AT502735B1 - Verfahren zur ermittlung des raddurchmessers von sich längs zweier paralleler fahrschienen bewegenden rädern von schienenfahrzeugen - Google Patents

Verfahren zur ermittlung des raddurchmessers von sich längs zweier paralleler fahrschienen bewegenden rädern von schienenfahrzeugen Download PDF

Info

Publication number
AT502735B1
AT502735B1 AT3512005A AT3512005A AT502735B1 AT 502735 B1 AT502735 B1 AT 502735B1 AT 3512005 A AT3512005 A AT 3512005A AT 3512005 A AT3512005 A AT 3512005A AT 502735 B1 AT502735 B1 AT 502735B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
wheel
diameter
sensor
determined
chord
Prior art date
Application number
AT3512005A
Other languages
English (en)
Other versions
AT502735A2 (de
Inventor
Wolfgang Talke
Original Assignee
Siemens Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Publication of AT502735A2 publication Critical patent/AT502735A2/de
Application granted granted Critical
Publication of AT502735B1 publication Critical patent/AT502735B1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/16Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
    • B61L1/163Detection devices
    • B61L1/165Electrical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61KAUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K9/00Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
    • B61K9/12Measuring or surveying wheel-rims
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L17/00Switching systems for classification yards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

2 AT 502 735 B1
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Raddurchmessers von sich längs zweier paralleler Fahrschienen bewegenden Rädern von Schienenfahrzeugen, insbesondere von Güterwagen, sowie eine Schwerkraftablaufanlage unter Verwendung des Verfahrens gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 11.
Allgemein bekannt sind Güterwagen als Schienenfahrzeuge, deren Räder mittels einer Radachse paarweise verbunden sind und die auf zwei parallelen Fahrschienen abrollen. Zur Führung weisen die Räder bezogen auf das Fahrschienenpaar innenseitig einander gegenüberliegende Spurkränze auf.
Weiter ist es bekannt, Kolbengleisbremsen an den Fahrschienen unterhalb der Spurkränze anzuordnen, um die Güterwagen abzubremsen. Dabei drückt der Spurkranz jeweils auf eine Kolbenstange, die einen daran angeordneten Kolben innerhalb einer Kolben-Zylinder-Einheit verschiebt, wobei kinetische Energie des Güterwagens in Wärme umgewandelt wird.
Kolbengleisbremsen werden insbesondere in Schwerkraftablaufanlagen eingesetzt, die beispielsweise zur Zusammenstellung von Güterzügen mittels Verteilweichen dienen. Schwerkraftablaufanlagen weisen ein Gefälle auf, so dass die Güterwagen durch die Hangabtriebskraft angetrieben werden. Durch die Kolbengleisbremsen kann erreicht werden, dass die Güterwagen im Bereich der Verteilweiche mit konstanter Geschwindigkeit laufen und im Auslauf der Schwerkraftablaufanlage mit zulässiger nur noch sehr geringer Geschwindigkeit aufeinander auffahren.
Die insbesondere bauart- und verschleißbedingte Schwankungsbreite der Spurkranzdurchmesser von ca. 300 mm bis ca. 1100 mm erschwert die Geschwindigkeitsregelung mittels Kolbengleisbremsen in Ablaufanlagen erheblich.
Die Verwendung von Kolbengleisbremsen hat dabei den Nachteil, dass die Bremswirkung abhängig vom Spurkranzdurchmesser der Räder ist. Um zu verhindern, dass es aufgrund der unterschiedlichen Spurkranzdurchmesser auf der Gefällestrecke, insbesondere im Weichenbereich, zu Einholvorgängen und Eckstößen der Güterwagen kommt, wird die zeitliche Ablauffolge aller Güterwagen in der Schwerkraftablaufanlage relativ groß gewählt. Die Leistung (Bergleistung) der Ablaufanlage ist so deutlich gemindert. Nur mit Vorabkenntnis der Raddurchmesser der nacheinander ablaufenden Güterwagen kann die zeitliche Ablauffolge aller Güterwagen so gesteuert werden, dass sowohl mit großen als auch mit kleinen Spurkranzdurchmessern ein leistungsfähiger störungsfreier Betrieb der Anlage sichergestellt ist.
