit einer erfindungsgemäßen Nachmeßeinrichtung 49 ausgestattet, welche in diesem Fall eine eigene Bezugsgerade 5o aufweist, welche sich vom Punkt E, also dem vorderen Endpunkt der Meß-Bezugsgeraden 45, bis über deren hinteres, im Punkt B gelegenes Ende hinaus bis zu dem zusätzlichen, durch den Punkt A versinnbildlichten Tastorgan erstreckt. Der Nachmeßeinrichtung 49 ist ein weiterer eigener Meßfühler 51 zugeordnet, welcher sich am hinteren Endpunkt B der Meß-Bezugsgeraden 45 befindet und mit dem der Querabstand f~ zwischen den Bezugsgeraden 45 und 5o im Bereich dieses

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Punktes B meßbar ist. Im theoretischen Idealfall einer vollkommenen Gleiskorrektur, also einer völligen Obereinstimmung der realisierten Gleislage mit der theoretischen Soll-Gleislage, liegen die Punkte A bis C exakt auf dem die Gleisachse verkörpernden Kreisbogen und für diesen theoretischen Idealfall stehen die Pfeilhöhen f2 und f₃ in einem, durch ihre jeweiligen Sehnenabschnitte 1?» ^3 ^Destinimten, vom Radius des Kreisbogens 43 unabhängigen und daher auch für die Gerade mit dem Radius 00 gültigen fixen Verhältnis zueinander. In der Praxis ist diese Übereinstimmung der realisierten Gleislage mit der Soll-Gleislage nicht gegeben. Verbliebene Gleislage-Restfehler b, wie sie im Zusammenhang mit Fig,2 beschrieben wurden, haben eine entsprechende seitliche Versetzung des Punktes A und damit eine entsprechende Verlagerung der Bezugsgeraden 5o zur Folge. Dementsprechend ändert sich auch das Verhältnis der Pfeil höhen f- und fp zueinander und aus dieser Abweichung gegenüber dem theoretischen Verhältnis dieser beiden Pfeil höhen kann der bereits erwähnte Korrekturwert für die zusätzliche, der Restfehlerentwicklung konträre Beeinflussung des Gleisrichtaggregates 49 gewonnen werden.

Zur Bildung dieses Korrekturwertes werden die Meßwerte der beiden Meßfühler 46 und 51 an eine Vergleichseinrichtung - z.B. 22 gemäß Fig.l - übertragen, die einen Rechner umfaßt, an welchem die den fixen konstruktiven Längenverhältnissen entsprechenden konstanten Festwerte einstellbar bzw. gespeichert sind. An Hand dieser Festwerte und der, über Filter zuvor von kurzwelligen Meßwertschwankungen befreiten Meßwerte der Meßfühler 46 und 51 wird in der Vergleichseinrichtung ein Mittelwert aus den positiven und negativen Gleislage-Restfehlern über eine vorbestimmte Wegstrecke gebildet, wobei dieser Mittelwert gegebenenfalls noch mit einem, an Hand praktischer Erfahrung zu erstellenden Gewichts faktor, welcher die Bedeutung der jeweiligen Restfehlertendenz klassifiziert, multipliziert werden kann. Der solcherart in der Vergleichseinrichtung gebildete Korrekturwert, der zweckmäßigerweise an einer Anzeigevorrichtung - z.B. 21 gemäß Fig.l - ersichtlich gemacht und gegebenenfalls auch registriert wird, kann auf zweierlei Art zur zusätzlichen Beeinflussung des Seitenrichtsystems bzw. des Gleisrichtaggregates 48 herangezogen werden: Die eine Möglichkeit besteht in

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einer der Fehlerentwicklung konträren seitlichen Verstellung des gemeinsamen vorderen Endpunktes E entsprechend einem der beiden Pfeile 52, wobei sich der erwünschte zusätzliche Korrektureingriff in den Seitenrichtvorgang selbsttätig durch die Bezugnahme des Gleisrichtaggregates 48 auf das nun richtungsmäßig korrigierte Seitenricht-Meß-Bezugssystem 44 einstellt. Die andere Möglichkeit besteht in einer Nullpunkt-Korrektur der für den Seitenrichtvorgang maßgeblichen elektrischen Einstellgrößen der Steuereinrichtung - z.B. 2o gemäß Fig.l.

