DE10018513A1 - Überwachungseinrichtung für Bremsscheiben und Überwachungsverfahren zur Überwachung der Temperatur von Bremsscheiben - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für Bremsscheiben, insbesondere von Schienenfahrzeugen, mit wenigstens einem zur Temperaturüberwachung dienenden Sensor (11), der in der Bremsscheibe (10) oder in der Nähe der Bremsscheibe (10) angeordnet ist und dessen Sensorsignale in Bezug zur Temperatur der Bremsscheibe (10) stehen. Die Erfindung betrifft ferner ein Überwachungsverfahren zur Überwachung der Temperatur von Bremsscheiben, insbesondere von Schienenfahrzeugen. DOLLAR A Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß wenigstens ein die Sensorsignale sendender Sender (12), und wenigstens ein die gesendeten Sensorsignale empfangender Empfänger (20) vorgesehen ist, wobei das Übertragen der Sensorsignale vom Sender (12) zum Empfänger (20) drahtlos ist. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Überwachungsverfahren zeichnet sich durch die folgenden Verfahrensschritte aus: DOLLAR A - Messen der Temperatur wenigstens einer Bremsscheibe (10) mittels eines Sensors (11) an wenigstens einem Ort der wenigstens einen Bremsscheibe (10) oder in der Nähe der wenigstens einen Bremsscheibe, DOLLAR A - Umwandeln von Sensorsignalen, die durch den wenigstens einen Sensor (11) gemessen werden in weiterverarbeitbare Werte, DOLLAR A - Übertragen der Werte oder der Sensorsignale zu einem Empfänger (20), und DOLLAR A - Verarbeiten der Werte oder der Sensorsignale in einer Steuer- und/oder Regeleinheit (21).

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für Brems­ scheiben, insbesondere von Schienenfahrzeugen, mit wenigstens einem zur Temperaturüberwachung dienenden Sensor, der in der Bremsscheibe oder in der Nähe der Bremsscheibe angeordnet ist und dessen Sensorsignale in Bezug zur Temperatur der Brems­ scheibe stehen. Ferner betrifft die Erfindung ein Überwa­ chungsverfahren zur Überwachung der Temperatur von Bremsschei­ ben, insbesondere von Schienenfahrzeugen.

Bei Schienenfahrzeugen und insbesondere bei Nahverkehrszügen steigt bei häufig hintereinander ausgeführten Bremsungen im Haltestellenbetrieb die Temperatur der Bremsscheiben immer weiter an. Bei teilweisem Ausfall der generatorischen Bremse ist deswegen sehr häufig eine Reduzierung der Fahrgeschwindig­ keit vorgeschrieben. Die Temperaturbelastung der Scheiben und das Bremsverhalten hängt stark vom Beladungszustand des Fahr­ zeugs und dem individuellen Fahrstil des jeweiligen Fahrers ab. Derartige Einflußparameter können bei einer generellen Vorschrift zur Einschränkung der Geschwindigkeit bei teilwei­ sem Ausfall von Bremsen oder verringerter Bremsleistung nicht ausreichend berücksichtigt werden. Ein weiteres Problem beim Einsatz derartiger Überwachungseinrichtungen in Schienenfahr­ zeugen sind die im Vergleich zu Straßenfahrzeugen ungleich hö­ heren Stoßbelastungen (bis ca. 100 g), welchen die Einrichtun­ gen ausgesetzt sind. Es ist also nötig, verläßliche Daten zur Verfügung zu stellen, die eine Aussage über die Bremsfähigkeit der Scheibenbremsen bzw. des gesamten Schienenfahrzeugs ermög­ lichen.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Überwa­ chungseinrichtung der vorgenannten Art und ein Überwachungs­ verfahren der vorgenannten Art derart weiterzubilden, daß eine kostengünstige, effektive und verläßliche Temperaturüberwa­ chung der Bremsscheiben der Scheibenbremsen insbesondere von Schienenfahrzeugen ermöglicht wird. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Überwachungseinrichtung und ein Überwachungsverfahren anzugeben, mittels der und mittels dem ein sicherer Betrieb von Schienenfahrzeugen möglich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Pa­ tentansprüche 1 und 15.

