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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR TRACK POSITION IMPROVEMENT BY MEANS OF A TRACK-MOVABLE TRACK-TAMPING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/140467
Kind Code:
A1
Abstract:
Method for track position improvement by means of a track-movable track-tamping machine (6) with a three-point working measurement system, which has three measurement carriages (A, B, C), and a cord (9) stretched therebetween, a tamping unit (5) and a lifting/straightening assembly (8) for tracks. The position of the track after the correction work of the track-tamping machine (6) is recorded by a measurement system, wherein a computer (R) calculates the difference between a predetermined desired track position (1) and an actual position recorded by the measurement system, that is to say a residual error (Kh), and the position of the rear cord end at the rear measurement carriage (C) of the track-tamping machine (6) of the three-point working measurement system is continuously corrected in such a way that the rear cord end at the measurement carriage (C) is guided on the desired track position (1).

Inventors:
LICHTBERGER, Bernhard (Landstrasser Hauptstrasse 64, TOP 3, 1030 Wien, 4230, AT)
Application Number:
AT2019/050005
Publication Date:
July 25, 2019
Filing Date:
January 17, 2019
Export Citation:
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Assignee:
HP3 REAL GMBH (Börsegasse 10/5, 1010 Wien, 1010, AT)
International Classes:
E01B35/00; E01B27/20; B61K9/08; E01B27/17
Domestic Patent References:
WO2008125168A12008-10-23
Foreign References:
EP0952254A11999-10-27
EP2957674A12015-12-23
DE10337976B42007-12-27
Attorney, Agent or Firm:
HÜBSCHER, Helmut et al. (Spittelwiese 4, 4020 Linz, 4020, AT)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Gleislageverbesserung durch eine gleisfahrbare Gleisstopf maschine (6) mit einem Dreipunktarbeitsmesssystem mit drei Messwagen (A, B,

C) und einer dazwischen gespannten Sehne (9), mit einer Stopfeinheit (5), mit ei- nem Hebe-Richt-Aggregat (8) für Gleise und insbesondere mit einem Odometer, wobei die Lage des Gleises nach der Berichtigungsarbeit der Gleisstopfmaschine (6) mit einem Messsystem aufgezeichnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rechner (R) die Differenz zwischen einer vorgegebenen Gleissollage (1 ) und einer mit dem Messsystem aufgezeichneten Istlage, einen Restfehler (Kh), errechnet und dass die Lage des hinteren Sehnenendes am hinteren Messwagen (C) der Gleisstopfmaschine (6) des Dreipunktarbeitsmesssystems fortwährend derart be richtigt wird, dass das hintere Sehnenende am Messwagen (C) auf der Gleissol lage (1 ) geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des hinteren Sehnenendes am Messwagen (C) zum Bilden einer Anfangsrampe (IRA) automatisch aus einer Nullberichtigung bei Arbeitsbeginn derart zur Gleissollage (1 ) hin geführt wird (Kh(n-a)), dass die notwendigen Gleiskorrekturen (KV(S)) kontinu ierlich aufgebaut werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Sehnenendes am Messwagen (A) zum Bilden einer Endrampe (IRE) derart au tomatisch aus der Gleissollage (1 ) zu einer Nullberichtigung bei Arbeitsende ge führt wird (Kv(n+b)), dass die notwendigen Gleiskorrekturen (KV(S)) kontinuierlich ab gebaut werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Messwagen (C) ein Inertialmesssystem (INS) zugeordnet ist, das die

Lage des Gleises nach der Berichtigungsarbeit der Stopfmaschine aufzeichnet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Restfehler des Gleises (Kh(n)) nach der Stopfarbeit durch Extrapolation aus den Messungen eines nachfolgenden Abnahmedreipunktmess systems mit drei Meßwagen (C,D,E) und einer dazwischen gespannten Sehne (10) erfolgt.

Description:
Verfahren zur Gleislageverbesserung durch eine gleisfahrbare Gleisstopfmaschine

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung des Dreipunkt- Verfahrens welches zur Gleislageverbesserung durch Gleisstopfmaschinen ange- wendet wird.

