CH664778A5

CH664778A5 - Einrichtung zur korrektur der hoehenlage- und querneigung eines gleises an einer fahrbaren gleisstopf-nivellier- und richtmaschine.

Info

Publication number: CH664778A5
Application number: CH1313/84A
Authority: CH
Inventors: Josef Theurer; Gernot Boeck
Original assignee: Plasser Bahnbaumasch Franz
Priority date: 1983-11-16
Filing date: 1984-03-15
Publication date: 1988-03-31
Also published as: HUT36202A; DE3409851A1; DD214407A5; ATA403683A; FR2554839B1; US4655142A; AU567733B2; GB2149840B; HU189066B; GB2149840A; CA1238521A; ZA842927B; JPS60109401A; DE3409851C2; FR2554839A1; AU2712484A; IN159121B; GB8410076D0; AT382410B

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist bereits - gemäss CH-PS 546 860 - eine mit einer derartigen Einrichtung versehene Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschine bekannt, bei welcher die vorderen Enden zweier Draht-Bezugsgeraden gegenüber dem, als Messfahrwerk ausgebildeten und einen elektrischen Querneigungsmesser tragenden vorderen Tastorgan über elektrische Höhenverstellantriebe gesondert heb- und senkbar angeordnet sind. Die Elektromotoren dieser Höhenverstellantriebe sind an einen Schaltkreis angeschlossen, welcher eine Differenzbildungseinheit enthält, deren erster Eingang mit dem, vom Querneigungsmesser ermittelten Istwert der Querneigung des Gleises beaufschlagt und deren zweiter Eingang mit einem Eingabeorgan für den jeweiligen Sollwert der Querneigung bzw. Überhöhung des Gleises verbunden ist. Das Grundhebe-mass, d.h. jener Betrag, um den das Gleis generell angehoben werden soll, wird den Hebeantrieben der Gleishebevorrichtung jeweils über eine Differenzbildungseinheit vorgegeben, deren erster Eingang mit dem im Bereich der Stopfwerkzeuge angeordneten Höhenmessfühler und deren zweiter Eingang mit einem Eingabeorgan für die Soll-Höhenlage der jeweiligen Schiene verbunden ist. Zu Beginn der Arbeitsfahrt wird das Vorderende der, dem als Bezugsstrang gewählten Schienenstrang zugeordneten Bezugsgeraden auf die, der gewünschten Grundhebung entsprechende Höhe angehoben und über das Eingabeorgan die Soll-Überhöhung des anderen Schienenstranges vorgegeben. Das vordere Ende der, diesem Schienenstrang zugeordneten Bezugsgeraden wird in der Folge bei Vorhandensein einer Differenz zwischen der Ist-und der Soll-Querneigung bzw. -Überhöhung mittels des zugeordneten elektrischen Höhenverstellantriebes stets in der, der Soll-Überhöhung dieses Schienenstranges gegenüber der Bezugsschiene entsprechenden Höhenlage gehalten. Diese bekannte Einrichtung hat sich in der Praxis sehr bewährt, und sie gehört zur Grundausstattung einer Vielzahl moderner Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschinen. Dennoch kann es unter aussergewöhnlichen Bedingungen, z.B. durch Nachgeben des Gleises infolge schlechter Schotterung usw., zu kleineren Restfehlern der Querneigung des korrigierten Gleises kommen, die sich auf die Arbeitsgenauigkeit ungünstig auswirken können.

Weiter ist - gemäss CH-PS 531 616 - eine auf optischer Basis beruhende Einrichtung zur Korrektur der Höhenlage und Querneigung eines Gleises bekannt, bei welcher die Nivellier-Bezugsgeraden von Lichtstrahlen gebildet sind, welche von jeweils einer Schiene zugeordneten und an einem mit Querneigungsmesser ausgestatteten Vorwagen über elektrische Antriebe höhenverstellbaren Sendern ausgehen und welche über hinter der Gleishebevorrichtung auf die Schienen abgestützte Abschattblenden hinweg auf am hinteren Tastorgan angeordnete, lichtempfindliche Empfänger gerichtet sind. Auch bei dieser bekannten Einrichtung wird der, dem gewählten Bezugsschienenstrang gegenüberliegende Lichtsender vermittels des am Vorwagen angeordneten Querneigungsmesser ständig in der, dem vorgewählten Überhöhungs-Sollwert dieser, dem Bezugsstrang gegenüberliegenden Schiene entsprechenden Höhenlage gehalten bzw. nachgeführt. Ein im Bereich des hinteren Tastorgans angeordneter Kontroll-Neigungsmesser ermöglicht dabei die Feststellung allfälliger Querneigungs-Restfehler des bereits korrigierten Gleises. Auch diese bekannte Anordnung hat sich in der Praxis bereits vielfach bewährt, doch wird diese - durch den im Vergleich zu materiellen Nivellier-Bezugssystemen, z.B. Drahtbezugsgeraden, bedingten höheren technischen und kostenmässigen Aufwand - in erster Linie nur bei Grossmaschinen der höheren Leistungsklassen zur Anwendung gebracht.