Erfindungsgemäß wird eine Überwachungseinrichtung für Brems­ scheiben, insbesondere von Schienenfahrzeugen, mit wenigstens einem zur Temperaturüberwachung dienenden Sensor, der in der Bremsscheibe oder in Nähe der Bremsscheibe angeordnet ist und dessen Sensorsignale in Bezug zur Temperatur der Bremsscheibe stehen dadurch weitergebildet, daß wenigstens ein die Sensor­ signale sendender Sender und wenigstens ein die gesendeten Sensorsignale empfangender Empfänger vorgesehen ist, wobei das Übertragen der Sensorsignale vom Sender zum Empfänger drahtlos ist.

Durch diese erfindungsgemäße Lösung können sehr verläßlich die Temperaturen von Bremsscheiben gemessen und übermittelt wer­ den. Vorzugsweise können auch Daten oder Signale vom Empfänger zum Sender drahtlos übertragen werden. Vorzugsweise ist der Sender auf einer Achse, in der Scheibenbremse und/oder in oder an der Bremsscheibe angeordnet. Durch diese Maßnahme ist es nicht nötig, die die Temperaturwerte enthaltenen elektrischen Signale über eine an einem elektrischen Kontakt schleifenden Vorrichtung an eine Weiterverarbeitungsvorrichtung, wie insbe­ sondere eine Steuer und/oder Regeleinheit, weiterzuleiten. Durch diese Maßnahme wird es also insbesondere vermieden, stark verschleißende Teile zu verwenden. Im Rahmen dieser Er­ findung umfaßt der Begriff Bremsscheibe insbesondere auch Reibscheibe, die insbesondere als Teil eines Rades ausgebildet sein kann, oder Scheibenbremse.

Ferner sind vorzugsweise die Sensoren Thermoelemente oder Infrarotmeßsensoren.

Ferner sind vorzugsweise wenigstens zwei Sensoren je Brems­ scheibe vorgesehen, wodurch eine verläßlichere Messung der Temperatur der Bremsscheibe ermöglicht wird. Bei Verwendung wenigstens zweier Sensoren ist nämlich die Wahrscheinlichkeit, daß beide Sensoren in einem hotspot oder in einem coldspot der Bremsscheibe angeordnet sind, geringer. Wenn vorzugsweise ein Sender für mehrere Sensoren, die einer Bremsscheibe oder meh­ reren Bremsscheiben zugeordnet sind, vorgesehen ist, können weitere Kosten aufgrund weniger Materials bzw. Verwendung we­ niger Sender, vermieden werden.

Wenn vorzugsweise ein einziger Empfänger für eine Achse oder einen gesamten Wagen des Schienenfahrzeugs vorgesehen ist, können die Kosten für derartige Einrichtungen weiter verrin­ gert werden.

Vorzugsweise ist wenigstens ein Signalumwandler, der die Sen­ sorsignale wandelt, in der Nähe eines Senders angeordnet oder mit dem Sender integriert. Aufgrund dieser vorzugsweisen Aus­ führungsform der Erfindung, ist es möglich, beispielsweise bei Verwendung von Thermoelementen als Sensoren die geringe anfal­ lende Spannung zu erhöhen, um so eine verläßlichere drahtlose Übertragung zum Empfänger zu ermöglichen. Vorzugsweise sind die Sensorsignale oder die durch den wenigstens einen Signal­ umwandler gewandelten Sensorsignale mittels einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die mit dem wenigstens einen Empfänger gekoppelt ist, verarbeitbar. Die so verarbeitbaren Signale können dazu dienen, die maximale mögliche Fahrgeschwindigkeit der Züge, die von der Bremsfähigkeit der Scheibenbremsen ab­ hängt, voll auszunutzen. Es können ferner Zwangshaltezeiten vorgesehen sein, die über die Steuer- und/oder Regeleinheit o­ der das Steuerungs- und/oder Regelungssystem optimal beein­ flußt und individuell angepaßt werden können.

Wenn vorzugsweise die Steuer- und/oder Regeleinheit mit dem wenigstens einen Empfänger eine Einheit bildet, wird insbeson­ dere bei der Montage Arbeitszeit gespart.

