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Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Erfassung einer Flachstellenbildung an zumindest einem Radreifen eines schienengebundenen Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft außerdem ein schienengebundenes Fahrzeug, insbesondere ein Gleisbaufahrzeug, mit einem derartigen System.
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Die Gleisbaufahrzeuge werden oftmals mittels eines Zugfahrzeugs (Lokomotive) umgesetzt. Hierbei werden Gleisbaufahrzeuge (Arbeitsmaschinen) in Einzelfahrt bzw. in einen Zugverband eingestellt und transportiert. Die Gleisbaufahrzeuge werden an die bestehende Betriebsbremse über die Hauptluftleitung (HL) des Zugfahrzeuges angeschlossen. Im Weiteren kann der Triebfahrzeugführer (Lokomotivführer) die Bremsart G (Güterwagen) oder die Bremsart (P) Personenwagen an den im Zugverband eingestellten Gleisbaufahrzeugen wählen. Mit den beiden Bremsarten werden die Füll- und Lösezeiten der Bremse vorgegeben. Die Bremsart (P) hat wesentlich kürzere Füll- und Lösezeiten, als die Bremsart (G). Üblicherweise werden Gleisbaufahrzeuge sowohl bei Eigenfahrt wie bei der Überführung durch eine Lokomotive mit der Bremsart (P) betrieben!
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Im Rahmen einer Fahrzeugumsetzung beschleunigt oder bremst der Triebfahrzeugführer seine Lokomotive und die eingestellten Gleisbaufahrzeuge. Hierbei kommt es zwangsläufig auch zu Fahrzeugstillständen der Lokomotive und der eingestellten Gleisbaufahrzeuge. So hat der Triebfahrzeugführer z.B. an einem „Halt zeigenden Signal“ anzuhalten und seine Lokomotive mit den eingestellten Gleisbaufahrzeugen zum Stillstand zu bringen. Der Lokomotivführer wird in diesem Fall rechtzeitig und zeitnah bereits im Vorfeld z.B. durch Geschwindigkeitstafeln oder Vorsignale informiert, um seine Geschwindigkeit entsprechend anzupassen.
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Der Triebfahrzeugführer wird weiterhin durch elektronische Sicherheitseinrichtungen wie z.B. der Sicherheitsfahrschaltung (Sifa) oder/und der „Punktförmigen Zugbeeinflussung“ (PZB 90) überwacht. Die Sifa hat die Aufgabe, die Handlungsfähigkeit des Triebfahrzeugführers zu überwachen. Sie bewirkt eine Zwangsbremsung und schaltet den Antrieb des Triebfahrzeuges ab, wenn der Triebfahrzeugführer handlungsunfähig geworden oder eine Fehlbedienung der Sifa erfolgt. Die PZB – Indusi hat die Aufgabe, von der Strecke her auf den fahrenden Zug einzuwirken und ihn durch eine Zwangsbremsung zum Halten zu bringen, wenn der Triebfahrzeugführer auf Halt zeigende Hauptsignale, Vorsignale in Warnstellung oder Geschwindigkeitsbeschränkungen nicht oder falsch reagiert.
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Die Auslösung einer Zwangsbremsung über die Sifa bzw. die PZB 90 – Anlage wird durch ein DB – betriebsinternes Erfassungssystem auf der Lokomotive dokumentiert. Eine qualifizierte Aussage über den zurückgelegten Bremsweg bei stillstehenden Achsen (Radreifen), kann jedoch nicht dargestellt werden. In der Regel erfolgt auch keine unmittelbare Rückmeldung über eine Zwangsbremsung durch den Triebfahrzeugberechtigten. Ein Vorkommnis in dieser Art wird in der Regel durch den Triebfahrzeugführer nicht gemeldet bzw. eher verschwiegen.