Fernerhin ist - gemäss DE-PS 1 459 606 - eine weitere optische Einrichtung zum Überwachen der Höhenlage eines

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Gleises bekannt. Diese weist auf einem Vorwagen wenigstens einen fix angeordneten Sender zur Aussendung eines breit gefächerten Strahlenbündels auf, welches über am Vorderende einer Gleisstopfmaschine im Bereich der Hebewerkzeuge auf beide Schienen des Gleises abgestützte Blenden 5 hinweg zugleich auf zwei, jeweils einer der Schienen zugeordnete, lichtempfindliche Empfänger gerichtet ist. Diese Empfänger sind an einem auf das hintere Fahrwerk der Maschine abgestützten Rahmen über Motor-Spindelantriebe einzeln höhenverstellar angeordnet und über einen Querbalken 10

gelenkig miteinander verbunden, welcher ein mit Schaltkontakten versehenes Schwerkraftpendel trägt. Die beiden,

jeweils mit dem Antriebsmotor eines der beiden Höhenverstellantriebe verbundenen Schaltkontakte sind dabei so angeordnet, dass sie bei neutraler Mittellage des Pendels, in wel- 15 eher der die beiden Empfänger verbindende Querbalken nach einer Horizontalen verläuft, geöffnet sind. Dagegen wird bei einer Querneigung des Gleises der dem jeweils höhergelegenen Schienenstrang zugeordnete Schaltkontakt geschlossen und der zugeordnete Empfänger mittels seines Motor-Spin- 20 delantriebes so lange abgesenkt, bis sich der Querbalken wieder in horizontaler Lage und das Pendel in der neutralen Mittelstellung befindet. Der Sender und die beiden Empfänger bilden daher eine quer zum Gleis waagrecht gehaltene Bezugsebene für die Steuerung der Gleishebewerkzeuge. Um 25 beim Wechsel der Krümmungsrichtung des Gleises von dem einen auf den anderen, jeweils bogeninnenseitig gelegenen Bezugsschienenstrang übergehen zu können, ist auf dem Vorwagen noch ein zweiter, ein breit gefächertes Lichtstrahlenbündel aussendender Sender angeordnet, welcher Wechsel- 30 weise mit dem erstgenannten Lichtsender betrieben werden kann. Dieses bekannte System weist ausser dem relativ grossen Aufwand für diese optischen und elektrischen Einrichtungen auch noch den Nachteil auf, dass es bei Neigungsänderungen in Anbetracht der von den Arbeitsaggregaten auf 35 das Pendel übertragenen Erschütterungen und Vibrationen zu häufigen Schaltvorgängen mit Drehrichtungswechsel des jeweiligen Höhenverstellantriebsmotors kommt, wodurch die Arbeitsgenauigkeit beeinträchtigt wird. Ausserdem sind derartige Schaltkontakte einem verhältnismässig grossen Ver- 40 schleiss unterworfen und ihre Schaltgenauigkeit verschlechtert sich mit zunehmendem Kontaktabbrand.

Schliesslich ist noch - gemäss CH-PS 628 379 - eine ebenfalls auf optischer Grundlage beruhende Einrichtung zur Korrektur der Höhenlage und Querneigung eines Gleises 45 bekannt, deren prinzipieller Aufbau mit dem der bereits beschriebenen Anordnung gemäss der CH-PS 531 616 übereinstimmt und die sich von letzterer im wesentlichen lediglich dadurch unterscheidet, dass auch die beiden lichtempfindlichen Empfänger in bezug zu dem sie tragenden hinteren Tast- 50 organ einzeln höhenverstellbar angeordnet sind. Die jeweils auf dem vorderen und hinteren Tastorgan angeordneten Querneigungsmesser sind über Steuer- und Höheneinstellvor-richtungen mit den Höhenverstellantrieben der Sender und Empfänger verbunden, und die Steuerung der Höhenverstell- 55 antriebe erfolgt in der Weise, dass sich sowohl für die beiden Sender als auch die beiden Empfänger dieselbe, der eingestellten Querneigung entsprechende relative Höhenlagedifferenz ergibt. Die jeweils einer Schiene zugeordneten, den Sender und Empfänger verbindenden Bezugsstrahlen liegen 60 daher in einer, die vorgesehene Querneigung aufweisenden gemeinsamen Ebene. Die mit den Bezugsstrahlen zusammenwirkenden Blenden sind in fixem Höhenabstand zur jeweiligen Schiene angeordnet. Der nach den Angaben in der CH-PS 628 379 vermeintlich verbesserten Arbeitsgenauigkeit ste- 65 hen aber als gravierende Nachteile der wesentlich höhere schaltungsmässige und bauliche Aufwand sowie die mit dem Betrieb von insgesamt vier Höhenverstellantrieben verbun664 778

