DE102012217708A1

DE102012217708A1 - Vorrichtung für ein Schienenfahrzeug

Info

Publication number: DE102012217708A1
Application number: DE201210217708
Authority: DE
Inventors: Manfred Wiesand; Michael Harrer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-04-03
Also published as: WO2014048720A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (48; 48') für ein Schienenfahrzeug (1), bei der ein elektronisches Steuergerät (SG.1) und ein elektronisches Überwachungsgerät (ÜG.1) zu einer baulichen Einheit zusammengefasst sind, die ein kombiniertes Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.1) bildet, wobei ein erster Drehgeschwindigkeitssensor (57), der ein erstes Drehgeschwindigkeitssignal (n.1.1) an das eine elektronische Steuergerät (SG.1) ausgibt, und ein erster Temperatursensor (73), der ein erstes Temperatursignal (T.1a.1) an das eine elektronische Überwachungsgerät (ÜG.1) ausgibt, an einem ersten Radsatzlager (20) eines Radsatzes (8) eines Drehgestells (5) angeordnet sind und wobei ein erster Beschleunigungssensor (49; 49') ein erstes Beschleunigungssignal a'y.1.1) an das eine elektronische Überwachungsgerät (ÜG.1) ausgibt. Um diese Vorrichtung hinsichtlich der Erkennung von instabilem Lauf des Schienenfahrzeugs zu verbessern ist vorgesehen, dass der erste Beschleunigungssensor (49; 49') derart an einem Drehgestellrahmen (16) des einen Drehgestells (5) angeordnet ist, dass seine Detektionsrichtung in Querrichtung (y) des Schienenfahrzeugs (1) verläuft. Die Erfindung betrifft auch ein Schienenfahrzeug (1) mit einer derartigen Vorrichtung (48; 48').

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Schienenfahrzeug, die eine Steuereinrichtung mit einem elektronischen Steuergerät und einem ersten Drehgeschwindigkeitssensor und eine Überwachungseinrichtung mit einem elektronischen Überwachungsgerät, einem ersten Temperatursensor und einem ersten Beschleunigungssensor aufweist, wobei das eine elektronischen Steuergerät und das eine elektronische Überwachungsgerät zu einer baulichen Einheit zusammengefasst sind, die ein kombiniertes Steuer- und Überwachungsgerät bildet, und bei der das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät zumindest einem Drehgestell des Schienenfahrzeugs zugeordnet ist, wobei der erste Drehgeschwindigkeitssensor an einem ersten Radsatzlager eines Radsatzes des einen Drehgestells angeordnet ist und ein erstes Drehgeschwindigkeitssignal an das eine elektronische Steuergerät ausgibt, wobei der erste Temperatursensor an dem ersten Radsatzlager angeordnet ist und ein erstes Temperatursignal an das eine elektronische Überwachungsgerät ausgibt und wobei der erste Beschleunigungssensor ein erstes Beschleunigungssignal an das eine elektronische Überwachungsgerät ausgibt.
Eine derartige gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 2 050 639 B1 bekannt. Hier findet sich bereits der Hinweis, dass heutzutage im Schienenfahrzeugverkehr Fahrwerksüberwachungseinrichtungen immer mehr an Bedeutung gewinnen und dass diese aus Sicherheitsgründen in Richtlinien genormt werden. Des Weiteren findet sich hier der Hinweis, dass beispielsweise die technische Spezifikation für die Interoperabilität (TSI) vom Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaft für Hochgeschwindigkeitszüge an Board Systeme zur Erkennung von instabilem Lauf bzw. von defekten Dämpfern fordert. Bei der bekannten Einrichtung ist der Beschleunigungssensor gemeinsam mit dem Temperatursensor und dem Drehgeschwindigkeitssensor als ein Kombinationssensor ausgebildet und am Radsatzlager befestigt.
Ausgehend von der bekannten Vorrichtung ( EP 2 050 639 B1 ) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Vorrichtung hinsichtlich der Erkennung von instabilem Lauf des Schienenfahrzeugs bzw. von defekten Dämpfern, insbesondere von defekten Schlingerdämpfern, die zur Optimierung des Sinusverlaufs des Drehgestells in üblicher Weise zwischen dem Drehgestellrahmen und dem Wagenkasten angebaut sind, weiter zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst, bei der der erste Beschleunigungssensor derart an einem Drehgestellrahmen des einen Drehgestells angeordnet ist, dass seine Detektionsrichtung in Querrichtung des Schienenfahrzeugs verläuft.
Der besondere Vorteil der neuen Vorrichtung besteht darin, dass mit vergleichbar geringem gerätetechnischen Aufwand und gemeinsamer Nutzung von Systemkomponenten die Analyse der Laufstabilität, insbesondere hinsichtlich der Schlingerbewegung (des Sinusverlaufs) des Drehgestells, genauer und einfacher erfolgen kann. Während nämlich bei der aus der Druckschrift EP 2 050 639 B1 bekannten Vorrichtung zur Analyse der Laufstabilität bei der Auswertung des an den Radsatzlagern gemessenen Beschleunigungssignale störende Einflüsse, insbesondere der Einfluss einer zwischen dem Drehgestellrahmen und den Radsatzlagern angeordneten Primärfederung berücksichtigt werden müssen, ist dies bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht erforderlich, da hier der Beschleunigungssensor direkt am Drehgestellrahmen angeordnet ist, an dem auch die zu überwachenden Schlingendämpfer abgestützt sind.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 angegeben.
So wird es insbesondere als vorteilhaft angesehen, wenn die Steuereinrichtung ein weiteres elektronisches Steuergerät und einen zweiten Drehgeschwindigkeitssensor und die Überwachungseinrichtung ein weiteres elektronisches Überwachungsgerät, einen zweiten Temperatursensor und einen zweiten Beschleunigungssensor aufweist, wobei das weitere elektronischen Steuergerät mit dem weiteren elektronischen Überwachungsgerät zu einer weiteren baulichen Einheit zusammengefasst sind, die ein weiteres kombiniertes Steuer- und Überwachungsgerät bildet, und wenn das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät zumindest dem einen Drehgestell des Schienenfahrzeugs zugeordnet ist, wobei der zweite Drehgeschwindigkeitssensor an einem zweiten Radsatzlager eines zweiten Radsatzes des einen Drehgestells angeordnet ist und ein zweites Drehgeschwindigkeitssignal an das weitere elektronische Steuergerät ausgibt, wobei der zweite Temperatursensor an dem zweiten Radsatzlager angeordnet ist und ein zweites Temperatursignal an das weitere elektronische Überwachungsgerät ausgibt und wobei der zweite Beschleunigungssensor an dem einen Drehgestellrahmen derart angeordnet ist, dass seine Detektionsrichtung in Querrichtung des Schienenfahrzeugs verläuft, wobei der zweite Beschleunigungssensor ein zweites Beschleunigungssignal an das weitere elektronische Überwachungsgerät ausgibt.
Bei einer derartigen Gestaltung sind also sowohl die Sensorik als auch die elektronischen Geräte redundant ausgebildet, so dass die Vorrichtung besonders sicher ist.