Stand der Technik

Die meisten Gleise für die Eisenbahn sind als Schotteroberbau ausgeführt. Die Schwellen liegen dabei im Schotter. Durch die wirkenden Radkräfte der darüber fahrenden Züge werden unregelmäßige Setzungen im Schotter und Verschiebun- gen der seitlichen Lagegeometrie des Gleises hervorgerufen. Durch die Setzun gen des Schotterbettes treten Fehler in der Längshöhe, der Überhöhung (im Bo gen) und der Richtlage auf. Werden bestimmte Komfortgrenzwerte oder Sicher heitsgrenzwerte dieser geometrischen Größen überschritten, dann werden In standhaltungsarbeiten durchgeführt. Eine Gleisstopfmaschine verbessert die Gleisgeometrie, die durch die Belastung der Züge verschlechtert wurde. Dazu wird das Gleis mittels elektrohydraulisch gesteuerten Hebe- Richteinrichtungen in die Gleissollposition gehoben und gerichtet und in dieser Lage durch Verdichten (Stopfen) des Schotters unter den Schwellen fixiert.

Zur Führung der Berichtigungswerkzeuge der Oberbaumaschine werden überwie- gend Mess- und Steuerungssysteme nach dem Dreipunkt-Verfahren eingesetzt. Die Praxis zeigt, dass die Gleislagen zwar verbessert, aber die theoretisch mögli chen Verbesserungen bei Weitem nicht erreicht werden. Die Gleislagefehler wer den typischerweise nur zwischen 30-50% verringert. Die Form und Lage der Gleis lagefehler bleibt dabei meist erhalten, nur die Amplituden der Fehler verringern sich. Damit das Gleis nach derartigen Gleisgeometrieverbesserungsarbeiten wieder für den Zugsbetrieb frei gegeben werden kann, sind die Eisenbahnoberbaumaschinen mit so genannten Abnahmemessanlagen und einem Abnahmeschreiber ausge stattet. Mit diesem Abnahmeschreiber werden die verbleibenden Fehler aufge zeichnet. Für die Freigabe sind dazu vorgegebene Toleranzen der Gleislagefehler zu unterschreiten.

Je kleiner die Restfehler nach einer Instandhaltungsarbeit sind, desto geringer sind die wechselwirkenden Kräfte zwischen Rad und Schiene durch die Züge, desto langsamer verschlechtert sich die Gleisgeometrie wieder und umso länger die Dauerhaftigkeit der Gleislage. Es ist daher wünschenswert, die Gleisgeometrie möglichst an die Soll-Lage heranzuführen, weil damit anschließend erhebliche Kosten und Aufwand gespart werden können.

Zur Berichtigung von Gleisfehlern haben sich verschiedene Gleisrichtverfahren herausgebildet. Einerseits gibt es Relativverfahren die die Gleislage nur glätten und andererseits Absolutverfahren. Letztere haben sich bei den modernen Bah nen weitgehend durchgesetzt. Bei den Absolutverfahren werden die Gleislagen nach vorgegebenen Sollgeometrien berichtigt. Die Sollgeometrien der Eisenbahn gleise stehen als Gleislagepläne zur Verfügung und können nach Eingabe in einen Recher der Oberbaumaschine zur Berechnung der systematischen Fehler unter Kenntnis des Verhaltens der Messsysteme genutzt werden. Sind die absoluten Korrekturwerte für das vordere Ende der Maschinenmesseinrichtung bekannt, dann wird das vordere Ende der Maschinenmesseinrichtung auf der Gleis- Sollgeometrie geführt und das hintere Ende auf dem bereits berichtigten Gleis. An der Arbeitsstelle wird der Rieht- und Hebevorgang durchgeführt. Die Position der Stopfmaschine in der Gleislängsachse wird mit einem Odometer bestimmt. Dieses Verfahren wird als Dreipunkt-Verfahren bezeichnet.