Aus der EP 0 212 052 A2 ist bereits eine Einrichtung zur Vermessung von im Fahrzeug eingebauten Rädern bekannt, die zu entsprechenden Radsätzen gehören. Die Vermessung der Räder wird während langsamer Fahrt des Fahrzeuges vorgenommen, wobei an einer Fahrschiene zumindest zwei unabhängig voneinander das Rad erfassende Radsensoren unterhalb der Laufebene der Fahrschiene angeordnet sind. Die beiden Radsensoren sind als photoelektrische Taster ausgebildet und so unterhalb der Laufebene ausgerichtet, dass ihre Haupttastrichtung wenigstens angenähert senkrecht zu einer Tangente am zugehörigen Tastpunkt eines Messkreises (eines gedachten Raddurchmesserkreises) verläuft. Die beabstandeten Radsensoren sind dazu einander unter einem Winkel zugewandt angeordnet, wobei der Abstand in Abhängigkeit von dem zu bestimmenden Raddurchmesser gewählt ist. Die Taster sind mit einer Zeiterfassungseinrichtung verbunden, welche die jeweiligen Zeiten feststellt, zu denen die Taster von einem darüber rollenden Rad betätigt werden. Bewegt sich ein Rad auf der Laufebene entlang der Fahrschiene und kommt die Lauffläche des Rades in den Bereich des ersten Tastpunktes, so löst es bei dessen Erreichen über den photoelektrischen Taster ein Zeitsignal aus, wobei der Taster jeweils am Anfang ein stetig ansteigendes und am Ende ein wieder stetig abfallendes Sensorsignal oder umgekehrt abgibt. Dasselbe Auslösen eines Zeitsignals erfolgt, wenn die Lauffläche in den Bereich des zweiten Tastpunktes des zweiten Tasters kommt. Die Tastpunkte liegen in einem gleichen Abstand oberhalb der Laufebene, welcher kleiner gleich 3 AT 502 735 B1 dem halben Raddurchmesser ist. Anhand der Radgeschwindigkeit lässt sich aus der Zeitdifferenz der beiden Zeitsignale die Länge einer Kreissehne im gedachten Raddurchmesserkreis bestimmen, deren Sehnenhöhe gleich dem Abstand der Tastpunkte von der Laufebene ist. Anhand der Sehnenhöhe und der Sehnenlänge lässt sich mittels des Satzes des Pythagoras der Raddurchmesser berechnen.
Ferner ist aus der DE 40 18 999 A1 ein induktiv wirkender Radsensor für Schienenfahrzeuge bekannt, der innenseitig an dem Fahrschienenpaar angeordnet ist. Diese Radsensoren, die je zwei längs der Fahrschienen beabstandete Radsensoren aufweisen, werden häufig in Form von Doppelradsensoren zur Achszählung verwendet.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, durch das mit geringem Aufwand der Raddurchmesser, insbesondere der Spurkranzdurchmesser, selbsttätig mit hoher Genauigkeit bestimmt werden kann, sowie eine Schwerkraftablaufanlage unter Anwendung des Verfahrens.
Die Lösung dieser Aufgabe ist bezogen auf das Verfahren durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und bezogen auf die Schwerkraftablaufanlage durch die im Anspruch 11 angegebenen Merkmale gegeben. Die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen.
Die Lösung sieht bezogen auf das Verfahren vor, dass die Zeitdifferenz des Sensorsignals eines Sensors zwischen dem Über- und anschließenden Unterschreiten zumindest eines vorgegebenen Schwellwertes oder umgekehrt erfasst wird, wobei die Sehnenlänge anhand der Radgeschwindigkeit aus dieser Zeitdifferenz ermittelt wird. Der Raddurchmesser wird aus dieser so bestimmten Sehnenlänge berechnet, und zwar unter Hinzunahme eines Hilfswertes, welcher der zugehörigen Sehnenhöhe im gedachten Durchmesserkreis entspricht. Zur Berechnung des richtigen Raddurchmessers wird also ein Hilfswert benötigt: die Sehnenhöhe im Raddurchmesserkreis. Dieser Hilfswert muss separat ermittelt werden. Der Schwellwert wird ferner vorzugsweise in die steilen Bereiche der Sensorsignale gelegt, um eine relativ große Empfindlichkeit zu erzielen.
Der Raddurchmesser wird durch Lösung folgender Gleichung berechnet: R2 = (R-hs)2+(se/2)2 mit 2R= Raddurchmesser, hs= vorgegebener Hilfswert und se= Sehnenlänge.
Zur Ermittlung des Hilfswertes wird vorgeschlagen, dass der Hilfswert bei vorgegebenem Schwellwert und davon abhängiger Sehnenlänge empirisch bestimmt wird.
Als Raddurchmesser lässt sich mit Vorteil der Laufkreisdurchmesser bestimmen, wenn der Radsensor unterhalb des seitlich über den Schienenkopf hinausragenden Laufkreises angeordnet ist.
Weisen die jeweils paarweise angeordneten Räder bezogen auf das Fahrschienenpaar innenseitig einander gegenüberliegende Spurkränze auf, so entspricht der Raddurchmesser dem Spurkranzdurchmesser, wobei die Radsensoren jeweils unterhalb der Spurkränze an der Fahrschiene anzuordnen sind.