Noch sicherer ist die Vorrichtung wenn das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät einem weiteren Drehgestell des Schienenfahrzeugs zugeordnet ist, wobei ein weiterer erster Drehgeschwindigkeitssensor an einem ersten Radsatzlager eines ersten Radsatzes des weiteren Drehgestells angeordnet ist und ein weiteres erstes Drehgeschwindigkeitssignal an das eine elektronische Steuergerät ausgibt, wobei ein weiterer erster Temperatursensor an dem ersten Radsatzlager des weiteren Drehgestells angeordnet ist und ein weiteres erstes Temperatursignal an das eine elektronische Überwachungsgerät ausgibt und wobei ein weiterer erster Beschleunigungssensor derart an einem Drehgestellrahmen des weiteren Drehgestells angeordnet ist, dass seine Detektionsrichtung in Querrichtung des Schienenfahrzeugs verläuft, wobei der weitere erste Beschleunigungssensor ein weiteres erstes Beschleunigungssignal an das eine elektronische Überwachungsgerät ausgibt.
Die Vorrichtung ist auch noch sicherer, wenn das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät dem weiteren Drehgestell des Schienenfahrzeugs zugeordnet ist, wobei ein weiterer zweiter Drehgeschwindigkeitssensor an einem zweiten Radsatzlager eines zweiten Radsatzes des weiteren Drehgestells angeordnet ist und ein weiteres zweites Drehgeschwindigkeitssignal an das weitere elektronische Steuergerät ausgibt, wobei ein weiterer zweiter Temperatursensor an dem zweiten Radsatzlager des weiteren Drehgestells angeordnet ist und ein weiteres zweites Temperatursignal an das weitere elektronische Überwachungsgerät ausgibt und wobei ein weiterer zweiter Beschleunigungssensor derart an einem Drehgestellrahmen des weiteren Drehgestells angeordnet ist, dass seine Detektionsrichtung in Querrichtung des Schienenfahrzeugs verläuft, wobei der weitere zweite Beschleunigungssensor und ein weiteres zweites Beschleunigungssignal an das weitere elektronische Überwachungsgerät ausgibt.
Denn dadurch, dass die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte und die beiden Drehgestelle jeweils einander zugeordnet sind, kann unter besonderer Reduktion des gerätetechnischen Aufwandes Redundanz und damit eine hohe Sicherheit gewährleistet werden.
Hinsichtlich einer besonders hohen Sicherheit wird es ferner als vorteilhaft angesehen, wenn die beiden kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte über einen Gerätebus verbunden sind, wobei das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät die ersten Signale und/oder die weiteren ersten Signale über den Gerätebus an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte übermittelt und/oder wobei das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät die zweiten Signale und/oder die weiteren zweiten Signale über den Gerätebus an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte übermittelt.
Hinsichtlich einer besonders genauen Überwachung der Schlingerbewegungen (des Sinuslaufes) des Drehgestells und damit hinsichtlich der Überwachung der Schlingerdämpfer, die zur Optimierung des Sinuslauf des Drehgestells zwischen dem Drehgestellrahmen und dem Wagenkasten angebaut sind, wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die ersten Beschleunigungssensoren jeweils an einem sich in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs erstreckenden ersten Langträger des jeweiligen Drehgestellrahmen, insbesondere an einem der Außenseite des ersten Rades des jeweiligen Drehgestells gegenüberliegenden Endabschnitt dieses ersten Langträgers, angeordnet.
Und entsprechend wird es auch als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die zweiten Beschleunigungssensoren jeweils an einem sich in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs erstreckenden zweiten Langträger des jeweiligen Drehgestellrahmen, insbesondere an einem zweiten Endabschnitt dieses zweiten Langträgers, der dem ersten Endabschnitt des ersten Langträgers bezogen auf die Mittelachse des Drehgestellrahmens diagonal gegenüber liegt, angeordnet sind.
Ferner wird es hinsichtlich der Reduzierung des Verkabelungsaufwandes als vorteilhaft angesehen, wenn der erste Drehgeschwindigkeitssensor mittels einer erste Drehgeschwindigkeitssignalleitung, der erste Temperatursensor mittels einer ersten Temperatursignalleitung und der erste Beschleunigungssensor mittels einer ersten Beschleunigungssignalleitung an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät angeschlossen sind, wobei im Zuge der drei ersten Signalleitungen ein erster Klemmkasten angeordnet ist. Somit können zumindest die drei ersten Signalleitungen gemeinsam als ein erster Kabelstrang vom ersten Klemmkasten bis zu dem einen kombinierten Steuer- und Überwachungsgerät verlegt sein.
Und entsprechend wird auch als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der zweite Drehgeschwindigkeitssensor mittels einer zweiten Drehgeschwindigkeitssignalleitung, der zweite Temperatursensor mittels einer zweiten Temperatursignalleitung und der zweite Beschleunigungssensor mittels zweiten Beschleunigungssignalleitung an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät angeschlossen sind, wobei im Zuge der drei zweiten Signalleitungen ein zweiter Klemmkasten angeordnet ist. Somit können auch zumindest die drei zweiten Signalleitungen gemeinsam als ein zweiter Kabelstrang vom zweiten Klemmkasten bis zu dem weiteren kombinierten Steuer- und Überwachungsgerät verlegt sein.
Zur Verbesserung des Schutzes der Beschleunigungssensoren, beispielsweise vor Steinschlag, ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass der erste Klemmkasten an dem ersten Langträger befestigt ist, wobei der erste Beschleunigungssensor in dem ersten Klemmkasten angeordnet ist und/oder dass der zweite Klemmkasten an dem zweiten Langträger befestigt ist, wobei der zweite Beschleunigungssensor in dem zweiten Klemmkasten angeordnet ist.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Schienenfahrzeug mit zumindest einem Wagen, bei dem der zumindest eine Wagen eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand der 1 bis 9 näher erläutert. Dabei zeigen die
1 ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug mit Wagen, die jeweils zwei Drehgestelle, einen von den zwei Drehgestellen getragenen Wagenkasten sowie eine erfindungsgemäße Vorrichtung aufweisen,
2 eine schematische Darstellung eines Wagens aus 1 mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die
3 einen ersten Ausschnitt aus 2, der die Funktion einer Steuereinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher zeigt, die
4 einen zweiten Ausschnitt aus 2, der eine erste Überwachungsfunktion in Form einer Rollüberwachung einer Überwachungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher zeigt, die
5 einen dritten Ausschnitt aus 2, der einen ersten Teil einer zweiten Überwachungsfunktion in Form einer Heißläuferüberwachungsfunktion der Überwachungseinrichtung näher zeigt, die
6 einen vierten Ausschnitt aus 2, der einen zweiten Teil der Heißläuferüberwachungsfunktion zeigt, die
7 einen fünften Ausschnitt aus 2, der eine dritte Überwachungsfunktion in Form einer Laufstabilitätsüberwachung der Überwachungseinrichtung näher zeigt, die
8 eine gegenüber der 7 modifizierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und die
9 einen sechsten Ausschnitt aus 2, der eine Diagnosefunktion einer Diagnoseeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher zeigt.
Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug 1 mit mehreren Wagen 2, 3, 4. Jeder Wagen weist ein aus zwei Drehgestellen 5, 6 gebildetes Fahrwerk und einen Wagenkasten 7 auf. Die Drehgestelle 5 und 6 weisen jeweils zwei Radsätze 8, 9 bzw. 10, 11 auf, die über eine Primärfederung 12, 13 bzw. 14, 15 an einem Drehgestellrahmen 16 bzw. 17 befestigt sind. Der Wagenkasten 7 ist über eine Sekundärfederung 18, 19 von den Drehgestellrahmen 16, 17 getragen.
Jeder der Radsätze 8, 9, 10, 11 weist eine über zwei Radsatzlager 20 und 21, 22 und 23, 24 und 25, 26 und 27 drehbar gelagerte Welle 28, 29, 30, 31 auf, an der zwei Räder 32 und 33, 34 und 35, 36 und 37, 38 und 39 und zwei Bremsscheiben 40 und 41, 42 und 43, 44 und 45, 46 und 47 befestigt sind (vgl. auch 2).
Jeder der Wagen 2, 3, 4 ist mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 48 ausgestattet.
Jede der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 48 umfasst zwei kombinierte elektronische Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 und zwei elektronische Diagnosegeräte DG.1, DG.2.
Gemäß 2 umfasst jede der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 48 weiterhin vier Beschleunigungssensoren 49 bis 52 zur Fahrwerksüberwachung, die gemäß 7 über Beschleunigungssignalleitungen 53 bis 56 an elektronische Laufstabilitätsüberwachungen LSÜ.1, LSÜ.2 der kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 Beschleunigungssignale a_y.Ü1.1, a_y.Ü2.1, a_y.Ü1.2, a_y.Ü2.2 zur Fahrwerksüberwachung ausgeben.
Ferner umfasst jede der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 48 acht Drehzahlsensoren 57 bis 64, die gemäß 4 über Drehzahlsignalleitungen 65 bis 72 an elektronische Rollüberwachungen RÜ.1, RÜ.2 der kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 Drehzahlsignale n.1.1, n.2.1, n.3.1, n.4.1, n.1.2, n.2.2, n.3.2, n.4.2 zur Fahrwerksüberwachung ausgeben. Da aus den Drehzahlen jedoch Drehgeschwindigkeiten berechnet werden, sind im Weiteren die Drehzahlsensoren 57 bis 64 als Drehgeschwindigkeitssensoren, die Drehzahlsignalleitungen 65 bis 72 als Drehgeschwindigkeitssignalleitungen und die Drehzahlsignale als Drehgeschwindigkeitssignale bezeichnet.
Außerdem umfasst jede der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 48 sechzehn Temperatursensoren 73 bis 88 zur Fahrwerksüberwachung, die gemäß den 5 und 6 über Temperatursignalleitungen 89 bis 104 an elektronische Heißläuferüberwachungen HLÜ.1, HLÜ.2 der kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 Temperatursignale T.1a.1, T.2a.1, T.3a.1, T.4a.1, T.1a.2, T.2a.2, T.3a.3, T.4a.2, T.1b.1, T.2b.1, T.3b.1, T.4b.1, T.1b.2, T.2b.2, T.3b.3, T.4b.2 zur Fahrwerksüberwachung ausgeben.
Zusätzlich umfasst jede der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 48 vierundzwanzig Beschleunigungssensoren 105 bis 128 zur Fahrwerksdiagnose, die gemäß 9 über Beschleunigungssignalleitungen 129 bis 152 an die Diagnosegeräte DG.1, Dg.2 Beschleunigungssignale a_x.D1.1, a_x.D2.1, a_x.D3.1, a_x.D4.1, a_x.D5.1, a_x.D6.1, a_x.D7.1, a_x.D8.1, a_x.D9.1, a_x.D10.1, a_z.D11.1, a_z.D12.1, a_x.D1.2, a_x.D2.2, a_x.D3.2, a_x.D4.2, a_x.D5.2, a_x.D6.2, a_x.D7.2, a_x.D8.2, a_x.D9.2, a_x.D10.2, a_z.D11.2, a_z.D12.2 zur Fahrwerksdiagnose ausgeben.
Dabei sind die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 48 eines Wagens im Wagenkasten 7 angeordnet. Die Sensoren 49 bis 52, 57 bis 64, 73 bis 88 und 105 bis 128 hingegen sind auf die Drehgestelle 5, 6 des jeweiligen Wagens verteilt. Im Zuge der Signalleitungen 53 bis 56, 65 bis 72, 89 bis 104 und 129 bis 152, die die Sensoren der Drehgestelle mit den kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräten der Wagenkästen verbinden, sind Steckverbindungen 153, 154, 155, 156 vorgesehen. Die Steckverbindungen 153, 154, 155, 156 bestehen aus wagenkastenseitigen Steckverbindern und zugeordneten drehgestellseitigen Steckverbindern.
Bei jedem der Drehgestelle 5 bzw. 6 umfasst der Drehgestellrahmen 16 bzw. 17 zwei Langträger 157, 158 bzw. 159, 160, die sich in Längsrichtung (Fahrtrichtung) x des Schienenfahrzeugs 1 erstrecken und zumindest einen Querträger 161 bzw. 162 der sich in Querrichtung y des Schienenfahrzeugs 1 erstreckt.
Bei jeder der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 48 umfasst das eine SG/ÜG.1 der kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte ein elektronisches Steuergerät SG.1 in Form eines Bremssteuergerätes und ein elektronisches Überwachungsgerät ÜG.1, wobei das elektronische Steuergerät SG.1 und das elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 zu einer baulichen Einheit zusammengefasst sind.
Das elektronische Steuergerät SG.1 umfasst neben einer elektronischen Bremssteuerung BS.1 auch eine elektronische Gleitschutzsteuerung GS.1. Das elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 umfasst eine RÜ.1 der elektronischen Rollüberwachungen, eine HLÜ.1 der elektronischen Heißläuferüberwachungen und eine LSÜ.1 der elektronischen Laufstabilitätsüberwachungen.
Die eine elektronische Gleitschutzsteuerung GS.1 und die eine elektronische Rollüberwachung RÜ.1 sind außerdem zu einer elektronischen Einheit kombiniert, so dass die Drehgeschwindigkeitssignale auch von der elektronischen Gleitschutzsteuerung GS.1 verarbeitet werden. Über diese elektronische Einheit gelangen die Drehgeschwindigkeitssignale auch zur Bremssteuerung BS.1.
Daneben umfasst das weitere SG/ÜG.2 der kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte bei jeder der erfindungsgemäßen Vorrichtungen 48 ein weiteres elektronisches Steuergerät SG.2 in Form eines Bremssteuergerätes und ein weiteres elektronisches Überwachungsgerät ÜG.2, wobei das weitere elektronische Steuergerät SG.2 und das weitere elektronische Überwachungsgerät ÜG.2 zu einer weiteren baulichen Einheit zusammengefasst sind.
Das weitere elektronische Steuergerät SG.2 umfasst eine weitere elektronische Bremssteuerung BS.2. Das weitere elektronische Überwachungsgerät ÜG.2 umfasst eine weitere RÜ.2 der elektronischen Rollüberwachungen, eine weitere HLÜ.2 der elektronischen Heißläuferüberwachungen und eine weitere LSÜ.2 der elektronischen Laufstabilitätsüberwachungen.
