DE102020127311A1

DE102020127311A1 - Device for detecting locked brakes and/or hot boxes in rail vehicles and system with a device for detecting locked brakes and/or hot boxes and at least one sleeper for supporting rails

Info

Publication number: DE102020127311A1
Application number: DE102020127311.8A
Authority: DE
Inventors: Benedikt Neuroth; Niklas Neuroth
Original assignee: Ben Innova Systemtechnik GmbH
Current assignee: Ben Innova Systemtechnik GmbH
Priority date: 2020-10-16
Filing date: 2020-10-16
Publication date: 2022-04-21
Also published as: EP3984855A2; EP3984855A3

Abstract

Vorrichtung (5) zur Festbrems- und/oder Heißläuferortung bei Schienenfahrzeugen mit zumindest einem auf einer Oberseite (20) einer Schwelle (2) und unterhalb einer Schienenoberkante (SOK) montierbaren Gehäuse (6, 6'), wobei in dem zumindest einen Gehäuse (6, 6') folgendes angeordnet ist:- zumindest ein Infrarot-Temperatursensor (7);- eine zur Auswertung von Sensordaten an den zumindest einen Infrarot-Temperatursensor (7) angeschlossene Auswerteeinheit (8),wobei das zumindest eine Gehäuse (6, 6') eine der Oberseite (20) der Schwelle (2) zugewandte Grundfläche A aufweist, die seitlich nicht wesentlich über die Schwelle (2) hinausragt.Device (5) for detecting locked brakes and/or hot box in rail vehicles, having at least one housing (6, 6') which can be mounted on an upper side (20) of a sleeper (2) and below a top edge of the rail (SOK), wherein in the at least one housing ( 6, 6') the following is arranged: - at least one infrared temperature sensor (7); - an evaluation unit (8) connected to the at least one infrared temperature sensor (7) for evaluating sensor data, the at least one housing (6, 6 ') has a base area A facing the upper side (20) of the sill (2) and which does not protrude substantially beyond the sill (2) at the side.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Festbrems- und/oder Heißläuferortung bei Schienenfahrzeugen. Sie bezieht sich ferner auf ein System mit zumindest einer Schwelle zur Auflage von Schienen für Schienenfahrzeuge und einer Vorrichtung zur Festbrems- und/oder Heißläuferortung.The present invention relates to a device for detecting locked brakes and/or hot box in rail vehicles. It also relates to a system with at least one sleeper for supporting rails for rail vehicles and a device for detecting stuck brakes and/or hot boxes.

Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 100 60 380 A1 sowie aus der DE 10 2010 009 754 A1 bekannt. Typischerweise umfassen sie eine hohle Messschwelle aus Stahl, die anstelle einer herkömmlichen Beton-, Holz-, Stahl- oder Kunststoffschiene ins Gleisbett eingesetzt wird und die teilweise als Gehäuse ausgebildet ist zur Aufnahme insbesondere von Infrarotsensoren zur Messung der Temperatur von Radsatzlagern und Bremsen sowie einer Auswerteeinheit zur Auswertung der Sensorsignale.Such devices are, for example, from DE 100 60 380 A1 as well as from the DE 10 2010 009 754 A1 famous. They typically include a hollow measuring sleeper made of steel, which is inserted into the track bed instead of a conventional concrete, wooden, steel or plastic rail and which is partly designed as a housing to accommodate infrared sensors in particular for measuring the temperature of wheel set bearings and brakes as well as an evaluation unit for evaluating the sensor signals.

Derartige Messschwellen haben den Nachteil, dass der Austausch der herkömmlichen Schwelle gegen die Messschwelle verhältnismäßig zeitaufwendig ist, da nach dem bereits zeitaufwendigen Austausch typischerweise ein erneutes Stopfen des Ballasts erforderlich ist.Such measuring ties have the disadvantage that replacing the conventional tie with the measuring tie is relatively time-consuming, since after the replacement, which is already time-consuming, it is typically necessary to plug the ballast again.

In alternativen Systemen werden Gehäuse mit Infrarottemperatursensoren zwischen den Schwellen montiert mithilfe einer Halterung, die auf den Oberseiten zweier benachbarter Schwellen befestigt werden kann. Diese Variante hat den Nachteil, dass die Halterungen zusammen mit den Vorrichtungen zur Festbrems- und/oder Heißläuferortung vor einem maschinellen Stopfen des Ballasts jedes Mal entfernt werden müssen.In alternative systems, housings with infrared temperature sensors are mounted between the sills using a bracket that can be attached to the tops of two adjacent sills. This variant has the disadvantage that the brackets, together with the devices for detecting locked brakes and/or hot boxes, must be removed each time before the ballast is mechanically tamped.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Festbrems- und/oder Heißläuferortung bei Schienenfahrzeugen anzugeben, die besonders schnell und einfach installierbar ist und Instandhaltungs- und Wartungsarbeiten am Gleisbett nicht behindert.The present invention is therefore based on the object of specifying a device for detecting stuck brakes and/or hot-boxes in rail vehicles, which can be installed particularly quickly and easily and does not impede maintenance and servicing work on the track bed.

Diese Aufgabe wird gelöst mit dem Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the subject matter of the independent patent claim. Advantageous embodiments and developments are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Festbrems- und/oder Heißläuferortung bei Schienenfahrzeugen angegeben mit zumindest einem auf einer Oberseite einer Schwelle und unterhalb einer Schienenoberkante montierbaren Gehäuse, wobei in dem zumindest einen Gehäuse zumindest ein Infrarottemperatursensor sowie eine zur Auswertung von Sensordaten an den zumindest einen Infrarottemperatursensor angeschlossene Auswerteeinheit angeordnet ist. Die Vorrichtung wird demnach auf der Oberseite einer Schwelle montiert und ragt nicht in die Schwelle hinein. Ferner ragt das zumindest eine Gehäuse auch nicht über eine Schienenoberkante hinaus, insbesondere übersteigt eine Bauhöhe des zumindest einen Gehäuses 159 mm nicht, insbesondere übersteigt sie nicht 140 mm.According to one aspect of the invention, a device for detecting locked brakes and/or hot box in rail vehicles is specified with at least one housing that can be mounted on the top of a sleeper and below the top edge of the rail, with at least one infrared temperature sensor and one for evaluating sensor data on the at least one infrared temperature sensor connected evaluation unit is arranged. The device is therefore mounted on top of a sleeper and does not protrude into the sleeper. Furthermore, the at least one housing does not protrude beyond the upper edge of the rail, in particular an overall height of the at least one housing does not exceed 159 mm, in particular it does not exceed 140 mm.

Ferner weist das zumindest eine Gehäuse eine der Oberseite der Schwelle zugewandte Grundfläche auf, die seitlich nicht wesentlich über die Schwelle hinausragt. Darunter wird hier und im Folgenden verstanden, dass die Grundfläche seitlich nicht mehr als 2 cm, vorzugsweise nicht mehr als 1 cm, insbesondere gar nicht über die Schwelle hinausragt. Ein geringer Überstand von 1-2 cm kann toleriert werden, weil das Gehäuse auch dann beim Stopfen des Ballasts nicht im Weg ist.Furthermore, the at least one housing has a base surface facing the upper side of the sleeper, which does not protrude substantially beyond the sleeper at the side. This is understood here and below to mean that the base area does not project laterally beyond the threshold by more than 2 cm, preferably not more than 1 cm, in particular not at all. A slight overhang of 1-2 cm can be tolerated because the housing does not get in the way when the ballast is stuffed.

