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Verfahren und Vorrichtung zur Behebung von Richtungsfehlern eines Gleises
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behebung von Richtungsfehlern eines Gleises in einem je- weils auf eine bestimmte Länge begrenzten wandernden Gleisabschnitt, der sich aus einem bereits kor- rigierten Gleisbereich in einen noch nicht korrigierten Gleisbereich erstreckt, wobei in jeder Lage dieses
Gleisabschnittes jeweils nur ein Gleispunkt gerichtet wird. Weiters betrifft die Erfindung zur Durchfüh- rung eines solchen Verfahrens geeignete Vorrichtungen.
Verfahren dieser Gattung, die sich zweier oder mehrerer innerhalb eines solchen durch eine soge- nannte Wandersehne begrenzten Gleisabschnittes erstreckender Gerader bedienen, sind schon in vielerlei Varianten bekannt.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtungen zu entwickeln, die sich durch besonders einfache Anwendungsmöglichkeit auszeichnen und bei deren Anwendung auf jedwede komplizierende und zeitraubende Ermittlung von Zwischenmesswerten u. dgl. verzichtet werden kann.
Dem wesentlichsten Erfindungsmerkmal zufolge wird bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Gattung vorerst der Schnittpunkt zweier sich von dem noch im korrigierten Gleisbereich befindlichen Anfangspunkt bzw. im noch unkorrigierten Gleisbereich befindlichen Endpunkt des Gleisabschnittes aus gegeneinander erstreckenden Geraden bestimmt, welche durch je einen innerhalb des Gleisabschnittes befindlichen Bezugspunkt verlaufen, von denen vorerst nur der im bereits korrigierten Gleisbereich gelegene Bezugspunkt mit dem Anfangs- und Endpunkt des Gleisabschnittes auf der gleichen den Gleisverlauf kennzeichnenden Linie, z.
B. der Gleisachse oder einer Parallelen zur Gleisachse, liegt, wobei sich der Abstand des Schnittpunktes der beiden Geraden von Anfangspunkt zum Abstand dieses Schnittpunktes von dem im noch nicht korrigierten Gleisbereich gelegenen Bezugspunkt so verhält wie der Abstand des Schnittpunktes vom Endpunkt des Gleisabschnittes zum Abstand des Schnittpunktes von dem im bereits korrigierten Gleisbereich gelegenen Bezugspunkt, und sodann wird das Gleis bei dem im noch nicht korrigierten Gleisbereich gelegenen Bezugspunkt so lange verschoben, bis sich auch dieser Bezugspunkt auf der gleichen den Gleisverlauf kennzeichnenden Linie, z. B. der Gleisachse, befindet.
Der besseren Verständlichkeit halber werden weitere Merkmale der Erfindung sowie die Merkmale der zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtungen im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert, die Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulichen.
Die Fig. 1 dieser Zeichnungen zeigt die theoretischen Voraussetzungen für die Richtigkeit der Ergebnisse des erfindungsgemässen Verfahrens. Die Fig. 2 und 3 stellen schematisch verschiedene Möglichkeiten zur Durchführung dieses Verfahrens sowie verschiedene hiefür geeignete Einrichtungen dar.
Im wesentlichen beruht die Richtigkeit der mit dem Verfahren nach der Erfindung gewonnenen Ergebnisse auf dem sogenannten Sekantensatz, demzufolge gemäss der Darstellung nach Fig. 1 das Produkt aus e'f gleich ist dem Produkt aus g. i.
In dieser Fig. 1 wird ein Gleisabschnitt von beliebig wählbarer Länge durch den Gleisabschnittsanfang-l-und das Gleisabschnittsende bestimmt ; die Punkte --1 und 4-- bilden die Enden einer
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sogenannten Wandersehne --5--, die im Zuge der Korrektur der Gleislage längs des Gleises in einer einheitlichen, in den Fig. 2 bis 4 mit einem Pfeil angedeuteten Richtung fortbewegt wird.