Zur Bestimmung des Spurkranzdurchmessers kann der Radsensor unterhalb der Spurkränze und/oder der Laufkreise angeordnet sein, wobei der Spurkranzdurchmesser gleich dem Laufkreisdurchmesser plus der doppelten Spurkranzhöhe ist.
Eine konstruktiv einfache Ausführung des Radsensors ergibt sich, wenn dieser als induktiv 4 AT 502 735 B1 wirkender Sensor ausgebildet ist. Zur Vermeidung von Messfehlern und instabilen Signalreaktionen sind eine einstellbare Hysteresis des Sensors und zwei unterschiedliche Schwellwerte vorzugeben.
Um anhand der Sensorsignalkurven (zeitlicher Verlauf der Sensorsignale) die Geschwindigkeit zu bestimmen, wird vorgeschlagen, dass der Radsensor als Doppelradsensor mit zwei Radsensoren ausgebildet ist, wobei aus dem zeitlichen und geometrischen Versatz der beiden Sensorsignalkurven die Geschwindigkeit bestimmt wird.
Um den Fehlereinfluss des vom Gleis und von der Achse abhängigen Sinuslaufes zu korrigieren, wird vorgeschlagen, dass je zwei Radsensoren innenseitig oder außenseitig am Fahrschienenpaar einander zu- bzw. abgewandt als Radsensorpaar angeordnet sind, wobei diese beiden Radsensoren auf einer quer, vorzugsweise senkrecht, zu den Fahrschienen verlaufenden gedachten Gerade liegen, dass die ermittelten Raddurchmesser des Doppelradsensorpaars jeweils gemittelt werden oder dass jeweils von den ermittelten Raddurchmessern des Doppelradsensorpaars der größere Raddurchmesser verwendet wird oder dass jeweils von den ermittelten Raddurchmessern des Doppelradsensorpaars der kleinere Raddurchmesser verwendet wird.
Die Lösung sieht bezogen auf die Schwerkraftablaufanlage vor, dass die Zeitdifferenz des Sensorsignals zwischen dem Über- und anschließenden Unterschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes erfasst wird, dass anhand der Radgeschwindigkeit aus der Zeitdifferenz die Sehnenlänge ermittelt wird, dass aus der Sehnenlänge sowie aus einem vorgegebenen Hilfswert der unbekannte Raddurchmesser berechnet wird, wobei der Hilfswert der Sehnenhöhe dem Abstand der Sehne im gedachten Raddurchmesserkreis entspricht. Die starke Schwankungsbreite der Spurkranzdurchmesser von ca. 300 mm bis ca. 1100 mm beeinflusst unzulässig stark die Geschwindigkeitsregelung mittels Kolbengleisbremsen in Ablaufanlagen. Mit der Ermittlung der Spurkranzdurchmesser kann dem unterschiedlichen Arbeitsvermögen von Kolbengleisbremsen durch Variation der Abdrückgeschwindigkeit am Startpunkt (an der Bergkuppe) optimal entsprochen werden.
Die Anpassung an das Arbeitsvermögen der Schwerkraftablaufanlage ist besonders einfach, wenn die zeitliche Differenz eines nachfolgend ablaufenden Schienenfahrzeugs zum unmittelbar vorhergehenden Schienenfahrzeug am Startpunkt anhand des ermittelten Spurkranzdurchmessers des nachlaufenden oder des vorlaufenden Schienenfahrzeugs bestimmt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schienenpaar mit innenseitig an einer Fahrschiene angeordnetem Doppelradsensor,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines auf einer Fahrschiene abrollenden Rades mit den erzeugten Radsensorsignalen zur Ermittlung des Spurkranzdurchmessers,
Fig. 3 eine schematische Darstellung analog zu Fig. 2 zur Ermittlung des Spurkranzdurchmessers,
Fig. 4 ein Fahrschienenpaar gemäß Fig. 1 mit einem außenseitig an einer Fahrschiene angeordneten Doppelradsensor und
Fig. 5 ein Fahrschienenpaar gemäß Fig. 1 mit einem außen- und einem innenseitig an einer Fahrschiene angeordneten Doppelradsensorpaar.
Fig. 1 zeigt einen Abschnitt zweier paralleler Fahrschienen 1, die mittels Schwellen 2 miteinander verbunden sind. Längs der Fahrschienen 1 können sich Schienenfahrzeuge (nicht gezeigt) bewegen. Zu solchen Schienenfahrzeugen gehören insbesondere nicht angetriebene Güterwagen. Die Schienenfahrzeuge weisen zumindest zwei in Bewegungsrichtung beabstandete Paare von Rädern 3 (s. Fig. 2 und Fig. 3) auf, die jeweils mittels Achsen fest verbunden sein können. 5 AT 502 735 B1
In Fig. 1 ist bezogen auf das Fahrschienenpaar an einer Fahrschiene 1 innenseitig ein Radsensor 4 angeordnet. Der Radsensor 4 ist als Doppelradsensor ausgebildet, d. h. er besteht aus zwei voneinander unabhängigen induktiv wirkenden Radsensoren 4a, 4b, die in Schienenlängsrichtung voneinander beabstandet sind. Jeder Radsensor 4a, 4b erzeugt bei einem auf der Fahrschiene 1 darüberrollenden Rad 3 ein entsprechendes Sensorsignal (s. 8a, 8b in Fig. 2 und Fig. 3).