Unter einer Auswertung von Sensordaten wird hier und im Folgenden auch bereits eine Vorauswertung oder bloße Datenaufbereitung verstanden. Die Auswertung der Sensordaten erfolgt typischerweise nicht ausschließlich durch die im Gleisbett installierte Vorrichtung, sondern zu einem gewissen Teil in einer externen Einrichtung. Die Auswerteeinheit der Vorrichtung kann aber insbesondere die Aufgabe haben, die Messwerte des Sensors zu speichern und/oder zu verstärken und/oder aufzubereiten und/oder einer externen Einheit zur Verfügung zu stellen.Here and in the following, an evaluation of sensor data is also understood as a pre-evaluation or mere data processing. The sensor data is typically not evaluated exclusively by the device installed in the track bed, but to a certain extent by an external device. However, the evaluation unit of the device can in particular have the task of storing and/or amplifying and/or processing the measured values of the sensor and/or making them available to an external unit.

Gemäß einem der Erfindung zu Grunde liegenden Gedanken können sämtliche Elemente der Vorrichtung auf der Oberseite der gegebenenfalls massiven Schwelle untergebracht werden, sodass auf die Installation einer hohlen Messschwelle verzichtet werden kann. Das hat den Vorteil, dass bei der Montage der Vorrichtung erheblich Zeit eingespart werden kann, da auf einen zeit- und kostenintensiven Austausch der herkömmlichen Schwelle gegen eine spezielle Messschwelle verzichtet werden kann. Zudem hat die Vorrichtung den Vorteil, dass das Gehäuse seitlich nicht wesentlich über die Schwelle hinausragt und somit bei einem maschinellen Stopfen des Ballasts nicht im Weg ist und abmontiert werden müsste.According to one idea on which the invention is based, all the elements of the device can be accommodated on the upper side of the sleeper, which may be solid, so that the installation of a hollow measuring sleeper can be dispensed with. This has the advantage that considerable time can be saved when assembling the device, since the time-consuming and costly replacement of the conventional sleeper with a special measuring sleeper can be dispensed with. In addition, the device has the advantage that the housing does not protrude significantly beyond the sleeper at the side and is therefore not in the way when the ballast is mechanically tamped and would not have to be dismantled.

Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Abmessung der Grundfläche des Gehäuses in einer Längsrichtung 310 mm, insbesondere 300 mm nicht übersteigt. Die Längsrichtung wird hier und im Folgenden als Richtung parallel zur Schiene und somit als Fahrtrichtung eines Schienenfahrzeugs definiert.This can be achieved in particular in that the dimensions of the base area of the housing in a longitudinal direction do not exceed 310 mm, in particular 300 mm. The longitudinal direction is defined here and below as a direction parallel to the rail and thus as the direction of travel of a rail vehicle.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner eine mit dem zumindest einen Gehäuse verbundene Einrichtung zur Beschleunigungsmessung. Die Einrichtung zur Beschleunigungsmessung kann insbesondere zur Überwachung der Infrarotsensoren und/oder der Auswerteeinheit auf durch Vibrationen bedingte Belastungen dienen. Zum Schutz dieser Einrichtungen ist das Gehäuse nämlich typischerweise mittels eines Dämpfersystems mit der Schwelle verbunden. Ist das Dämpfersystem defekt, so ist die Vorrichtung zur Festbrems- und/oder Heißläuferortung erheblichen Belastungen durch Beschleunigungskräfte ausgesetzt, die ein vorzeitiges Altern bewirken können.According to one embodiment, the device also comprises an acceleration device connected to the at least one housing measurement. The device for measuring acceleration can be used in particular to monitor the infrared sensors and/or the evaluation unit for loads caused by vibrations. In fact, to protect these devices, the housing is typically connected to the sill by means of a damper system. If the damper system is defective, the device for detecting locked brakes and/or hot box is exposed to considerable stress from acceleration forces, which can cause premature aging.

Gemäß einer Ausführungsform weist das zumindest eine Gehäuse auf einer schienennahen Seite an seiner Unterseite eine Bodenfreiheit auf. Im Bereich der Bodenfreiheit weist das Gehäuse zwischen seiner Oberseite und seiner - im montierten Zustand von der Schwelle beabstandeten - Unterseite eine Differenz h₂ auf, während es in anderen, schienenfernen Bereichen eine Differenz h₁ aufweist, h₁ und h₂ sind demnach die Gehäusehöhen in den beiden Gehäuseabschnitten. Insbesondere gilt für ein Verhältnis dieser Höhen h₂/h₁ ≤ 0,8, insbesondere ≤ 0,7.According to one embodiment, the at least one housing has a ground clearance on its underside on a side close to the rails. In the area of ground clearance, the housing has a difference h2 between its upper side and its underside, which is spaced apart from the threshold when assembled, while it has a difference _h1 in other areas _remote from the rails, _h1 and _h2 are therefore the housing heights in the two housing sections. In particular, for a ratio of these heights h ₂ /h ₁ ≦0.8, in particular ≦0.7.

Insbesondere kann das Gehäuse eine im Querschnitt stufenförmige Gehäusebodenkontur aufweisen, die derart ausgerichtet ist, dass das Gehäuse auf seiner schienennahen Seite an seiner Unterseite eine Bodenfreiheit aufweist. Mit anderen Worten: der Gehäuseboden ist im Querschnitt in Längsrichtung der Schwelle stufenförmig ausgebildet.In particular, the housing can have a housing base contour that is stepped in cross section, which is aligned in such a way that the housing has a ground clearance on its underside on its side near the rails. In other words: the housing base is stepped in cross-section in the longitudinal direction of the threshold.

Der die Bodenfreiheit aufweisende Gehäuseabschnitt kann sich über die halbe Grundfläche des Gehäuses oder weniger erstrecken, wobei insbesondere 0,125 A ≤ A₂ ≤ 0,5 A gilt, wobei A die gesamte Gehäusegrundfläche und A₂ die Grundfläche des die Bodenfreiheit aufweisenden Gehäuseabschnitts bedeuten.The housing section having the ground clearance can extend over half the base area of the housing or less, where in particular 0.125 A≦A ₂ ≦0.5 A applies, where A is the entire housing base area and A ₂ is the base area of the housing section having the ground clearance.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass das Gehäuse verhältnismäßig nah an der Schiene montiert werden kann. Dies ist ohne die beschriebene Bodenfreiheit typischerweise nicht möglich, da Befestigungsschrauben zur Befestigung der Schiene an der Schwelle im Weg wären. Die Bodenfreiheit erlaubt es jedoch, das Gehäuse teilweise über die Befestigungsschrauben zu schieben.This embodiment has the advantage that the housing can be mounted relatively close to the rail. This is typically not possible without the ground clearance described, as fastening screws for fastening the rail to the sleeper would be in the way. However, the ground clearance allows the case to be pushed partially over the fastening screws.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Gehäuse zumindest ein Fenster für den Aus- und Eintritt von Infrarotstrahlung auf, wobei das Fenster auf der schienennahen Seite des Gehäuses mit der Bodenfreiheit angeordnet ist. Dabei ist das Fenster in einem dem Gehäuseboden gegenüberliegenden Gehäusedeckel vorgesehen.According to one embodiment, the housing has at least one window for the exit and entry of infrared radiation, the window being arranged on the side of the housing close to the rails with the ground clearance. The window is provided in a housing cover located opposite the housing base.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Aufbau der Vorrichtung eine Temperaturmessung sowohl in der Nähe der Schiene erlaubt, wenn das Gehäuse nah an der Schiene montiert ist, als auch in etwas größerer Entfernung von der Schiene, wenn das Gehäuse weiter außen montiert ist. Auf diese Weise kann die Vorrichtung flexibel bei verschiedenen Schienen- und Radsystemen zum Einsatz kommen. Da die verwendeten Systeme international nicht einheitlich sind, ist es bislang erforderlich, die Position der Infrarottemperatursensoren an das jeweilige System anzupassen. Damit kann sichergestellt werden, dass die Temperaturmessung senkrecht nach oben erfolgen kann, denn eine schräge Temperaturmessung ist aufgrund unterschiedlicher Radgrößen mit Ungenauigkeiten behaftet. Die Bodenfreiheit des Gehäuses erlaubt somit den besonders flexiblen Einsatz der Vorrichtung.This embodiment has the advantage that the construction of the device allows a temperature measurement both in the vicinity of the rail when the housing is mounted close to the rail and at a somewhat greater distance from the rail when the housing is mounted further out. In this way, the device can be used flexibly with different rail and wheel systems. Since the systems used are not internationally standardized, it has hitherto been necessary to adapt the position of the infrared temperature sensors to the respective system. This ensures that the temperature can be measured vertically upwards, because an inclined temperature measurement is subject to inaccuracies due to different wheel sizes. The ground clearance of the housing thus allows the device to be used particularly flexibly.