Zwischen den Grenzen--1 und 4- liegen die Bezugspunkte --2 und 3-- eines Gleisbogens, in de- nen die Pfeilhöhen-h und h-gestrichelt angedeutet sind. Diese Bezugspunkte --2 und 3-- unteri teilen den Gleisbogen in die Strecken-a, b und c--. Die Punkte --1 bis 4-- liegen auf dem theoreti- schen Gleisbogen, praktisch also entweder alle in Gleismitte oder in einem bestimmten, konstanten
Abstand von der Gleismitte bzw. von einem der beiden Schienenstränge.
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--2-- verläuftDiese Bezugsgeraden schneiden einander im Schnittpunkt-6-, der um das Mass f vom Be- zugspunkt --2-- und um das Mass g vom Bezugspunkt --3-- entfernt ist und sich somit ausserhalb des Gleisbogens befindet.
Die gesamte Länge der beiden Geraden ist mit --e bzw. i-- bezeichnet
Die Strecken --f und g-sind aus den Dreiecksbedingungen leicht ermittelbar, u. zw. ist annähernd genau
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dem Verhältnis von i/f. Das Gleis muss also, um in die Soll-Lage gebracht zu werden, im Bezugspunkt - so lange verschoben werden, bis dieses Verhältnis gegeben ist.
Zur Kontrolle der Erfüllung dieser Bedingung sind im Rahmen der Erfindung vielerlei Möglichkeiten offen.
Beispielsweise kann gemäss Fig. 2 eine zwischen dem Gleisabschnittsanfang --1-- und dem Schnittpunkt--6--derbeidenGeraden--7und8--verlaufende, z.B.durcheinSeilverkörperteGerade--7-an diesem Schnittpunkt-6-- solange verschoben werden, bis sie vorerst durch den dem Gleisabschnittsanfang --1-- näheren Bezugspunkt --2-- des Gleisbogens verläuft. Sodann wird das Gleis in dem andern,
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Im Punkt --2-- ist eine Vorrichtung beliebiger Bauart anzubringen, welche die Abweichung des die Bezugsgerade --7-- verkörpernden Seiles anzeigt ; diese Vorrichtung kann beispielsweise eine Gabel sein, die das Anliegen der Bezugsgeraden an der einen oder andern Seite anzeigt. Am Schnittpunkt - der beiden Geraden --7 und 8-- wird sich zweckmässig eine mechanische Vorrichtung, z. B. eine Spindel-13-, zum Verstellen dieses Schnittpunktes --6-- in Richtung quer zur Gleislängsachse befinden. Die Verstellung der Geraden --7-- kann hiebei weitgehend automatisiert werden, u. zw. in Abhängigkeit vom Verlauf der Geraden im Bezugspunkt-2-.
Im Bezugspunkt --3-- zeigt der Verlauf der Geraden --8-- genau an, wie und um welches Ausmass das Gleis verschoben werden muss. In diesem Bezugspunkt --3-- ist deshalb eine Vorrichtung anzubringen, die dem Bedienungsmann der zum Seitwärtsverschieben des Gleises dienenden Maschine anzeigt,
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nungsstand derMaschine kann-dem Stand der Technik entsprechend-mechanisch, elektro-mechanisch oder elektrisch erfolgen, zumal das Seil nur auf eine kurze Länge frei gespannt ist und der Bezugspunkt - nur eine geringe Entfernung vom Schnittpunkt --6- hat.
Gemäss einer andern, in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsvariante der Erfindung ist eine vom Gleis- abschnittsanfang --1-- des Gleisbogens durch den diesem Anfang näheren Bezugspunkt --2-- zum Schnittpunkt --6-- der beiden Geraden-9 und 10-- verlaufende, eine dieser beiden Geraden verkörpernde Stange --9-- vorgesehen und mit einer vom Schnittpunkt --6-- zum andern dem Gleisabschnittsende --4-- näheren Bezugspunkt --3-- verlaufenden Stange --10-- od. dgl. gelenkig verbunden.