Nachteilig bei der derzeitigen Anwendung des Dreipunktverfahrens ist die entge gen der theoretisch erwartbaren Verbesserung der Gleislage die nicht zufrieden stellende Reduktion der Gleislagefehler um nur etwa 30-50%. Mit dieser mangel haften Funktion des Dreipunktverfahrens wird das Aufwands- und Kosteneinspa- rungspotential welches sich durch eine bessere Anwendung ergeben würde nicht ausgeschöpft. Der Grund dieser mangelhaften Funktion ist darin zu suchen, dass das hintere Sehnenende nicht exakt auf der Gleis-Sollgeometrie geführt wird, son dern Restfehler aufweist die ins System zurückgekoppelt werden. Diese Fehler entstehen durch unregelmäßige Setzungen des Gleises nach dem hieben und durch Rückfedern des Gleises nach dem Richten, sowie durch die Rückkopplung dieser Fehler in den Regelkreis. Die entstehenden Setzungen hängen von der Schotterhöhe und dem Schotterzustand ab, das Rückfedern des Gleises von den Richtkräften, den Eigenschaften der Schienenbefestigung und dem Verhalten des Gleises selbst. Das endlos verschweißte Gleis weist bei hohen Schienentempera turen (etwa ab T>20°C) eine Druckspannung und bei niedrigen Temperaturen (et wa ab T<20°C) eine Zugspannung auf. Nach dem Richten kann es also auf Grund dieser inneren Spannungen zu einem Rück- oder Ausfedern des Gleises kommen.

Bei Arbeitsbeginn und Arbeitsende mit einer Oberbaumaschine dürfen nicht sprunghaft Hebungen oder Berichtigungen der Seitenlage durchgeführt oder lie gen gelassen werden, sondern die Werte müssen sukzessive aufgebaut bzw. ab gebaut werden (an- und abrampen). Dadurch wird allerdings in diesen Über gangsstücken der reale Gleisfehler nur teilweise behoben. Während und nach dem Aufbau der Rampe kann davon ausgegangen werden, dass sich das hintere Sehnenende auf einem fehlerhaften Gleis befindet. Das An- und Abrampen durch den Maschinenbediener erfolgt intuitiv und erfahrungsbasiert und ist im Ergebnis nicht wirklich vorhersagbar und objektiv beurteilbar.

Über den Abnahmemessschrieb erkennt der Bediener der Maschine, die Größen ordnung der Fehler die Zurückbleiben. Mittels einstellbarer Korrekturwerte ver sucht er sich aufschwingenden Fehlern entgegenzuwirken. Da aber zwischen Ar beitsposition und Abnahmemessposition ungefähr 10-15m liegen, kann das da zwischenliegende bereits bearbeitete Gleis nicht mehr beeinflusst werden. Die Korrekturen des Bedieners stellen so zu sagen eine Vorhersage des Bedieners dar wie sich der Fehler entwickeln wird. Dabei ist er auf seine Intuition und Erfah rung angewiesen. Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde ein Verfahren anzugeben welches die Wirkung des Drei punktverfahre ns so verbessert, dass eine Reduktion der Gleislagefehler mit mehr als nur 30-50% möglich ist. Intuitive und erfahrungsba- sierte Einstellungen von Korrekturwerten durch den Bediener und die damit ver bundene Fehleranfälligkeit sollen vermieden werden. Das An- und Abrampen bei Arbeitsbeginn und Arbeitsende soll in Weiterer Folge automatisch derart erfolgen können, dass das hintere Sehnenende gezielt auf der Soll-Lage geführt wird, um Rückkopplungen in den Regelkreis zu unterbinden. Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass ein Rechner die Differenz zwischen einer vorgegebenen Gleissollage und einer mit dem Messsystem aufge zeichneten Istlage, einen Restfehler, errechnet und dass die Lage des hinteren Sehnenendes am Messwagen des Dreipunktarbeitsmesssystems fortwährend derart berichtigt wird, dass das hintere Sehnenende am hinteren Messwagen der Gleisstopfmaschine auf der Gleissollage geführt wird.