Gemäß einer Ausführungsform ist in dem zumindest einen Gehäuse eine akustische Sensoreinheit zum Empfang von Schallsignalen angeordnet. Eine derartige Sensoreinheit ermöglicht die Erfassung und Auswertung von akustischen Anomalien in von Rädern bzw. Radlagern und Bremssystemen ausgehenden akustischen Signalen, die auf Schäden hindeuten. Insbesondere können die akustischen Signale auch dazu dienen, Raddefekte wie Flachstellen, Polygonisationen, Abflachungen und Absplitterungen frühzeitig zu erkennen.According to one embodiment, an acoustic sensor unit for receiving sound signals is arranged in the at least one housing. Such a sensor unit makes it possible to detect and evaluate acoustic anomalies in acoustic signals emanating from wheels or wheel bearings and brake systems, which indicate damage. In particular, the acoustic signals can also be used to detect wheel defects such as wheel flats, polygonization, flattening and splintering at an early stage.

Wie sich herausgestellt hat, sind Schäden auf diese Weise bereits lange vor einem Versagen der Komponente erkennbar, so dass die akustische Sensoreinheit als Frühwarnsystem eingesetzt werden kann. Sie kann durch eine interne Testakustik regelmäßig auf ihre Funktion hin überwacht werden. Eine Anordnung der akustischen Sensoreinheit innerhalb des Gehäuses hat den Vorteil, dass lediglich ein kompaktes Gehäuse installiert werden muss. Darüber hinaus erlaubt die enge Verbindung auch eine einfache Verknüpfung zwischen den Messdaten des zumindest einen Infrarottemperatursensors und denen des akustischen Sensorsystems.As has been found, damage can be detected in this way long before the component fails, so that the acoustic sensor unit can be used as an early warning system. Its function can be regularly monitored by internal test acoustics. An arrangement of the acoustic sensor unit within the housing has the advantage that only a compact housing has to be installed. In addition, the close connection also allows a simple linking between the measurement data of the at least one infrared temperature sensor and those of the acoustic sensor system.

Gemäß einer Ausführungsform ist in dem zumindest einen Gehäuse eine Einrichtung zur Lagebestimmung des Gehäuses angeordnet. Die Einrichtung zur Lagebestimmung des Gehäuses kann insbesondere eine Satellitennavigationseinrichtung und/oder einen Neigungssensor aufweisen.According to one embodiment, a device for determining the position of the housing is arranged in the at least one housing. The device for determining the position of the housing can in particular have a satellite navigation device and/or an inclination sensor.

Die Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Lage bzw. Positionen des Gehäuses dauerhaft überwacht werden kann. Weist die Einrichtung zur Lagebestimmung des Gehäuses zumindest einen Neigungssensor auf, so kann aus den Daten des Neigungssensors leicht darauf geschlossen werden, ob das Gehäuse aufgrund eines Unfalls verkippt oder entfernt wurde. Weist die Einrichtung zur Lagebestimmung des Gehäuses eine Satellitennavigationseinrichtung auf, so kann ein Messwert des in dem Gehäuse angeordneten Temperatursensors zweifelsfrei der rechten oder der linken Seite der Schienen oder der Mitte zugeordnet werden. Dies ist insbesondere hilfreich, weil bei einer Verwechslung der Gehäuse bei der Montage an der Schwelle Sensordaten sonst der falschen Radseite des Schienenfahrzeugs zugeordnet würden und die Fehlersuche vergeblich oder aufwendig wäre.The embodiment has the advantage that the location or positions of the housing can be continuously monitored. If the device for determining the position of the housing has at least one inclination sensor, it can easily be concluded from the data from the inclination sensor whether the housing was tilted or removed as a result of an accident. Indicates the location of the facility If the housing indicates a satellite navigation device, a measured value from the temperature sensor arranged in the housing can be unequivocally assigned to the right or left side of the rails or to the middle. This is particularly helpful because if the housings were mixed up during installation on the sleeper, sensor data would otherwise be assigned to the wrong wheel side of the rail vehicle and troubleshooting would be in vain or expensive.

Bei der Satellitennavigationseinrichtung kann es sich insbesondere um eine Einrichtung handeln, die die Signale von GPS-, Galileo- oder GLONASS-Satelliten zur Positionsbestimmung nutzt.The satellite navigation device can in particular be a device that uses the signals from GPS, Galileo or GLONASS satellites to determine the position.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein System mit zumindest einer Schwelle zur Auflage von Schienen für Schienenfahrzeuge und der beschriebenen Vorrichtung zur Festbrems- und/oder Heißläuferortung angegeben. Dabei ist die Vorrichtung auf einer Oberseite der Schwelle montiert und ragt somit nicht in die Schwelle hineinAccording to one aspect of the invention, a system with at least one sleeper for supporting rails for rail vehicles and the described device for detecting stuck brakes and/or hot boxes is specified. The device is mounted on an upper side of the sleeper and therefore does not protrude into the sleeper

Gemäß einer Ausführungsform ist das zumindest eine Gehäuse der Vorrichtung mittels eines Verbindungsstücks auf die Schwelle montiert.According to one embodiment, the at least one housing of the device is mounted on the sleeper by means of a connecting piece.

Bei dem Verbindungsstück handelt es sich insbesondere um ein separates Bauteil bzw. eine Halterung, das auf die Schwelle geklebt, geklemmt oder geschraubt wird. Das Verbindungsstück kann dabei als eine Art Verkleidung der gesamten Schwelle ausgebildet sein, auf der alle Gehäuse vormontiert werden können. In diesem Fall muss im Gleis dann nur noch das Verbindungsstück an die Schwelle montiert werden, was eine erhebliche Zeitersparnis mit sich bringt.The connecting piece is in particular a separate component or a holder that is glued, clamped or screwed onto the sleeper. The connecting piece can be designed as a kind of cladding for the entire threshold, on which all the housings can be preassembled. In this case, only the connecting piece has to be mounted on the sleeper in the track, which saves a lot of time.