Das Gleis wird in diesem Bezugspunkt --3-- so lange verschoben, bis der Winkel zwischen der letztgenannten Stange --10- und einer sich von diesem Bezugspunkt --3-- zum Gleisabschnittsende - 4-- erstreckenden Stange --1-- gleich Null ist. Die Winkelmessung kann beliebig, beispielsweise mit Hilfe von Potentiometern, elektrisch durchgeführt werden. Die Stangen-9, 10 und 11-- können so versteift ausgebildet sein, dass in der Messebene keine nennenswerten Durchbiegungen auftreten ; ein geringer Durchhang in vertikaler Ebene hat auf die Genauigkeit der Messergebnisse in bezug auf das
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Seitenrichten des Gleises keinen Einfluss.
In der Fig. 4 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die gedachte Gerade durch ein starres Gestänge verkörpert wird. Dadurch wird der Schnittpunkt -6-- bei entsprechender Führung derpunkte-l und 2-- am Gleis immer die richtige Lage haben. Die Gerade -8-- kann nun mit einem ! Drehpunkt beim Schnittpunkt --6-- durch eine Stange oder durch ein Seil verkörpert werden. Wie die
Fig. 2 zeigte, ist dann die Lage des Seiles od. dgl. beim Punkt --3-- eine sichtbare Anzeige der jeweils erforderlichen Gleisverschiebung.
Die Berichtigung der Gleislage in Übergangsbögen und an Stellen, an denen die Gleiskrümmung wechselt, erfolgt unter Berücksichtigung des sich ändernden Krümmungsradius, so z. B. durch Verschie- ben der Bezugsgeraden in den Bezugspunkten --1 und 4- oder auch durch Verstellen des Bezugspunktes - -3--. Es dürfte zweckmässig sein, den Bezugspunkt--3-- automatisch zu verstellen. Wenn beispiels- weise ein Übergangsbogen gerichtet werden soll, wird ein mit einer der Laufachsen gekuppeltes Lauf- werk dann eingeschaltet, wenn das Gleisabschnittsende --4-- den Übergangsbogenanfang erreicht hat.
Das Laufwerk verändert dann bei der Weiterfahrt den Nullpunkt einer am Bezugspunkt --3-- befindli- chen Skala und bringt ihn in die jeweils erforderliche Lage. Sobald die Maschine mit dem Gleisab- schnittsanfang --1-- beim Übergangsbogenanfang anlangt, schaltet das Laufwerk automatisch ab. An der Skala bleibt dann der für den Übergangsbogen konstant bleibende Wert eingestellt, bis das Gleis- abschnittsende --4-- das Übergangsbogenende erreicht hat, worauf sich dann das Laufwerk neuerlich einschaltet. Erst nach einer weiteren Fahrt über eine der Entfernung der Punkte --1 und 4- entspre- chende Entfernung schaltet sich das Laufwerk wieder selbsttätig ab. Der Berichtigungswert im Bezugs- punkt --3-- ist dann wieder Null.
Die stetige Änderung des Berichtigungswertes kann genau vorberech- net werden, wenn die Masse a, b und c festliegen.
Um die in Übergangsbögen und an Stellen, an denen die Krümmung wechselt, die jeweils erforder- licheBerichtigung beiPunkt --3-- ohne Kenntnis der Lage und Grösse der örtlich vorhandenen Halbmes- ser und Übergangsbögen sowie der Krümmungswechselpunkte feststellen zu können, kann man die nach den Fig. 2 bis 4 bei Punkt --3-- vorhandenen Abweichungen vor dem Richten des Gleises in einem be- sonderen Arbeitsgang auf einen mit einer Laufachse gekuppelten Messstreifen aufzeichnen lassen. Da- durch wird auch die Justierung der Messvorrichtung wesentlich vereinfacht und damit die Richtgenauig- keit erhöht. Nach dem Gleisrichten kann man auf die gleiche Art feststellen, welche Restfehler noch im Gleis vorhanden sind.