dene, erhöhte Störungsanfälligkeit und nicht zuletzt die aus der vielteiligen Bauweise der Tastorgane resultierenden Ungenauigkeiten gegenüber. Die Tastorgane bestehen nämlich aus einem unteren, mit Rollen am Gleis abgestützten, die beiden Höhenverstellantriebe mit jeweils einer, um eine in Gleislängsrichtung verlaufende Achse gelagerten Stützrolle tragenden unteren Rahmenteil und aus einem oberen Rahmenteil, welcher einen auf die Stützrollen aufgelagerten Querbalken umfasst, auf dessen beide Enden sich die Sender bzw. Empfänger jeweils über eine, in einer vertikalen Führung des Fahrgestellrahmens verschiebbare Tragstange gelenkig abstützen. Dadurch ergibt sich infolge der Lagerspiele und der auf die Rahmenteile übertragenen Vibrationen zufolge der Arbeitskräfte eine verminderte Führungsgenauigkeit für die einzelnen Sender bzw. Empfänger.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art zur Korrektur der Höhenlage und Querneigung eines Gleises, insbesondere für Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschinen, zu schaffen, die eine noch höhere Arbeitsgenauigkeit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gelöst.

Durch diese erfindungsgemässe Ausbildung wurde erstmals eine derartige Einrichtung zur Korrektur der Höhenlage und Querneigung eines Gleises geschaffen, bei welcher sich eine mechanische Höhenkorrektur der Nivellier-Bezugsgera-den zur Kompensation allenfalls noch vorhandener Quernei-gungs-Restfehler während des Arbeitsbetriebes erübrigt und die einen direkten, insbesondere automatischen Eingriff an der Nivellier-Steuereinrichtung zur Beseitigung des aus Quer-neigungs-Restfehlern des bereits bearbeiteten Gleises resultierenden Fehlereinflusses auf das Nivelliersystem und die nach diesem steuerbare Gleishebevorrichtung mit rein elektronischen Mitteln ermöglicht. Da dabei Fehlerquellen, wie sie bei Verwendung mechanischer Mittel zur Höhenverstellung der Nivellier-Bezugsgeraden zufolge des unvermeidbaren Spiels, des Verschleisses und der Reaktionsträgheit der Bauteile auftreten können, von vorneherein ausgeschaltet werden, wird neben einem vereinfachten Aufbau und einer wesentlich verminderten Störungsanfälligkeit auch eine erhebliche Steigerung der Arbeitsgenauigkeit der Einrichtung erreicht. Insbesondere wird mit einer derartigen Einrichtung die Genauigkeit der hinsichtlich der Höhenlage und Querneigung berichtigten neuen Gleislage erhöht. Darüberhinaus erfährt auch die Bedienung der Nivelliereinrichtung bzw. der mit ihr ausgestatteten Maschine eine erhebliche Vereinfachung. Ein weiterer wesentlicher Vorzug der erfindungsgemässen Einrichtung besteht darin, dass sie sich zur nachträglichen Ausstattung bereits vorhandener Gleisbaumaschinen, welche über ein Nivelliersystem verfügen, nahezu uneingeschränkt ohne nennenswerte bauliche Veränderungen an diesen Maschinen eignet.

Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist bei dem von Draht-Bezugsgeraden gebildeten Nivellier-Bezugssystem der Nivellier-Steuereinrichtung ein an den Querneigungsmesser angeschlossenes Korrekturglied zur Verstellung des elektrischen Nullpunktes der - vorzugsweise als Drehpotentiometer mit an die Draht-Bezugsgerade anlegbarem gabelartigem Fühlorgan ausgebildeten - Höhenmessfühler zugeordnet. Diese Ausführungsvariante der Erfindung, die praktisch bei jedem materiellen Nivellier-Bezugssystem mit zur Abgabe elektrischer Messwerte ausgebildeten Höhen-messfühlern anwendbar ist, zeichnet sich vor allem durch ihre Einfachheit und die damit verbundene hohe Betriebssicherheit aus. Darüberhinaus wird durch die bereits vor dem Gleishebe- und gegebenenfalls Stopfvorgang erfolgende Nullpunktkorrektur der Höhenmessfühler auch eine höhere

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Arbeitsgeschwindigkeit erreicht, da sich Korrekturen bei der Steuerung der Gleishebevorrichtung während des Arbeitstaktes erübrigen und die jeder Schiene zugeordneten Hebeantriebe exakt und ohne jede Verzögerung in jenem Augenblick abgeschaltet werden, in dem der mit der betreffenden Bezugsgeraden zusammenwirkende Höhenmessfühler den, durch die Nullpunktverschiebung vorkorrigierten Sollwert anzeigt.

Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist als Korrekturglied eine Differenzbildungseinheit vorgesehen, deren einer Eingang mit dem jeweiligen Sollwert der Querneigung beaufschlagt und deren anderer Eingang mit dem am hinteren Tastorgan angeordneten, z.B. als elektronisches Pendel ausgebildeten Querneigungsmesser verbunden und deren Differenzausgang wahlweise mit den Eingabeeingängen der Nivellier-Steuereinrichtung für die Überhöhungs-Sollwerte der linken bzw. rechten Schiene verbindbar ist. Diese Anordnung zeichnet sich durch ihre besondere schal-tungsmässige Einfachheit unter Verwendung bewährter, zuverlässiger elektronischer Mittel aus.