Hier gelangen die Drehgeschwindigkeitssignale über die weitere elektronische Rollüberwachung RÜ.2 zu der weiteren elektronischen Bremssteuerung BS.2.
Das weitere kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.2 kann aber auch so wie das eine kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1 ausgebildet sein – also auch eine elektronische Gleitschutzsteuerung aufweisen.
Die Steuergeräte SG.1 und SG.2, die Drehgeschwindigkeitssensoren 57 bis 64 und die Drehgeschwindigkeitssignalleitungen 65 bis 72 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 48 eines Wagens bilden zusammen eine Steuereinrichtung SE zur Steuerung einer Bremseinrichtung BE des jeweiligen Wagen.
Dabei steuert die Bremssteuerung BS.1 über Bremssteuersignalleitungen 163 bis 166 Bremssteuersignale bs.1.1, bs.2.1, bs.3.1, bs.4.1 an Ventilvorrichtungen 167 bis 170 der Bremseinrichtung BE aus. An diese Ventilvorrichtungen 167 bis 170 sind über Versorgungsleitungen 171 bis 174 hier nicht gezeigte pneumatische Versorgungseinrichtungen angeschlossen.
Weiterhin steuert die Gleitschutzsteuerung GS.1 über Gleitschutzsignalleitungen 175 bis 178 Gleitschutzsteuersignale gs.1.1 gs.2.1, gs.3.1, gs.4.1 an die Ventilvorrichtungen 167 bis 170 aus.
Die Ventilvorrichtungen 167 bis 170 regeln anhand der Bremssteuer- und Gleitschutzsignale den Druck in Bremszylindern 179 bis 186 der Bremseinrichtung BE, mittels derer bei einer Bremsanforderung mit Bremsbelägen versehene Bremsbacken in Reibschluss mit den Bremsscheiben 40 bis 47 gelangen. Hierzu sind die Bremszylinder 179 bis 186 über pneumatische Leitungen 187 bis 194 mit den Ventilvorrichtungen 167 bis 170 verbunden.
Außerdem kann die weitere Bremssteuerung BS.2 über weitere Bremssteuersignalleitungen 195 bis 198 redundant weitere Bremssteuersignale bs.1.2, bs.2.2, bs.3.2, bs.4.2 an die Ventilvorrichtungen 167 bis 170 aussteuern.
Die Überwachungsgeräte ÜG.1 und ÜG.2, die Drehgeschwindigkeitssensoren 57 bis 64, die Temperatursensoren 73 bis 88 und die Beschleunigungssensoren 49 bis 52 sowie die entsprechenden Signalleitungen 65 bis 72, 89 bis 104 und 53 bis 56 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 48 eines Wagens bilden zusammen eine Überwachungseinrichtung ÜE des hier aus den zwei Drehgestellen 5, 6 gebildeten Fahrwerkes des jeweiligen Wagens.
Die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 sind zum Einen dem einen Drehgestell 5 zugeordnet.
Hierzu ist einerseits ein erster 57 der Drehgeschwindigkeitssensoren an einem ersten 20 der Radsatzlager des Radsatzes 8 des einen Drehgestells 5 angeordnet. Dieser erste Drehgeschwindigkeitssensor 57 gibt sein erstes Drehgeschwindigkeitssignal n.1.1 an die Gleitschutzsteuerung GS.1 und die Bremssteuerung BS.1 des einen elektronischen Steuergerätes SG.1 aus. Ein erster 73 der Temperatursensoren ist ebenfalls an dem ersten Radsatzlager 20 angeordnet und gibt sein erstes Temperatursignal T.1a.1 an das eine elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 aus. Ein erster 49 der Beschleunigungssensoren, der an dem Drehgestellrahmen 16 des einen Drehgestells 5 angeordnet ist, gibt sein erstes Beschleunigungssignal a_y.Ü1.1 an das eine elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 aus.
Andererseits ist ein zweiter 58 der Drehgeschwindigkeitssensoren an einem zweiten 23 der Radsatzlager des Radsatzes 9 des einen Drehgestells 5 angeordnet und gibt sein zweites Drehgeschwindigkeitssignal n.2.1 an das weitere elektronische Steuergerät SG.2 aus. Ein zweiter 82 der Temperatursensoren ist ebenfalls an dem zweiten Radsatzlager 23 angeordnet und gibt sein zweites Temperatursignal T.2b.1 an das weitere elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 aus. Ein zweiter der Beschleunigungssensoren 50 ist ebenfalls an dem Drehgestellrahmen 16 angeordnet und gibt sein zweites Beschleunigungssignal a_y.Ü2.1 an das weitere elektronische Überwachungsgerät ÜG.2 aus.
In gleicher Weise sind die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 dem weiteren Drehgestell 6 des Schienenfahrzeugs zugeordnet.
Hierzu ist ein weiterer erster 61 der Drehgeschwindigkeitssensoren an einem ersten 24 der Radsatzlager des Radsatzes 10 des zweiten Drehgestells 6 angeordnet und gibt sein weiteres erstes n.1.2 Drehgeschwindigkeitssignal an das eine elektronische Steuergerät SG.1 aus. Ein weiterer erster 85 der Temperatursensoren ist ebenfalls an dem ersten Radsatzlager 24 des weiteren Drehgestells 6 angeordnet und gibt sein weiteres erstes Temperatursignal T.1b.2 an das eine elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 aus. Ein weiterer erster 51 der Beschleunigungssensor ist an dem Drehgestellrahmen 17 des weiteren Drehgestells 6 angeordnet und gibt sein weiteres erstes Beschleunigungssignal a_y.Ü1.2 an das eine elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 aus.
Außerdem ist ein weiterer zweiter 62 der Drehgeschwindigkeitssensoren an einem zweiten 27 der Radsatzlager des Radsatzes 11 des zweiten Drehgestells 6 angeordnet und gibt sein weiteres zweites Drehgeschwindigkeitssignal n.2.2 an das weitere elektronische Steuergerät SG.2 aus. Ein weiterer zweiter 78 der Temperatursensoren ist an dem zweiten Radsatzlager 27 des weiteren Drehgestells 6 angeordnet und gibt sein weiteres zweites Temperatursignal T.2a.2 an das weitere elektronische Überwachungsgerät ÜG.2 aus. Ein weiterer zweiter der Beschleunigungssensoren 52 ist an dem Drehgestellrahmen 17 des weiteren Drehgestells 6 angeordnet und gibt sein weiteres zweites Beschleunigungssignal a_y.Ü2.2 an das weitere elektronische Überwachungsgerät ÜG.2 aus.
Die beiden kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 sind über einen Datenbus in Form eines Gerätebusses GBUS.Ü verbunden.
Das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.1 übermittelt die ersten Signale n.1.1, T.1a.1, a_y.Ü1.1 und die weiteren ersten Signale n.1.2, T.1b.2, a_y.Ü1.2 über den Gerätebus GBUS.Ü an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.2. Außerdem übermittelt das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.1 auch die Signale n.3.1, T.2a.1, T.3a.1, T.4a.1, n.3.2, T.2b.2, T.3b.2, T.4b.2 über den Gerätebus GBUS.Ü an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.2.