Das hintere Sehnenende am hinteren Messwagen der Gleisstopfmaschine wird rechnerisch und elektronisch, also virtuell, auf der Gleis-Solllage geführt und nicht wie bisher üblich auf den verbleibenden Restfehlern am hinteren Messwagen. Dadurch, dass bei der bisherigen Anwendung des Dreipunktverfahrens zwar der vordere Sehnenpunkt elektronisch auf der Gleis-Solllage geführt werden kann, nicht aber der hintere Sehnenpunkt auf den zurückbleibenden Gleisfehlern, ergibt sich ein rückgekoppeltes System. Der hintere Sehnenpunkt läuft auf den Gleisfeh lern und beeinflusst so das Berichtigungsergebnis nachteilig. Deswegen wird Lage des Gleises nach der Berichtigungsarbeit der Stopfmaschine, wie im nächsten Ab- satz skizziert gemessen und diese mit dem Messsystem aufgezeichnete Istlage verwendet um den Restfehler zu errechnen. Die Lage des hinteren Sehnenendes am Messwagen des Dreipunktarbeitsmesssystems wird dann fortwährend derart berichtigt, dass das hintere Sehnenende am hinteren Messwagen der Gleisstopf maschine auf der Gleissollage geführt wird. Dem (hinteren) Messwagen der Gleisstopfmaschine ist vorzugsweise ein Inertial- messsystem zugeordnet, das die Lage des Gleises nach der Berichtigungsarbeit der Stopfmaschine aufzeichnet. Die Ermittlung der Restfehler des Gleises nach der Stopfarbeit könnte aber auch alternativ oder zusätzlich durch Extrapolation aus den Messungen eines nachfolgenden Abnahmedreipunktmesssystems mit drei Meßwagen und einer dazwischen gespannten Sehne erfolgen.

Die Erfindung löst das vollautomatische An- und Abrampen dadurch, dass die La ge des hinteren Sehnenendes am hinteren Messwagen der Stopfmaschine zum Bilden einer Anfangsrampe automatisch aus einer Nullberichtigung bei Arbeitsbe ginn derart zur Gleissollage hin geführt wird, dass die notwendigen Gleiskorrektu ren kontinuierlich aufgebaut werden und dass die Lage des Sehnenendes am vor deren Messwagen der Stopfmaschine zum Bilden einer Endrampe derart automa tisch aus der Gleissollage zu einer Nullberichtigung bei Arbeitsende geführt wird, dass die notwendigen Gleiskorrekturen kontinuierlich abgebaut werden.

Das hintere Sehnenende wird über eine gerechnete Rampe auf die Soll-Position des Gleises führt. Vorzugsweise wird auf den Messwagen des hinteren Sehnen endes ein Inertialmesssystem aufgebaut welches die Restfehler misst. Mit Hilfe dieser erfindungsgemäß so ermittelten Messfehler wird die Lage des hinteren Sehnenendes korrigiert und auf der Gleis-Solllage geführt. Damit werden die Rückkopplung und die dadurch entstehenden Gleislagefehler des Systems ver mieden.

Das Inertialmesssystem wird auf einen Messwagen mit zwei Radsätzen die zuei nander drehbar ausgeführt sind aufgebaut. Mit dem Messwagen wird ein Odome ter verbunden welches die Distanz die der Messwagen auf dem Gleis zurücklegt misst. Der Messwagen wird während der Messung seitlich an die Referenzschiene angepresst. Das Inertialmesssystem misst die Tangente der Gleisrichtung und der Längsneigung so wie die Querneigung des Messwagens auf dem Gleis (die Über höhung). In z.B. äquidistanten Schritten (typisch sind 0,25; 0,5 oder 1 m - auch ei ne quasi-kontinuierliche Aufzeichnung ist wegen der hohen Messraten des Iner- tialmesssystems möglich) werden die Messdaten des Inertialmesssystems an ei- ner entsprechenden Stelle abgespeichert. Zu jedem Messpunkt wird außer den Daten des Inertialmesssystems auch die exakte, zurückgelegte Bogenlänge (oder der„Gleiskilometer“) abgespeichert.