In Kreisbögen und innerhalb von geraden Gleisabschnitten müsste bei theore- tisch vollkommen richtig liegenden Gleisen die aufgezeichnete Linie auf der Null-Linie liegen. Ge- genüber den bisher üblichen Pfeilhöhenmessungen von einer konstanten Sehne aus ist diese Arbeitswei- se wesentlich vorteilhafter und fortschrittlich.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht an die dargestellten und erläuterten Ausführungsbeispiele gebunden, vielmehr sind darüber hinaus noch zahlreiche weitere Varianten ausführbar.
Die Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht auf das Ausrichten der Gleise der Seite nach beschränkt, sondern mit Vorteil auch zum Nivellieren von Gleisen benutzbar.
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Method and device for correcting direction errors in a track
The invention relates to a method for correcting direction errors of a track in a moving track section, each limited to a certain length, which extends from an already corrected track area into a not yet corrected track area, this being in every position
Track section is directed only one track point. The invention also relates to devices suitable for carrying out such a method.
Processes of this type, which use two or more straights extending within such a track section delimited by a so-called wandering tendon, are already known in many different ways.
The aim of the invention is to develop a method and devices suitable for carrying it out, which are characterized by particularly simple application possibilities and, when they are applied to any complicating and time-consuming determination of intermediate measured values and the like. Can be dispensed with.
According to the most essential feature of the invention, in a method of the type described at the beginning, the intersection of two starting points of the track section still in the corrected track area or the end point of the track section still in the uncorrected track area is determined from mutually extending straight lines, which are each determined by a reference point located within the track section run, of which initially only the reference point located in the already corrected track area with the start and end point of the track section on the same line characterizing the track, z.
B. the track axis or a parallel to the track axis, the distance between the intersection of the two straight lines from the starting point to the distance of this intersection point from the reference point in the not yet corrected track area behaves like the distance of the intersection point from the end point of the track section to the distance of the Intersection of the reference point located in the already corrected track area, and then the track is shifted at the reference point located in the not yet corrected track area until this reference point is on the same line characterizing the track, e.g. B. the track axis is located.
For the sake of better understanding, further features of the invention and the features of the devices suitable for carrying out the method are explained below with reference to the drawings, which illustrate exemplary embodiments of the invention.
1 of these drawings shows the theoretical requirements for the correctness of the results of the method according to the invention. FIGS. 2 and 3 show schematically various possibilities for carrying out this method and various devices suitable for this purpose.
The correctness of the results obtained with the method according to the invention is essentially based on the so-called secant theorem, according to which, according to the representation according to FIG. 1, the product of e'f is equal to the product of g. i.
In this FIG. 1, a track section of arbitrarily selectable length is determined by the track section start-1 and the track section end; the points --1 and 4 - form the ends of a
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So-called wandering tendon --5--, which is moved along the track in a uniform direction, indicated by an arrow in FIGS. 2 to 4, in the course of correcting the track position.
The reference points --2 and 3 - of a track curve, in which the arrow heights -h and h-are indicated by dashed lines, lie between the limits - 1 and 4. These reference points --2 and 3-- divide the track curve into lines -a, b and c--. The points --1 to 4 - lie on the theoretical curve of the track, practically all either in the middle of the track or in a certain constant
Distance from the center of the track or from one of the two rails.
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--2-- runs These reference lines intersect at intersection-6-, which is away from reference point --2-- by dimension f and from reference point --3- by dimension g and is therefore outside the curve .
The entire length of the two straight lines is denoted by --e and i--
The segments --f and g- can easily be determined from the triangle conditions, u. zw. is approximately accurate
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the ratio of i / f. In order to be brought into the target position, the track has to be shifted in the reference point - until this relationship is given.
Many possibilities are open within the scope of the invention for checking whether this condition is fulfilled.