Vorteilhafterweise ist nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Sollwert-Eingang der Differenzbildungseinheit wahlweise mit einem manuell bedienbaren Eingabeorgan oder einem Rechner verbindbar, in dem die Querneigungsda-ten des zu korrigierenden Gleisabschnittes gespeichert sind. Es besteht somit die Möglichkeit einer manuellen Sollwert-Vorgabe an Hand von am Gleiskörper angeschriebenen Quer-neigungs- bzw. Überhöhungs-Sollwerten oder einer vollautomatischen ständigen Werteingabe der gleisplanmässig festgelegten und gespeicherten Querneigungsdaten, wenn diese über eine, bei den meisten Gleisbaumaschinen vorhandene Wegmesseinrichtung in Abhängigkeit von der Maschinenvorfahrt eingegeben werden.

Gemäss einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist das als Messfahrwerk ausgebildete, den Querneigungsmesser aufweisende hintere Tastorgan im Bereich des hinteren Fahrwerkes der mit den Stopf-, Hebe- und Richtaggregaten versehenen, gegebenenfalls kontinuierlich verfahrbaren Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschine angeordnet, und eine Differenzbildungseinheit zum selbsttätigen Anpassen der Verstellgrösse des elektrischen Nullpunktes der Höhenmessfühler an den im Verhältnis des Längsabstandes der Höhenmessfühler vom vorderen Tastorgan zur Gesamtlänge der Draht-Bezugsgeraden verminderten Überhöhungsfehlerwert ist vorhanden. Es bedarf daher lediglich eines auf das jeweilige Abstandsverhältnis abstimmbaren, elektronischen Einsteilgliedes, z.B. eines Potentiometers, um die Einrichtung den unterschiedlichen Massverhältnissen von Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschinen verschiedener Typen anpassen zu können. Bei der Anwendung der Einrichtung an kontinuierlich verfahrbaren Maschinen, bei welchen sich die Abstände der mit den Arbeitsaggregaten schrittweise vorrük-kenden Höhenmessfühler zu den, mit dem Maschinenrahmen sind kontinuierlich vorwärtsbewegenden beiden Tastorganen ständig ändern, bietet sich die vorteilhafte Möglichkeit, den Korrekturwert, also die Verstellgrösse des elektrischen Nullpunktes der Höhenmessfühler ständig den sich verändernden Abstandsverhältnissen anzupassen. Als zusätzlicher Effekt ergibt sich eine Beruhigung des Nivelliersystems einschliesslich der Korrektureinrichtung durch die Freihaltung sowohl des vorderen als auch des hinteren Tastorgans mit dem relativ erschütterungsempfindlichen Querneigungsmesser von den Vibrationen und Erschütterungen durch die Arbeits- und Massenkräfte der sich schrittweise vorwärtsbewegenden Arbeitsaggregate.

Die Erfindung wird nachstehend an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer mit einer erfindungsgemäs-

sen Einrichtung zur Korrektur der Höhenlage und Querneigung eines Gleises ausgestatteten Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschine und

Fig. 2 eine schematisch vereinfachte, axonometrische Darstellung des Nivelliersystems der Maschine nach Fig. 1 mit integriertem vereinfachtem Prinzipschaltbild der erflndungs-gemässen Korrektureinrichtung.

Fig. 1 zeigt eine kontinuierlich (nonstop) verfahrbare Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschine 1, die einen auf zwei Drehgestell-Fahrwerke 2, 3 abgestützten und auf dem, aus Schienen 4, 5 und Schwellen 6 bestehenden Gleis mittels eines eigenen Fahrantriebs 7 verfahrbaren Maschinen-Haupt-rahmen 8 aufweist. An dem bezüglich der Arbeitsrichtung -Pfeil 9 - vorderen Ende des Maschinen-Hauptrahmens 8 befindet sich eine Bedienerkabine 10, welche ein Steuerpult

11 für den Fahrantrieb 7 sowie Eingabe- und Anzeigeorgane

12 für verschiedene Gleisparameter, wie Querneigung, Gleisbogenradius usw., enthält. Eine weitere Bedienerkabine 13 ist am hinteren Ende des Maschinen-Hauptrahmens 8 angeordnet. Diese Kabine 13 enthält ausser einem Steuerpult 11 und den üblichen Steuerorganen für die Arbeitsantriebe eine im folgenden noch näher beschriebene Nivellier-Steuereinrichtung 14. Die Antriebs- und Energieversorgungseinrichtungen 15 der Maschine 1 sind im vorderen Bereich des Maschinen-Hauptrahmens 8 untergebracht.