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein auf der Fahrschiene 1 abrollendes Rad 3 zu zwei verschiedenen Zeitpunkten. Wie Fig. 2 erkennen lässt, rollt das Rad 3 mit seinem Laufkreis 5 (Laufkreisradius R) auf der Lauffläche 1a der Fahrschiene 1 ab, während der Laufkranz 6 des Rads 3 seitlich über die Lauffläche 1a der Fahrschiene 1 hinaus nach unten ragt. Die Spurkränze 6 sind bezogen auf das Fahrschienenpaar innenseitig einander gegenüberliegend angeordnet. Die Radsensoren 4a, 4b befinden sich unterhalb des Laufkranzes 6 an den in Fig. 2 eingezeichneten Positionen auf der Innenseite der Fahrschiene 1. Der Radius des Außenumfangs des Spurkranzes 6 ist der Spurkranzradius Rs. Die von den Radsensoren 4a, 4b abgegebenen Sensorsignale 8a, 8b sind in ihrem zeitlichen Verlauf korrespondierend zu dem sich bewegenden Rad 3 in Fig. 2 eingezeichnet. Man erkennt, dass beide Sensorsignale 8a, 8b zunächst stetig abfallen, um dann umgekehrt wieder stetig anzusteigen. Je nach Ausgestaltung der Radsensoren 4a, 4b können die Sensorsignale 8a, 8b selbstverständlich auch umgekehrt verlaufen, also zuerst ansteigen und dann wieder abfallen. Zur Bestimmung einer dem Spurkranzradius Rs entsprechenden Länge ist eine Triggerschwelle 9 vorgegeben, anhand derer jeweils die Zeitdifferenz der Sensorsignale 8a, 8b zwischen dem Über- und anschließendem Unterschreiten der Triggerschwelle 9 ermittelt wird. Damit die induktiv wirkenden Sensoren 4a, 4b eine Hysteresis aufweisen, können zwei unterschiedliche Triggerschwellwerte 9 bei ansteigendem und abfallendem Sensorsignal 8a, 8b verwendet werden.
In Fig. 3 ist schematisch eine ähnliche Situation wie in Fig. 2 dargestellt: Ein Rad 3 zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten sowie die Sensorsignale 8a, 8b der beiden Radsensoren 4a, 4b. Im Unterschied zu Fig. 2 weist das Rad 3 keinen Spurkranz 6 auf.
Die Radien R, Rs des Laufkreises und des Spurkranzes werden auf die gleiche Weise ermittelt. Die Radsensoren 4a, 4b müssen dazu lediglich unterhalb des Laufkreises 5, also außenseitig an einer Fahrschiene 1 wie in Fig. 4 gezeigt, anstatt unterhalb des Spurkranzes 6 angeordnet sein, da in diesem Fall der darüber rollende Laufkreis und nicht der Spurkranz mittels der Radsensoren 4a, 4b erfasst werden muss.
Im Folgenden wird deshalb die Ermittlung der Radien R, Rs nur anhand des Laufkreisradius R beschrieben.
Der Spurkranzdurchmesser 2Rs lässt sich anhand des Laufkreisdurchmessers 2R und der Spurkranzhöhe Sh berechnen; der Spurkranzdurchmesser 2Rs ist gleich dem Laufkreisdurchmesser 2R plus der doppelten Spurkranzhöhe Sh=2Rs-2R.
Fig. 3 zeigt weiter mittels der Triggerschwelle 9 aus den Sensorsignalen 8a, 8b erzeugte Aus-gangssignale 9a, 9b (Ausgangsimpulse), die eine einfache Bestimmung der Zeitdifferenz zwischen der ansteigenden und der abfallenden Flanke der Sensorsignale 8a, 8b ermöglichen.
Anhand der zeitlichen Verschiebung der beiden rechteckförmigen Ausgangssignale 9a, 9b kann weiter eine dem Abstand der Radsensoren 4a, 4b entsprechende Zeit bestimmt und daraus die Geschwindigkeit des Rades 3 berechnet werden. Die Geschwindigkeit ist selbstverständlich auch auf andere Weise ermittelbar.
