-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Montagevorrichtung zur Anbringung von Sensoren an einem Schienenfahrzeug.
-
In der aktuellen Schienenfahrzeugentwicklung ist ein klarer Trend hin zum autonomen Fahren bzw. zum autonomen Betrieb der Schienenfahrzeuge erkennbar. Um dies sicher und zuverlässig umsetzen zu können sind präzise Streckendaten, angefangen von einzelnen Teilstrecken bis hin zu einem gesamten Schienennetz, unverzichtbar. Somit besteht ein erhöhter Bedarf an insbesondere kostengünstigen Lösungen zur Streckenerfassung und Streckenvermessung.
-
Eine Möglichkeit der Streckenvermessung ergibt sich durch den Einsatz von Differenzialsatellitenmesssystemen, welche beispielsweise auf speziellen Messzügen verbaut sind. Allerdings ist mit dem Einsatz solcher außerfahrplanmäßiger Messzüge ein hoher logistischer sowie finanzieller Aufwand verbunden.
-
Diesem Problem kann beispielsweise durch Aufrüstung gewöhnlicher Schienenfahrzeuge mit entsprechender Messtechnik begegnet werden. Wobei diese entsprechend ihrem normalen Fahrplan das Schienennetz befahren und dabei mit der verbauten Messtechnik den befahrenen Streckenverlauf aufzeichnen. Diese Methode ist jedoch relativ aufwendig, da die jeweiligen Schienenfahrzeuge entsprechend ihrem Fahrplan ausgewählt werden und anschließend mit der entsprechenden Messtechnik aufgerüstet werden müssen.
-
Ferner muss ein derartiges Messsystem, das an der Außenseite eines Schienenfahrzeugs befestigt ist, entsprechende Sicherheitsbestimmungen der Zulassungsbehörden, wie beispielsweise des deutschen Eisenbahn-Bundesamtes, erfüllen.
-
Daher sind bisher nur relativ aufwendige Konstruktionen bekannt, um die Messtechnik an der Außenseite eines Schienenfahrzeugs zu befestigen.
-
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, insbesondere fahrplanmäßig verkehrende Schienenfahrzeuge kurzfristig, d.h. mit Rüstzeiten von weniger als 30 Minuten, mit den entsprechenden Sensoren und Messsystemen auszustatten, um das zu befahrende Schienennetz zu vermessen.
-
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Erfindungsgemäß ist eine Montagevorrichtung zur Anbringung von Sensoren an einem Schienenfahrzeug vorgesehen mit:
- - einem Aufnahmeabschnitt, der dazu ausgebildet ist, mit zumindest einem Sensor verbunden zu werden, und
- - einem Anbringungsabschnitt, der dazu ausgebildet ist, an einem Schienenfahrzeug, insbesondere an Elementen an der Außenseite des Schienenfahrzeugs, befestigt zu werden.
-
Der Aufnahmeabschnitt weist dabei beispielsweise die Möglichkeit auf, mit einem Sensor mittels Klemmung oder Verschraubung verbunden zu werden. Der Anbringungsabschnitt ist vorzugsweise so ausgeführt, dass er mit möglichst vielen unterschiedlichen Elementen an der Außenseite des Schienenfahrzeugs zur Befestigung verbunden werden kann.
-
Vorzugsweise handelt es sich bei den Elementen an der Außenseite des Schienenfahrzeugs um Handgriffe, Trittbretter, Kupplungen, Zugschlussscheibenaufnahmen, Puffer und/oder Geländer.
-
Der Anbringungsabschnitt ist vorzugsweise dazu ausgebildet, an den Elementen an der Außenseite des Schienenfahrzeugs kraft- und/oder formschlüssig, insbesondere mittels Klemmung oder Verschraubung, befestigt zu werden.
-
Dazu weist der Anbringungsabschnitt vorzugsweise mindestens ein Klemmelement auf, welches dazu ausgebildet ist, mittels einer Federvorspannung an einem Element an der Außenseite des Schienenfahrzeugs befestigt zu werden, und/oder, welches dazu ausgebildet ist, mittels einer Klemmverschraubung an einem Element an der Außenseite des Schienenfahrzeugs befestigt zu werden.
-
Das Klemmelement ist dabei vorzugsweise als Truss-Klemme ausgebildet. Truss-Klemmen kommen üblicherweise im Bühnen- und Veranstaltungsbau zum Einsatz und sind hier insbesondere mit einer hohen Sicherheit, üblicherweise in der Größenordnung zehn oder höher, ausgelegt. Die hohe Sicherheit dieser oder ähnlicher Klemmen ist insbesondere bei der Zulassung dieser Montagevorrichtung, beispielsweise durch das deutsche Eisenbahn-Bundesamt vorteilhaft.
-
Unter Sicherheit ist in dieser Anmeldung insbesondere das Verhältnis von maximal ertragbarer mechanischer Belastung zu maximal auftretender mechanischer Belastung zu verstehen. D.h. ein Bauteil mit einer Sicherheit von zehn kann das Zehnfache der Belastung ertragen, die im normalen Betrieb maximal zu erwarten ist.
-
Vorzugsweise weist die Montagevorrichtung ferner eine Sicherungseinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, mit dem Aufnahmeabschnitt und/oder dem Anbringungsabschnitt und/oder mit einem anderen Element der Montagevorrichtung, und gleichzeitig mit einem Element an der Außenseite des Schienenfahrzeugs verbunden zu werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Sicherungseinrichtung auch eine Verbindung zu den verbauten Sensoren aufweisen.
-
Dabei ist die Sicherungseinrichtung vorzugsweise dazu ausgebildet, insbesondere erst eine Haltekraft auf den Aufnahmeabschnitt und/oder den Anbringungsabschnitt und/oder ein anderes Element der Montagevorrichtung, auszuüben, wenn der Anbringungsabschnitt nicht mehr mit einem Element an der Außenseite des Schienenfahrzeugs verbunden ist.
-
Die Sicherungseinrichtung ist somit vorzugsweise dazu ausgebildet, die Montagevorrichtung vor einem Absturz ins Gleisbett zu bewahren, wodurch die Gefahr zu hoher Kosten aufgrund von verlorenen oder zerstörten Sensoren verringert wird.
-
Die Sicherungseinrichtung ist dabei vorzugsweise als flexibles Element, insbesondere als Sicherungsseil oder Sicherungskette ausgebildet. Auf diese Weise kann sie leicht montiert werden und mit diversen Elementen an der Außenseite des Schienenfahrzeuges verbunden werden.
-
Vorzugsweise sind der Aufnahmeabschnitt und der Anbringungsabschnitt der Montagevorrichtung in mindestens einer Raumrichtung relativ zueinander verschiebbar, und/oder um mindestens eine Raumrichtung zueinander schwenkbar ausgebildet. So kann vorteilhafterweise eine Ausrichtung des Aufnahmeabschnittes, insbesondere gegenüber dem Anbringungsabschnitt oder gegenüber dem Schienenfahrzeug, bei mit einem Element des Schienenfahrzeugs verbundenem Anbringungsabschnitt erfolgen, und somit eine möglicherweise benötigte Ausrichtung des darauf befestigten Sensors erfolgen.
-
Dabei können der Aufnahmeabschnitt und der Anbringungsabschnitt vorzugsweise in mindestens einer Ausrichtung zueinander fixiert werden. So kann eine gewählte Ausrichtung fixiert werden. Vorzugsweise ist diese Ausrichtung stufenlos einstellbar, oder zumindest über eine möglichst feine Rastierung vorgegeben.
-
Vorzugsweise weist die Montagevorrichtung zumindest ein Dämpfungselement auf, das dazu ausgebildet ist, Stöße und Vibrationen des Schienenfahrzeugs gegenüber der Montagevorrichtung zumindest zu dämpfen.
-
Ein solches Dämpfungselement kann vorzugsweise als elastisches Element ausgeführt sein, das die Montagevorrichtung und insbesondere den Anbringungsabschnitt gegenüber den Elementen des Schienenfahrzeugs zumindest teilweise gegen mechanische Beeinflussung, insbesondere Stößen und Vibrationen, entkoppelt. Besonders bevorzugt sind hierbei Elemente aus Gummi eingesetzt.
-
Die Sensoren, die insbesondere mit dem Aufnahmeabschnitt verbunden werden, sind dabei vorzugsweise als Satelliten-Antennen, insbesondere zur Positionsbestimmung, und/oder Beschleunigungssensoren, und/oder als Gyroskope, und/oder als Inertialmesssystem, und/oder als Erdmagnetfeldsensor, und/oder als Luftdrucksensor, und/oder als Temperatursensor, und/oder als Kamera, und/oder als Kombinationssensoreinheit ausgebildet. Eine Kombinationssensoreinheit weist dabei vorzugsweise zumindest zwei unterschiedliche Sensoren auf. Mit einer Kamera ist insbesondere eine Erfassung der POI („points of interest“ wie z.B. Signale, Hektometertafeln (mileposts), Bahnsteige, Weichenbereiche etc.) möglich. Die Kamera wird ebenfalls mit einer Truss-Klemme an dem Schienenfahrzeug befestigt und kann sowohl im Führerstand, beispielsweise hinter der Frontscheibe, oder auch außerhalb des Schienenfahrzeugs befestigt werden.
-
Die Montagevorrichtung ist vorzugsweise zudem dazu ausgebildet, auch innerhalb des Schienenfahrzeugs angebracht zu werden, wobei der Anbringungsabschnitt hierbei vorzugsweise mit Elementen innerhalb des Schienenfahrzeugs verbunden werden kann.
-
Die Verbindung des Anbringungsabschnitts mit Elementen innerhalb des Schienenfahrzeugs erfolgt dabei vorzugsweise in gleicher Weise wie mit den Elementen an der Außenseite des Schienenfahrzeugs.
-
Die Montagevorrichtung, insbesondere der Aufnahmeabschnitt, ist vorzugsweise ferner dazu ausgebildet, alternativ oder zusätzlich zu den oben beschrieben Sensoren, mit weiteren Bestandteilen des Messsystems verbunden zu werden. Insbesondere handelt es sich bei diesen Bestandteilen um Datenlogger oder Bedienelemente, wie beispielsweise Laptops. Auf diese Weise ist eine Bedienung oder Überwachung des Messsystems vom Inneren des Schienenfahrzeugs aus möglich, wobei die dazu benötigten Bestandteile des Messsystems sicher gelagert sind.
-
Vorzugsweise ist weiterhin eine Kabelführung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, Kabel des Messsystems, insbesondere an der Außenseite des Schienenfahrzeugs zumindest über einen Teil der Kabellänge zu führen, so dass sich diese nicht gänzlich lose an der Außenseite des Schienenfahrzeugs befinden. Die Kabelführung kann dabei einstückig oder mehrteilig mit der Montagevorrichtung ausgeführt sein und insbesondere durch Rohre oder Klemmen realisiert werden.
-
Vorzugsweise ist die Montagevorrichtung zudem mit einer Diebstahlsicherung ausgebildet, die einen Diebstahl der Montagevorrichtung und/oder der mit dem Aufnahmeabschnitt verbundenen Sensoren oder anderen Bestandteilen des Messsystems zumindest erschwert.
-
Die Diebstahlsicherung ist dabei vorzugsweise aus der Sicherungseinrichtung gebildet, welche beispielsweise mittels eines Schlüssels abgesperrt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Diebstahlsicherung auch separat, insbesondere als Aufnahme für ein Bügelschloss, ausgebildet sein, die dazu ausgebildet ist, die Montagevorrichtung und/oder die Sensoren oder anderen Bestandteilen des Messsystems mit dem Schienenfahrzeug zu verbinden.
-
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist eine entsprechende Verwendung einer erfindungsgemäßen Montagevorrichtung an Elementen an der Außenseite eines Schienenfahrzeugs vorgesehen.
-
Das Klemmelement ist dabei vorzugsweise als Truss-Klemme ausgebildet.
-
Die Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr lassen sich weitere Ausführungsformen mittels Kombination von mindestens zwei der oben beschriebenen Merkmale bilden.
-
Durch diese erfindungsgemäße spezifische Befestigung an Schienenfahrzeugen eröffnet sich die Möglichkeit, fahrplanmäßige Züge für die Messung und Streckenerfassung heranzuziehen. Mit Hilfe der Truss-Klemmen bzw. der Möglichkeit der Befestigung an Zugschlussscheibenaufnahmen kann die Konfiguration in jedem Bahnhof und in jeder Abstellanlage innerhalb von weniger als 30 Minuten, insbesondere in weniger als 15 Minuten, erfolgen. Das üblicherweise von Herstellerseite der Messsysteme vorgesehene Aufsuchen einer geeigneten Werkstatt entfällt. Die erfindungsgemäße Befestigung ermöglicht es in kürzester Zeit die Messfahrt auf einem beliebigen Bahnhof zu unterbrechen, auf ein anderes Schienenfahrzeug zu wechseln, dieses wieder mit der Messtechnik aufzurüsten und die Messfahrt damit fortzusetzen. Durch die Erfindung ergibt sich somit ein enormer zeitlicher und monetärer Vorteil gegenüber dem Einsatz eines für diese Aufgabe adaptierten Messzuges.
-
Die Erfindung löst die Aufgabe durch das Heranziehen der an Schienenfahrzeugen bereits existierenden Halterungen, die im Gegensatz zu einer Festanbaulösung eine minutenschnelle Adaption ermöglichen. Die Festanbaulösung muss hingegen in einer Werkstatt vorgenommen werden. Der Vorteil durch die Erfindung ist die besonders flexible Handhabung. Damit sind niedriger Montageaufwand und niedrige Kosten verbunden.
-
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
Es zeigen:
- 1 eine Ansicht einer Stirnseite eines Schienenfahrzeugs mit angebrachter Messtechnik,
- 2 eine Seitenansicht einer Stirnseite eines Schienenfahrzeugs mit angebrachter Messtechnik.
-
1 zeigt eine Ansicht der Stirnseite eines Schienenfahrzeugs 6 mit angebrachter Messtechnik.
-
An einem Schienenfahrzeug 6 sind mehrere erfindungsgemäße Montagevorrichtungen 1 angebracht. Dabei sind die Montagevorrichtungen 1 mittels Klemmung an Elementen an der Außenseite des Schienenfahrzeugs 6 montiert.
-
In der gezeigten Darstellung erfolgte die Montage zweier Montagevorrichtungen 1, die jeweils eine Satelliten-Antenne 14 tragen, an Trittbrettern 2 des Schienenfahrzeugs 6.
-
Eine weitere Montagevorrichtung 1, die eine Kombinationssensoreinheit 16 trägt, wurde auf einem Handgriff 4 an der Außenseite des Schienenfahrzeugs 6 mit einem Klemmelement 20 in Form einer Truss-Klemme befestigt.
-
Eine Montagevorrichtung 1 kann zudem auch in oder an einer Zugschlussscheibenaufnahme 3, an Puffern 5 oder an anderen Elementen des Schienenfahrzeugs 6 befestigt werden.
-
Ferner ist eine Sicherungseinrichtung 18 gezeigt, die in Form eines Stahlseils eine Montagevorrichtung 1 mit einem Handgriff 4 verbindet und so gegen Herunterfallen sichert. Weiterhin sind Sicherungseinrichtungen 18 gezeigt, die die Satelliten-Antennen 14, an den jeweiligen Montagevorrichtungen 1 sichern.
-
Unten rechts in 1 ist der vergrößerte Ausschnitt A gezeigt, der im Detail die Befestigung der Montagevorrichtung 1 an einem Trittbrett 2 des Schienenfahrzeugs 6 zeigt. Ein Anbringungsabschnitt 12 ist hierbei als Klemmelement 20 ausgebildet, welches beispielsweise als Schraubzwinge oder Truss-Klemme ausgebildet ist. An dem Anbringungsabschnitt 12 schließt sich ein Aufnahmeabschnitt 10 an, der in der gezeigten Anordnung eine der Satelliten-Antennen 14 trägt.
-
Das gezeigte Messsystem kann beispielsweise über die schienenfahrzeugeigene Stromversorgung mit Energie versorgt werden. So können insbesondere an der Außenseite des Schienenfahrzeugs 6 vorhandene Stromversorgungen 22, wie beispielsweise Steckdosen, welche insbesondere UIC-konform ausgebildet sind, verwendet werden.
-
2 zeigt eine Seitenansicht einer Stirnseite eines Schienenfahrzeugs 6 mit angebrachter Messtechnik.
-
Die Montagevorrichtung 1 weist in der gezeigten Ausführungsform einen Aufnahmeabschnitt 10 auf, welcher mit einer Satelliten-Antenne 14 verbunden ist. Der Aufnahmeabschnitt 10 geht in der Darstellung rechts in einen Anbringungsabschnitt 12 über, welcher zur Anbringung an einem Element des Schienenfahrzeugs 6 ausgebildet ist.
-
Der Anbringungsabschnitt 12 ist mittels Klemmung in einer Zugschlussscheibenaufnahme 3 befestigt, wodurch die Montagevorrichtung 1 schnell und einfach an dem Schienenfahrzeug 6 befestigt werden kann.
-
Der Anbringungsabschnitt 12 weist dabei Elemente (nicht gezeigt) auf, die die Montagevorrichtung 1, insbesondere den Aufnahmeabschnitt 10, von Stößen und/oder Vibrationen des Schienenfahrzeugs 6 entkoppeln. Es kann sich dabei insbesondere um Gummielemente handeln, welche entsprechende Stöße und/oder Vibrationen dämpfen.
-
Der Aufnahmeabschnitt 10 und der Anbringungsabschnitt 12 sind in einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform zueinander schwenk- und/oder verschiebbar ausgebildet, um eine gewünschte Ausrichtung des Aufnahmeabschnitts 10 gegenüber dem Anbringungsabschnitt 12 und/oder dem Schienenfahrzeug 6 zu erzielen. Dazu ist beispielsweise der Aufnahmeabschnitt 10 in seiner Länge variabel gestaltet.
-
In weiteren nicht gezeigten Ausführungsformen kann ferner eine Kabelführung vorgesehen sein, die ein Kabel zumindest über eine Teilstrecke führt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Montagevorrichtung
- 2
- Trittbrett
- 3
- Zugschlussscheibenaufnahme
- 4
- Handgriffe
- 5
- Puffer
- 6
- Schienenfahrzeug
- 10
- Aufnahmeabschnitt
- 12
- Anbringungsabschnitt
- 14
- Satelliten-Antenne
- 16
- Kombinationssensoreinheit
- 18
- Sicherungseinrichtung
- 20
- Klemmelement
- 22
- Stromversorgung