Vorzugsweise weist der wenigstens eine Sensor eine aktive E­ nergieversorgung auf. Unter aktiver Energieversorgung wird insbesondere die Versorgung mit einer Energiequelle verstan­ den, die eine Primärzelle ist, die üblicherweise als Batterie bezeichnet wird oder beispielsweise eine Sekundärzelle, die üblicherweise als Akkumulator bezeichnet wird. Wenn vorzugs­ weise wenigstens der eine Sensor eine passive Energieversor­ gung aufweist, ist der Wartungsaufwand der Überwachungsein­ richtung geringer. Als passive Energieversorgung wird insbe­ sondere verstanden, daß der Sensor als Energiequelle dient, beispielsweise durch Ausnutzen der von einem Thermoelement kommenden Spannung, wie beispielsweise die Spannung, die über dem Thermoelement bei Raumtemperatur abfällt, wobei dann die restliche Spannung aufgrund erhöhter Temperatur durch vorge­ nommene Bremsungen als Meßwert verwendest werden kann. Ferner kann eine passive Energieversorgung auch drahtlos über ein Ba­ sisgerät bzw. den Empfänger ausgeführt sein, der drahtlos den Sender mit Energie versorgt.

Wenn wenigstens ein Sensor in der Nähe der Bremsscheibe in ei­ ner windabweisenden Vorrichtung angeordnet ist, können verläß­ lichere Temperaturmessungen auch bei Wind insbesondere bei ei­ nem Halt des Schienenfahrzeugs durchgeführt werden. Bei einem Halt des Schienenfahrzeugs wird insbesondere die Konvektion der Wärme nach oben ausgenutzt. Wenn ein Wind vorherrscht, kann die gemessene Temperatur nicht der mittleren Temperatur der Bremsscheiben entsprechen. Durch die bevorzugte Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung, eine windabweisende Vorrichtung, wie insbesondere einen Zylinder vorzusehen, ist eine verläßlichere Temperaturmessung möglich.

Vorzugsweise ist wenigstens ein Sensor in der Bremsscheibe und wenigstens ein Sensor in der Nähe der Bremsscheibe angeordnet. Durch diese bevorzugte Ausführungsform ist eine noch genauere Bestimmung der mittleren Temperatur der Bremsscheibe möglich.

Vorzugsweise ist der Sender in der Bremsscheibe, insbesondere in einem Kühlkanal, angeordnet. Durch diese bevorzugte Ausfüh­ rungsform sind besonders kurze Kabelwege von den Sensoren zu dem Sender möglich. Vorzugsweise ist der Sensor in dem Sender oder dem Gehäuse des Senders integriert.

Vorzugsweise ist der Sender in der Nähe zur Bremsscheibe, ins­ besondere auf der zur Bremsscheibe zugeordneten Achse, ange­ ordnet. Ferner ist der Sender und/oder der Empfänger vorzugs­ weise ein Transponder. Unter Transponder wird im Rahmen dieser Erfindung insbesondere ein Empfangs-Sendegerät verstanden, das nach dem Abfrage-Antwort-System arbeitet. Ein vom Transponder erhaltenes Signal wird geeignet kodiert und wird dann kodiert und selektiv mit möglicherweise gewünschten weiteren Informa­ tionen abgesendet, wobei das Signal von einem weiteren Transponder oder einer diesem nachgeschalteten Vorrichtung o­ der einem Empfänger insbesondere automatisch entschlüsselt und ausgewertet wird.

Erfindungsgemäß weist ein Überwachungsverfahren zur Überwa­ chung der Temperatur von Bremsscheiben, insbesondere von Schienenfahrzeugen, die folgenden Verfahrensschritte auf:

• - Messen der Temperatur wenigstens einer Bremsscheibe (10) mittels eines Sensors (11) an wenigstens einem Ort der wenigstens einen Bremsscheibe (10) oder in der Nähe der wenigstens einen Bremsscheibe,
• - Umwandeln von Sensorsignalen, die durch den wenigs­ tens einen Sensor (11) gemessen werden in weiterver­ arbeitbare Werte,
• - Übertragen der Werte oder der Sensorsignale zu einem Empfänger (20), und
• - Verarbeiten der Werte oder der Sensorsignale in einer Steuer- und/oder Regeleinheit (21).

Hierbei können insbesondere vorzugsweise auch die Verfahrens­ schritte des Umwandelns von Sensorsignalen und des Übertragens der Werte oder der Sensorsignale zu einem Empfänger in zeitli­ cher Reihenfolge vertauscht werden und/oder die Umwandlung durch Multiplikation mit einem Faktor 1 möglich sein. Durch das erfindungsgemäße Überwachungsverfahren ist ein einfaches, effektives und verläßliches Überwachungsverfahren angegeben, mittels dem die Temperaturen von Bremsscheiben und damit die Bestimmung der Bremsfähigkeit der Scheibenbremsen ermöglicht wird.

