DE10209349C1 - Wetterstation für eine Weichenheizungsanlage - Google Patents
Wetterstation für eine WeichenheizungsanlageInfo
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- E01B7/24—Heating of switches
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Wetterstation für eine wenigstens ein Heizelement zur Beheizung einer Weiche aufweisende Weichenheizungsanlage. Die Wetterstation ist mit einer Auswerteschaltung verbunden, die vorgegebene, von der Wetterstation ermittelte Messwerte hinsichtlich einer möglichen wetterbedingten Beeinträchtigung der Weichenfunktion auswertet und das Heizelement in Abhängigkeit der ausgewerteten Messwerte ein- oder ausschaltet. Erfindungsgemäß weist die Messeinrichtung einen kugelartigen Grundkörper auf, dessen Oberfläche tetraederartig abgeschrägt ist, wobei die gebildeten schrägen Flächen nach oben geneigt sind und jeweils einen mit der Auswerteschaltung verbundenen optisch arbeitenden Regensensor zur Detektion der auf die Glasoberfläche des Regensensors auftreffenden Feuchtigkeitstropfen aufweisen. Außerdem ist wenigstens ein mit der Auswerteschaltung verbundener Temperatursensor zur Bestimmung der Außentemperatur vorgesehen. Schließlich sind Mittel zum gleichmäßigen Beheizen des Grundkörpers vorgesehen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wetterstation für ei
ne Weichenheizungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
Gattungsgemäße Weichenheizungsanlagen umfassen ein oder meh
rere Heizelemente, die jeweils einer zu beheizenden Weiche
zugeordnet sind. Durch das Beheizen der Weichen wird verhin
dert, dass die Weichen durch niederschlagsbedingte Vereisung
festfrieren oder ihre Endlage durch Einpressen von Schnee o
der Eis zwischen Weichenzunge und Backenschiene nicht errei
chen.
Da ein permanentes Beheizen der Weichen aufgrund der hohen
Energiekosten unwirtschaftlich ist, umfasst die Weichenhei
zungsanlage üblicherweise ein oder mehrere in der Nähe der zu
beheizenden Weichen angeordnete Sensoren, die je nach Sensor
typ bestimmte Parameter erfassen. In Abhängigkeit der erfass
ten Parameter werden die Heizelemente der Weichenheizungsan
lage immer dann eingeschaltet, wenn mit einer wetterbedingten
Beeinträchtigung der Weichenfunktion zu rechnen ist, und aus
geschaltet, wenn die Gefahr der wetterbedingten Beeinträchti
gung nicht mehr besteht.
Zur Steuerung der Heizelemente umfasst die Weichenheizungsan
lage üblicherweise eine Auswerteschaltung, welche die von den
Sensoren erfassten Parameter hinsichtlich der Gefahr einer
wetterbedingten Beeinträchtigung der Weichenfunktion auswer
tet und die Heizelemente entsprechend ein- und ausschaltet.
Aus der DE 197 42 085 A1 ist ein Weichenheizungssystem mit
wenigstens einer Weichenheizungsanlage bekannt. Die Weichen
heizungsanlage umfasst eine Auswerteschaltung und mehrere von
dieser gesteuerte Heizelemente zur Beheizung der zur betref
fenden Weichenheizungsanlage gehörenden Weichen eines ent
sprechenden Schienenstrangsystems. Die Weichenheizungsanlage
umfasst einen Feuchtesensor, einen Sensor zur Bestimmung der
Umgebungstemperatur und einen Sensor zur Erfassung der Tempe
ratur wenigstens einer der beheizten Weichen. Die von den
Sensoren erfassten und an die Auswerteschaltung übertragenen
Messwerte bilden ein Kriterium für die Beurteilung der Wet
terlage und damit für die Beurteilung der Gefahr einer wet
terbedingten Beeinträchtigung der Weichenfunktion. Über ein
Datenfernübertragungsendgerät hat die Auswerteschaltung au
ßerdem Anschluss an ein Datenübertragungsnetz, mit dem jede
Weichenheizungsanlage mit einer Wettervorhersageeinrichtung
in Datenaustauschverbindung steht. Die Wettervorhersageein
richtung ermittelt für die Weichenheizungsanlage individuell
Weichenheizungsrelevante Wettervorhersagedaten und übermit
telt diese über das Datenübertragungsnetz an die betreffende
Weichenheizungsanlage. Die Auswerteschaltung wertet die von
den Sensoren ermittelten Messwerte und die von der Wettervor
hersageeinrichtung ermittelten Wettervorhersagedaten aus und
schaltet die Heizelemente der Weichenheizungsanlage ein oder
aus.