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Kommt es durch den Triebfahrzeugführer zu einer geplanten oder ungewollten Bremsung mit stillstehenden Radreifen und einhergehender Fortbewegung des Gleisbaufahrzeuges (Dahingleiten mit stillstehenden Radreifen), so kommt es auf den Laufflächen der Radreifen zu ungewollten Gleitstellen (Flachstellen). Alle Gleisbaufahrzeuge (Nebenfahrzeuge) besitzen kein Antiblockiersystem (ABS), welche diesen Zustand verhindern könnten.
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Je nach „Größe“ der Flachstellen auf der Lauffläche der Radreifen wird ein „schlagendes Fahrgeräusch“ während der Fahrt ausgelöst. Bei einem Weiterbetrieb der Gleisbaumaschine mit Flachstellen, kommt es in der Regel zu Folgeschäden, was bis zur Zerstörung der Radsatzlager führen kann.
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Um wieder einen optimalen Rundlauf der Radreifen zu gewährleisten, ist eine sogenannte Reprofilierung der Lauflächen der Radreifen vorzunehmen. Hierbei wird auf einer Unterflurdrehbank (Spezialdrehbank) das Originalradreifenprofil wieder hergestellt. Die verfügbare Radreifendicke für eine Reprofilierung liegt je nach Radreifentyp zwischen 30 mm und 40 mm. In der Praxis kann ein Radreifen in der Regel ca. dreimal reprofiliert werden, bevor dieser erneuert werden muss. Das maximale Abnutzmaß von einem Radreifen, wird durch eine sogenannte Kennrille sichtlich gemacht. Ist ein Radreifenwechsel erforderlich, so muss die Gleisbaumaschine in eine Werkstatt gebracht werden, um die Achsen/Drehgestelle auszubauen. Anschließend sind die Komponenten in eine Fachwerkstatt zu bringen, wo die alten Radreifen abgepresst und die neuen Radreifen wieder aufgepresst werden. Neben der langen Abwicklungszeit, in der die Maschine auch nicht zur Verfügung steht, sind pro Radscheibe erhebliche Kosten zu kalkulieren. Ein besonderes Problem stellt sich, sofern ein Radreifenwechsel wegen einer Flachstelle kurzfristig erforderlich ist und keine Ersatzradreifen zur Verfügung stehen, so dass Wartezeiten und Gerätestillstände bis zu mehreren Wochen anfallen können.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, ein System zur Erfassung einer Flachstellenbildung an zumindest einem Radreifen eines schienengebundenen Fahrzeugs anzugeben, mittels welchem die Flachstellenbildung besser erfassbar ist.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem schienengebundenen Fahrzeug mittels entsprechender Einrichtungen einen Radreifenstillstand bei einer gleichzeitigen Bewegung des Fahrzeugs zu erfassen, was eindeutig auf ein Gleiten des Radreifens und damit die Bildung einer Flachstelle hinweist, und dieses erfasste "Ereignis" auszuwerten bzw. entsprechend zu verarbeiten. Das erfindungsgemäße System zur Erfassung einer Flachstellenbildung an zumindest einem Radreifen eines schienengebundenen Fahrzeugs umfasst dabei eine Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Drehbewegung des zumindest einen Radreifens, ein GPS-System zur Ortsbestimmung und Bewegungserfassung des Fahrzeugs, eine Auswerteeinrichtung, die ein Blockieren des zumindest einen Radreifens bei gleichzeitiger Bewegung des Fahrzeugs als Ereignis erkennt sowie eine Übertragungseinrichtung, die das erkannte Ereignis an eine festgelegte Stelle, beispielsweise eine Kontroll-/Alarmeinrichtung übermittelt. Die Sensoreinrichtung weist dabei üblicherweise einen Drehzahlsensor an einer Achswelle des schienengebundenen Fahrzeugs, welches beispielsweise als Gleisbaufahrzeug ausgebildet ist, auf, wobei selbstverständlich auch weitere Achswellen bzw. sämtliche Achsen oder Radreifen eines Drehgestells bzw. auch Einzelachsen