Ferner übermittelt das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.2 die zweiten Signale n.2.1, T.2b.1, a_y.Ü2.1 und die weiteren zweiten Signale n.2.2, T.2a.2, a_y.Ü2.2 über den Gerätebus GBUS.Ü an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1. Außerdem übermittelt das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.2 auch die Signale n.4.1, T.1b.1, T.3b.1, T.4b.1, n.4.2, T.1a.2, T.3a.2, T.4a.2 über den Gerätebus GBUS.Ü an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1.
Jeder der Beschleunigungssensoren 49 bis 52 ist derart an dem ihm zugeordneten Drehgestellrahmen 16 bzw. 17 angeordnet, dass seine Detektionsrichtung in Querrichtung y des Schienenfahrzeugs verläuft.
Dabei sind die ersten Beschleunigungssensoren 49 bzw. 51 jeweils an einem ersten 157 bzw. 159 der sich in Fahrtrichtung x des Schienenfahrzeugs erstreckenden Langträger des jeweiligen Drehgestellrahmen, insbesondere an einem der Außenseite des ersten Rades 32 bzw. 36 des jeweiligen Drehgestells gegenüberliegenden Endabschnitt 199 bzw. 203 dieses ersten Langträgers, angeordnet.
Die zweiten Beschleunigungssensoren 50 bzw. 52 sind jeweils an dem zweiten 158 bzw. 160 der sich in Fahrtrichtung x des Schienenfahrzeugs erstreckenden Langträger des jeweiligen Drehgestellrahmen, insbesondere an einem zweiten Endabschnitt 200 bzw. 204 dieses zweiten Langträgers, der dem ersten Endabschnitt des ersten Langträgers bezogen auf die Mittelachse A.1 bzw. A.2 des Drehgestellrahmens 16 bzw. 17 diagonal gegenüberliegt, angeordnet.
Wie bereits erwähnt, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 48 Drehgeschwindigkeitssignalleitungen, Temperatursignalleitungen und Beschleunigungssignalleitungen. Außerdem umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 48 Klemmkästen 207 bis 214, die an den Endabschnitten 199 bis 206 der Langträger angeordnet sind.
Dabei ist der erste Drehgeschwindigkeitssensor 57 mittels einer ersten 65 der Drehgeschwindigkeitssignalleitungen, der erste Temperatursensor 73 mittels einer ersten 89 der Temperatursignalleitungen und der erste 49 der Beschleunigungssensoren mittels einer ersten 53 der Beschleunigungssignalleitungen an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.1 angeschlossen. Im Zuge der drei ersten Signalleitungen 65, 73 und 89 ist ein erster 207 der Klemmkästen angeordnet. Die drei ersten Signalleitungen 65, 73 und 89 sind gemeinsam als ein erster Kabelstrang vom ersten Klemmkasten 207 bis zu dem einen kombinierten Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.1 verlegt.
In gleicher Weise sind der weitere erste Drehgeschwindigkeitssensor 61 mittels einer weiteren ersten 69 der Drehgeschwindigkeitssignalleitungen, der weitere erste Temperatursensor 85 mittels einer weiteren ersten 101 der Temperatursignalleitungen und der weitere erste 51 der Beschleunigungssensoren mittels einer weiteren ersten 55 der Beschleunigungssignalleitungen an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.1 angeschlossen. Im Zuge der drei weiteren ersten Signalleitungen 69, 101 und 55 ist ein weiterer erster 211 der Klemmkästen angeordnet. Die drei weiteren ersten Signalleitungen 69, 101 und 55 sind gemeinsam als ein weiterer erster Kabelstrang vom weiteren ersten Klemmkasten 211 bis zu dem einen kombinierten Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.1 verlegt
Außerdem sind der zweite Drehgeschwindigkeitssensor 58 mittels einer zweiten 66 der Drehgeschwindigkeitssignalleitungen, der zweite Temperatursensor 82 mittels einer zweiten 98 der Temperatursignalleitungen und der zweite Beschleunigungssensor 50 mittels einer zweiten 54 der Beschleunigungssignalleitungen an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.2 angeschlossen. Im Zuge der drei zweiten Signalleitungen 58, 98 und 54 ist wiederum ein zweiter 208 der Klemmkästen angeordnet. Die drei zweiten Signalleitungen sind gemeinsam als ein zweiter Kabelstrang vom zweiten Klemmkasten 208 bis zu dem weiteren kombinierten Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.2 verlegt.
In gleicher Weise sind der weitere zweite Drehgeschwindigkeitssensor 62 mittels einer weiteren zweiten 70 der Drehgeschwindigkeitssignalleitungen, der weitere zweite Temperatursensor 78 mittels einer weiteren zweiten 94 der Temperatursignalleitungen und der weitere zweite Beschleunigungssensor 52 mittels einer weiteren zweiten 56 der Beschleunigungssignalleitungen an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.2 angeschlossen. Im Zuge der drei zweiten Signalleitungen 70, 94 und 56 ist wiederum ein weiterer zweiter 212 der Klemmkästen angeordnet. Die drei weiteren zweiten Signalleitungen 70, 94 und 56 sind gemeinsam als ein weiterer zweiter Kabelstrang vom zweiten Klemmkasten 208 bis zu dem weiteren kombinierten Steuer- und Überwachungsgerät SG/ÜG.2 verlegt.
Der erste Klemmkasten 207 ist an dem ersten Langträger 157 des Drehgestellrahmens 16 befestigt und der zweite Klemmkasten 208 ist an dem zweiten Langträger 158 des Drehgestellrahmens 16 befestigt.
In gleicher Weise ist der weitere erste Klemmkasten 211 an dem ersten Langträger 159 des Drehgestellrahmens 17 befestigt und der weitere zweite Klemmkasten 212 ist an dem zweiten Langträger 160 des Drehgestellrahmens 17 befestigt.
Während gemäß 7 bei der Ausführungsform 48 der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Beschleunigungssensoren 49 bis 52 unmittelbar an den Langträgern 157 bis 160 befestigt sind, sind die Beschleunigungssensoren 49' bis 52' bei der in der 8 gezeigten modifizierten Ausführungsform 48' der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den Klemmkästen 207, 208, 211, 212 angeordnet. Der erste Beschleunigungssensor 49' ist also in dem ersten Klemmkasten 207 angeordnet und der zweite Beschleunigungssensor 50' ist in dem zweiten Klemmkasten 208 angeordnet. Außerdem ist der weitere erste Beschleunigungssensor 51' in dem Klemmkasten 211 angeordnet und der weitere zweite Beschleunigungssensor 52' ist in dem Klemmkasten 212 angeordnet.
Gemäß 4 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 48 einen dritten Geschwindigkeitssensor 59 auf, der an einem ersten Radsatzlager 22 des zweiten Radsatzes angeordnet ist und ein drittes Drehgeschwindigkeitssignal n.3.1 an das eine elektronische Steuergerät SG.1 ausgibt. Außerdem weist die Vorrichtung einen vierten Drehgeschwindigkeitssensor 60 auf, der an einem zweiten Radsatzlager 21 des ersten Radsatzes angeordnet ist und ein viertes Drehgeschwindigkeitssignal n.4.1 an das weitere elektronische Steuergerät SG.2 ausgibt.
