Stopfmaschinen - S7 Rail
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DIE REVOLUTION FÜR HÖCHSTE STOPFQUALITÄT BEIM STRECKEN-, UND WEICHENSTOPFEN

AUßERGEWÖHNLICHE INNOVATIONEN FÜR EINE NEUE STOPFKULTUR

Das Herz der Maschine bildet die neueste Generation der S7 Stopfaggregate mit dem patentierten vollhydraulischen Stopfantrieb. Dieser vibriert nur beim Eindringen in den Oberbauschotter sowie beim Beistellen. Im S7 Automatikstopfmodus stellt der Stopfantrieb solange bei, bis die optimale Schotterverdichtung erreicht wurde. 

Die optimale Verdichtung wird durch Messung bestimmt. Wird die optimale Verdichtung erreicht, dann wird die Vibration des entsprechenden Beistellzylinders abgeschaltet um den erreichten Verdichtzustand nicht wieder aufzulockern. Die einzelnen Beistellzylinder werden unabhängig voneinander geregelt. Wenn der letzte Beistellzylinder die Schwelle optimal unterstopft hat werden die Aggregate bei ausgeschalteter Vibration angehoben.

ENORME VERSCHLEIßREDUKTION

Die Stopfantriebe vibrieren lediglich beim Eindringen in den Oberbauschotter und beim Beistellvorgang, die restliche Zeit stehen sie still. Zusätzlich wird keine Vielzahl an drehenden und verschleißenden Antriebsteilen benötigt. Dies bedeutet eine hohe Ersparnis bei Überholungs-, und Wartungskosten. Weitere verschleißarme Technologien wie z.B. Scheibenbremsen garantieren niedrige Lebenszykluskosten der gesamten Stopfmaschine.

IN DIE HAUPTHEBUNG INTEGRIERTE ZUSATZHEBUNG

Durch die Integration der Zusatzhebung in die Haupthebung wird in der Weiche automatisch immer an der gleichen Langschwelle angehoben. Zusatzeinrichtungen wie Lasersender an der Haupthebung und Laserempfänger an der Zusatzhebung entfallen. Damit wird eine, die Arbeitsqualität negativ beeinflussende und die Weiche mechanisch beanspruchende, Weichentorsion vermieden.

S7 AUTOMATIKSTOPFEN FÜR OPTIMALE VERDICHTUNG

Die Beistellzylinder sind mit integrierten berührungslosen Wegsensoren und Drucksignalgebern ausgestattet, welche beim S7 Automatikstopfen den Beistellvorgang nach Erreichen der optimalen Verdichtkraft individuell abzuschließen. Die optimale Verdichtung des Schotters verlängert die Haltbarkeit der Gleislage und reduziert die Schotterbeanspruchung.

BEMERKENSWERTE LÄRM-, UND STAUBREDUKTION

Die Lärmemissionen werden um mehr als -7dBA gegenüber konventionellen Stopfaggregaten vermindert, die Feinstaubentwicklung reduziert sich um mehr als -50%. Somit minimiert sich die Belastung für Bediener und Umwelt.

SCHOTTERBETTANALYSE MIT SYSTEM7 INFRASTRUKTUR MANAGEMENT WEBPLATTFORM "INFRAME"

Jeder Beistellzylinder zeichnet den Verlauf der Schotterverdichtung sowie des zurückgelegten Beistellweges auf. Daraus leitet sich die Schotterbetthärte des Schotterbettes ab. Diese Informationen werden gemeinsam mit GPS-Koordinaten und einem Foto der Schwellenumgebung an „INFRAME“ übermittelt, wo der Stopfeinsatz auf einer Karte dargestellt wird. INFRAME benutzt Methoden des maschinellen Lernens, um die Daten zu analysieren und Empfehlungen für die Eisenbahn zu berechnen. Darüber hinaus wird auf der Stopfmaschine bereits ein Schotterbettreport erstellt, der ebenfalls an die Web-Plattform INFRAME übermittelt wird.

SCHOTTERBETTREPORT

Grundlage für den Schotterbettreport, der auf den System7 Stopfmaschinen unmittelbar nach der Arbeit erstellt wird, bilden Messdaten aus Stopfaggregatsensoren, Parameter des Gleisgeometrieabnahmeschreibers APPRec und des Leitcomputers CEO++. Diese Daten werden mit Hilfe maschinellen Lernens automatisch analysiert und im Schotterreport zusammengefasst und ausgegeben.

Neben der grafischen Darstellung der Schotterbetteigenschaften und der erreichten Verdichtung, werden auch langwellige Höhenfehler vor und nach dem Stopfen gezeichnet. Eine schriftliche Zusammenfassung beurteilt die Schotterbettqualität und weist auf eventuell vorhandene Störstellen im Gleis hin.

AUTOMATISIERTE UND INTUITIVE BEDIENUNG

Die S7 Stopfmaschine vereinfacht die Aufgaben des Bedieners durch einen automatischen Stopfmodus. Zwei Touchscreens sowie zwei Joysticks ermöglichen dem Stopfer eine intuitive und einfache Bedienung der Maschine. Im automatischen Stopfmodus errechnet die Maschine selbst aus dem gemessenen Verlauf von Verdichtkraft und Verdichtweg die optimale Verdichtung und beendet dann vollautomatisch den Verdichtvorgang.

Die Maschine misst während der Arbeit die Bettungshärte und wählt selbstständig die optimalen Stopfparameter wie Senkgeschwindigkeit, Start- und Bremsrampe, Eintauchfrequenz und Eintauchamplitude sowie Stopfdruck. Damit der Bediener den Stopfbereich während des Arbeitens ständig im Blickfeld hat, werden ihm im Fußbereich die für die Stopfqualität notwendigen Informationen gezeigt.

Im Blickfeld des Stopfers werden die notwendigen Arbeitsinformationen angezeigt. Dies ist ergonomisch die optimale Position. Für jede Stopfung signalisiert das Display Richtung, Höhe und Querhöhe und die einwandfreie Funktion der Aggregate und des Mess- und Steuersystems.

WEICHENINGENIEUR

Der Weicheningenieur ist aus mehreren Assistenzsystemen aufgebaut. In der Abbildung sind einige der eingesetzten Assistenzsysteme dargestellt.  

Hebewerkzeugassistent

Der Hebewerkzeugassistent wählt und steuert automatisch die Heberolle oder den Hebehaken, deren Position. Ein Laserscanner misst vor der Hebe-Richteinrichtung die Umgebung im Bereich der Hebeposition und errechnet daraus die möglichen Angriffspunkte. Dabei wird die Heberolle bevorzugt angewendet. Aus diesen Daten sind die genauen Schwellenpositionen bekannt mit denen die vollautomatische Vorfahrt angesteuert wird.

Assistenzsystem Weichenlernmodus

Das Assistenzsystem Weichenlernmodus erlaubt dem Bediener die Aufzeichnung und Speicherung der Bewegungen und Einstellungen des Hebe-Richt-Aggregates und der Stopfaggregate. Bei einer späteren Bearbeitung der gleichen oder einer ähnlichen Weiche werden diese Bewegungen und Einstellungen abgerufen und automatisch eingestellt. Dem Stopfer obliegen dann vorwiegend Überwachungsfunktionen.

OPTISCHES MESSSYSTEM

Konventionelle Mess- und Steuersysteme für Gleisbaumaschinen werden meist aus Stahlsehnen, Spannvorrichtungen, Mess-Sensoren für Höhe und Richtung und physikalischen Pendeln aufgebaut. Nachteile dieses Systems sind benötigte Freiräume für die Sehnen auf der Maschine, externe Einwirkungen auf die Sehnen verursachen Gleislagefehler, schwingende oder gedämpfte Sehnen verursachen Ungenauigkeiten, mangelnde Sehnenspannung oder einhaken der Sehnen stören die Funktion, Stahlsehnen können reißen und weisen Driften auf. Physikalische Pendel reagieren empfindlich auf Vibrationen und reagieren auf Beschleunigungen fehlerhaft.

Das optische Messsystem von system7 vermeidet die Nachteile von mechanischen Stahlsehnen wie Durchhang, einhaken, schwingen, abreißen, Konflikte mit Hindernissen in der Maschine, Dämpfung des Systems, Temperaturdriften, Verschiebung der Nullpunkte, Abhängigkeiten von Vibrationen usw.

DAS SYSTEM7 PRÄZISIONS-MASCHINENMESSSYSTEM

Das System7 Präzisions-Maschinenmesssystem besteht aus einem digitalen optischen Kamerasystem, das auf dem mittleren Messwagen montiert ist, der sich zwischen den Stopfaggregaten und der Hebe- und Richtvorrichtung befindet.

Das System besteht aus zwei digitalen sehr schnellen (40 Messungen/Sekunde) hochgenauen elektronischen Industriekameras, die in einer optischen Achse angeordnet sind.

Auf den beiden äußeren Messwagen sind POWER-LED-Muster installiert. Die POWER-LEDS sind mit Linsen zur Lichtkonzentration ausgestattet. Die Leuchtstärke ist daher sehr groß.

Die hohe Leuchtstärke des Lichtmusters hat die folgenden Vorteile:

  • Die Blende der Kamera wird weit geschlossen. Damit wird das System unabhängig von Streulicht und Tageslicht.
  • Die Funktion des Systems ist unabhängig von Witterungseinflüssen wie Nebel, Regen oder Schnee.
  • Verschmutzungen wie Staub auf dem Schutzglas wird automatisch durch das System selbst überwacht.

Das Kamerasystem detektiert die LED-Muster mittels Bilderkennungsverfahren und erkennt sie eindeutig und robust. Das System ist fehlertolerant. Das System prüft sich fortwährend selbst.

Das Messsystem gibt es in Tropen- und Polarausführung.

VON DER LUFTFAHRT INSPIRIERTES ABSOLUTES POSITIONIERUNGSSYSTEM

Für die Abnahmemessung und das Steuersystem der Maschine ist ein inertiales Navigationsssystem aufgebaut. Die Überhöhung wird nicht durch physikalische Pendel gemessen, sondern durch das inertiale Messsystem. Das aufgebaute inertiale Messsystem ist unempfindlich gegen Schläge, Beschleunigungen und Vibrationen. Die Messung der Überhöhung ist hochpräzise und genau und unabhängig von den Vibrationen die durch das Stopfen verursacht werden. Die Messung mit der inertialen Messeinheit ist hochgenau und ist auch für höhere Messgeschwindigkeiten geeignet.

Bei unbekannten Gleislage wird eine schnelle Messfahrt durchgeführt und mit dem System7 Gleisgeometrieoptimierungsprogramm eine perfekte Soll-Gleisgeometrie samt Korrekturdaten ermittelt.

Das System kann auch als elektronischer Gleismesswagen eingesetzt werden. Es zeichnet die Höhenlage der linken und rechten Schiene auf, die Verwindung, die Gleisrichtung und die Überhöhung. Die Ausgabereports des APPRec (approval recorder) sind länderspezifisch erhältlich.

MASCHINENÜBERWACHUNG MIT S7 RAILWAY VEHICLE MONITORING "RAVEM"

Die Fernwartung und webbasierte Zustandsüberwachung RAVEM über Mobilfunknetz sind auf der Stopfmaschine Standard. Über WLAN kann sich ein Servicemitarbeiter zusätzlich mit dem Rechner der Maschine verbinden. 

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