mit derartigen Drehzahlsensoren ausgestattet werden können. Zur Erzeugung der Impulse des Drehzahlsensors, wird ein sogenanntes Polband an einer Achswelle angebracht und ein berührungsloser Drehzahlsensor montiert, wobei alternativ selbstverständlich auch ein Impulsgeber an einer anderen Stelle des Gleichbaufahrzeugs angebaut werden kann. Die erzeugten Impulse des Drehzahlsensors, das heißt also der Sensoreinrichtung, werden nun beispielsweise über ein Verbindungskabel an die Auswerteeinrichtung übermittelt, die gleichzeitig den Ort und die Bewegung des schienengebundenen Fahrzeugs mittels des GPS-Systems geliefert bekommt. Kommt es beispielsweise während einer Überführungsfahrt zu einem durch die Sensoreinrichtung erfassten Radreifenstillstand, so prüft die Auswerteeinrichtung, ob sich das Fahrzeug zu diesem Zeitpunkt noch weiter bewegt. Ist dies nicht der Fall, so handelt es sich um eine „normale Bremsung“ mit anschließender Beschleunigung und Weiterfahrt. Bewegt sich das Fahrzeug jedoch unter den oben angeführten Bedingungen weiter, so erkennt die Auswerteeinrichtung diesen Zustand und sendet zeitnah mittels der Übertragungseinrichtung das derart erkannte Ereignis (stillstehender Radreifen bei gleichzeitiger Bewegung des Fahrzeugs) an eine festgelegte Stelle, beispielsweise sendet es über ein Modem eine Information an eine hinterlegte Telefonnummer. Die Übertragungseinrichtung ist dabei insbesondere zur drahtlosen Übertragung, insbesondere mittels WLAN oder Funk, an eine mit dem Internet verbundene Kontrolleinrichtung/Alarmeinrichtung ausgebildet, wobei diese wiederum zum Anzeigen bzw. Senden einer entsprechenden Nachricht an eine zuständige und aufsichtführende Person ausgebildet ist. Der verantwortliche Mitarbeiter kann sich sodann über eine entsprechende Datenverbindung einloggen und den genauen Ort, die exakte Uhrzeit und beispielsweise zusätzlich sogar die Gleitstrecke in Metern auslesen. Über eine entsprechende Speichereinrichtung können diese Daten selbstverständlich auch gespeichert werden.
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Mit dem erfindungsgemäßen System ist es somit in Echtzeit möglich, die Bildung von Flachstellen an schienengebundenen Fahrzeugen, beispielsweise Gleisbaufahrzeugen, zu erfassen und sofort an eine zentrale Stelle zu übermitteln, wo diese Informationen gegebenenfalls weiterverarbeitet werden. Je nach Länge der Fortbewegung bei stillstehendem Radreifen kann auf die sich dadurch bildende Flachstelle geschlossen werden, woraus wiederum ein Maß für die Radreifenabnutzung und damit der Abnutzungsgrad des Radreifens bestimmt werden können. In Abhängigkeit des Abnutzungsgrades des Radreifens kann dann eine Reparatur bzw. ein Austausch desselben geplant werden, so dass überraschende Radreifenreparaturen bzw. Radreifenwechsel mit den damit verbundenen langen Stillstandszeiten zuverlässig ausgeschlossen werden können.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Temperatur an einer Fahrzeugbremse, eines Drucks in einem Bremszylinder oder eines Differenzdrucks zwischen zwei Bremszylindern, einer Laufleistung des Fahrzeugs, Betriebsstunden des Fahrzeugs, oder ähnliches, vorgesehen. Bereits diese Aufzählung lässt erahnen, dass neben der eigentlichen Flachstellenbildung zusätzlich weitere wichtige Informationen mittels des erfindungsgemäßen Systems an eine zentrale Stelle übermittelt werden können, in welcher der jeweilige Zustand des schienengebundenen Fahrzeugs zentral erfasst und verwaltet werden kann. Hierdurch ist auch eine erleichterte Steuerung des Einsatzes verschiedener Fahrzeuge, beispielsweise Gleisbaufahrzeuge, vergleichsweise einfach möglich.
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Um dabei das Erfassen von unnötig vielen und generell keine Flachstellenbildung hervorrufenden Ereignisse zuverlässig vermeiden zu können, kann beispielsweise ein Übertragen des Ereignisses unterbleiben, sofern die vom GPS-System erfasste Fortbewegung des schienengebundenen Fahrzeuges bei gleichzeitigem Radreifenstillstand weniger als 10 m beträgt. Ebenfalls unterbleiben kann eine Übermittlung des Ereignisses, sofern die vom GPS-System ermittelte Geschwindigkeit während des Fortbewegens bei Radreifenstillstand weniger als 5 km/h beträgt. Die Übertragungseinrichtung kann dabei nicht nur das jeweilige Ereignis bzw. weitere durch die Erfassungseinrichtung erfasste Informationen bzw. Parameter an eine festgelegte Stelle übermitteln, sondern beispielsweise zeitgleich auch eine SMS an eine vordefinierte Mobilfunknummer versenden bzw. zeitgleich mit dem Ereignis eine entsprechende Email an eine vordefinierte Email-Adresse versenden.
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Wird das schienengebundene Fahrzeug, das heißt beispielsweise das Gleisbaufahrzeug trotz angezogener Handbremse bewegt, so löst dies ein Ereignis aus, da die Sensoreinrichtung keine Drehbewegung des Radreifens erfasst, das GPS-System jedoch eine Bewegung des Fahrzeugs. Dies bedeutet ebenfalls ein Ereignis im Sinne des Anspruchs 1, das heißt eine Bewegung des schienengebundenen Fahrzeuges bei gleichzeitig stillstehendem Radreifen. Die Versendung der SMS bzw. die Versendung der Email oder generell das Übertragen eines festgestellten Ereignisses an die festgelegte Stelle erfolgt dabei üblicherweise zeitgleich mit dem Ereignis. Eine derartige festgelegte Stelle kann insbesondere eine Kontroll-/Alarmeinrichtung sein, wie dies beispielsweise seitens der Firma Locate24 angeboten wird. Hierbei erfolgt zugleich eine exakte Dokumentation über den Ort, das heißt die Position des schienengebundenen Fahrzeugs, die Zeit und die zurückgelegte Strecke bei stillstehenden Radreifen. Das Ereignis kann dabei übermittelt werden, sofern lediglich ein einziger Radreifen stillsteht oder aber mehrere Radreifen, das heißt mehrere Achsen des schienengebundenen Fahrzeugs.
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Bewegt sich das schienengebundene Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von kleiner als 5 km/h, und ist zudem als Gleisbaufahrzeug ausgebildet, so befindet sich dieses im Arbeitsmodus, in welchem kein Ereignis übermittelt wird. Demgegenüber kann die Übermittlung eines Ereignisses erfolgen, sofern beispielsweise eine Unterspannung des erfindungsgemäßen Systems vorliegt (< 12 oder < 24V).
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Generell kann mit dem erfindungsgemäßen System auch eine Überwachung des schienengebundenen Fahrzeuges erfolgen, so dass die über das Internet mit dem schienengebundenen Fahrzeug verbundene Kontroll-/Alarmeinrichtung beispielsweise ein Alarmsignal erzeugt bzw. eine entsprechende Nachricht an eine zuständige aufsichtführende Person sendet, sofern ein Starten, eine Bewegung, eine Bereichsüberschreitung, eine Spannungsunterschreitung sowie eine sonstige Sensormeldung eine Inbetriebnahme des schienengebundenen Fahrzeugs meldet, dieses aber nach Lage der Dinge abgestellt sein müsste.
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Das erfindungsgemäße System kann dabei beispielsweise als feste Einheit in einem Schaltschrank des schienengebundenen Fahrzeugs, das heißt insbesondere des Gleisbaufahrzeugs, eingebaut sein oder aber als mobiles System ausgeführt sein, wobei in dem zuletzt genannten Fall eine Vorrichtung einer entsprechenden Sensorik sowie eine elektrische Versorgung bzw. entsprechende Kommunikationsleitungen sicherzustellen sind. Die Stromversorgung erfolgt dabei üblicherweise über die Bordelektrik des Fahrzeugs, kann alternativ aber auch über entsprechende Versorgungsbatterien bzw. Akkus erfolgen.
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Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Verfahren zur Erfassung einer Flachstellenbildung an zumindest einem Radreifen eines schienengebundenen Fahrzeuges, insbesondere an einem Gleisbaufahrzeug, anzugeben, mittels welchem die Bildung von Flachstellen exakt dokumentierbar ist. Hierzu erfasst zunächst eine Sensoreinrichtung eine Drehbewegung von zumindest einem Radreifen an dem schienengebundenen Fahrzeug, wogegen ein GPS-System den Ort und die Bewegung des Fahrzeugs erfasst. Eine vorgesehene Auswerteeinrichtung erkennt aus den von der Sensoreinrichtung und dem GPS-System übermittelten Signalen ein Blockieren des zumindest einen Radreifens bei gleichzeitiger Bewegung des Fahrzeuges und vermerkt dies als Ereignis. Anschließend übermittelt eine Übertragungseinrichtung dieses Ereignis an eine festgelegte Stelle, beispielsweise über eine Internetverbindung an einen Dienstleister wie Locate24. Durch die ständige Überwachung des schienengebundenen Fahrzeugs lassen sich die Radreifen desselben ebenfalls ständig überwachen, wodurch insbesondere unvorhersehbare Wartungs- und Reparaturarbeiten mit damit verbundenen langen Stillstandszeiten und hohen Kosten umgangen werden können. Selbstverständlich kann dabei das Ereignis zusammen mit dem jeweiligen Ort, dem Datum und der Uhrzeit in einer Speichereinrichtung, insbesondere einer dezentralen Speichereinrichtung am Fahrzeug und/oder mittels einer Internetverbindung in einer zentralen Speichereinrichtung bei einem entsprechenden Dienstleister abgespeichert werden. Ein derartiger Dienstleister oder eine entsprechende Kontroll-/Alarmeinrichtung übermittelt bei dem Vorliegen bzw. Detektieren eines Ereignisses eine entsprechende Nachricht an eine zuständige und aufsichtführende Person, woraufhin diese das Ereignis nochmals bewertet und gegebenenfalls entsprechende Maßnahmen einleiten kann.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Die einzige 1 zeigt ein erfindungsgemäßes System zur Erfassung einer Flachstellenbildung an einem Radreifen eines schienengebundenen Fahrzeugs.
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Entsprechend der 1 weist ein System 1 zur Erfassung einer Flachstellenbildung an zumindest einem Radreifen 2 eines schienengebundenen Fahrzeugs 3 eine Sensoreinrichtung 4 zur Erfassung einer Drehbewegung des zumindest einen Radreifens 2 auf. Die Sensoreinrichtung 4 umfasst dabei zumindest einen Drehzahlsensor 5, mittels welchem die Drehbewegung des zugehörigen Radreifens 2 erfassbar ist. Des Weiteren umfasst das erfindungsgemäße System 1 ein GPS-System 6 zur Ortsbestimmung und zur Bewegungserfassung des Fahrzeugs 3. Das schienengebundene Fahrzeug 3 ist im gezeichneten Fall als Gleisbaufahrzeug 7 ausgebildet, kann aber selbstverständlich auch als herkömmliche Lokomotive oder Waggon ausgebildet sein. Des Weiteren vorgesehen ist eine Auswerteeinrichtung 8, die ein Blockieren des zumindest einen Radreifens 2 bei gleichzeitiger Bewegung des Fahrzeugs 3 als "Ereignis" erkennt und mittels einer Übertragungseinrichtung 9 an eine festgelegte Stelle 10, beispielsweise eine Kontrolleinrichtung bzw. Alarmeinrichtung 11 übermittelt. Die Übermittlung erfolgt dabei vorzugsweise drahtlos, insbesondere mittels WLAN oder Funk. Die Kontroll-/Alarmeinrichtung 11 kann dabei mit dem Internet verbunden sein und darüber hinaus beim Vorliegen eines von der Auswerteeinrichtung 8 erkannten Ereignisses eine entsprechende Nachricht an eine zuständige, aufsichtführende Person 12 senden. Dies kann insbesondere mittels Email oder SMS erfolgen.