Für das in Fig.4 ebenfalls rein schematisch dargestellte Richtsystem der Maschine nach Fig.l und 2 gelten sinngemäß dieselben grundlegenden Beziehungen für die Ermittlung der Gleislage-Restfehler und die Bildung des Korrekturwertes wie für das Richtsystem nach Fig.3. Zum Unterschied von letzterem werden hier von den Meßfühlern 41 bzw. 36 der an den Stellen B bzw. C angeordneten Tastorgane 35 bzw. 28 die Werte f₃ bzw. f~ als Pfeil höhen zu der gemeinsamen, verlängerten Meß-Bezugsgeraden 33 des Seitenricht-Meß-Bezugssystems 32 ermittelt. Das Verhältnis der beiden Pfeil höhenwerte zueinander ist für den theoretischen Idealfall der völligen Übereinstimmung der realisierten Gleislage mit der theoretischen Soll-Gl ei si age eine ebenso fixe Größe wie bei dem Richtsystem nach Fig.3. Zur Bildung des genannten Korrekturwertes sind die Meßfühler 41 und 36, wie in Fig.l durch gestrichelte Linien angedeutet, mit der Vergleichseinrichtung 22 verbunden. An die Vergleichseinrichtung 22 sind sowohl die Anzeigevorrichtung 21 als auch die Steuereinrichtung 2o angeschlossen, welch letztere mit dem Richtantrieb 13 des Gleisricht- und Hebeaggregates 11 über eine, gleichfalls durch gestrichelte Linien angedeutete Leitung in Verbindung steht.

Fig.5 zeigt schematisch die Anwendung der Erfindung an einer, mit einem üblichen Zweisehnen-Seitenricht-Meß-Bezugssystem 53 ausgestatteten Gleiskorrekturmaschine, von welcher aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit lediglich die, an der Gleiskorrektur unmittelbar beteiligten Organe dargestellt sind. Dieses Bezugssystem 53 umfaßt vier am Gleis geführte Tastorgane 54-57, eine lange Be-

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zugssehne 58, die sich von dem, bezüglich der durch den Pfeil 59 bezeichneten Arbeitsrichtung vordersten, am unkorrigierten Gleis geführten Tiiftgrgan 54 bis zu dem am bereits korrigierten Gleis geführten, hintepst^n systemeigenen Tastorgan 57 erstreckt, sowie eine kurze Bezugssehne 6o, deren vorderes Ende mit dem, dem Gleisrichtaggregat 61 der Maschine zugeordneten Tastorgan 55 und deren hinteres Ende mit dem hinteren Tastorgan 57 des Bezugssystems 53 verbunden ist. Zu dem Bezugssystem gehört weiters ein Meßfühler 62, welcher am Tastorgan 56 angeordnet ist und dessen gabelförmiger Fühlerarm 63 mit der langen Bezugssehne 58 zusammenwirkt. Gemäß dem bekannten Zweisehnen-Verfahren wird vom Meßfühler 62 die Pfeilhöhe im Bereich des Tastorgans 56 zur langen Bezugssehne 58 gemessen, daraus auf Grund der bekannten geometrischen Beziehungen zwischen den Pfeilhöhen zweier verschieden langer Sehnen eines Kreisbogens die Soll-Pfeilhöhe im Bereich desselben Tastorgans 56 in bezug auf die kurze Bezugssehne 6o berechnet und sodann das Gleis mittels des Gleisrichtaggregates 61 samt dem Tastorgan 55 so lange der Seite nach verschoben, bis die Pfeilhöhe im Bereich des Tastorgans 56 mit dem errechneten Pfeil höhenwert übereinstimmt.

Entsprechend der Erfindung ist dem Zweisehnen-Bezugssystem 53 der Maschine nach Fig.5 eine Nachmeßeinrichtung 64 zugeordnet, welche eine eigene Bezugsgerade 65 aufweist, die sich - in einer übergreifenden Anordnung gegenüber dem Meß-Bezugssystem 53 der Maschine - vom Tastorgan 55 bis zu einem zusätzlichen, am korrigierten Gleis hinter der Maschine geführten Tastorgan 66 erstreckt. Die Nachmeßeinrichtung 64 umfaßt weiters einen eigenen Meßfühler 67, welcher am hinteren Tastorgan 57 des Meß-Bezugssystems 53 angeordnet ist und mit welchem die Pfeilhöhe dieses Tastorgans 57 zur Bezugsgeraden 65 meßbar ist. Entsprechend den Abstandsverhältnissen der Tastorgane und den Sehnenlängen der Meß-Bezugssystems und der Nachmeßeinrichtung 64 besteht auch hier ein eindeutiger geometrischer Zusammenhang zwischen den Meßwerten der Meßfühler und 67, welche - wiederum für den theoretischen Ideal fall einer vollkommenen Gleiskorrektur - in einem durch die Maschinenabmessungen vorgegebenen fixen Verhältnis zueinander stehen, über die in der Praxis auf Grund verbliebener Gleislage-Restfehler sich ein-

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stellenden Abweichungen yon diesem fixen Meßwertverhältnis wird in analoger Weise zu den bereits beschriebenen Systemen der Korrekturwert für die zusätzliche Beeinflussung des Gleisrichtaggregates 61 gebildet.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele und Anwendungsfälle an Seitenrichtsystemen, sondern kann vielmehr in sinngemäßer Abwandlung mit gleichen Vorteilen auch an Nivelliersystemen von Gleiskorrekturmaschinen zur Reduzierung von höhenmäßigen Gl ei si age-Restfehlern Anwendung finden. Die Erfindung ist auch nicht an materielle Bezugssysteme gebunden, sondern ebenso auch an Gleiskorrekturmaschinen mit optischen Rieht- und bzw. oder Nivelliersystemen anwendbar,, wobei anstelle mechanisch-elektrischer Meßfühler auf das jeweilige System ansprechende, lichtempfindliche Meßfühler treten.