Zur Berechnung des unbekannten Laufkreisradius R (Abstand A-B) dient der gedachte Raddurchmesserkreis RDK (hier identisch mit dem Laufkreis 5), in den die halbe Sehnenlänge se/2 (Abstand B-C, halber Abstand B-E) eingezeichnet ist. Man erkennt, dass sich der Laufkreisradi- 6 AT 502 735 B1 us R sofort berechnen lässt, wenn die Sehnenhöhe hs (Abstand C-D) bekannt ist, und zwar nach folgender Formel: R2 = (R-hs)2+(se/2)2.
Die Sehnenhöhe hs ist hier ein vorgegebener Hilfswert zur Berechnung des unbekannten Raddurchmessers 2R, welcher dem Maximalabstand der Sehne im Raddurchmesserkreis RDK entspricht. Dieser Hilfswert hs kann bei eingestellter Triggerschwelle 9 empirisch ermittelt werden, beispielsweise statistisch gesichert anhand einer entsprechenden Anzahl von Rädern 3 mit bekanntem Laufkreisradius R oder einer bekannten Laufkreisradiusverteilung.
Wichtig ist, dass bereits aus jedem einzelnen Sensorsignal 8a, 8b der Raddurchmesser 2R oder 2Rs des Rads 3 ermittelbar ist.
In jedem Falle wird anhand der Radgeschwindigkeit eine dem Raddurchmesser 2R oder 2Rs entsprechende Sehnenlänge se (Abstand B-E) ermittelt, die der Länge einer Sehne im gedachten Raddurchmesserkreis RDK entspricht, und aus dieser Sehnenlänge se sowie aus einem vorgegebenen Hilfswert hs der unbekannte Raddurchmesser 2R bzw. 2Rs berechnet, wobei der Hilfswert hs der Sehnenhöhe und damit dem maximalen Abstand der Sehne im gedachten Raddurchmesserkreis RDK entspricht.
Jede der in Fig. 1 und Fig. 4 dargestellten Radsensoranordnungen kann in einer Schwerkraftablaufanlage für Schienenfahrzeuge vor dem Startpunkt eingesetzt und gemäß dem oben beschriebenen Verfahren betrieben werden. Die selbsttätig ermittelten Spurkranzdurchmesser 2Rs, welche die Kolbengleisbremsen betätigen, legen dabei den kleinstmöglichen zeitlichen Abstand der Schienenfahrzeuge am Startpunkt fest, und zwar anhand des ermittelten Spurkranzdurchmessers 2Rs des nachlaufenden oder des vorlaufenden Schienenfahrzeuges.
Fig. 5 zeigt ein Fahrschienenpaar gemäß Fig. 1 mit einem außen- und einem innenseitig an einer Fahrschiene angeordneten Doppelradsensorpaar 4, 4.
Dabei sind je zwei Radsensoren 4a1, 4a2 und 4b1, 4b2 innenseitig am Fahrschienenpaar einander zugewandt als Radsensorpaar 4a1, 4a2; 4b1, 4b2 angeordnet sind, wobei diese beiden Radsensoren 4a1, 4a2 oder 4b1, 4b2 auf einer quer, vorzugsweise senkrecht, zu den Fahrschienen verlaufenden gedachten Gerade liegen. Dasselbe gilt analog für das außenseitige Doppelradsensorpaar 4, bei dem die beiden Radsensoren 4a1, 4a2 und 4b1, 4b2 einander abgewandt als Radsensorpaar 4a1, 4a2; 4b1l, 4b2 angeordnet sind. Die Radsensoren 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 jedes Paars 4a1, 4a2 und 4b1, 4b2 sind jeweils mindestens in einem Abstand längs der Fahrschienen angeordnet, der jeweils die Zuordnung der Betätigungen des Paars 4a1, 4a2 und 4b1, 4b2 zu einer einzigen Radachse sichert. Um das vom Gleis abhängige Radpendeln (den Sinuslauf) zu berücksichtigen, erfolgt eine Mittelung, die so aussehen, dass erst die Raddurchmesser 2R, 2Rs des Doppelradsensorpaars 4a1, 4b1; 4a2, 4b2 ermittelt und diese danach jeweils gemittelt werden oder aber dass jeweils von den ermittelten Raddurchmessern 2R, 2Rs des Doppelradsensorpaars 4a1, 4b1; 4b1, 4b2 der größere oder aber der kleinere Raddurchmesser verwendet wird. Welche Möglichkeit gewählt wird, ricntei sicn nacn dem z.u-stand des Gleises und ist von diesem abhängig.