Die Vorrichtung weist gemäß einer Ausführungsform eine Einrichtung zur Beschleunigungsmessung mit ersten Beschleunigungssensoren in dem zumindest einen Gehäuse und zumindest einen zweiten Beschleunigungssensor auf, wobei der zweite Beschleunigungssensor mit der Schwelle verbunden ist.According to one embodiment, the device has a device for measuring acceleration with first acceleration sensors in the at least one housing and at least one second acceleration sensor, the second acceleration sensor being connected to the threshold.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass sie eine sehr weitgehende Überwachung des Zustands sowohl des Systems als auch des Ballasts sowie von Rädern der Schienenfahrzeuge erlaubt. Falls nämlich die Beschleunigungssensoren unerwartet hohe Messwerte liefern, so kann es dafür verschiedene Ursachen geben: es kann eine Flachstelle am Rad eines vorüberfahrenden Schienenfahrzeugs vorliegen, es kann schlecht gestopfter Ballast vorliegen und es könnte ein Defekt am Dämpfungssystem der Vorrichtung vorliegen. Mithilfe der ersten und zweiten Beschleunigungssensoren ist es möglich, diese drei Fälle zu unterscheiden:

Eine Flachstelle kann dadurch erkannt werden, dass der Beschleunigungssensor an der Schiene/Schwelle nur bei einigen Rädern anspricht. Ein defektes Dämpfersystem kann dadurch erkannt werden, dass der zumindest eine Beschleunigungssensor an der Schiene/Schwelle und der Beschleunigungssensor in dem Gehäuse sehr ähnliche Messwerte zeigen. Eine schlecht gestopfte Schwelle kann dadurch erkannt werden, dass der Beschleunigungssensor an der Schiene/Schwelle bei allen Rädern hohe Beschleunigungen misst und das Signal die Frequenz des Passierens der Räder aufweist.

This embodiment has the advantage that it allows very extensive monitoring of the status of both the system and the ballast and wheels of the rail vehicles. In fact, if the acceleration sensors deliver unexpectedly high readings, there can be various reasons for this: there can be a flat spot on the wheel of a passing rail vehicle, there can be badly packed ballast and there could be a defect in the damping system of the device. Using the first and second accelerometers, it is possible to distinguish these three cases:

A flat spot can be recognized by the fact that the acceleration sensor on the rail/threshold only responds to some wheels. A defective damper system can be recognized by the fact that the at least one acceleration sensor on the rail/sleeper and the acceleration sensor in the housing show very similar measured values. A poorly tamped sleeper can be recognized by the fact that the acceleration sensor on the rail/sleeper measures high accelerations for all wheels and the signal shows the frequency at which the wheels pass.

Um eine besonders genaue Unterscheidung derartiger Fälle zu ermöglichen, weisen die ersten Beschleunigungssensoren und der zumindest eine zweite Beschleunigungssensor unterschiedliche Messbereiche auf. Da bei intaktem Dämpfersystem in den Gehäusen lediglich geringe Beschleunigungen auftreten sollten, können die ersten Beschleunigungssensoren als verhältnismäßig empfindliche Sensoren ausgebildet sein. Die mit der Schwelle verbundenen zweiten Beschleunigungssensoren müssen jedoch auch sehr hohe Beschleunigungen messen können.In order to enable such cases to be differentiated particularly precisely, the first acceleration sensors and the at least one second acceleration sensor have different measuring ranges. Since only small accelerations should occur in the housings with an intact damper system, the first acceleration sensors can be designed as relatively sensitive sensors. However, the second acceleration sensors connected to the threshold must also be able to measure very high accelerations.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Einrichtung zur Beschleunigungsmessung und insbesondere der zumindest eine zweite Beschleunigungssensor auch dazu dienen, die Strecke - beispielsweise durch Integration des Messignals - zu bestimmen, um die sich die Schwelle bei Belastung nach unten bzw. oben bewegt, d.h. die maximale Auslenkung während der durch Belastungen bedingten Vibrationsschwingungen. Diese Auslenkung kann als eine Kenngröße für den Zustand des Ballasts verwendet werden, anhand der festgestellt werden kann, ob der Ballast gestopft werden muss.According to one embodiment, the device for measuring acceleration and in particular the at least one second acceleration sensor can also be used to determine the distance - for example by integrating the measurement signal - by which the threshold moves downwards or upwards under load, i.e. the maximum deflection during the vibration oscillations caused by loads. This deflection can be used as a parameter for the state of the ballast, which can be used to determine whether the ballast needs to be stuffed.

Die Verwendung eines mit der Schwelle verbundenen Beschleunigungssensors hat zudem den Vorteil, dass dieser zur Detektion einer Zuganwesenheit genutzt werden kann. Alternativ können die Detektion der Zuganwesenheit und das Auslösen der Messung auch durch die Messung von Schall und/oder Vibrationen mittels akustischer Sensoren oder mittels einer Fernsteuerung erfolgen. Alternativ kann sie auch in bekannter Weise über dafür vorgesehene Ein- und Auslaufkontakte erfolgen, die im Gleisbett vor und hinter der Vorrichtung zur Festbrems- und/oder Heißläuferortung angeordnet sind.The use of an acceleration sensor connected to the sleeper also has the advantage that it can be used to detect the presence of a train. Alternatively, the presence of a train can be detected and the measurement can be triggered by measuring sound and/or vibrations using acoustic sensors or using a remote control. Alternatively, it can also take place in a known manner via inlet and outlet contacts provided for this purpose, which are arranged in the track bed in front of and behind the device for detecting stuck brakes and/or hot boxes.

Erste und zweite Beschleunigungssensoren in einer Vorrichtung zur Festbrems- und/oder Heißläuferortung vorzusehen, ist auch unabhängig von der Montage des zumindest einen Gehäuses auf der Oberseite der Schwelle vorteilhaft. Somit ist ein System mit zumindest einer Schwelle zur Auflage von Schienen und mit einer Vorrichtung zur Festbrems- und/oder Heißläuferortung bei Schienenfahrzeugen vorteilhaft, wobei die Vorrichtung zumindest ein mit einer Schwelle verbindbares Gehäuse aufweist, wobei in dem zumindest einen Gehäuse zumindest ein Infrarot-Temperatursensor und eine zur Auswertung von Sensordaten an den zumindest einen Infrarot-Temperatursensor angeschlossene Auswerteeinheit vorgesehen ist. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Einrichtung zur Beschleunigungsmessung mit ersten Beschleunigungssensoren in dem zumindest einen Gehäuse, und zumindest ein zweiter Beschleunigungssensor ist mit der Schwelle verbunden ist. Providing first and second acceleration sensors in a device for detecting locked brakes and/or hot box is also advantageous independently of the mounting of the at least one housing on the upper side of the sleeper. Thus, a system with at least one threshold is required of rails and with a device for detecting locked brakes and/or hot box in rail vehicles, with the device having at least one housing that can be connected to a sleeper, with at least one infrared temperature sensor and one for evaluating sensor data on the at least one Infrared temperature sensor connected evaluation unit is provided. Furthermore, the device comprises a device for measuring acceleration with first acceleration sensors in the at least one housing, and at least one second acceleration sensor is connected to the threshold.