Vorzugsweise geschieht die Übertragung und/oder die Umwandlung mittels wenigstens eines Transponders.

Ferner vorzugsweise geschieht die Übertragung kodiert oder nacheinander, so daß die jeweiligen Sensorsignale oder weiter­ verarbeitbaren Werte, wobei die Sensorsignale oder die Werte den jeweiligen Sensoren zugeordnet sind, von dem Empfänger und/oder der Steuer- und/oder Regeleinheit zugeordnet werden. Durch diesen vorzugsweisen Verfahrensschritt ist es möglich, die jeweiligen Sensorsignale von anderen Sensorsignalen unter­ scheidbar zu gestalten, so daß die Verarbeitung eindeutig wird. Vorzugsweise werden bei Verwendung mehrerer Sender oder Transponder die Sender oder Transponder von dem Empfänger zeitlich getaktet nacheinander abgefragt.

Vorzugsweise ist ein Verfahren zur Bestimmung des Bremsvermö­ gens eines Schienenfahrzeugs, bei dem eines oder mehrere der vorgenannten Verfahren benutzt wird oder werden, dadurch wei­ tergebildet, daß ein Bremsvermögen des Schienenfahrzeugs aus den Sensorsignalen ermittelt wird, wobei ein Mittelwert der Sensorsignale, insbesondere der Temperatur der jeweiligen ein­ zelnen Bremsscheibe, gebildet wird und anhand der ermittelten Mittelwerte sämtlicher Bremsscheiben des Schienenfahrzeugs das Bremsvermögen durch Addition der Bremsvermögen der jeweiligen Scheibenbremsen, die die Bremsscheiben umfassen, des Schienen­ fahrzeugs ermittelt wird.

Vorzugsweise wird das Bremsvermögen der jeweiligen Scheiben­ bremsen durch einen vorgebbaren Datensatz und ggf. eine Inter­ pretation der Daten des Datensatzes und der jeweils gemessenen Temperatur der Scheibenbremse bestimmt. Der vorgebbare Daten­ satz wird durch den jeweiligen Bremsscheibentyp mit den jewei­ ligen Bremsklötzen vorzugsweise experimentell bestimmt. Hier­ bei ergibt sich insbesondere vorzugsweise eine Funktion des Bremsvermögens in Abhängigkeit der Temperatur. Diese Funktion, die insbesondere durch Interpolation von gemessenen Werten sich ergeben kann, wird vorzugsweise zur Bestimmung des Brems­ vermögens der Scheibenbremsen und damit des Schienenfahrzeugs genutzt.

Vorzugsweise wird die dem ermittelten Bremsvermögen zugeordne­ te Höchstgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs eingestellt und/oder Haltezeiten des Schienenfahrzeugs vorgegeben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemei­ nen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische und zum Teil dreidimensionale Dar­ stellung einer erfindungsgemäßen Überwa­ chungseinrichtung für Bremsscheiben,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Teils einer Scheiben­ bremse,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines Teils einer Scheiben­ bremse, und

Fig. 4 eine weitere Schnittdarstellung eines Teils einer Scheibenbremse.

In den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder entspre­ chende Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, so daß auf eine erneute Vorstellung verzichtet wird und lediglich die Abweichungen der in diesen Figuren dargestellten Ausführungs­ beispiele gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert werden.

Fig. 1 zeigt schematisch zum Teil eine dreidimensionale Dar­ stellung einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Eine Bremsscheibe 10 ist an einer Achse 13 angeordnet. Die Achse 13 weist eine Drehachse 15 auf. Vier Thermoelemente 11 sind radial verteilt auf der Bremsscheibe angeordnet. Über ein Kabel 14 wird die Thermospannung zu einem Transponder 12 ge­ leitet. Die Kabel 14 sind in der Fig. 1 einpolig dargestellt. Diese sind allerdings bei Verwendung von Thermoelementen als Sensoren tatsächlich zweiadrig. Zur besseren Darstellung wurde allerdings nur eine Ader in die Fig. 1 aufgenommen. Das Kabel 14 eines der dargestellten Thermoelemente 11 ist nicht bis zum Transponder 12 dargestellt, so daß nur drei Kabel der an und für sich vier zweiadrigen Kabel dargestellt sind.