Die Maschine 1 weist einen Werkzeugrahmen 16 auf, dessen hinteres Ende mittels eines Spurkranz-Radsatzes 17 am Gleis abgestützt und geführt ist und dessen vorderes, von zwei oberhalb der Schienen 4, 5 angeordneten Längsträgern 18 gebildetes Ende in Vertikal- und Horizontal-Rollenführun-gen 19 zum Hauptrahmen 8 längsverschiebbar sowie gelenkig gelagert ist. Werkzeugrahmen 16 und Hauptrahmen 8 sind ausserdem über einen Längsverschiebeantrieb 20 kardanisch-gelenkig miteinander verbunden. Am Werkzeugrahmen 16 vor dem Spurkranz-Radsatz 17 ist je Schiene 4,5 ein Stopfaggregat 21 üblicher Bauart mit über Antriebe höhenverstellbaren, paarweise zueinander beistellbaren, vibrierbaren und beidseits der zu unterstopfenden Schwelle 6 in den Schotter absenkbaren Stopfwerkzeugen angeordnet. Den Stopfaggregaten 21 ist am Werkzeugrahmen 16 ein, beiden Schienen 4, 5 zugeordnetes Gleishebe- und Richtaggregat 22 bekannter Bauart mit über Hebeantriebe 23 höhenverstellbaren, als Rollenzangen ausgebildeten Gleishebewerkzeugen 24 und über Richtantriebe 25 seitwärts verstell- bzw. beaufschlagbaren Spurkranz-Richtrollen 26 vorgeordnet.

In Fig. 1 und Fig. 2 ist erkennbar, dass die Maschine 1 mit einem Nivellier-Bezugssystem 27 ausgestattet ist, welches aus zwei, im wesentlichen jeweils oberhalb einer Schiene 4, 5 verlaufenden Draht-Bezugsgeraden 28 besteht, deren vorderes Ende jeweils mit einem, am noch unkorrigierten Gleis geführten und zweckmässig als Spurkranzrad ausgebildeten Tastorgan 29 und deren hinteres Ende mit einem, am bereits korrigierten Gleis geführten Tastorgan 30 verbunden ist. Eine Federanordnung 31 in der hinteren Bedienerkabine 13 sorgt für eine straffe Spannung der jeweiligen Bezugsgeraden 28. Ein weiteres Tastorgan 32 ist am Werkzeugrahmen 16 zwischen den Stopfaggregaten 21 und dem Gleishebe- und Richtaggregat 22 angeordnet. Mit diesem Tastorgan 32 steht je Schiene 4,5 ein als Drehpotentiometer ausgebildeter Höhenmessfühler 33 in Verbindung, dessen gabelartiges Fühlorgan 34 mit der betreffenden Draht-Bezugsgeraden 28 in bekannter Weise zur Erfassung der Ist-/Soll-Höhenlagedifferenz der jeweiligen Schiene 4 bzw. 5 zusammenwirkt. Das rein schematisch angedeutete, als Drahtsehnenanordnung ausgebildete Richt-Bezugssystem 35 der Maschine 1 erstreckt sich vom vorderen Tastorgan 29 bis zu einem dem Werkzeugrahmen 16 der Maschine nachgeordneten weiteren Tastorgan 30.

Diese Arbeitsweise derartiger Maschinen, bei welchen

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sich der Hauptrahmen 8 mit gleichbleibender Geschwindigkeit im Sinne des Pfeiles 9 kontinuierlich (nonstop) vorwärtsbewegt, während der Werkzeugrahmen 16 mit den Arbeitsaggregaten 21,22 mittels des Antriebs 20 schrittweise von einer zur nächsten Stopfstelle vorwärtsbewegt wird, ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und wird daher hier nicht näher beschrieben. Es ist aber hervorzuheben, dass die Erfindung mit gleichen Vorteilen an Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschinen mit schrittweisem Arbeitsvorschub anwendbar ist.