Dabei ist der zumindest eine zweite Beschleunigungssensor derart mit der Schwelle verbunden, dass er Beschleunigungen der Schwelle misst und somit zur Bestimmung von maximalen Auslenkungen der Schwelle bei Belastung geeignet ist. Demnach ist insbesondere keine oder alternativ lediglich eine gut bekannte Dämpfung zwischen dem zweiten Beschleunigungssensor und der Schwelle vorgesehen.The at least one second acceleration sensor is connected to the threshold in such a way that it measures accelerations of the threshold and is therefore suitable for determining maximum deflections of the threshold under load. Accordingly, in particular no or alternatively only a well-known damping is provided between the second acceleration sensor and the threshold.

Mit einem derartigen System kann ein Verfahren zur Überwachung von Belastungen des Systems durchgeführt werden, bei dem Messwerte der ersten und zweiten Beschleunigungssensoren miteinander verglichen werden.With such a system, a method for monitoring loads on the system can be implemented, in which measured values of the first and second acceleration sensors are compared with one another.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das zumindest eine Gehäuse der Vorrichtung eine im Querschnitt stufenförmige Gehäusebodenkontur auf, die derart ausgerichtet ist, dass das Gehäuse auf seiner schienennahen Seite an seiner Unterseite eine Bodenfreiheit aufweist, wobei die Bodenfreiheit im auf der Schwelle montierten Zustand des Gehäuses eine Aussparung für unterhalb des Gehäusebodens angeordnete Befestigungsschrauben einer Schiene ausbildet.According to one embodiment of the invention, the at least one housing of the device has a housing base contour that is stepped in cross section, which is aligned in such a way that the housing has a ground clearance on its underside near the rails, with the ground clearance when the housing is mounted on the sleeper Recess for arranged below the bottom of the housing mounting screws of a rail forms.

Gemäß einer Ausführungsform ragt das zumindest eine Gehäuse in einer Längsrichtung der Schienen nicht wesentlich über die Schwelle hinaus, wobei unter der Längsrichtung der Schienen hier und im Folgenden die Richtung parallel zur Schiene, d.h. die Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs, verstanden wird.According to one embodiment, the at least one housing does not protrude significantly beyond the sleeper in a longitudinal direction of the rails, the longitudinal direction of the rails being understood here and below as the direction parallel to the rail, i.e. the direction of travel of the rail vehicle.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Überwachung von Rädern, Radsatzlagern und/oder Bremssystemen bei Schienenfahrzeugen angegeben umfassend zumindest eine Infrarottemperaturmessung an den Rädern, Radsatzlagern und/oder Bremssystemen sowie zumindest eine akustische Messung der von den Rädern, Radsatzlagern und/oder Bremssystemen ausgehenden Schallsignalen, wobei ein Alarm ausgegeben wird, wenn sowohl die Infrarottemperaturmessung als auch die akustische Messung einen kritischen Wert ergeben.According to a further aspect of the invention, a method for monitoring wheels, wheel set bearings and/or brake systems on rail vehicles is specified, comprising at least one infrared temperature measurement on the wheels, wheel set bearings and/or brake systems and at least one acoustic measurement of the wheels, wheel set bearings and/or brake systems outgoing sound signals, with an alarm being given if both the infrared temperature measurement and the acoustic measurement result in a critical value.

Gemäß diesem Verfahren wird demnach die Infrarottemperaturmessung durch die akustische Messung validiert. Da die akustische Messung die Erkennung von Schäden bereits lange im Voraus erlaubt, ist es möglich, einen kritischen Wert der Infrarottemperaturmessung durch die akustische Messung zu validieren, so dass ein ausgegebener Alarm eine höhere Sicherheit aufweist.According to this method, therefore, the infrared temperature measurement is validated by the acoustic measurement. Since the acoustic measurement allows damage to be detected well in advance, it is possible to validate a critical value of the infrared temperature measurement by the acoustic measurement, so that an alarm issued has higher security.

Zudem kann durch die Verknüpfung von Infrarottemperaturmessung und akustischer Messung ein selbstlernendes System dadurch umgesetzt werden, dass akustische Messreihen dokumentiert und im Schadensfall mit Infrarottemperaturmessungen an derselben Komponente verknüpft werden. Durch die Nutzung von RFID-Tags an Zügen bzw. Komponenten ist es möglich, Zeitreihen von akustischen Signalen einer Komponente zuzuordnen und deren Entwicklung zu verfolgen. Auf diese Weise kann die Vorhersage von Schäden verbessert werden, so dass der Austausch beschädigter Komponenten genauer und ökonomischer planbar ist.In addition, by linking infrared temperature measurement and acoustic measurement, a self-learning system can be implemented by documenting acoustic measurement series and linking them to infrared temperature measurements on the same component in the event of damage. By using RFID tags on trains or components, it is possible to assign time series of acoustic signals to a component and track their development. In this way, the prediction of damage can be improved so that the replacement of damaged components can be planned more precisely and economically.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Überwachung von Gleisanlagen mit auf Schwellen aufliegenden Schienen für Schienenfahrzeuge angegeben, umfassend zumindest eine Beschleunigungsmessung durch zumindest einen auf einer Oberseite einer Schwelle angeordneten Beschleunigungssensor zur Bestimmung einer maximalen Auslenkungen der Schwelle bei einer Belastung durch ein durchfahrendes Schienenfahrzeug.According to one aspect of the invention, a method for monitoring track systems with rails for rail vehicles resting on sleepers is specified, comprising at least one acceleration measurement by at least one acceleration sensor arranged on an upper side of a sleeper to determine a maximum deflection of the sleeper when subjected to a load from a rail vehicle passing through.

Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand von schematischen Figuren näher erläutert.

1 zeigt in einem Querschnitt ein System aus einer Schwelle zur Auflage von Schienen mit einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 zeigt ebenfalls im Querschnitt das System gemäß 1 mit einer in einer zweiten Montageposition montierten Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
3 zeigt eine Draufsicht auf das System gemäß den 1 und 2;
4 zeigt Elemente einer Vorrichtung zur Festbrems- und/oder Heißläuferortung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
5 zeigt eine Schnittansicht eines Gehäuses der in den 1 und 2 gezeigten Vorrichtung und
6 zeigt eine Sicht von unten auf das Gehäuse gemäß 5.

Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic figures.

1 shows in a cross section a system of a sleeper for supporting rails with a device according to an embodiment of the invention;
2 also shows the system in cross section according to FIG 1 with a device mounted in a second mounting position according to an embodiment of the invention;
3 shows a plan view of the system according to FIG 1 and 2 ;
4 shows elements of a device for detecting stuck brakes and/or hot boxes according to an embodiment of the invention;
5 shows a sectional view of a housing in the 1 and 2 shown device and
6 shows a view from below of the housing according to 5 .

1 zeigt einen Querschnitt durch ein System 1 aus einer Schwelle 2 mit darauf aufliegenden Schienen 3 für ein Schienenfahrzeug sowie mit einer Vorrichtung 5 zur Festbrems- und/oder Heißläuferortung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a cross-section through a system 1 consisting of a sleeper 2 with rails 3 resting on it for a rail vehicle and with a device 5 for detecting stuck brakes and/or hot boxes according to an embodiment of the invention.

Bei der Schwelle 2 handelt es sich um eine massive Schwelle beispielsweise aus Beton, Stahl, Kunststoff oder Holz. Unter einer massiven Schwelle wird hier und im Folgenden eine Schwelle verstanden, die, falls sie - beispielsweise produktionsbedingt - Hohlräume im Innern aufweist, jedoch im Gegensatz zu einer hohlen Messschwelle keinerlei Hohlräume aufweist, die zur Unterbringung von Messtechnik der Vorrichtung 5 vorgesehen sind.The threshold 2 is a solid threshold made of concrete, steel, plastic or wood, for example. A solid threshold is understood here and below to mean a threshold which, if it has internal cavities--for example due to production-related reasons--but, in contrast to a hollow measuring threshold, has no cavities at all that are intended for accommodating measuring technology of the device 5.