Die in dem Transponder 12 verarbeiteten Thermospannungen, wie beispielsweise in eine höhere Spannung konvertierte Spannun­ gen, werden von dem Transponder zu einem Empfänger 20 gesen­ det. Der Empfänger 20 ist über Kabel mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit verbunden. Die Temperatursensoren 11 sitzen in diesem Ausführungsbeispiel direkt in der Bremsschei­ be oder auf der Bremsscheibe und stehen in Verbindung mit dem Transponder 12, der auf der Achse angeordnet ist. Das Tempera­ turüberwachungssystem besteht also in diesem Ausführungsbei­ spiel aus einem Transponder, der aktiv oder passiv betrieben werden kann, vier Temperatursensoren 11, einer Empfänger­ station bzw. einem Basisgerät 20 und einer Steuer- und/oder Regeleinheit. Transponder und Temperatursensor können eine Einheit, insbesondere in Art eines integrierten Aufbaus, bil­ den, oder wie in Fig. 1 dargestellt, getrennt aufgebaut sein. Die Transponder können aktive Transponder sein, d. h. mit einer eigenen Energiequelle, wie z. B. einem Akkumulator oder einer Batterie oder passive Transponder sein, die mit Energie draht­ los vom Basisgerät oder dem Empfänger 20 versorgt werden. Der oder die Transponder übertragen das Temperatursignal mittels Telemetrie an die Empfangsstation. Mehrere Transponder werden dabei von einer Empfangsstation zeitlich getaktet nacheinander abgefragt. Die aufgenommenen Daten werden mittels des Drahtes an die Steuereinheit weitergeleitet und dort zur Schienenfahr­ zeugbeeinflussung weiterverarbeitet.

In einer nicht in einer Figur dargestellten bevorzugten Aus­ führungsform sind ein oder mehrere integrierte Transponder, d. h. Transponder, in denen ein Temperatursensor integriert ist, in der Bremsscheibe, beispielsweise im Kühlkanal, ange­ ordnet. Diese senden die Signale beispielsweise kodiert an den Empfänger oder getaktet nacheinander.

In Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung eines Teils einer Schei­ benbremse dargestellt. Die Bremsscheibe 10 weist Hohlräume 18 auf, die zur Kühlung der Bremsscheibe 10 dienen. Abwärme 19, die durch einen Pfeil dargestellt ist, strömt aufgrund der Konvektion insbesondere im Stand des Schienenfahrzeugs nach o­ ben und trifft dort auf ein Thermoelement 11, das direkt an einem Transponder 12 angebracht ist. Die Einheit Transponder 12 mit Thermoelement 11 ist in einem Rohr 17 angeordnet, um zu verhindern, daß Winde die gemessene Temperatur beeinflussen. Der Transponder 12 ist selbst wieder an einem Träger 16 befes­ tigt.

Die Bremsscheibe 10 ist über eine Schraube 22 mittels eines Klemmrings 23 an die Nabe 24 auf dem Achssitz 25, angebracht. Es können auch mehrere Thermoelemente 11 und/oder Transponder 12 in der Nähe der Bremsscheibe 10 angeordnet sein und zwar mit einem gewissen Winkel, der von dem Winkel aus der Fig. 2 abweicht, um einen genaueren Mittelwert der Temperatur der Bremsscheibe zu erhalten. Ferner kann als Temperatursensor 11 auch ein Infrarotsensor oder ähnliche bekannte Temperatursen­ soren Verwendung finden. Die Bremsleistung einer Scheiben­ bremse hängt stark von der Temperatur der Bremsscheibe ab. Durch die Erfindung ist es möglich, an einer rotierenden Bremsscheibe verläßliche Temperaturen zu messen. Für die Be­ stimmung der Bremsleistung ist die mittlere Bremsscheibentem­ peratur wichtig. Hierzu wird ein Mittelwert über eine oder mehrere Meßstellen ermittelt. Die Erfindung eignet sich insbe­ sondere für Schienenfahrzeuge, die beispielsweise 20 oder mehr Bremsscheiben aufweisen, bei der dann beispielsweise 20 oder mehr Sender verwendet werden und ein einziger Empfänger. Hier­ bei können sehr viele Meter Kabel eingespart werden und die Montage selbst wird deutlich weniger aufwendig.