Bezugszeichenliste 1 Fahrschiene 1a Lauffläche 2 Querträger 3 Rad 4a, 4b Radsensor 5 Laufkreis

Claims (12)

  1. 7 AT 502 735 B1 6 Spurkranz 8a, 8b Sensorsignale 9 Triggerschwelle 9a, 9b Ausgangssignale 4, 10 Doppelradsensoren 11, 12 Doppelradsensoren R Laufkreisradius Rs Spurkranzradius 2 Rs Spurkranzdurchmesser Sh Spurkranzhöhe RDK Raddurchmesserkreis se Sehnenlänge hs Hilfswert Sehnenhöhe Patentansprüche: 1. Verfahren zur Ermittlung des Raddurchmessers (2R, 2Rs) von sich längs zweier paralleler Fahrschienen (1) bewegenden Rädern (3) von Schienenfahrzeugen, insbesondere von Güterwagen, wobei die Räder (3) jeweils paarweise angeordnet sind und einander gegenüberliegen, wobei zumindest an einer Fahrschiene (1) ein das Rad (3) erfassender Radsensor (4a, 4b) unterhalb der auf der Fahrschiene (1) abrollenden Räder (3) angeordnet ist, der ein Sensorsignal (8a, 8b) erzeugt, dessen zeitlicher Verlauf bei einem darüber rollenden Rad (3) jeweils am Anfang stetig ansteigt oder abfällt und am Ende umgekehrt wieder stetig abfällt bzw. ansteigt, wobei mit Hilfe des Sensorsignals (8a, 8b) eine dem Raddurchmesser (2R, 2Rs) entsprechende Sehnenlänge (se) ermittelt wird, die der Länge einer Kreissehne im gedachten Raddurchmesserkreis (RDK) entspricht, mit deren Hilfe der unbekannte Raddurchmesser (2R, 2Rs) berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdifferenz des Sensorsignals (8a, 8b) zwischen dem Über- und anschließenden Unterschreiten zumindest eines vorgegebenen Schwellwertes (9) erfasst wird, dass anhand der Radgeschwindigkeit aus der Zeitdifferenz die Sehnenlänge (se) ermittelt wird, dass aus der Sehnenlänge (se) sowie aus einem vorgegebenen Hilfswert (hs) der unbekannte Raddurchmesser (2R, 2Rs) berechnet wird, wobei der Hilfswert (hs) der Sehnenhöhe dem Abstand der Sehne im gedachten Raddurchmesserkreis (RDK) entspricht.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raddurchmesser (2R, 2Rs) durch Lösung folgender Gleichung berechnet wird: R2 = (R-hs)2+(se/2)2 mit 2R= Raddurchmesser, hs= vorgegebener Hilfswert und se= Sehnenlänge.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Hilfswert (hs) bei vorgegebenem Schwellwert (9) und davon abhängiger Sehnenlänge (se) empirisch ermittelt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Raddurchmesser der Laufkreisdurchmesser (2R) ist.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, 8 AT 502 735 B1 dass die jeweils paarweise angeordneten Räder (3) bezogen auf das Fahrschienenpaar (1) innenseitig einander gegenüberliegende Spurkränze (6) aufweisen und der Raddurchmesser der Spurkranzdurchmesser (2Rs) ist.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Radsensor (4a, 4b) unterhalb der Spurkränze (6) und/oder der Laufkreise (5) angeordnet ist, wobei der Spurkranzdurchmesser (2Rs) gleich dem Laufkreisdurchmesser (2R) plus der doppelten Spurkranzhöhe (2Sh) ist.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Radsensor (4a, 4b) als induktiv wirkender Sensor ausgebildet ist.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass mit Einstellung einer Schalthysteresis des Sensors (4a, 4b) zwei unterschiedliche Schwellwerte (9) vorgegeben sind.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Radsensor (4) als Doppelradsensor mit zwei Radsensoren (4a, 4b) ausgebildet ist, wobei aus dem zeitlichen und geometrischen Versatz der beiden Sensorsignalkurven die Geschwindigkeit bestimmt wird.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass je zwei Radsensoren (4a1, 4a2 oder 4b1, 4b2) innenseitig oder außenseitig am Fahrschienenpaar einander zu- bzw. abgewandt als Radsensorpaar (4a1,4a2; 4b1, 4b2) angeordnet sind, wobei diese beiden Radsensoren (4a1, 4a2 oder 4b1, 4b2) auf einer quer, vorzugsweise senkrecht, zu den Fahrschienen verlaufenden gedachten Gerade liegen, dass die ermittelten Raddurchmesser (2R, 2Rs) des Doppelradsensorpaars (4a1, 4b1; 4a2, 4b2) jeweils gemittelt werden oder dass jeweils von den ermittelten Raddurchmessern (2R, 2Rs) des Doppelradsensorpaars (4a1, 4b1; 4b1, 4b2) der größere Raddurchmesser verwendet wird oder dass jeweils von den ermittelten Raddurchmessern (2R, 2Rs) des Doppelradsensorpaars (4a 1, 4b 1; 4b 1, 4b2) der kleinere Raddurchmesser verwendet wird.