Auf der Schwelle 2 sind rechtwinklig zu dieser parallel verlaufende Schienen 3 verlegt und mittels Befestigungsschrauben 11 an der Schwelle 2 befestigt.Rails 3 running parallel to this are laid on the threshold 2 at right angles to them and fastened to the threshold 2 by means of fastening screws 11 .

Auf der Oberseite 20 der Schwelle 2 ist mittels eines Verbindungsstücks 4 die Vorrichtung 5 zur Festbrems- und/oder Heißläuferortung angeordnet. Das Verbindungsstück 4 ist in der gezeigten Ausführungsform als Verkleidung der Schwelle 2 ausgebildet, die deren Oberseite 20 nahezu vollständig bedeckt. Das Verbindungsstück 4 wird an der Schwelle 2 beispielsweise durch Klemmen, Kleben oder Schrauben befestigt.On the upper side 20 of the sleeper 2, the device 5 for detecting the locking and/or hot box is arranged by means of a connecting piece 4. In the embodiment shown, the connecting piece 4 is designed as a lining for the sill 2, which almost completely covers the upper side 20 of the sill. The connecting piece 4 is attached to the threshold 2, for example by clamping, gluing or screwing.

Auf dem Verbindungsstück 4 sind in der gezeigten Ausführungsform vier Gehäuse 6, 6' angeordnet. Die Gehäuse 6, 6' können insbesondere mit dem Verbindungsstück 4 über ein nicht näher gezeigtes Dämpfungssystem verbunden sein. In den Gehäusen 6, 6' sind jeweils Infrarottemperatursensoren 7 sowie zugeordnete Auswerteeinheiten 8 angeordnet. Daneben können in den Gehäusen 6, 6' noch weitere Sensoren vorgesehen sein. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, die Verbindungsleitungen zwischen den Infrarottemperatursensoren 7 und den Auswerteeinheiten 8 kontinuierlich auf Schäden zu prüfen.In the embodiment shown, four housings 6, 6' are arranged on the connecting piece 4. The housings 6, 6' can in particular be connected to the connecting piece 4 via a damping system that is not shown in detail. Infrared temperature sensors 7 and associated evaluation units 8 are arranged in the housings 6, 6'. In addition, further sensors can be provided in the housings 6, 6'. For example, it can be provided that the connecting lines between the infrared temperature sensors 7 and the evaluation units 8 are continuously checked for damage.

Die außen angeordneten Gehäuse 6 beherbergen Infrarottemperatursensoren 7 zur Temperaturmessung an den Radsätzen eines Schienenfahrzeugs. Das Ziel, dessen Temperatur gemessen werden soll, liegt in diesem Fall senkrecht über einem für Infrarotstrahlung durchlässigen Fenster 9 in dem Gehäuse 6, so dass in Richtung des Pfeils 10 einfallende Strahlung, gegebenenfalls innerhalb des Gehäuses 6 mittels eines nicht gezeigten Spiegels umgelenkt, von dem Temperatursensor 7 empfangen wird.The housings 6 arranged on the outside accommodate infrared temperature sensors 7 for measuring the temperature on the wheel sets of a rail vehicle. In this case, the target whose temperature is to be measured is located vertically above a window 9 that is permeable to infrared radiation in the housing 6, so that radiation incident in the direction of the arrow 10, possibly deflected within the housing 6 by means of a mirror (not shown), is Temperature sensor 7 is received.

In den Gehäusen 6' sind Infrarottemperatursensoren 7 zur Messung der Temperaturen an den Bremsen des Schienenfahrzeugs vorgesehen. Derartige Sensoren messen typischerweise nicht senkrecht, sondern schräg nach oben. Auch die Gehäuse 6' weisen dazu entsprechend durchlässige Fenster auf, die jedoch in den Figuren nicht gezeigt sind.Infrared temperature sensors 7 for measuring the temperatures at the brakes of the rail vehicle are provided in the housings 6'. Such sensors typically do not measure vertically, but diagonally upwards. The housings 6′ also have windows that are transparent for this purpose, but these are not shown in the figures.

Sämtliche Gehäuse 6, 6' der Vorrichtung 5 sind auf der Oberseite 20 der Schwelle 2 angeordnet, und zwar mittels des Verbindungsstücks 4. Es ragen keine Elemente der Vorrichtung 5 in das Innere der Schwelle 2 hinein. Diese ist somit auch gegenüber benachbarten Schwellen nicht modifiziert.All the housings 6, 6' of the device 5 are arranged on the upper side 20 of the sleeper 2, namely by means of the connecting piece 4. No elements of the device 5 protrude into the interior of the sleeper 2. This is therefore not modified compared to neighboring sleepers.

Die Gehäuse 6, 6' ragen nicht über die Schienenoberkante SOK hinaus. Ihre Bauhöhe h ist somit kleiner als die Differenz zwischen der Schienenoberkante SOK und der Oberseite 20 der Schwelle 2.The housings 6, 6' do not protrude beyond the upper edge of the rail SOK. Your overall height h is therefore smaller than the difference between the upper edge of the rail SOK and the top 20 of the sleeper 2.

2 zeigt die Vorrichtung 5 in einer zweiten Montageposition. Dieser unterscheidet sich von der in 1 gezeigten Position dadurch, dass die Gehäuse 6 näher an die Schienen 3 herangerückt sind. Eine derartige Montageposition ist vorteilhaft, wenn das Ziel der Temperaturmessung näher an den Schienen 3 liegt. 2 shows the device 5 in a second assembly position. This differs from the in 1 position shown in that the housings 6 have moved closer to the rails 3. Such a mounting position is advantageous when the target of the temperature measurement is closer to the rails 3.

In der gezeigten Ausführungsform ist das Fenster 9 fast über den Befestigungsschrauben 11 der Schienen 3 angeordnet. Eine derartige Position der Gehäuse 6 ist nur möglich, weil die Gehäusebodenkontur der Gehäuse 6 eine Stufe aufweist, sodass im montierten Zustand eine Ausnehmung 12 unterhalb der Fenster 9 gebildet ist, in die in der zweiten Montageposition die Befestigungsschrauben 11 ragen.In the embodiment shown, the window 9 is arranged almost above the fastening screws 11 of the rails 3. Such a position of the housing 6 is only possible because the housing bottom contour of the housing 6 has a step, so that in the mounted state a recess 12 is formed below the window 9 into which the fastening screws 11 protrude in the second mounting position.

Die Vorrichtung 5 kann in der zweiten Montageposition montiert werden, wenn die auf der Strecke verkehrenden Schienenfahrzeuge Radgrößen aufweisen, die eine Temperaturmessung näher an den Schienen 3 erforderlich macht.The device 5 can be mounted in the second mounting position if the rail vehicles running on the route have wheel sizes that make a temperature measurement closer to the rails 3 necessary.

3 zeigt eine Draufsicht auf eine Schwelle 2 mit darauf angeordneten Gehäusen 6, 6' der Vorrichtung 5. Das Verbindungsstück 4 wurde der Übersichtlichkeit halber in 3 nicht dargestellt. Die Gehäuse 6, 6' haben in Längsrichtung der Schienen eine Abmessung b, die kleiner ist als die Breite B der Schwelle 2. Insbesondere beträgt b höchstens 310 mm, insbesondere höchstens 300 mm oder sogar weniger als 290 mm. Die Gehäuse 6, 6' ragen somit in dieser Ausführungsform nicht mit ihrer Grundfläche A über die Schwelle 2 hinaus und sind bei einem Stopfprozess des Kiesbettes nicht im Weg. Eine seitlich bis zu 1 cm oder bis zu 2 cm über die Schwelle hinausragende Grundfläche A wäre für die meisten Anwendungen ebenfalls möglich. 3 shows a plan view of a sleeper 2 with housings 6, 6' of the device 5 arranged thereon. For the sake of clarity, the connecting piece 4 has been shown in FIG 3 not shown. The housings 6, 6' have a dimension b in the longitudinal direction of the rails, which is smaller than the width B of the sleeper 2. In particular, b is at most 310 mm, in particular at most 300 mm or even less than 290 mm. In this embodiment, the housings 6, 6′ therefore do not protrude with their base area A beyond the sleeper 2 and do not get in the way during a tamping process of the gravel bed. A base area A projecting laterally up to 1 cm or up to 2 cm beyond the threshold would also be possible for most applications.

4 zeigt einen Ausschnitt aus einer Vorrichtung 5 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das dargestellte Gehäuse 6, 6' ist mittels eines schematisch gezeigten Dämpfungssystems 13 mit dem Verbindungsstück 4 und somit mit der Schwelle 2 verbunden. Vibrationen der Schwelle 2 werden somit nur gedämpft auf das Gehäuse 6, 6' übertragen. In dem Gehäuse 6, 6' ist ein erster Beschleunigungssensor 14 angeordnet, der Beschleunigungen des Gehäuses 6, 6' misst. Der Beschleunigungssensor 14 kann zur Auswertung seiner Messdaten ebenfalls mit der Auswerteeinheit 8 verbunden sein. 4 shows a section of a device 5 according to an embodiment of the invention. The housing 6, 6' shown is by means of a damping system shown schematically 13 connected to the connecting piece 4 and thus to the threshold 2. Vibrations of the sleeper 2 are thus transmitted to the housing 6, 6' only in a damped manner. A first acceleration sensor 14, which measures the acceleration of the housing 6, 6', is arranged in the housing 6, 6'. The acceleration sensor 14 can also be connected to the evaluation unit 8 in order to evaluate its measurement data.

Der Beschleunigungssensor 14 kann zur Detektion einer Zuganwesenheit verwendet werden, um eine Messphase der Vorrichtung 5 einzuleiten und wieder zu beenden. Darüberhinaus kann er jedoch auch zur Überwachung des Zustands des Systems 1 verwendet werden, wie im Folgenden beschrieben wird.The acceleration sensor 14 can be used to detect the presence of a train in order to initiate and end a measurement phase of the device 5 . In addition, however, it can also be used to monitor the status of the system 1, as will be described below.

Außerhalb des Gehäuses 6, 6' ist ein zweiter Beschleunigungssensor 15 mit der Schwelle 2 verbunden. In der gezeigten Ausführungsform ist das Verbindungsstück 4 als Verkleidung der Schwelle 2 ausgebildet, weshalb der zweite Beschleunigungssensor 15 auf dem Verbindungsstück 4 angeordnet ist. Der zweite Beschleunigungssensor 15 kann jedoch auch unmittelbar mit der Schwelle 2 verbunden sein. Der zweite Beschleunigungssensor 15 misst Beschleunigungen der Schwelle 2. Zum Auslesen der Messdaten aus dem zweiten Beschleunigungssensor 15 ist entweder eine separate Auswerteeinheit vorgesehen oder das Auslesen erfolgt durch die Auswerteeinheit 8 in dem Gehäuse 6, 6'.A second acceleration sensor 15 is connected to the threshold 2 outside the housing 6, 6'. In the embodiment shown, the connecting piece 4 is designed as a cladding for the threshold 2 , which is why the second acceleration sensor 15 is arranged on the connecting piece 4 . However, the second acceleration sensor 15 can also be connected directly to the threshold 2 . The second acceleration sensor 15 measures accelerations of the threshold 2. To read out the measurement data from the second acceleration sensor 15, either a separate evaluation unit is provided or the reading is carried out by the evaluation unit 8 in the housing 6, 6'.

Die Beschleunigungssensoren 14, 15 sind geeignet zur Überwachung des Zustands der Vorrichtung 5, des Ballasts sowie zur Detektion von Flachstellen an Rädern eines vorbeifahrenden Schienenfahrzeugs. Dazu werden Messwerte der Beschleunigungssensoren 14, 15, insbesondere Messwerte, die zeitgleich aufgenommen wurden, verglichen. Weisen die Messwerte des erste Beschleunigungssensors 14 einen vergleichbaren Betrag auf wie die Messwerte des zweiten Beschleunigungssensors 15, so ist möglicherweise das Dämpfungssystem 13 nicht funktionstüchtig. Detektiert der zweite Beschleunigungssensor 15 Beschleunigungen nur bei einigen Rädern des Schienenfahrzeugs und hat das Signal eine signifikante Kurve, so kann eine Flachstelle an dem Schienenfahrzeug vermutet werden. Detektiert der zweite Beschleunigungssensor 15 Beschleunigungen bei allen Rädern mit einer Frequenz des Passierens der Räder, so liegt möglicherweise schlecht gestopfter Ballast vor.The acceleration sensors 14, 15 are suitable for monitoring the state of the device 5, the ballast and for detecting flat spots on wheels of a passing rail vehicle. For this purpose, measured values of the acceleration sensors 14, 15, in particular measured values that were recorded at the same time, are compared. If the measured values of the first acceleration sensor 14 are of a magnitude comparable to the measured values of the second acceleration sensor 15, the damping system 13 may not be functional. If the second acceleration sensor 15 detects accelerations on only a few wheels of the rail vehicle and the signal has a significant curve, a flat spot on the rail vehicle can be assumed. If the second acceleration sensor 15 detects accelerations on all wheels with a frequency of the passing of the wheels, badly tamped ballast may be present.

Ferner ist in dem Gehäuse 6, 6' ein akustisches Sensorsystem 19 angeordnet, das die Messung von Schallsignalen von Rädern, Radsatzlagern oder Bremsen erlaubt.Furthermore, an acoustic sensor system 19 is arranged in the housing 6, 6', which allows the measurement of sound signals from wheels, wheelset bearings or brakes.

In den Gehäusen 6, 6' können darüber hinaus noch Neigungssensoren und/oder Sensoren zur Ortung mittels eines Satellitennavigationssystems vorgesehen sein, die in den Figuren nicht gezeigt sind.In addition, inclination sensors and/or sensors for locating by means of a satellite navigation system can also be provided in the housings 6, 6', which are not shown in the figures.

5 zeigt eine Schnittansicht des Gehäuses 6 der Vorrichtung 5. Das Gehäuse 6 weist einen ersten Gehäuseabschnitt 16 mit einer Höhe h₁ auf und einen zweiten Gehäuseabschnitt 17 mit einer Höhe h₂. Dabei gilt h₂ < h₁. Die verringerte Höhe des zweiten, im montierten Zustand schienennahmen Gehäuseabschnitts 17 wird durch den stufenförmig ausgebildeten Gehäuseboden 18 erreicht, so dass unter dem zweiten Gehäuseabschnitt 17 im montierten Zustand des Gehäuses 6 eine Ausnehmung 12 gebildet ist. Dabei kann die Stufe in einer nicht gezeigten Ausführungsform auch weniger abrupt ausgebildet sein und einer Rampe gleichen. Auch mit einer derartigen Gehäusebodenkontur lässt sich eine Ausnehmung 12 unter dem Gehäuseboden 18 des zweiten Gehäuseabschnitts 17 erzielen und auch eine derartige Gehäusebodenkontur wird als stufenförmig bezeichnet. In der gezeigten Ausführungsform gilt für das Verhältnis der Höhen h₂/h₁ = 0,7. 5 shows a sectional view of the housing 6 of the device 5. The housing 6 has a first housing section 16 with a height h ₁ and a second housing section 17 with a height h ₂ . In this case, h ₂ <h ₁ applies. The reduced height of the second housing section 17, which is held by rails in the installed state, is achieved by the stepped housing base 18, so that a recess 12 is formed under the second housing section 17 when the housing 6 is in the installed state. In this case, in an embodiment that is not shown, the step can also be designed to be less abrupt and resemble a ramp. A recess 12 under the housing base 18 of the second housing section 17 can also be achieved with such a housing base contour, and such a housing base contour is also referred to as stepped. In the embodiment shown, the ratio of the heights h ₂ /h ₁ = 0.7.

6 zeigt eine Sicht von unten auf den Gehäuseboden 18 des Gehäuses 6. Dieser weist eine Gesamt-Grundfläche A auf, die in der gezeigten Ausführungsform rechteckig ausgestaltet ist, jedoch auch Abweichungen von einem Rechteck aufweisen kann. Die Grundfläche des ersten Gehäuseabschnitts 16 beträgt A₁, die des zweiten Gehäuseabschnitts 17 beträgt A₂. A₂ beträgt weniger als die Hälfte, jedoch mehr als ein Achtel von A, so dass 0,125 A ≤ A₂ ≤ 0,5 A gilt. 6 shows a view from below of the housing base 18 of the housing 6. This has a total base area A, which is rectangular in the embodiment shown, but can also have deviations from a rectangle. The base area of the first housing section 16 is A ₁ , that of the second housing section 17 is A ₂ . A ₂ is less than half but more than one eighth of A, so 0.125 A ≤ A ₂ ≤ 0.5 A.

BezugszeichenlisteReference List

11: Systemsystem
22: Schwellethreshold
33: Schienerail
44: Verbindungsstückconnector
55: Vorrichtungcontraption
6, 6'6, 6': GehäuseHousing
77: Infrarottemperatursensorinfrared temperature sensor
88th: Auswerteeinheitevaluation unit
99: Fensterwindow
1010: PfeilArrow
1111: Befestigungsschraubemounting screw
1212: Ausnehmungrecess
1313: Dämpfungssystemcushioning system
1414: erster Beschleunigungssensorfirst accelerometer
1515: zweiter Beschleunigungssensorsecond accelerometer
1616: erster Gehäuseabschnittfirst housing section
1717: zweiter Gehäuseabschnittsecond housing section
1818: Gehäusebodencaseback
1919: akustisches Sensorsystemacoustic sensor system
2020: Oberseite top
SOKSOK: Schienenoberkanterail top edge
AA: GrundflächeFloor space
A1A1: GrundflächeFloor space
A2A2: GrundflächeFloor space
BB: BreiteBroad
bb: Abmessungdimension
h1, h2h1, h2: HöheHeight

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 10060380 A1 [0002]
DE 102010009754 A1 [0002]

Claims

Device (5) for detecting locked brakes and/or hot box in rail vehicles, having at least one housing (6, 6') which can be mounted on an upper side (20) of a sleeper (2) and below a top edge of the rail (SOK), wherein in the at least one housing ( 6, 6') the following is arranged: - At least one infrared temperature sensor (7); - an evaluation unit (8) connected to the at least one infrared temperature sensor (7) for evaluating sensor data, wherein the at least one housing (6, 6') has a base area A facing the upper side (20) of the sleeper (2), which laterally does not protrude significantly beyond the threshold (2).

Device (5) after claim 1 , wherein an overall height h of the at least one housing (6, 6') does not exceed 159 mm, in particular 140 mm.

Device (5) after claim 1 or 2 , wherein the dimension b of a base area A of the housing (6, 6') does not exceed 310 mm in a longitudinal direction.

Device (5) according to one of Claims 1 until 3 , further comprising a device (14) connected to the at least one housing (6, 6') for measuring acceleration.

Device (5) according to one of Claims 1 until 4 wherein the at least one housing (6, 6') has a housing bottom contour with a stepped cross section, which is aligned such that the housing (6, 6') has a ground clearance on its underside near the rails.

Device (5) after claim 5 , wherein the housing (6, 6') has at least one window (9) for the exit and entry of infrared radiation, the window (9) being arranged on the side of the housing (6, 6') close to the rails with the ground clearance.

Device (5) according to one of Claims 1 until 6 , wherein an acoustic sensor unit (19) for receiving sound signals is arranged in the at least one housing (6, 6').

Device (5) according to one of Claims 1 until 7 , A device for determining the position of the housing (6, 6') being arranged in the at least one housing (6, 6').

Device (5) after claim 8 , wherein the device for determining the position of the housing (6, 6 ') comprises a satellite navigation device.

Device (5) after claim 8 or 9 , wherein the device for determining the position of the housing (6, 6 ') has at least one inclination sensor.

System (1) with at least one sleeper (2) for supporting rails (3) for rail vehicles and a device (5) according to one of Claims 1 until 10 , wherein the device (5) is mounted on an upper side (20) of the sleeper (2).

System (1) after claim 11 , wherein the at least one housing (6, 6') of the device (5) is mounted on the sleeper (2) by means of a connecting piece (4).

System (1) after claim 11 or 12 , wherein the device (5) has a device for measuring acceleration with first acceleration sensors (14) in the at least one housing (6, 6') and at least one second acceleration sensor (15), the second acceleration sensor (15) being connected to the threshold (2 ) connected is.

System (1) after Claim 13 , wherein the first acceleration sensors (14) and the at least one second acceleration sensor (15) have different measuring ranges.

System (1) according to one of Claims 11 until 14 , wherein the at least one housing (6, 6') of the device (5) has a housing bottom contour with a stepped cross section, which is aligned in such a way that the housing (6, 6') has a ground clearance on its underside on its side near the rails, wherein the ground clearance when the housing (6, 6') is mounted on the threshold (2) forms a recess for fastening screws (11) of a rail (3) arranged underneath the housing base.

System (1) according to one of Claims 11 until 15 , wherein the at least one housing (6, 6') does not protrude significantly beyond the sleeper (2) in a longitudinal direction of the rails (3).

Method for monitoring wheels, axlebox bearings and/or braking systems on rail vehicles, comprising at least one infrared temperature measurement on the wheels, axlebox bearings and/or braking systems and at least one acoustic measurement of the sound signals emanating from the wheels, axlebox bearings and/or braking systems, with an alarm being output, if both the infrared temperature measurement and the acoustic measurement result in a critical value.

Method for monitoring track systems with rails (3) resting on sleepers (2) for rail vehicles, comprising at least one acceleration measurement by at least one acceleration sensor (15) arranged on a top side (20) of a sleeper (2) for determining a maximum deflection of the sleeper ( 2) in the event of a load from a passing rail vehicle.