In gleicher Weise ist ein weiterer dritter Drehgeschwindigkeitssensor 63 vorgesehen, der an einem ersten Radsatzlager 26 des zweiten Radsatzes des weiteren Drehgestells angeordnet ist und ein weiteres drittes Drehgeschwindigkeitssignal n.3.2 an das eine elektronische Steuergerät SG.1 ausgibt. Ein weiterer vierter Drehgeschwindigkeitssensor 64 ist an dem zweiten Radsatzlager 25 des ersten Radsatzes des weiteren Drehgestells angeordnet und gibt ein weiteres viertes Drehgeschwindigkeitssignal n.4.2 an das weitere elektronische Steuergerät SG.2 aus.
Von den sechzehn Temperatursensoren 73 bis 88 sind an jedem der Radsatzlager der Radsätze jeweils zwei angeordnet, wobei jeweils einer der beiden Temperatursensoren, die einem Radsatz zugeordnet sind, sein Temperatursignal an das eine elektronische Überwachungsgerät ÜG.1 ausgibt und der jeweils zweite Temperatursensor sein Temperatursignal an das zweite elektronische Überwachungsgerät ÜG.2 ausgibt.
Wie bereits erwähnt, sind die dritten und vierten Drehgeschwindigkeitssensoren mittels Drehgeschwindigkeitssignalleitungen 67, 68 bzw. 71, 72 mit den ihnen zugeordneten Überwachungsgeräten verbunden.
Die zusätzlichen Temperatursensoren 73 bis 88 sind entsprechend über die Temperatursignalleitungen 89 bis 104 mit den ihnen zugeordneten Überwachungsgeräten verbunden.
Das eine elektronische Steuergeräte SG.1 gibt seine Steuersignale in Abhängigkeit eines Sollwertes aus, der von einer zentralen Steuereinheit SPCS ausgegeben wird. Dabei wird mittels der Steuersignale ein aus den ermittelten Drehgeschwindigkeitssignalen ermittelter Istwert auf den vorgegebenen Sollwert geregelt.
Die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1 und SG/ÜG.2 sind über einen Datenbus in Form eines Zugbusses ZBUS, der PN-Schnittstellen 220, 221 der beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1 und SG/ÜG.2 mit einer PN-Schnittstelle 223 der zentrale Steuereinheit SPCS verbindet, an die zentrale Steuereinheit SPCS angeschlossen. An den Zugbus ZBUS sind außerdem auch noch ein Anzeigegerät (Display) 224 und ein Sprachausgabegerät 225 angeschlossen. Weiterhin sind die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte über Stromanschlüsse 226, 227 an ein Bordenergienetz 228 angeschlossen.
Wie die 1 zeigt, weisen die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 jeweils eine I/O-Schnittstelle 229 bzw. 230, eine Kanal-Auswertungseinheit 231 bzw. 232 und eine Kanal-Zustandsbewertungseinheit 233 bzw. 234 auf.
Die Abschnitte der Signalleitungen, die jeweils eine der Steckverbindungen 153 bis 156 mit einer der I/O-Schnittstellen 229 und 230 verbinden, bilden jeweils einen der hier mit den Bezugszeichen 235 bis 242 versehenen Stränge. So bilden beispielsweise die Abschnitte der Signalleitungen, die die Steckverbindung 153 mit der I/O-Schnittstelle 229 verbinden, einen erster 235 der Stränge, über den die Signale der Sensoren 49, 57, 73 und 76 zu der I/O-Schnittstelle 229 gelangen.
Wie die 1 weiterhin zeigt, weisen die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 ferner jeweils eine Gerätebus-Schnittstelle 243 bzw. 244 auf, über die sie mit dem GBUS.Ü verbunden sind.
Von der I/O-Schnittstelle 229 gelangen die dort eingehenden Signale über die Kanal-Auswertungseinheit 231 und die Kanal-Zustandsbewertungseinheit 233 zum Überwachungsgerät ÜG.1.
Von der I/O-Schnittstelle 230 gelangen die dort eingehenden Signale über die Kanal-Auswertungseinheit 232 und die Kanal-Zustandsbewertungseinheit 234 zum Überwachungsgerät ÜG.2.
Von der I/O-Schnittstelle 229 gelangen die dort eingehenden Signale außerdem über die Kanal-Auswertungseinheit 231 zur Gerätebus-Schnittstelle 243 und von dort über den Gerätebus GBUS.Ü zur Gerätebus-Schnittstelle 244.
Von der I/O-Schnittstelle 230 gelangen die dort eingehenden Signale über die Kanal-Auswertungseinheit 232 zur Gerätebus-Schnittstelle 244 und von dort über den Gerätebus GBUS.Ü zur Gerätebus-Schnittstelle 243.
Von der Gerätebus-Schnittstelle 243 gelangen die dort eingehenden Signale über die Kanal-Zustandsbewertungseinheit 233 zum Überwachungsgerät ÜG.1.
Von der Gerätebus-Schnittstelle 244 gelangen die dort eingehenden Signale über die Kanal-Zustandsbewertungseinheit 234 zum Überwachungsgerät ÜG.2.
Die Überwachungsgeräte ÜG.1 und ÜG.2 erzeugen auf der Basis der dort jeweils eingehenden Signale Warn- und/oder Alarmsignale, die in einer Auswerteeinheit 245 der zentralen Steuereinheit SPCS ausgewertet werden, wobei die zentrale Steuereinheit SPCS im Ergebnis der Auswertung beispielsweise eine Reduzierung der maximalen Geschwindigkeit des Schienenfahrtzeugs (Zuges) und/oder die Ausgabe von Meldungen über das Anzeigegerät 224 und/oder das Sprachausgabegerät 225 veranlassen kann.
Wie die 9 beispielhaft anhand des Wagens 3 zeigt, sind bei den einzelnen Wagen die elektronischen Diagnosegeräte DG.1 und DG.2 am Fahrwerk angeordnet. Dabei ist das eine elektronische Diagnosegerät DG.1 jeweils an dem einen Drehgestell 16 angeordnet. Das weitere elektronische Diagnosegerät DG.2 ist jeweils an dem zweiten Drehgestell 17 angeordnet.
Die Diagnosegeräte weisen jeweils einen separaten Stromanschluss 246 bzw. 247 auf und sind über Verbindungsleitungen 248, 249 und einen Stromwandler 250 an das Bordenergienetz 228 angeschlossen.
Die Diagnosegeräte weisen weiterhin jeweils eine Gerätebus-Schnittstelle 251 bzw. 252 auf. Ferner weisen die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 jeweils eine Gerätebus-Schnittstelle 253 bzw. 254 auf, wobei die Diagnosegerät DG.1 und DG.2 und die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2 mittels ihrer Schnittstellen 250 bis 254 an einen Datenbus in Form eines weiteren Gerätebusses zur Diagnose GBUS.D angeschlossen sind.