Während der Arbeit wird die Spur des Messwagens im Raum aus den Absolutwin- keldifferenzen zum nordbasierten Koordinatensystem der aufgezeichneten Werte des Inertialmesssystems für jeden Messpunkt (Roll-, Gier- und Nickwinkel) be rechnet. Die Differenzen dieser gemessenen Ist-Gleislagespur mit der Soll- Gleislagespur ergibt die absoluten Gleislagefehler.

An Stelle des Inertialmesssystems können die Restfehler aber auch aus den Messwerten einer nachlaufenden Dreipunktabnahmesehne errechnet werden. Mit tels digitaler Filter kann eine genäherte inverse Übertragungsfunktion der Seh nenmessung gebildet (siehe z.B. DE 103 37 976 B4) auf die Messwerte angewen det und so auf den tatsächlichen Fehlerverlauf zurückgerechnet werden. Aus dem Verlauf dieses Fehlerverlaufes wird dann auf den Gleisfehler extrapoliert und so der Restfehler am hinteren Ende der Arbeitsmesssehne am hinteren Messwagen ermittelt. Die Extrapolation kann z.B. über eine Sinusfunktion oder ein Polynom höherer Ordnung nach der Methode der kleinsten Quadrate errechnet erfolgen.

Die Vorteile der Erfindung liegen in der verbesserten Gleis-Lage und der damit gegebenen längeren Haltbarkeit derselben. Damit kann der Zyklus zwischen not- wendigen Instandhaltungsarbeiten wesentlich verlängert werden, was erhebliche Kosten spart. Zum anderen ist als Vorteil zu nennen, dass der Bediener durch das automatische An- und Abrampen sowie den Entfall der Korrektureingabe während der Arbeit erheblich entlastet wird. Ein weiterer Vorteil ist die damit garantierte au tomatisch erzielte höhere Gleislagequalität und der Entfall des menschlichen Feh- lerfaktors.

Kurze Beschreibung der Erfindung

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielhaft schematisch darge stellt. Es zeigen Fig. 1 Schematische Seitenansicht einer Gleisstopfmaschine,

Fig. 2 Diagramme die die Situation bei einem bekannten Dreipunktnachmesssys- tem und dem erfindungsgemäßen System mit INS-Einheit zeigen,

Fig. 3 Darstellung des Dreipunktverfahrens im Idealfall eines nicht zurückbleiben den Gleislagefehlers,

Fig. 4 Darstellung des Dreipunktverfahrens bei einem zurückbleibenden Gleisla gefehler mit Rückkopplung ins System,

Fig. 5 Typischer Verlauf von Gleislagefehlern vor und nach der Berichtigung durch eine Gleisstopfmaschine,

Fig. 6 Schematische Darstellung zur Beschreibung der automatisch gesteuerten Anfangsrampe,

Fig. 7 Schematische Darstellung zur Beschreibung der automatisch gesteuerten Endrampe.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine Gleisstopfmaschine zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. An die Gleisstopfmaschine 6 ist ein Anhänger 7 gekuppelt. Die Gleis stopfmaschine 6 ist mit einer Stopfeinheit 5 ausgestattet. Mit einem Hebe-Richt- Aggregat 8 wird ein hinsichtlich seiner Lage in einem Schotterbett zu berichtigen des Gleis 1 1 in die Soll-Gleisposition gehoben und gerichtet. Unter der Gleiss topfmaschine 6 ist ein Dreipunktarbeitsmesssystem mit drei Messwagen A, B, C und einer dazwischen gespannte Sehne 9, z. B. einer Stahlsehne, vorgesehen. Beim Messwagen B misst ein Sensor M die Auslenkung der Sehne 9 in Höhen- und Seitenrichtung. Die Sehne 9 hat die Länge I und ist in die Sehnenabschnitte a und b unterteilt, zwischen denen der Messwagen B angeordnet ist.

Zur Abnahmemessung kann am Anhänger 7 eine Abnahmesehne 10 zwischen Messwagen E und C gespannt sein. Beim Messwagen D wird wiederum mittels Sensor M die Auslenkung in Höhe und Richtung gemessen. Die Länge der Ab nahmemesssehne ist und diese hat die Sehnenabschnitte a’ und b’. fi zeigt den Restfehler an der Position des Messwagens D bei Messung mit der zwischen Messwagen E und C gespannten Abnahmesehne 10. In diesem Fall muss, da der absolute Restfehler nicht direkt gemessen werden kann, die Ermittlung der Rest- fehler des Gleises Kh nach der Stopfarbeit durch Extrapolation aus den Messun gen erfolgen.