For example, according to Fig. 2, a straight line - 7 - at this intersection - 6 - which runs between the start of the track section - 1 - and the intersection point - 6 - of the two straight lines - 7 and 8 - can be shifted until it initially through the reference point --2-- of the curved track that is closer to the start of the track section --1--. Then the track in the other
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In point --2-- a device of any type is to be attached which shows the deviation of the rope embodying the reference line --7--; this device can, for example, be a fork that indicates the presence of the reference straight line on one side or the other. At the intersection - the two straight lines - 7 and 8 - a mechanical device, e.g. B. a spindle -13-, to adjust this intersection --6-- are located in the direction transverse to the longitudinal axis of the track. The adjustment of the straight line --7-- can be largely automated, u. between depending on the course of the straight line in reference point 2-.
At the reference point --3-- the course of the straight line --8-- shows exactly how and by what extent the track must be shifted. At this reference point --3--, a device must therefore be attached which shows the operator of the machine used to move the track sideways,
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According to the state of the art, the machine can be mechanically, electro-mechanically or electrically, especially since the rope is only freely tensioned over a short length and the reference point is only a short distance from the intersection point -6-.
According to another embodiment of the invention shown in FIG. 3, one is from the track section start --1-- of the track curve through the reference point --2-- closer to this beginning to the intersection point --6-- of the two straight lines -9 and 10-- running rod embodying one of these two straight lines --9-- provided and with a rod --10-- running from the intersection point --6-- to the other point of reference --3-- closer to the end of the track section --4-- or the like articulated.
The track is shifted in this reference point --3-- until the angle between the last-mentioned rod --10- and a rod extending from this reference point --3-- to the end of the track section - 4-- --1-- is zero. The angle measurement can be carried out electrically as required, for example with the aid of potentiometers. The rods 9, 10 and 11 can be made stiffened in such a way that no significant deflections occur in the measuring plane; a slight sag in the vertical plane affects the accuracy of the measurement results in relation to the
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Side alignment of the track has no influence.
4 shows an embodiment of the invention in which the imaginary straight line is embodied by a rigid linkage. As a result, the intersection point -6-- will always have the correct position on the track if the points-1 and 2-- are guided accordingly. The straight line -8- can now be used with a! The pivot point at the intersection point --6-- can be embodied by a rod or a rope. As the
Fig. 2 showed, then the position of the rope or the like at point --3-- is a visible display of the required track shift.
The correction of the track position in transition curves and at points where the track curvature changes is carried out taking into account the changing radius of curvature, e.g. B. by shifting the reference line in the reference points --1 and 4- or by adjusting the reference point - -3--. It should be useful to adjust the reference point - 3 - automatically. If, for example, a transition curve is to be straightened, a drive coupled to one of the running axles is switched on when the end of the track section --4-- has reached the start of the transition curve.
The drive then changes the zero point of a scale at the reference point --3-- and brings it into the required position. As soon as the machine reaches the beginning of the track section --1-- at the beginning of the transition curve, the drive switches off automatically. The value that remains constant for the transition curve remains set on the scale until the end of the track section --4-- has reached the transition curve end, whereupon the drive switches on again. The drive only switches itself off again after another drive over a distance corresponding to the distance between points --1 and 4. The correction value at the reference point --3-- is then zero again.
The constant change in the correction value can be precisely calculated in advance if the dimensions a, b and c are fixed.
In order to be able to determine the necessary corrections in transition bends and at points where the curvature changes at point --3-- without knowing the position and size of the locally existing radiuses and transition bends as well as the curvature change points, one can use the Fig. 2 to 4 at point --3-- have existing deviations recorded before straightening the track in a special operation on a measuring strip coupled to a running axle. This also significantly simplifies the adjustment of the measuring device and thus increases the accuracy of the alignment. After the track has been straightened, you can determine in the same way which residual errors are still present in the track.
In circular arcs and within straight track sections, the recorded line should be on the zero line for tracks that are theoretically perfectly positioned. Compared to the usual arrow height measurements from a constant chord, this working method is much more advantageous and progressive.
The invention is of course not bound to the illustrated and explained exemplary embodiments; rather, numerous other variants can also be implemented.
The application of the invention is not limited to aligning the tracks sideways, but can also be used to advantage for leveling tracks.
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