Wie aus der axonometrischen Darstellung der Fig. 2 hervorgeht, ist dem Nivellier-Bezugssystem der Maschine eine Vorrichtung zur Höhenverstellung der vorderen Enden der beiden Draht-Bezugsgeraden 28 entsprechend der Ist-/SolI-wert-Differenz der Querneigung am vorderen Tastorgan 29 zugeordnet. Diese Vorrichtung umfasst je Schiene einen schematisch dargestellten Antrieb 36, über den das vordere Ende der jeweiligen Bezugsgeraden 28 mit dem Tastorgan 29 höhenverstell- bzw. einstellbar verbunden ist. Diese, beispielsweise als von einem reversierbaren Elektromotor angetriebene Spindelanordnungen ausgebildeten Antriebe 36 dienen einerseits dazu, die Vorderenden der Bezugsgeraden 28 im Ausmass des gewünschten Grundhebemasses 37, das ist die Höhendifferenz des mit vollen Linien eingezeichneten, unbearbeiteten Gleises gegenüber der mit strichlierten Linien angedeuteten, gewünschten Soll-Höhenlage des fertig bearbeiteten Gleises, anzuheben. Mittels der Antriebe 36 wird aber auch die gewünschte Querneigung des Gleises über die Eingabe- und Anzeigeorgane 12 vorgegeben. Zu diesem Zweck ist am Tastorgan 29 ein als elektronisches Pendel ausgebildeter Querneigungsmesser 38 angeordnet, dessen mit dem Istwert der Querneigung beaufschlagten Ausgänge jeweils über eine Leitung 39 mit dem ersten Eingang einer, der rechten bzw. linken Schiene 4 bzw. 5 zugeordneten Differenzbildungseinheit 40 verbunden sind. Die zweiten Eingänge der Differenzbildungseinheiten 40 sind jeweils mit einem Eingabeorgan 41 für die gewünschte Überhöhung der rechten bzw. linken Schiene 4 bzw. 5 gegenüber der, als Bezugsschienenstrang gewählten Schiene verbunden. Die Ausgänge der Differenzbildungseinheiten 40 stehen jeweils über eine Leitung 42 mit dem zugeordneten Höheneinstell-Antrieb 36 in Verbindung. Für diesen Schaltungsteil ergibt sich im Falle der dargestellten Gleislageverhältnisse folgende Arbeitsweise:

Nach Einstellung des Grundhebemasses 37 und Wahl z.B. der rechten Schiene 4 als Bezugsschienenstrang wird an dem, der linken Schiene 5 zugeordneten Eingabeorgan 41 die gleis-planmässig vorgesehene und über den gezeigten Gleisabschnitt als konstant angenommene Überhöhung 43 der Schiene 5 gegenüber dem Bezugsschienenstrang 4 bzw. der Horizontalen 44 vorgegeben. Die dieser Überhöhung 43 entsprechende Soll-Querneigung wird in der zugeordneten Differenzbildungseinheit 40 mit dem vom Querneigungsmesser 38 ermittelten Querneigungs-Istwert verglichen und das dem Querneigungsfehler entsprechende Differenzsignal wird über die Leitung 42 dem Höheneinstell-Antrieb 36 zugeführt, welcher die Höhenlage des vorderen Endpunktes 45 der linken Bezugsgeraden 28 dem jeweiligen Fehlerwert entsprechend laufend korrigiert. Der dem Bezugsschienenstrang 4 zugeordnete Schaltungsteil bleibt dabei bis zum Wechsel des Bezugsschienenstranges ausser Funktion.

Der erfmdungsgemässe, links in Fig. 2 schematisch stark vereinfacht dargestellte Schaltungsteil umfasst einen weiteren, am hinteren Tastorgan 30 angeordneten Querneigungsmesser 46, der lediglich einen, sowohl mit den positiven als auch mit den negativen Neigungsmesswerten beaufschlagten Ausgang aufweist, der über eine Leitung 47, ein Korrekturglied 48 und einen Wahlschalter 49 mit der Nivellier-Steuer-einrichtung 14 verbunden ist. Das Korrekturglied 48 ist als

Differenzbildungseinheit 50 ausgebildet, deren einer Eingang über einen Schalter 51 wahlweise mit einem manuell bedienbaren Eingabeorgan 52 für den jeweiligen Sollwert der Querneigung bzw. Überhöhung des Gleises oder einem Rechner 53 verbindbar ist, in dem die Querneigungs- bzw. Überhöhungs-Daten des zu korrigierenden Gleisabschnittes gespeichert sind. Der andere Eingang der Differenzbildungseinheit 50 wird über die Leitung 47 mit dem jeweiligen Istwert der Querneigung bzw. Überhöhung des bereits korrigierten Gleises im Bereich des hinteren Tastorgans 30 beaufschlagt. Das in der Differenzbildungseinheit 50 gebildete, einem im Bereich des korrigierten Gleises allenfalls noch vorhandenen Restfehlerwert entsprechende Differenzsignal wird über den Wahlschalter 49, je nachdem, welche Schiene als Bezugsstrang gewählt wurde, der der rechten bzw. linken Schiene 4 bzw. 5 zugeordneten Steuereinheit 54 bzw. 55 der Nivellier-Steuereinrichtung 14 zugeleitet. Im vorliegenden Fall, in dem die rechte Schiene 4 den Bezugsschienenstrang bildet, ist die Differenzbildungseinheit 50 entsprechend der stark ausgezogenen Stellung des Wahlschalters 49 mit der, der linken Schiene 5 zugeordneten Nivellier-Steuereinheit 55 verbunden. Die Ausgänge der Steuereinheiten 54 und 55 sind jeweils über eine, z.B. als Servoventil 56 ausgebildete, elektrohydraulische Stelleinrichtung mit dem der betreffenden Schiene zugeordneten Hebeantrieb 23 des in Fig. 2 lediglich symbolisch durch die Gleishebung bezeichnende Pfeile veranschaulichten Gleishebe-und Richtaggregates 22 verbunden. Jede Steuereinheit 54, 55 steht ausserdem über eine Leitung 57 mit dem jeweils zugeordneten Höhenmessfühler 33 und über eine weitere Leitung 58 mit einem Einstellorgan 59 für die Null-Justierung der betreffenden Steuereinheit in Verbindung.