Claims

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Berlin, 22. 11. 82 Erfindungaanapruch

1. Fahrbare Gleiskorrekturmaschine, insbesondere Nivellierstopf- und Richtmaschine, mit wenigstens einem mit Tastorganen am Gleis geführten und mit einem Meßfühler ver<sehenen Meß-Bezugssystem sowie mit einer die Gleiskorrekturwerkzeuge nach dem Meß-Bezugssystem betätigbaren Steuereinrichtung, gekennzeichnet dadurch, daß eine mit wenigstens einem eigenen Meßfühler (41; 51;

67) und einem eigenen Tastorgan (39; 66) ausgestattete Nächmeßeinrichtung (23; 49; 64) zur Erfassung verbliebener Gleislage-Restfehler (b) vorgesehen ist, die entweder mit dem hinteren verlängerten Bereich des Meß-Bezugssystems (32) oder mit einer diesem angeschlossenen oder dieses übergreifenden eigenen nachgeordneten Bezugsgeraden (50; 65) sowie mit Einrichtungen zur Ermittlung der Lagefehler dieses zusätzlichen Tastorganes (39; 66) gegenüber dem Meß-Bezugssystem und zur Übertragung eines - den Lagefehlern entsprechenden, die Antriebe (13) der Gleiskorrekturwerkzeuge zusätzlich beeinflußbaren Korrekturwertes verbunden ist.
2. Maschine nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Nachmeß- bzw. die Übertragungseinrichtung (23; 49; 64) eine Einrichtung (22) zur Bildung des Korrekturwertes aus dem Mittelwert der von der Nachmeßeinrichtung über eine vorbestimmte Wegstrecke ermittelten positiven und negativen Gleislage-Restfehler (b) umfaßt.
3. Maschine nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß sich die eigene nachgeordnete Bezugsgerade (50) der Nachmeßeinrichtung (49) von deren zusätzlichem Tastorgan bis zu dem am unkorrigierten Gleis geführten vordersten Tastorgan des Meß-Bezugssystems (44) erstreckt, wobei - zur Messung des Abstandes dieser nach-

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geordneten Bezugageraden (50) zur Bezugsgeraden (45) des Meß-Bezugasysteine (44) - im Bereich der Gleiskorrekturwerkzeuge - und bei Richt-Bezugssystemen auch am foipteren Bndpunkt (B) des Meß-Bezugssystems (44) - jeweils einer (51) der weiteren Meßfühler der . Nachraeßeinrichtung angeordnet ist,
4. Maschine nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Nachmeßeinrichtung (23) mit einem Einsehnen-Meß-Bezugssystem (32) kombiniert ist, dessen Bezugseehne (33) sich über das systemeigene hinterste, am korrigierten Gleis geführte Tastorgan (35) hinaus bis zum zusätzlichen Tastorgan (39) der Nachmeßeinrichtung (23) erstreckt, wobei an jedem der im Längsbereich zwischen den Enden der verlängerten Sehne (33) angeordneten Tastorgane (28; 29; 35) ein den Abstand zur Sehne erfaßbarer Meßfühler (36; 38; 41) angeordnet ist.
5. Maschine nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der anhand der Nachmeßeinrichtung (23; 49; 64) gebildete Korrekturwert zur insbesondere automatischen, höhen- und bzw« oder seitenmäßigen Verstellung des vorderen Endpunktes des Meß-Bezugssystems (32; 44; 53) zu dem diesen Endpunkt tragenden, vordersten, am unkorrigierten Gleis geführten Tastorgan (27; 54) vorgesehen ist.
6. Maschine nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der anhand der Nachmeßeinrichtung (23; 49; 64) gebildete Korrekturwert zur höhen- und bzw. oder

• seitenmäßigen Nullpunkt-Korrektur der den Gleiskorrekturwerkzeugen zugeordneten elektrischen Einstellgrößen der Steuereinrichtung (20) vorgesehen ist.

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7. Maschine nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Einrichtung (22) zur Bildung des
Korrekturwertes Filter zur Ausschaltung kurzwelliger Schwankungen der von der Nachmeßeinrichtung (23; 49; 64) ermittelten Gleislage-Restfehlerwerte (b) aufweist.

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