An jedem der Radsatzlager 20 bis 27 der Drehgestelle 5, 6 ist jeweils einer der mit den Bezugszeichen 105 bis 108 bzw. 117 bis 120 bezeichneten Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose derart angeordnet, dass seine Detektionsrichtung in Längsrichtung x des Schienenfahrzeugs verläuft.
Vier – hier mit den Bezugszeichen 113 bis 116 bezeichnete – der Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose sind an dem Drehgestellrahmen 16 und weitere vier – hier mit den Bezugszeichen 125 bis 128 bezeichnete – der Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose sind an dem Drehgestellrahmen 17 angeordnet.
Von den vier Beschleunigungssensoren 113 bis 116 ist ein erster 115 an dem sich in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs erstreckenden ersten Langträger 157 des Drehgestellrahmens 16 an dem Endabschnitt 201 angeordnet. Ein zweiter 116 ist an dem sich in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs erstreckenden zweiten Langträger 158 des Drehgestellrahmens 16 an dem Endabschnitt 202 angeordnet. Ein dritter 113 ist mittig an dem ersten Langträger 157 angeordnet ist und ein vierter 114 ist mittig an dem zweiten Langträger 158 angeordnet.
Von den vier Beschleunigungssensoren 125 bis 128 ist ein erster 127 an dem sich in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs erstreckenden ersten Langträger 159 des Drehgestellrahmens 17 an dem Endabschnitt 205 angeordnet. Ein zweiter 128 ist an dem sich in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs erstreckenden zweiten Langträger 160 des Drehgestellrahmens 17 an dem Endabschnitt 206 angeordnet. Ein dritter 125 ist mittig an dem ersten Langträger 159 angeordnet ist und ein vierter 126 ist mittig an dem zweiten Langträger 160 angeordnet.
An den Endabschnitten 201, 202, 205, 206 der Längträger sind die Beschleunigungssensoren 115, 116, 127, 128 derart angeordnet, dass ihre Detektionsrichtung in Hochrichtung z des Schienenfahrzeugs verläuft.
Mittig an den Längträgern sind die Beschleunigungssensoren 113, 114, 125, 126 derart angeordnet, dass ihre Detektionsrichtung in Längsrichtung x des Schienenfahrzeugs verläuft.
Jeder der Achsen 28 bis 31 eines Wagens ist ein Motor 257 bis 260 zugeordnet, der über ein Getriebe 261 bis 264 die jeweilige Achse antreibt. An jedem dieser Motoren 257 bis 260 und an jedem dieser Getriebe 261 bis 264 ist von den hier mit den Bezugszeichen 109 bis 112, 121 bis 124 bezeichneten Beschleunigungssensoren zur Fahrwerksdiagnose jeweils einer derart angeordnet, dass seine Detektionsrichtung in Längsrichtung x des Schienenfahrzeugs verläuft.
Die Diagnosegeräte DG.1 und DG.2 sind jeweils geeignet ausgebildet, die Beschleunigungssignale einem Diagnoseverfahren zu unterziehen und im Ergebnis des Diagnoseverfahrens Diagnosedaten zu generieren. Das Diagnoseverfahren umfasst eine Schwingungsanalyse der Beschleunigungssignale. Die Schwingungsanalyse kann beispielsweise auf der Basis einer Fouriertransformation erfolgen.
Die beiden elektronischen Diagnosegeräte DG.1 und DG.2 sind, insbesondere zur Übertragung der Diagnosedaten, über den weiteren Gerätebus GBUS.D und über die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte SG/ÜG.1, SG/ÜG.2, die dabei lediglich als Gateway dienen, an den Zugbus ZBUS des Schienenfahrzeugs angeschlossen.
Die Diagnosegeräte DG.1 und DG.2 sind geeignet ausgebildet, die Diagnosedaten zu speichern. Zur Speicherung der Diagnosedaten kann aber auch ein an den weiteren Gerätebus GBUS.D oder den Zugbus ZBUS angeschlossenes weiteres Gerät vorgesehen sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2050639 B1 [0002, 0003, 0005]

Claims

Vorrichtung (48; 48') für ein Schienenfahrzeug (1), – die eine Steuereinrichtung (SE) mit einem elektronischen Steuergerät (SG.1) und einem ersten Drehgeschwindigkeitssensor (57) und eine Überwachungseinrichtung (ÜE) mit einem elektronischen Überwachungsgerät (ÜG.1), einem ersten Temperatursensor (73) und einem ersten Beschleunigungssensor (49; 49') aufweist, wobei das eine elektronischen Steuergerät (SG.1) und das eine elektronische Überwachungsgerät (ÜG.1) zu einer baulichen Einheit zusammengefasst sind, die ein kombiniertes Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.1) bildet, und – bei der das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.1) zumindest einem Drehgestell (5) des Schienenfahrzeugs (1) zugeordnet ist, wobei der erste Drehgeschwindigkeitssensor (57) an einem ersten Radsatzlager (20) eines Radsatzes (8) des einen Drehgestells (5) angeordnet ist und ein erstes Drehgeschwindigkeitssignal (n.1.1) an das eine elektronische Steuergerät (SG.1) ausgibt, wobei der erste Temperatursensor (73) an dem ersten Radsatzlager (20) angeordnet ist und ein erstes Temperatursignal (T.1a.1) an das eine elektronische Überwachungsgerät (ÜG.1) ausgibt und wobei der erste Beschleunigungssensor (49) ein erstes Beschleunigungssignal (a_y.Ü1.1, a'_y.Ü1.1) an das eine elektronische Überwachungsgerät (ÜG.1) ausgibt, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Beschleunigungssensor (49; 49') derart an einem Drehgestellrahmen (16) des einen Drehgestells (5) angeordnet ist, dass seine Detektionsrichtung in Querrichtung (y) des Schienenfahrzeugs (1) verläuft.
Vorrichtung (48; 48') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass die Steuereinrichtung (SE) ein weiteres elektronisches Steuergerät (SG.2) und einen zweiten Drehgeschwindigkeitssensor (58) und die Überwachungseinrichtung (ÜE) ein weiteres elektronisches Überwachungsgerät (ÜG.2), einen zweiten Temperatursensor (82) und einen zweiten Beschleunigungssensor (50; 50') aufweist, wobei das weitere elektronischen Steuergerät (SG.2) mit dem weiteren elektronischen Überwachungsgerät (ÜG.2) zu einer weiteren baulichen Einheit zusammengefasst sind, die ein weiteres kombiniertes Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.2) bildet, und – dass das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.2) zumindest dem einen Drehgestell (5) des Schienenfahrzeugs (1) zugeordnet ist, wobei der zweite Drehgeschwindigkeitssensor (58) an einem zweiten Radsatzlager (23) eines zweiten Radsatzes (9) des einen Drehgestells (5) angeordnet ist und ein zweites Drehgeschwindigkeitssignal (n.2.1) an das weitere elektronische Steuergerät (SG.2) ausgibt, wobei der zweite Temperatursensor (82) an dem zweiten Radsatzlager (23) angeordnet ist und ein zweites Temperatursignal (T.2b.1) an das weitere elektronische Überwachungsgerät (SG.2) ausgibt und wobei der zweite Beschleunigungssensor (50; 50') an dem einen Drehgestellrahmen (16) derart angeordnet ist, dass seine Detektionsrichtung in Querrichtung (y) des Schienenfahrzeugs (1) verläuft, wobei der zweite Beschleunigungssensor (50; 50') ein zweites Beschleunigungssignal (a_y.Ü2.1; a'_y.Ü2.1) an das weitere elektronische Überwachungsgerät (ÜG.2) ausgibt.