Der zuletzt beschriebene Teil der Nivellier-Steuereinrichtung 14 arbeitet nun wie folgt:

Es wird angenommen, dass das bereits bearbeitete Gleis einen restlichen Querneigungsfehler aufweist, welcher auf eine unerwartete Setzung der, im Bereich des Gleishebe- und Richtaggregates 22 zuvor bereits in das Soll-Niveau verbrachten, überhöhten linken Schiene 5 zurückzuführen ist. Infolge dieser, in der Zeichnung übertrieben dargestellten Setzung der linken Schiene 5 weist diese im Bereich des hinteren Tastorgans 30 eine, gegenüber der Soll-Überhöhung 43 um den Höhenfehler verminderte Ist-Überhöhung 60 auf. Dementsprechend nimmt auch der hintere Endpunkt 61 der, der linken Schiene 5 zugeordneten Bezugsgeraden 28 eine, gegenüber seiner Soll-Höhenlage um den Fehlerwert 62 tieferliegende, fehlerhafte Lage ein. Infolgedessen weicht auch die Höhenlage der Bezugsgeraden 28 im Bereich des ihr zugeordneten Höhenmessfühlers 33 von der strichliert eingezeichneten Soll-Höhenlage ab, und zwar in einem Ausmass, welches dem, im Verhältnis des Längsabstandes des Höhenmessfühlers 33 vom vorderen Bezugs-Endpunkt 45 zur Gesamtlänge der Bezugsgeraden 28 verminderten Fehlerwert 62 entspricht. Das Fühlorgan 34 des, der linken Schiene 5 zugeordneten Höhenmessfühlers 33 wird daher, wie Fig. 2 anschaulich zeigt, entsprechend der Fehlerlage der Bezugsgeraden 28 nach unten verschwenkt, was beim nächstfolgenden Arbeitszyklus zu einem vorzeitigen Abschluss des, vom Höhenmessfühler 33 über die Steuereinheit 55 und das Servoventil 56 gesteuerten Hebevorganges der linken Schiene 5 und damit zu einem Querneigungsfehler des bearbeiteten Gleises führen würde.

Dieser Fehlerentwicklung wird durch die erfindungsge-mässe Einrichtung dadurch entgegengewirkt, dass der vom Querneigungsmesser 46 ermittelte, mit vorhandenen Querneigungs- bzw. Überhöhungsfehlern behaftete Istwert der Querneigung in der Differenzbildungseinheit 50 mit dem örtlichen Sollwert der Querneigung verglichen wird, welcher im vorliegenden Fall entsprechend der Stellung des Schalters 51 vom

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Rechner 53 laufend fahrstreckensynchron eingegeben wird. Das, der Differenz der Soll- zur Ist-Querneigung entsprechende Ausgangssignal der Differenzbildungseinheit 50 wird über den Schalter 49 der, der linken Schiene 5 zugeordneten Steuereinheit 55 zugeführt und bewirkt dort eine selbsttätige Korrektur-Verstellung des elektrischen Nullpunktes des, an die Steuereinheit 55 angeschlossenen Höhenmessfühlers 33. Der Korrekturwert entspricht dabei dem, durch die fehlerhafte Tieflage der Bezugsgeraden 28 und die dadurch bedingte fehlerhafte Winkelstellung des Fühlorgans 34 verursachten Messfehler des, der linken Schiene 5 zugeordneten Höhenmessfühlers 33. Auf Grund dieser rein elektronischen Nullwertkorrektur verhält sich der Höhenmessfühler 33 messtechnisch derart, als stünde er über sein Fühlorgan 34 mit einer gedachten, exakt im Soll-Niveau verlaufenden, der strichlierten Darstellung entsprechenden Bezugsgeraden 28 in Verbindung. Dementsprechend wird auch der, der linken Schiene 5 zugeordnete Hebeantrieb 23 genau in jenem Zeitpunkt stillgesetzt, in welchem die Schiene 5 das, der vorgesehenen Überhöhung 43 entsprechende Soll-Niveau erreicht hat.

Bei Gleisstopfmaschinen mit schrittweisem Vorschub ist das erwähnte, den Korrekturwert mitbestimmende Verhältnis des Abstandes des Höhenmessfühlers 33 vom vorderen Bezugs-Endpunkt 45 zur Geamtlänge der Bezugsgeraden 28

eine fixe, durch entsprechende Auslegung der elektronischen Nivellier-Steuereinrichtung 14 festzulegende Grösse. Bei kontinuierlich (nonstop) verfahrbaren Maschinen entsprechend der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsvariante ist das 5 genannte Abstandsverhältnis entsprechend den Relativbewegungen des schrittweise vorrückenden Werkzeugrahmens 16 gegenüber dem kontinuierlich sich vorwärtsbewegenden Maschinen-Hauptrahmen 8 veränderlich. Um dennoch eine von diesen Relativbewegungen unabhängige Nullpunktkor-io rektur der Höhenmessfühler 33 zu erreichen, bedarf es lediglich eines diese Relativbewegungen erfassbaren und in die elektronische Schaltung der Nivellier-Steuereinrichtung 14 integrierten Messorganes, z.B. eines Seilzugpotentiometers, welches die Korrekturwerte dem variablen Abstandsverhält-i5 nis laufend anpasst. Es versteht sich von selbst, dass die erfmdungsgemässe Einrichtung auch zur Bearbeitung von Gleisen geeignet ist, die keine Überhöhung aufweisen.