Wird die Bremsleistung sämtlicher Scheibenbremsen und somit eine angemessene Höchstgeschwindigkeit bestimmt und entspre­ chend begrenzt, kann ein vorgeschriebener Bremsweg noch ein­ gehalten werden und ggf. vorzusehende Haltezeiten werden durch Bestimmung des Bremsvermögens des Schienenfahrzeugs aus den Temperaturen der Bremsscheiben ermöglicht. Hierbei wird insbe­ sondere ein Mittelwert der Temperaturen der jeweiligen einzel­ nen Bremsscheiben gebildet und anhand der ermittelten Mittel­ werte sämtlicher Bremsscheiben des Schienenfahrzeugs das Bremsvermögen durch Addition der Bremsvermögen der jeweiligen Scheibenbremsen, die die Bremsscheiben umfassen, ermittelt.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt eines Teils einer Scheibenbremse. An der Bremsscheibe 10 ist von innen ein Thermoelement 11 an­ gebracht. Vom Thermoelement 11 führen Kabel 14 zu einem Transponder 12. Der Transponder sitzt auf der Scheibennabe und rotiert mit der Rotation der Bremsscheibe bzw. der Scheibenna­ be. Alternativ zur Bremsscheibe könnte es sich hierbei auch um eine Reibscheibe 30 handeln, die ein Teil eines Rades eines Schienenfahrzeuges sein kann.

Die Temperatur wird in diesem Ausführungsbeispiel als Massen­ temperatur der Bremsscheibe 10 bzw. der Reibscheibe 30 gemes­ sen. Die Temperatur an der Reibfläche 35 oder die Bremsschei­ benflächentemperatur, also die Temperatur, die an der Kontakt­ fläche der Bremsscheibe bzw. Reibscheibe zu einem Bremsklotz oder dergleichen existiert, kann nämlich durch hot spot- Bildung gestreut werden. Die Massentemperatur mittelt über die zonal unterschiedlichen Temperaturen.

Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung eines weiteren Ausfüh­ rungsbeispieles der Erfindung. In Fig. 9 ist eine Reibscheibe 30 dargestellt. Die Reibfläche 35 der Reibscheibe oder Brems­ scheibe wird durch Bremswirkung erhitzt. In Fig. 4 wird die Temperatur der Kühlluft gemessen, die durch Pfeile dargestellt sind, die die Abwärme 19 darstellen sollen. Das Thermoelement 11 sitzt in einem Schutzrohr 17, das gegen Seitenwind schützt, und erfaßt die Lufttemperatur, die durch freie Konvektion im Stand an einer Haltestelle in einem bestimmten Verhältnis zur Scheibentemperatur steht.

Es ist auch möglich, die Kühllufttemperatur während der Fahrt zu messen. Diese steht bei entsprechenden Brems­ scheibenkonstruktionen in einem bestimmten Verhältnis zur Reibringmassentemperatur und ist dann im wesentlichen drehzah­ lunabhängig.

Bezugszeichenliste

10

Bremsscheibe

11

Thermoelement

12

Transponder

13

Achse

14

Kabel

15

Drehachse

16

Träger

17

Rohr

18

Hohlraum

19

Abwärme

20

Empfänger

21

Steuer- und/oder Regeleinheit

22

Schraube

23

Klemmring

24

Nabe

25

Achssitz

30

Reibscheibe

35

Reibfläche der Reibscheibe

Claims (20)

1. Überwachungseinrichtung für Bremsscheiben (10), insbesonde­ re von Schienenfahrzeugen, mit wenigstens einem zur Tempera­ turüberwachung dienenden Sensor (11), der in der Bremsscheibe (10) oder in der Nähe der Bremsscheibe (10) angeordnet ist und dessen Sensorsignale in Bezug zur Temperatur der Bremsscheibe (10) stehen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein die Sensorsignale sendender Sender (12) vorgesehen ist, und we­ nigstens ein die gesendeten Sensorsignale empfangender Empfän­ ger (20) vorgesehen ist, wobei das Übertragen der Sensorsigna­ le vom Sender (12) zum Empfänger (20) drahtlos ist.

2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens zwei Sensoren (11) je Bremsscheibe (10) vorgesehen sind.

3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sender (12) für mehrere Sensoren (11), die einer Bremsscheibe (10) oder mehreren Bremsscheiben (10) zugeordnet sind, vorgesehen ist.

4. Überwachungseinrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Emp­ fänger (20) für eine Achse (13) oder einen gesamten Wagen des Schienenfahrzeugs vorgesehen ist.

5. Überwachungseinrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Signalumwandler (12), der die Sensorsignale wandelt, in der Nähe eines Senders (12) angeordnet ist oder mit dem Sender (12) integriert ist.

6. Überwachungseinrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorsignale oder die durch den wenigstens einen Signalumwandler (12) ge­ wandelten Sensorsignale mittels einer Steuer- und/oder Regel­ einheit (21), die mit dem wenigstens einen Empfänger (20) ge­ koppelt ist, verarbeitbar sind.

7. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuer- und/oder Regeleinheit (21) mit dem wenigstens einem Empfänger (20) eine Einheit bildet.

8. Überwachungseinrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sender (11) eine aktive Energieversorgung aufweist.

9. Überwachungseinrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sender (11) eine passive Energieversorgung aufweist.

10. Überwachungseinrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sensor (11) in der Nähe der Bremsscheibe (10) in einer windab­ weisenden Vorrichtung angeordnet ist.

11. Überwachungseinrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sensor (11) in der Bremsscheibe (10) und wenigstens ein Sensor (11) in der Nähe der Bremsscheibe (10) angeordnet ist.

12. Überwachungseinrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (12) in der Bremsscheibe (10), insbesondere in einem Kühlkanal (18), angeordnet ist.

13. Überwachungseinrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (12) in der Nähe zur Bremsscheibe (10), insbesondere auf der zur Bremsscheibe zugeordneten Achse (13), angeordnet ist.

14. Überwachungseinrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (12) und/oder der Empfänger (20) ein Transponder ist.

15. Überwachungsverfahren zur Überwachung der Temperatur von Bremsscheiben (10), insbesondere von Schienenfahrzeugen mit den folgenden Verfahrensschritten:

• - Messen der Temperatur wenigstens einer Bremsscheibe (10) mittels eines Sensors (11) an wenigstens einem Ort der wenigstens einen Bremsscheibe (10) oder in der Nähe der wenigstens einen Bremsscheibe,
• - Umwandeln von Sensorsignalen, die durch den wenigs­ tens einen Sensor (11) gemessen werden in weiterver­ arbeitbare Werte,
• - Übertragen der Werte oder der Sensorsignale zu einem Empfänger (20), und
• - Verarbeiten der Werte oder der Sensorsignale in einer Steuer- und/oder Regeleinheit (21).

16. Überwachungsverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Übertragung und/oder die Umwandlung mittels wenigstens eines Transponders (12) geschieht.

17. Überwachungsverfahren nach Anspruch 15 und/oder 16, da­ durch gekennzeichnet, daß die Übertragung kodiert oder nach­ einander geschieht, so daß die jeweiligen Sensorsignale oder weiterverarbeitbaren Werte, wobei die Sensorsignale oder die Werte den jeweiligen Sensoren zugeordnet sind, von dem Empfän­ ger (20) und/oder der Steuer- und/oder Regeleinheit (21) zuge­ ordnet werden.

18. Verfahren zur Bestimmung des Bremsvermögens eines Schie­ nenfahrzeugs, bei dem eines oder mehrere der Verfahren der An­ sprüche 14 bis 16 benutzt wird oder werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Bremsvermögen des Schienenfahrzeugs aus den Sensorsignalen ermittelt wird, wobei ein Mittelwert der Sen­ sorsignale, insbesondere der Temperatur der jeweiligen einzel­ nen Bremsscheibe (10) gebildet wird und anhand der ermittelten Mittelwerte sämtlicher Bremsscheiben (10) des Schienen­ fahrzeugs das Bremsvermögen durch Addition der Bremsvermögen der jeweiligen Scheibenbremsen, die die Bremsscheiben (10) um­ fassen, des Schienenfahrzeugs ermittelt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsvermögen der jeweiligen Scheibenbremsen durch einen vorgebbaren Datensatz und ggf. eine Interpolation der Daten des Datensatzes und der jeweils gemessenen Temperatur der Scheibenbremse bestimmt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 18 und/oder 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dem ermittelten Bremsvermögen zugeordnete Höchstgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs eingestellt wird.