Vorrichtung (48; 48') nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.1) einem weiteren Drehgestell (6) des Schienenfahrzeugs (1) zugeordnet ist, wobei ein weiterer erster Drehgeschwindigkeitssensor (61) an einem ersten Radsatzlager (24) eines ersten Radsatzes (10) des weiteren Drehgestells (6) angeordnet ist und ein weiteres erstes Drehgeschwindigkeitssignal (n.1.2) an das eine elektronische Steuergerät (SG.1) ausgibt, wobei ein weiterer erster Temperatursensor (85) an dem ersten Radsatzlager (24) des weiteren Drehgestells (6) angeordnet ist und ein weiteres erstes Temperatursignal (T.1b.2) an das eine elektronische Überwachungsgerät (ÜG.1) ausgibt und wobei ein weiterer erster Beschleunigungssensor (51; 51') derart an einem Drehgestellrahmen (17) des weiteren Drehgestells (6) angeordnet ist, dass seine Detektionsrichtung in Querrichtung (y) des Schienenfahrzeugs (1) verläuft, wobei der weitere erste Beschleunigungssensor (51; 51') ein weiteres erstes Beschleunigungssignal (a_y.Ü1.2; a'_y.Ü1.2) an das eine elektronische Überwachungsgerät (ÜG.1) ausgibt.
Vorrichtung (48; 48') nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass – das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.2) dem weiteren Drehgestell (6) des Schienenfahrzeugs (1) zugeordnet ist, wobei ein weiterer zweiter Drehgeschwindigkeitssensor (62) an einem zweiten Radsatzlager (27) eines zweiten Radsatzes (11) des weiteren Drehgestells (6) angeordnet ist und ein weiteres zweites Drehgeschwindigkeitssignal (n.2.2) an das weitere elektronische Steuergerät (SG.2) ausgibt, wobei ein weiterer zweiter Temperatursensor (78) an dem zweiten Radsatzlager (27) des weiteren Drehgestells (6) angeordnet ist und ein weiteres zweites Temperatursignal (T.2a.2) an das weitere elektronische Überwachungsgerät (ÜG.2) ausgibt und wobei ein weiterer zweiter Beschleunigungssensor (52; 52') derart an einem Drehgestellrahmen des weiteren Drehgestells angeordnet ist, dass seine Detektionsrichtung in Querrichtung (y) des Schienenfahrzeugs (1) verläuft, wobei der weitere zweite Beschleunigungssensor (52; 52') ein weiteres zweites Beschleunigungssignal (a_y.Ü2.2; a'_y.Ü2.2) an das weitere elektronische Überwachungsgerät (ÜG.2) ausgibt.
Vorrichtung (48; 48') nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass – die beiden kombinierten Steuer- und Überwachungsgeräte (SG/ÜG.1, SG/ÜG.2) über einen Gerätebus (GBUS.Ü) verbunden sind, – wobei das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.1) die ersten Signale (n.1.1, T.1a.1, a_y.Ü1.1; a'_y.Ü1.1) und/oder die weiteren ersten Signale (n.1.2, T.1b.2, a_y.Ü1.2; a'_y.Ü1.2) über den Gerätebus (GBUS.Ü) an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte (SG/ÜG.2) übermittelt und/oder – wobei das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.2) die zweiten Signale (n.2.1, T.2b.1, a_y.Ü2.1; a'_y.Ü2.1) und/oder die weiteren zweiten Signale (n.2.2, T.2a.2, a_y.Ü2.2; a'_y.Ü2.2) über den Gerätebus (GBUS.Ü) an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgeräte (SG/ÜG.1) übermittelt.
Vorrichtung (48; 48') nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Beschleunigungssensoren (49, 51; 49', 51') jeweils an einem sich in Fahrtrichtung (x) des Schienenfahrzeugs (1) erstreckenden ersten Langträger (157, 159) des jeweiligen Drehgestellrahmen (16, 17), insbesondere an einem der Außenseite des ersten Rades (32, 36) des jeweiligen Drehgestells (5, 6) gegenüberliegenden Endabschnitt (199, 203) dieses ersten Langträgers, angeordnet sind.
Vorrichtung (48; 48') nach einem der Ansprüche 2 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Beschleunigungssensoren (50, 52; 50', 52') jeweils an einem sich in Fahrtrichtung (x) des Schienenfahrzeugs (1) erstreckenden zweiten Langträger (158, 160) des jeweiligen Drehgestellrahmen (16, 17), insbesondere an einem zweiten Endabschnitt (200, 204) dieses zweiten Langträgers, der dem ersten Endabschnitt (199, 203) des ersten Langträgers bezogen auf die Mittelachse (A.1, A.2) des Drehgestellrahmens (16, 17) diagonal gegenüber liegt, angeordnet sind.
Vorrichtung (48; 48') nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – der erste Drehgeschwindigkeitssensor (57 bzw. 61) mittels einer erste Drehgeschwindigkeitssignalleitung (65 bzw. 69), der erste Temperatursensor (73 bzw. 85) mittels einer ersten Temperatursignalleitung (89 bzw. 101) und der erste Beschleunigungssensor (49; 49' bzw. 51; 51') mittels einer ersten Beschleunigungssignalleitung (53 bzw. 55) an das eine kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.1) angeschlossen sind, – wobei im Zuge der drei ersten Signalleitungen ein erster Klemmkasten (207 bzw. 211) angeordnet ist.
Vorrichtung (48; 48') nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass – der zweite Drehgeschwindigkeitssensor (58 bzw. 62) mittels einer zweiten Drehgeschwindigkeitssignalleitung (66 bzw. 70), der zweite Temperatursensor (82 bzw. 78) mittels einer zweiten Temperatursignalleitung (98 bzw. 94) und der zweite Beschleunigungssensor (50; 50' bzw. 52; 52') mittels einer zweiten Beschleunigungssignalleitung (54 bzw. 56) an das weitere kombinierte Steuer- und Überwachungsgerät (SG/ÜG.2) angeschlossen sind, – wobei im Zuge der drei zweiten Signalleitungen ein zweiter Klemmkasten (208 bzw. 212) angeordnet ist.
Vorrichtung (48') nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Klemmkasten (207 bzw. 211) an dem ersten Langträger (157 bzw. 159) befestigt ist, wobei der erste Beschleunigungssensor (49' bzw. 51') in dem ersten Klemmkasten (207 bzw. 211) angeordnet ist und/oder dass der zweite Klemmkasten (208 bzw. 212) an dem zweiten Langträger (158 bzw. 160) befestigt ist, wobei der zweite Beschleunigungssensor (50' bzw. 52') in dem zweiten Klemmkasten (208 bzw. 212) angeordnet ist.
Schienenfahrzeug (1) mit zumindest einem Wagen (5, 6), dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Wagen (5, 6) eine Vorrichtung (48; 48'; 48'') nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist.