DE102018219137A1 - Switch drive arrangement and method for switch diagnosis - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Weichenantriebsanordnung (1) mit wenigstens einem beweglich angeordneten Teil und mit wenigstens einem Schmierstoff, der zu Schmierung des Teils vorgesehen ist. Um den nötigen Wartungsaufwand zu reduzieren, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Weichenantriebsanordnung (1) wenigstens eine Sensoreinrichtung (4) aufweist, mittels deren Messwerte ein für eine an dem Teil befindliche Menge an Schmierstoff repräsentativer Kennwert ermittelbar ist.Die Erfindung betrifft weiterhin auch ein Verfahren zur Weichendiagnose.The invention relates to a switch drive arrangement (1) with at least one movably arranged part and with at least one lubricant, which is provided for lubricating the part. In order to reduce the necessary maintenance, the switch drive arrangement (1) has at least one sensor device (4) by means of whose measured values a characteristic value representative of a quantity of lubricant on the part can be determined. The invention also relates to a method for turnout diagnosis.
Description
Die Erfindung betrifft eine Weichenantriebsanordnung mit wenigstens einem beweglich angeordneten Teil und mit wenigstens einem Schmierstoff, der zur Schmierung des Teils vorgesehen ist.The invention relates to a switch drive arrangement with at least one movably arranged part and with at least one lubricant which is provided for lubricating the part.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Weichendiagnose, in dem ein Verschleißzustand wenigstens einer Weichenantriebsanordnung ermittelt wird, wobei die Weichenantriebsanordnung wenigstens ein beweglich angeordnetes Teil und wenigstens einen zur Schmierung des Teils vorgesehenen Schmierstoff aufweist.Furthermore, the invention relates to a method for turnout diagnosis, in which a state of wear of at least one turnout drive arrangement is determined, the turnout drive arrangement having at least one movably arranged part and at least one lubricant provided for lubricating the part.
Weichenantriebsanordnung, auch kurz als Weichenantriebe bezeichnet, sind elektromechanische Anordnungen und dienen zum maschinellen Umstellen einer Weiche im spurgebundenen Verkehr, beispielsweise einer Eisenbahnweiche. Zusammen mit der Weiche stellt die Weichenantriebsanordnung eine der wichtigsten Infrastrukturkomponenten im spurgebundenen Verkehr dar. Um eine hohe Lebensdauer von beispielsweise mehr als 25 Jahren zu erreichen, muss eine Weichenantriebsanordnung in regelmäßigen Abständen gewartet werden. Ein Hauptteil der Wartung besteht in dem Schmieren und Ölen der mechanisch beweglich angeordneten Teile, um deren Reibung zu minimieren. Diese Teile können erheblichem mechanischen Verschleiß unterliegen. Um den Verschleißzustand einer Weichenantriebsanordnung festzustellen, sind regelmäßige Begutachtungen und Sichtprüfungen der Weichenantriebsanordnung durch Wartungspersonal üblich. Diese Überprüfungen stellen einen erheblichen Aufwand mit daraus folgenden hohen Kosten dar.Switch drive arrangement, also referred to briefly as switch drives, are electromechanical arrangements and are used for the mechanical changeover of a switch in track-bound traffic, for example a railway switch. Together with the switch, the switch drive arrangement is one of the most important infrastructure components in track-bound traffic. To achieve a long service life of more than 25 years, for example, a switch drive arrangement must be serviced at regular intervals. A major part of the maintenance is the lubrication and oiling of the mechanically moveable parts in order to minimize their friction. These parts can be subject to considerable mechanical wear. In order to determine the state of wear of a switch drive arrangement, regular assessments and visual inspections of the switch drive arrangement by maintenance personnel are common. These checks represent a considerable effort with the resulting high costs.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Weichenantriebsanordnung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit denen der Wartungsaufwand und die Kosten reduziert werden können.It is therefore the object of the present invention to provide a switch drive arrangement and a method of the type mentioned at the outset with which the maintenance outlay and the costs can be reduced.
Für die eingangs genannte Weichenantriebsanordnung wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Weichenantriebsanordnung wenigstens eine Sensoreinrichtung aufweist, mittels deren Messwerte ein für eine an dem Teil befindliche Menge an Schmierstoff repräsentativer Kennwert ermittelbar ist.For the switch drive arrangement mentioned at the outset, the object is achieved in that the switch drive arrangement has at least one sensor device, by means of whose measured values a characteristic value representative of a quantity of lubricant present on the part can be determined.
Ferner wird die Aufgabe für das eingangs genannte Verfahren zur Weichendiagnose dadurch gelöst, dass eine an dem Teil befindliche Menge an Schmierstoff und/oder ein für eine an dem Teil befindliche Menge an Schmierstoff repräsentativer Kennwert ermittelt wird und mittels der Schmierstoffmenge und/oder dem Kennwert der Verschleißzustand bestimmt wird.Furthermore, the object for the method for switch diagnosis mentioned at the outset is achieved in that a quantity of lubricant and / or a characteristic value representative of a quantity of lubricant on the part is determined and by means of the quantity of lubricant and / or the characteristic value of Wear condition is determined.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine ausreichende Benetzung mit Schmierstoff der beweglichen Teile der Weichenantriebsanordnung zu überprüfen. Dadurch muss eine Wartungsmaßnahme nur dann ausgelöst werden, wenn sie auch wirklich notwendig ist. Als Folge können Wartungsintervalle vergrößert oder sogar die periodische Wartung aufgegeben werden. Folglich lassen sich durch die Erfindung Wartungseinsätze und damit Wartungskosten reduzieren. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist eine Inspektion der Weichenantriebsanordnung mit dem Zweck, die vorhandene Schmierstoffmenge festzustellen, überflüssig. Ein frühzeitiger Verbrauch von Schmierstoff kann durch die erfindungsgemäße Lösung erkannt werden, eine individuelle Wartung anschließend ausgelöst werden und dadurch die Lebensdauer der Weichenantriebsanordnung erhöht werden. Die Gefahr von einem Ausfall der Weichenantriebsanordnung und das Risiko eines ungeplanten Stillstands bzw. Ausfalls der Weichenantriebsanordnung kann so minimiert werden.The invention is based on the idea of checking adequate lubrication of the moving parts of the switch drive arrangement with lubricant. This means that a maintenance measure only needs to be triggered if it is really necessary. As a result, maintenance intervals can be increased or even periodic maintenance can be abandoned. Consequently, maintenance operations and thus maintenance costs can be reduced by the invention. The solution according to the invention makes an inspection of the switch drive arrangement with the purpose of determining the amount of lubricant present superfluous. An early consumption of lubricant can be recognized by the solution according to the invention, individual maintenance can then be triggered and the service life of the switch drive arrangement can thereby be increased. The risk of failure of the switch drive arrangement and the risk of unplanned downtime or failure of the switch drive arrangement can thus be minimized.
Die erfindungsgemäße Lösung kann durch vorteilhafte Ausgestaltung weiterentwickelt werden, die im Folgenden beschrieben sind.The solution according to the invention can be developed further by an advantageous embodiment, which are described below.
So kann die Sensoreinrichtung wenigstens einen Schmierstoffsensor umfassen, mittels dessen Messwerten eine Menge an Schmierstoffen an dem Teil oder zumindest an einem Abschnitt des Teils ermittelbar ist. Dies hat den Vorteil, dass die Schmierstoffmenge an dem beweglichen Teil direkt ermittelt werden kann. Es kann sehr zuverlässig erkannt werden, wenn zu wenig oder gar kein Schmierstoff an dem beweglichen Teil oder zumindest an einem bestimmten Abschnitt davon vorhanden ist. Der Schmierstoffsensor kann beispielsweise in den Schmierstoff eintauchen, um diesen zu erkennen.The sensor device can thus comprise at least one lubricant sensor, by means of whose measured values an amount of lubricants on the part or at least on a section of the part can be determined. This has the advantage that the amount of lubricant on the moving part can be determined directly. It can be recognized very reliably if too little or no lubricant is present on the movable part or at least on a certain section thereof. The lubricant sensor can be immersed in the lubricant, for example, in order to recognize it.
Um eine schlechte Qualität des Schmierstoffs zu erkennen, kann die Sensoreinrichtung wenigstens einen Schmierstoffsensor umfassen, mittels dessen Messwerten eine Zusammensetzung oder eine Signatur des Schmierstoffs ermittelbar ist. Durch eine starke mechanische Beanspruchung kann der Schmierstoff sich beispielsweise verändern und seine Schmiereigenschaft verlieren. Durch Bestimmung der Zusammensetzung oder Signatur des Schmierstoffs kann dies erkannt und entsprechende Maßnahmen ausgelöst werden. Die Ermittlung der Zusammensetzung oder Signatur des Schmierstoffs kann beispielsweise per Spektralanalyse durch den Schmierstoffsensor erfolgen.In order to recognize a poor quality of the lubricant, the sensor device can comprise at least one lubricant sensor, by means of whose measured values a composition or a signature of the lubricant can be determined. The lubricant can change and lose its lubricating properties, for example, due to strong mechanical stress. By determining the composition or signature of the lubricant, this can be recognized and appropriate measures triggered. The composition or signature of the lubricant can be determined, for example, by spectral analysis by the lubricant sensor.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Sensoreinrichtung wenigstens einen Schmierstoffsensor umfassen, mittels dessen Messwerte repräsentative Kennwerte für die Schmierstoffe Fett und/oder für Öl ermittelbar sind. Dies hat den Vorteil, dass separate Schmierstoffsensoren für Fett und für Öl eingesetzt werden können. In Weichenantriebsanordnungen werden üblicherweise bestimmte bewegliche Teile mit Öl als Schmierstoff und andere bewegliche Teile mit Fett als Schmierstoff versehen.In a further advantageous embodiment, the sensor device can comprise at least one lubricant sensor, by means of whose measured values representative characteristic values for the lubricants grease and / or for oil can be determined. This has the advantage of having separate lubricant sensors for grease and can be used for oil. In point machine arrangements, certain moving parts are usually provided with oil as a lubricant and other moving parts with grease as a lubricant.
Um die an dem beweglichen Teil vorhandenen Schmierstoffmenge indirekt bestimmen zu können, kann die Sensoreinrichtung wenigstens einen Schmierstoffsensor umfassen, mittels dessen Messwerten eine über die Zeit an das Teil abgegebene Schmierstoffmenge ermittelbar ist. Aus dem Stand der Technik sind streckenseitige Einrichtungen im Schienenverkehr bekannt, bei denen ein Schmierstoffreservoir zur automatischen Abgabe von Schmierstoff vorgesehen sind. Ein solches Schmierstoffreservoir ist beispielsweise in der
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Weichenantriebsanordnung wenigstens eine Übertragungseinrichtung aufweisen, durch die die Schmierstoffmenge oder die Messwerte an eine externe Zentrale übermittelbar sind. Dies hat den Vorteil, dass eine Vielzahl von Daten von der Weichenantriebsanordnung übermittelt werden können und zentral ausgewertet bzw. abgelegt werden können. Die Übertragungseinrichtung kann beispielsweise für eine drahtlose Datenkommunikation per W-Lan oder GSM ausgebildet sein oder eine kabelgebundene Kommunikation nutzen.In an advantageous development, the switch drive arrangement can have at least one transmission device through which the quantity of lubricant or the measured values can be transmitted to an external center. This has the advantage that a large number of data can be transmitted by the point machine arrangement and can be evaluated or stored centrally. The transmission device can, for example, be designed for wireless data communication via WiFi or GSM or use wired communication.
Ferner kann das bewegliche Teil ein Zahnrad, eine Kette, eine Kugelumlaufspindel, eine Betätigungsstange bzw. Stellschieber, eine Überwachungsstange bzw. Prüfschieber, ein Zungenprüfer und/oder ein Schieber sein. Diese Teile gehören üblicherweise zu den mit Schmierstoff versehenen beweglich angeordneten Teile einer Weichenantriebsanordnung.Furthermore, the movable part can be a gear, a chain, a ball screw, an actuating rod or adjusting slide, a monitoring rod or test slide, a tongue tester and / or a slide. These parts usually belong to the lubricated, movably arranged parts of a switch drive arrangement.
Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine verkehrstechnische Anlage, beispielsweise eine Eisenbahntechnische Anlage, mit einer Vielzahl von Weichen mit Weichenantriebsanordnungen, wobei zumindest einige der Weichenantriebsanordnungen nach einer der zuvor genannten Ausführungsformen ausgebildet sind.Furthermore, the invention also relates to a traffic engineering system, for example a railway engineering system, with a large number of switches with switch drive arrangements, at least some of the switch drive arrangements being designed according to one of the aforementioned embodiments.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser Anlage kann die Anlage wenigstens eine Zentrale aufweisen, an die die jeweiligen Schmierstoffmengen oder die Messwerte übermittelt werden und in der die ermittelten Mengen an Schmierstoff für die jeweiligen Weichenantriebsanordnungen aufgezeichnet werden.In an advantageous embodiment of this system, the system can have at least one control center to which the respective amounts of lubricant or the measured values are transmitted and in which the determined amounts of lubricant for the respective point machine arrangements are recorded.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann prognostiziert werden, wann eine Menge an Schmierstoff und/oder ein Verschleißzustand erreicht wird, der weitere Maßnahmen nötig macht. Die weiteren Maßnahmen können dann beispielsweise der Einsatz von Wartungspersonal sein, das vor Ort den Zustand der Weichenantriebsanordnung überprüft und ggf. neuen Schmierstoff bereitstellt. Die Prognose eines Zeitpunktes, zu dem dieser Zustand erreicht sein wird, ist besonders vorteilhaft, weil dadurch eine vorausschauende Wartungsplanung möglich ist.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, it can be predicted when an amount of lubricant and / or a state of wear will be reached which makes further measures necessary. The further measures can then be, for example, the use of maintenance personnel who check the condition of the switch drive arrangement on site and, if necessary, provide new lubricant. The forecast of a point in time at which this state will be reached is particularly advantageous because it enables predictive maintenance planning.
Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.The invention is explained below with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Weichenantriebsanordnung; -
2 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen eisenbahntechnischen Anlage.
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1 a schematic representation of an exemplary embodiment of a switch drive arrangement according to the invention; -
2nd a schematic representation of an exemplary embodiment of a railway system according to the invention.
Die Sensoreinrichtung
Die Schmierstoffsensoren
Die Schmierstoffsensoren
Im Betrieb werden die Messwerte der Schmierstoffsensoren
Zur Übertragung der Ergebnisse ist die Auswerte- und Übertragungseinrichtung
Wenn ein vorgegebener Grenzwert, der für jedes bewegliche Teil individuell vorgegeben werden kann, unterschritten wird, wird dies von der Auswerte- und Übertragungseinrichtung
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Weichenantriebsanordnung
Weiterhin können die ermittelten Schmierstoffmengen oder der ermittelte Schmierstoffvorrat auch in ein bestehendes Monitoring System integriert werden, in dem beispielsweise weitere Diagnosedaten der Weichenantriebsanordnungen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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