Bei der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführung mit Inertialmesssystem INS entfallen die Messwagen E und D. Das Inertialmesssystem INS zeichnet die Lage des Gleises nach der Berichtigungsarbeit der Stopfmaschine auf. An Stelle des Messwagens C (mit einer Achse) wird ein 4-rädriger INS-Messwagen INS aufge baut. Kh steht allgenmein für den ermittelten Restfehler. Kh(iNS) steht für den mit dem Inertialmesssystem INS ermittelten Restfehler.

Fig. 2 zeigt im oberen Diagramm schematisch den gemessenen Restfehler fi ab hängig von der Bogenlänge s bei Ausführungen von Abnahmemesssystemen mit Dreipunktsehne, also den Messwagen C, D, E. Die Sehne 10 ist dabei zwischen den Messwagen E und C gespannt. Während der Arbeit der entlang des Gleises verfahrenden Gleisstopfmaschine (6) wird also der jeweils zuletzt gemessene Restfehler am Messwagen D gemessen. Das heißt zwischen dem hinteren Seh nenende am Messwagen C und dem gemessenen Restfehler am Messwagen D liegt eine Distanz der Länge b’. Dies sind im Regelfall zwischen 5-8 m, je nach Ausführung der Messsysteme. Das heißt, dass zwischen dem am Messwagen D aufgezeichneten Restfehler, der am Abnahmeschreiber gezeigt wird, und dem ak tuellen Restfehler am Messwagen C eine noch nicht aufgezeichnete, aber bereits fehlerhaft liegende, Strecke der Länge b’ liegt. Will der Bediener den wirklichen Restfehler bei Messwagen C korrigieren, dann muss er dessen vermutliche Größe aus der aufgezeichneten Fehlerform extrapolieren. Das ist schwierig und die Ge nauigkeit der Korrektur hängt von der Erfahrung und Intuition des Bedieners ab.

Im mittleren Diagramm von Fig. 2 wird dies durch die strichlierte Linie zwischen Messwagen D und C angedeutet. Diese strichlierte Linie extrapoliert der Bediener aus dem vergangenen Kurvenverlauf hinein und korrigiert die Position des hinte ren Sehnenendes am Messwagen C mit dem angenommenen Korrekturwert Kh(c).

Das untere Diagramm in Fig. 2 zeigt die Verhältnisse bei der erfindungsgemäßen Ausführung mit einem Inertialmesssystem INS. Ein Rechner (R) errechnet einen Restfehler (Kh) aus der Differenz zwischen einer vorgegebenen Gleissollage (1 ) und einer mit dem Messsystem aufgezeichneten Istlage und berichtigt die Lage des hinteren Sehnenendes am Messwagen C des Dreipunktarbeitsmesssystems fortwährend derart, dass das hintere Sehnenende am Messwagen C auf der Gleissollage 1 geführt wird. Ist das Inertialmesssystem INS am hinteren Messwa gen C des Dreipunktarbeitsmesssystems der Gleisstopfmaschine 6 mit den Messwagen A, B und C aufgebaut, kann der Restfehler durch Vergleich der Iner- tialmesssystem-Messungen mit der Gleis-Solllage 1 direkt ermittelt werden. Die Lage des hinteren Sehnenendes am Messwagen C kann damit durch den Korrek turwert Kh(n) direkt auf der Gleis-Solllage 1 geführt werden. Die Führung der Lage des hinteren Sehnenendes am Messwagen C auf der Gleis-Solllage 1 erfolgt da bei vorzugsweise im Rechner R virtuell, könnte aber auch am Messwagen C mit tels eines geeigneten Aktuators direkt mechanisch erfolgen.

Fig. 3 zeigt schematisch die ideale Funktionsweise eines Drei-Punkt- Messsystems. Skizziert sind die Gleis-Solllage 1 und die fehlerhafte Gleis-Istlage 2. Mittels einer Vormessung wurden die Abweichungen K v zwischen der Solllage und der Istlage ermittelt und dem Rechner R der Gleisstopfmaschine 6 übergeben. Dadurch kann der Rechner R das eine Sehnenende durch Kompensationsrech nung virtuell auf der Gleis-Sollage am Messwagen C führen. Real befindet sich der Sehnenpunkt allerdings auf dem fehlerhaften Istgleis Punkt C’. Das andere Sehnenende am Messwagen A befindet sich auf dem bereits berichtigten, hier ideal dargestellt, im fehlerlosen Gleis 1. Aus der bekannten Gleis-Sollgeometrie errechnet der Rechner R die Gleis-Sollpfeilhöhe f s (für die Querrichtung des Glei ses) bzw. Gleis-Solllängshöhe (für die Hebung des Gleises). f a ist die gemessene Pfeil- bzw. Längshöhe. Das Hebe-Richt-Aggregat 8 der Maschine korrigiert nun das Gleis so, dass die gemessene Ist-Pfeilhöhe f a bzw. Ist-Längshöhe dem er- rechneten Sollwerten f s entspricht und dabei auf Gleis-Solllage 1 gebracht wird. Das Gleis wird also um den Wert Kf korrigiert. Theoretisch arbeitet das System fehlerfrei.

Fig. 4 zeigt die reale Funktionsweise eines Dreipunktarbeitsmesssystem schema tisch. Im Gegensatz aber zum idealen System (Fig. 3) befindet sich das hintere Sehnenende am Messwagen A nicht auf der Gleis-Solllage 1 , sondern läuft um den Restfehler Kh (Punkt A”) nach. Wegen diese fehlerhafte Lage der Sehne an den Messwagen A”, B”, C erfolgt eine fehlerhafte Berichtigung der Gleislage. So mit bleibt an der Hebe-Richt-Stelle bzw. am Messwagen B, B” ein Restfehler F zu rück da durch den Restfehler Kh hinten eine zu große Ist-Pfeilhöhe bzw. Ist- Längshöhe bestimmt wird. Eben diese Fehler werden mit dem erfindungsgemä ßen Verfahren vermieden.

Fig. 5 zeigt den schematischen Verlauf eines Gleisfehlers Lh vor dem Stopfen 12 (durchgezogene Linie) und nach dem Stopfen 13 (strichlierte Linie). Typischer weise liegt die Fehlerwellenlänge in einem Bereich von 10-15m. Die Amplituden des Fehlers liegen je nach Streckengeschwindigkeit zwischen 2 und 5 mm. Wie dem Diagramm zu entnehmen ist bringt die Durcharbeitung mit einer Oberbauma schine gemäß des Standes der Technik nur eine Verbesserung der Gleisfehler um ca. 30-50% bei ähnlichem Fehlerverlauf.

Fig. 6 stellt die Berechnung und den Verlauf einer automatischen Führung der An fangsrampe 14 schematisch dar. Die Rampe wird dadurch gebildet, dass man vom Startpunkt S aus beim Gleisfehler Kvo eine Gerade mit der Rampenlänge LRA zur Nullinie zieht. Die Lage des hinteren Sehnendes am Messwagen C wird zum Bilden einer Anfangsrampe IRA automatisch aus einer Nullberichtigung bei Arbeits beginn S derart zur Gleissollage 1 hingeführt, dass die notwendigen Gleiskorrektu ren K v (s) bis zum Rampenende nach einer bestimmten Fahrtstrecke kontinuierlich aufgebaut werden. Damit die Rieht- und Flebewerte langsam ansteigend beginnen und keine sprunghafte Korrektur eingeleitet wird, wird das hintere Ende der Sehne (Sehnenabschnitte a, b mit der Sehnenlänge l=a+b) am Messwagen C (virtuell) so geführt, dass die sich die am Messwagen B ermittelten Rieht- und Hebewerte langsam entsprechend der eingestellten Rampe bis ansteigen. Beim Startpunkt wird der Sollwert an der Berichtigungsstelle B mit Null, also Nullberichtigung, an gegeben. Damit sich bei B der Sollwert Null ergibt muss das hintere Sehnenende durch den Rechner R rechnerisch auf dem Wert Kh liegen. Das hintere Sehnenen de C wird bei fortschreitender Arbeit auf der Kurve Kh(n-a) geführt n ist dabei die jeweilige Position der Korrekturstelle B. Befindet sich z.B. die Sehne in der einge zeichneten Lage an den Messwagen A’, B’, C’ dann wird der Korrekturwert Kh(n-a) des hinteren Sehnenendes C’ so berechnet, dass die Position des Hebe- Richtsystems B’ genau auf der Rampengeraden geführt wird. Das Gleis wird durch den Wert Kfn so berichtigt dass es auf der Rampenlinie zu liegen kommt. Am Ende der Rampe wird z.B. die Korrektur Kf e durchgeführt. Beim Weiterarbeiten wird wie beim Drei punktverfahren vorgesehen das hintere Sehnenende C und das vordere Sehnenende A auf der Sollgleislinie (hier die Nulllinie) geführt. Nach dem Ende der Rampe wird erfindungsgemäß mit Hilfe des Inertialmesssystems INS das hin tere Sehnenende Restfehlerkorrigiert (Kh(iNS)) weitergeführt.

Rechnerisch ist das hintere Sehnenende C auf der folgenden Kurve zu führen: n l

K h (n - a) = K VQ — - für S < n < S + l RA

IRA b K h (n— a) = 0 für n > S + l RA

Fig. 7 stellt die Berechnung und den Verlauf der automatischen Führung der End rampe 17 schematisch dar. Die Lage des Sehnenendes am Messwagen A wird zum Bilden einer Endrampe IRE derart automatisch aus der Gleissollage 1 zu einer Nullberichtigung bei Arbeitsende geführt K + b), dass die notwendigen Gleiskorrek- turen K V(S) über eine bestimmte Fahrtstrecke kontinuierlich abgebaut werden. Die Rampe wird dadurch gebildet, dass man vom Startpunkt S aus von der Nullinie zum Gleisfehler K V E eine Gerade mit der Rampenlänge LRE zieht. Damit die Richt- und Hebewerte langsam abgebaut werden wird das vordere Ende A der Sehne (Sehnenabschnitte a, b mit der Sehnenlänge l=a+b) so geführt, dass die sich bei B ergebenden Rieht- und Hebewerte langsam entsprechend der Rampe abnehmen. Beim Startpunkt S der Endrampe 17 befindet sich das vordere und das hintere Sehnenende auf der Nulllinie. Steht die Sehne z.B. in der Stellung an den Mess wagen A’, B’, C’ dann muss das vordere Sehnende auf der Linie K v (n+b) so liegen, dass B’ auf der Rampenlinie 17 zu liegen kommt. Am Ende der Rampe (auch Ar- beitsende) befindet sich B” direkt auf dem Gleisfehler KVE, das hintere Sehnenen de C” auf der Nullinie und das vordere Sehnenende A” auf der Linie K v (lRE+b) und es kommt zu keinem Hebe- bzw. Richtvorgang mehr. Das Gleis wurde von der letzten exakt berichtigten Gleislage S über den Rampenverlauf 17 an den am En de der Rampe vorliegenden Gleisfehler KVE kontinuierlich überführt. Rechnerisch ist das vordere Sehnenende A auf der folgenden Kurve zu führen:

K v (n + b) = 0 für n > S + l RE

Die Restfehlerkorrektur des hinteren Sehnenendes C durch das Inertialmesssys- tem INS endet beim Beginn der Rampe S, da ja sonst die gewünschte Anpas sungskurve (wirkt für das Inertialmesssystem INS wie ein Restfehler) durch das Inertialmesssystem INS berichtigt werden würde.

Die gezeigten Verläufe für die Rampen sind hier schematisch für die Berichtigung der Seitenlage des Gleises ausgeführt. Für die Gleishebungen wird analog vorge- gangen.