  11. 11. Schwerkraftablaufanlage für Schienenfahrzeuge mit sich längs zweier paralleler Fahrschienen (1) bewegenden Rädern (3), insbesondere für Güterwagen, mit zumindest einer Kolbengleisbremse zum Abbremsen der schwerkraftangetriebenen Schienenfahrzeuge, bei denen die Räder (3) jeweils paarweise angeordnet sind und einander gegenüberliegen, wobei zur Ermittlung des Raddurchmessers (2R, 2Rs) zumindest an einer Fahrschiene (1) ein das Rad (3) erfassender Radsensor (4a, 4b) unterhalb der auf der Fahrschiene (1) abrollenden Räder (3) angeordnet ist, der ein Sensorsignal (8a, 8b) erzeugt, dessen zeitlicher Verlauf bei einem darüber rollenden Rad (3) jeweils am Anfang stetig ansteigt oder abfällt und umgekehrt am Ende wieder stetig abfällt bzw. ansteigt, wobei mit Hilfe des Sensorsignals (8a, 8b) eine dem Raddurchmesser (2R, 2Rs) entsprechende Sehnenlänge (se) ermittelt wird, die der Länge einer Kreissehne im gedachten Raddurchmesserkreis (RDK) entspricht, mit deren Hilfe der unbekannte Raddurchmesser (2R, 2Rs) berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdifferenz des Sensorsignals (8a, 8b) zwischen dem Über- und anschließenden Unterschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes (9) erfasst wird, dass anhand der Radgeschwindigkeit aus der Zeitdifferenz die Sehnenlänge (se) ermittelt wird, dass aus der Sehnenlänge (se) sowie aus einem vorgegebenen Hilfswert (hs) der unbekannte Raddurchmesser (2R, 2Rs) berechnet wird, wobei der Hilfswert (hs) der Sehnenhöhe dem 9 AT 502 735 B1 Abstand der Sehne im gedachten Raddurchmesserkreis (RDK) entspricht.
  12. 12. Schwerkraftablaufanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Differenz eines nachfolgend ablaufenden Schienenfahrzeugs zum unmittelbar vorhergehenden Schienenfahrzeug am Startpunkt anhand des ermittelten Spurkranzdurchmessers (2Rs) des nachlaufenden oder des vorlaufenden Schienenfahrzeugs bestimmt wird. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen
AT3512005A 2004-03-09 2005-03-02 Verfahren zur ermittlung des raddurchmessers von sich längs zweier paralleler fahrschienen bewegenden rädern von schienenfahrzeugen AT502735B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410012167 DE102004012167B4 (de) 2004-03-09 2004-03-09 Verfahren zur Ermittlung des Raddurchmessers von Rädern von Schienenfahrzeugen, insbesondere von Güterwagen, sowie eine Schwerkraftablaufanlage unter Anwendung des Verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT502735A2 AT502735A2 (de) 2007-05-15
AT502735B1 true AT502735B1 (de) 2008-09-15

Family

ID=34980487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT3512005A AT502735B1 (de) 2004-03-09 2005-03-02 Verfahren zur ermittlung des raddurchmessers von sich längs zweier paralleler fahrschienen bewegenden rädern von schienenfahrzeugen

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT502735B1 (de)
DE (1) DE102004012167B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015116816A1 (de) * 2015-07-10 2017-01-12 Pintsch Bamag Antriebs- Und Verkehrstechnik Gmbh Anordnung und Verfahren zur Erzeugung eines Türfreigabesignals für Bahnsteigtüren

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007019751B4 (de) 2007-04-20 2009-04-09 Siemens Ag Verfahren und Sensoreinrichtung zum Erkennen einer Befahrung eines Gleisabschnitts durch ein Schienenfahrzeug
EP2196378B1 (de) * 2007-10-18 2012-09-12 Mitsubishi Electric Corporation Raddurchmessermessinstrument für elektrofahrzeuge
CN104228875B (zh) * 2014-09-30 2017-01-11 南京理工大学 一种城轨列车轮对尺寸在线检测方法及装置
CN105835901B (zh) * 2016-05-27 2019-01-18 南京理工大学 一种列车车轮直径检测的方法及其系统
EP3275763B1 (de) 2016-07-27 2021-09-15 Frauscher sensortechnik GmbH Sensoranordnung zur eisenbahnüberwachung und zugehöriges verfahren
DE102019215844A1 (de) * 2019-07-23 2021-01-28 Siemens Mobility GmbH Sensoreinrichtung für eine Anordnung zur Detektion und Analyse eines entlang einer Spur, insbesondere entlang eines Gleises, bewegten Rades eines Fahrzeugs

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4155526A (en) * 1977-11-09 1979-05-22 Westinghouse Air Brake Company Railroad car wheel measuring apparatus
DE3432355A1 (de) * 1984-09-03 1986-03-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Anordnung zur bestimmung des raddurchmessers von eisenbahnwagen
EP0254772A2 (de) * 1986-07-29 1988-02-03 Wilhelm Hegenscheidt Gesellschaft mbH Verfahren zur Ermittlung des Durchmessers der Räder von Schienenfahrzeugen und Einrichtung hierzu
DE3721127A1 (de) * 1987-06-26 1989-01-26 Tiefenbach Gmbh Radsensor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3686988D1 (de) * 1985-08-12 1992-11-26 Hegenscheidt Gmbh Wilhelm Einrichtung zur vermessung von im fahrzeug eingebauten raedern von radsaetzen.
DE4018999C2 (de) * 1990-06-13 1995-08-17 Siemens Ag Radsensor für Schienenfahrzeuge
US5577690A (en) * 1994-09-15 1996-11-26 Jodon Engineering Associates, Inc. Microwave measurement of train wheel wear

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4155526A (en) * 1977-11-09 1979-05-22 Westinghouse Air Brake Company Railroad car wheel measuring apparatus
DE3432355A1 (de) * 1984-09-03 1986-03-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Anordnung zur bestimmung des raddurchmessers von eisenbahnwagen
EP0254772A2 (de) * 1986-07-29 1988-02-03 Wilhelm Hegenscheidt Gesellschaft mbH Verfahren zur Ermittlung des Durchmessers der Räder von Schienenfahrzeugen und Einrichtung hierzu
DE3721127A1 (de) * 1987-06-26 1989-01-26 Tiefenbach Gmbh Radsensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015116816A1 (de) * 2015-07-10 2017-01-12 Pintsch Bamag Antriebs- Und Verkehrstechnik Gmbh Anordnung und Verfahren zur Erzeugung eines Türfreigabesignals für Bahnsteigtüren

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004012167B4 (de) 2011-07-07
DE102004012167A1 (de) 2005-10-06
AT502735A2 (de) 2007-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT502735B1 (de) Verfahren zur ermittlung des raddurchmessers von sich längs zweier paralleler fahrschienen bewegenden rädern von schienenfahrzeugen
EP3265774B1 (de) Diagnoseeinrichtung zur feststellung einer unrundheit an schienenfahrzeugrädern nach einem kraftstoss-auswerteverfahren
AT502732B1 (de) Verfahren zur ermittlung des spurkranzdurchmessers von sich längs zweier paralleler fahrschienen bewegenden rädern von schienenfahrzeugen
AT413974B (de) Entgleisungsdetektion durch fallgeschwindigkeitsbestimmung
EP3374246B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur vergleichsgesteuerten entgleisungserfassung
WO2016012188A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur ermittlung der absolutgeschwindigkeit eines schienenfahrzeugs
DE3721127C2 (de)
DE19941843A1 (de) Vorrichtung zur Feststellung von Unrundheiten und Flachstellen an Rädern bei Schienenfahrzeugen
EP1977212B1 (de) Verfahren und einrichtung zur zustandsüberwachung von radsätzen oder drehgestellen eines schienenfahrzeugs
AT502733B1 (de) Verfahren zur kalibrierung einer messanordnung zur ermittlung des raddurchmessers von sich längs zweier paralleler fahrschienen bewegenden rädern von schienenfahrzeugen
EP3932775A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur reibungsbeeinflussung zwischen rad und schiene
AT502734B1 (de) Verfahren zur kalibrierung einer messanordnung zur ermittlung des raddurchmessers von sich längs zweier paralleler fahrschienen bewegenden rädern von schienenfahrzeugen
DE10347812B4 (de) Kraftmessvorrichtung zur Erfassung der Schienenbelastung
AT390927B (de) Verfahren zum steuern von gleisbremsen in eisenbahnrangieranlagen
EP0043339A1 (de) Verfahren zur Zielbremsung von antriebslosen Schienenfahrzeugen
DE102020135149B3 (de) Verfahren zum betreiben einer rangiertechnischen ablaufanlage sowie rangiertechnische ablaufanlage
WO2018059920A1 (de) Balkengleisbremsensteuerung
DE3025828C2 (de) Verfahren und Anordnung zur Überwachung von Dopplerradargeräten
DE10245149A1 (de) Bremse und Verfahren zur Regelung der Bremskraft einer Bremse
WO2023186400A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur approximation eines bei der überfahrt eines schienengebundenen fahrzeugs über eine messstrecke erfassten beschleunigungssignalverlaufs an die charakteristischen merkmale eines damit korrespondierenden kraftsignalverlaufs
DE102021113968A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung von Unrundheiten eines Rades eines schienengebundenen Fahrzeuges
DE3432361A1 (de) Anordnung zur bestimmung des raddurchmessers von eisenbahnwagen
WO2015107173A1 (de) System zur schräglaufverhinderung eines hängekrans
DD244411A1 (de) Anordnung zur radkraftermittlung bewegter eisenbahnfahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
ELJ Ceased due to non-payment of the annual fee