Die Erfindung kann selbstverständlich auch bei Gleisstopfmaschinen angewendet werden, bei welchen auch die 20 hinteren Enden der Draht-Bezugsgeraden über Antriebe höhenverstellbar sind. Diese Antriebe, welche während des Arbeitsbetriebes abgeschaltet bzw. blockiert werden, können aber zum gelegentlichen Nachjustieren der Draht-Bezugsge-raden verwendet werden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Einrichtung zur Korrektur der Höhenlage und Querneigung eines Gleises an einer fahrbaren Gleisstopf-Nivellier-und Richtmaschine (1), mit einer über eine Nivellier-Steuer-einrichtung (14) betätigbaren Gleishebevorrichtung (22) mit für jede Schiene (4, 5) gesonderten Hebeantrieben (23) und Gleishebewerkzeugen (24) und einem der Gleishebevorrichtung (22) zugeordneten Nivellier-Bezugssystem (27), das je Schiene (4, 5) eine in Schienenlängsrichtung zwischen einem vorderen (29), am unkorrigierten und einem hinteren (30), am bereits korrigierten Gleis abgestützten Tastorgan sich erstrek-kende Bezugsgerade (28), sowie einen im Bereich hinter den Gleishebewerkzeugen (24) auf die Schiene (4, 5) abgestützten, deren relative Höhenlage zur jeweiligen Bezugsgeraden (28) erfassenden und den der jeweiligen Schiene (4, 5) zugeordneten Hebeantrieb (23) steuernden Höhenmessfühler (33) umfasst und dem eine Vorrichtung zur Höhenverstellung der vorderen Enden der Bezugsgeraden entsprechend der Ist-/ Sollwert-Differenz der Querneigung am vorderen Tastorgan zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass am hinteren Tastorgan (30) ein zur Abgabe von Querneigungsfehlern entsprechenden Korrektursignalen ausgebildeter Querneigungsmesser (46) angeordnet ist, der über die Nivellier-Steuerein-richtung (14) mit den Höhenmessfühlern (33) und den Hebeantrieben (23) der Gleishebevorrichtung (22) wirkverbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem von Draht-Bezugsgeraden (28) gebildeten Nivellier-Bezugssystem (27) der Nivellier-Steuereinrichtung (14) ein an den Querneigungsmesser (46) angeschlossenes Korrekturglied (48) zur Verstellung des elektrischen Nullpunktes der - vorzugsweise als Drehpotentiometer mit an die Draht-Bezugsgerade (28) anlegbarem gabelartigem Fühlorgan (34) ausgebildeten - Höhenmessfühler (33) zugeordnet ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Korrekturglied (48) eine Differenzbildungseinheit (50) vorgesehen ist, deren einer Eingang mit dem jeweiligen Sollwert der Querneigung beaufschlagt und deren anderer Eingang mit dem am hinteren Tastorgan (30) angeordneten, z.B. als elektronisches Pendel ausgebildeten Querneigungsmesser (46) verbunden und deren Differenzausgang wahlweise mit den Eingabeeingängen der Nivellier-Steuereinrich-tung (14) für die Überhöhungs-Sollwerte der linken bzw. rechten Schiene (5 bzw. 4) verbindbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert-Eingang der Differenzbildungseinheit (50) wahlweise mit einem manuell bedienbaren Eingabeorgan (52) oder einem Rechner (53) verbindbar ist, in dem die Quernei-gungsdaten des zu korrigierenden Gleisabschnittes gespeichert sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das als Messfahrwerk ausgebildete, den Querneigungsmesser (46) aufweisende .hintere Tastorgan (30) im Bereich des hinteren Fahrwerkes (3) der mit den Stopf-, Hebe- und Richtaggregaten (21, 22) versehenen, gegebenenfalls kontinuierlich verfahrbaren Gleisstopf-Nivellier- und Richtmaschine (1) angeordnet ist, und dass eine Differenzbildungseinheit (50) zum selbsttätigen Anpassen der Verstell-grösse des elektrischen Nullpunktes der Höhenmessfühler (33) an den im Verhältnis des Längsabstandes der Höhenmessfühler vom vorderen Tastorgan (29) zur Gesamtlänge der Draht-Bezugsgeraden (28) verminderten Überhöhungsfehlerwert (62) vorhanden ist.