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Darüber hinaus kann das System 1 zusätzlich eine Speichereinrichtung 13 aufweisen, in welcher das Ereignis zusammen mit dem Ort, dem Datum und der Uhrzeit hinterlegt wird. Eine ähnliche Speichereinrichtung 13 kann selbstverständlich auch im Bereich der vordefinierten Stelle 10, das heißt insbesondere bei der Kontrolleinrichtung/Alarmeinrichtung 11 vorgesehen sein.
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Darüber hinaus kann eine Erfassungseinrichtung 14 vorgesehen sein zur Erfassung einer Temperatur an einer Fahrzeugbremse, eines Drucks in einem Bremszylinder oder eines Differenzdrucks zwischen zwei Bremszylindern, einer Laufleistung des Fahrzeugs 3 oder Betriebsstunden des Fahrzeugs 3. Die Übertragungseinrichtung 9 ist dabei selbstverständlich auch zur Übertragung der von der Erfassungseinrichtung 14 erfassten Daten an die Speichereinrichtung 13 und/oder an die vordefinierte Stelle 10, insbesondere die Kontrolleinrichtung/Alarmeinrichtung 11 ausgebildet.
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Mit dem erfindungsgemäßen System 1 lässt sich die Bildung von Flachstellen an Radreifen 2 von schienengebundenen Fahrzeugen 3 äußerst exakt dokumentieren und damit der anstehende Wartungs-/Reparaturaufwand besser abschätzen, wodurch insbesondere lange und unvorhergesehene Stillstandszeiten des Fahrzeugs 3 vermieden werden können.
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Die Erfassung der Flachstellenbildung am Radreifen 2 des schienengebundenen Fahrzeugs 3 erfolgt dabei gemäß dem nachfolgend beschriebenen Verfahren:
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Zunächst erfasst die Sensoreinrichtung 4 über ihre Drehzahlsensoren 5 eine Drehbewegung des zumindest einen zugehörigen Radreifens 2, wobei gleichzeitig das GPS-System 6 den Ort und die Bewegung des Fahrzeugs 3 erfasst. Beide Komponente 3, 6 übermitteln ihre Daten an die Auswerteeinrichtung 8, die ein Blockieren zumindest eines Radreifens 2 bei gleichzeitiger Fortbewegung des Fahrzeugs 3 als Ereignis erkennt und über die Übertragungseinrichtung 9 an die festgelegte Stelle 10 übermittelt. Die festgelegte Stelle 10 kann dabei beispielsweise eine mit dem Internet verbundene Alarm-/Kontrolleinrichtung 11 sein. Gleichzeitig oder über die festgelegte Stelle 10 erfolgt eine Benachrichtigung einer aufsichtführenden Person 12, welche gegebenenfalls weitere Maßnahmen einleiten kann. Hierdurch ist insbesondere eine Echtzeiterfassung der Flachstellenbildung an Radreifen 2 von schienengebundenen Fahrzeugen 3 möglich, was bisher in dieser Weise nicht möglich war.