Nachteilig daran ist, dass Wettervorhersagedaten für ein be
stimmtes Gebiet in der Praxis sehr oft nicht zutreffen, so
dass die Heizelemente häufig auch dann eingeschaltet werden,
wenn tatsächlich keine die Weichenfunktion beeinträchtigende
Wetterlage existiert. Dies führt zu einem unnötigen Energie
verbrauch.
Die von den oben genannten Sensoren gelieferten Messwerte
reichen aber gemäß DE 197 42 085 A1 auch nicht aus, um jeder
zeit die Wetterbedingungen exakt zu bestimmen und damit die
Funktion der Weichen sicherzustellen. Insbesondere hat sich
herausgestellt, dass die Sensoren bei extremen Wetterbedin
gungen wie Temperaturstürzen, Eisregen, Neuschnee in großen
Mengen oder Schnee/Schneeregen bei Temperaturen über 0°C
keine zur Beurteilung der Wetterlage geeigneten Messwerte an
die Auswerteschaltung übertragen. Nachteilig daran ist, dass
die Heizelemente gar nicht oder erst verspätet eingeschaltet
werden. Die von den genannten Sensoren gelieferten Messwerte
sind also nicht brauchbar, um die genauen wetterbedingten
Einflüsse rechtzeitig für das Einschalten der Heizelemente zu
ermitteln.
Aus der DE 299 05 941 U1 ist eine weitere Einrichtung zur Er
fassung von wetterbedingten Einflüssen an einer Weiche be
kannt. Durch diese Einrichtung soll eine präzise Erfassung
der an der Weichenheizung vorhandenen wetterbedingten Ver
hältnisse, insbesondere die Erfassung von Flugschnee möglich
sein. Flugschnee kann sich nämlich nachteilig derart zwischen
Weichenzunge und Backenschiene einer Weiche legen, dass die
Weiche ihre Endlage nicht mehr erreichen kann. Infolgedessen
wird die Weiterfahrt eines Zuges automatisch gesperrt, da die
Endlage üblicherweise überprüft wird.
Die Einrichtung zur Erfassung der wetterbedingten Einflüssen
umfasst eine nachgeordnete, die erfassten Werte auswertende
sowie die Weichenheizung steuernde Einrichtung, vorzugsweise
in Form eines Mikrorechners, und wenigstens einen nieder
schlagserfassenden Sensor, der in einem vorgegebenen Abstand
zur Weichenheizung angeordnet ist. Der niederschlagserfassen
de Sensor besteht aus einem Heizelement und einem Temperatur
sensor, die thermisch miteinander verbunden sind.
Zur Erfassung der wetterbedingten Einflüsse wird das Heizele
ment des niederschlagserfassenden Sensors unabhängig von der
Weichenheizung ab einer vorgegebenen Temperatur und in be
stimmten Abständen beheizt. Der Wärmestrom gelangt vom Heiz
element über die thermische Verbindung zum Temperatursensor
des niederschlagserfassenden Sensors. Der Temperatursensor
erfasst dabei die Temperaturänderungen vor, während und nach
der Beheizung und überträgt die erfassten Temperaturwerte an
einen Mikrorechner, der diese auswertet. Die am Temperatur
sensor erfassten Temperatur-/Zeitverlaufe unterscheiden
sich in Abhängigkeit von den auf der thermischen Verbindung
befindlichen Niederschlägen. Bei Schnee ist der Temperatur-/
Zeitverlauf ein anderer als bei Trockenheit. Der Mikrorechner
ordnet den erfassten Temperatur-/Zeitverlauf somit einer
bestimmten Niederschlagsart wie Regen, Tau, Schnee oder Eis
zu. Wird eine Vereisung an einer Weiche erkannt, so schaltet
der Mikrorechner oder ein anderer dezentral angeordneter
Rechner die Weichenheizung an.
Nachteilig an dieser Weichenheizungsanlage ist, dass der ver
wendete Niederschlagsfühler nicht permanent, sondern nur in
vorgegeben Zeitabständen Messwerte liefert. Dies kann dazu
führen, dass mögliche die Weichenfunktion beeinträchtigende
Niederschläge nicht rechtzeitig erfasst und die Heizelemente
erst verspätet eingeschaltet werden. Außerdem sind keine
zeitnahen Aussagen über die Intensität und Dauer der Nieder
schläge möglich. Derartige Aussagen sind aber für die Beur
teilung der Frage, ob eine wetterbedingte Beeinträchtigung
der Weichenfunktion zu erwarten ist, bedeutsam. Insbesondere
kann daraus auch die Dauer eines Heizvorganges ermittelt wer
den. Denn auch eine unnötig lange Beheizung der Weichen führt
zu einem überflüssigen Energieverbrauch.
Aus der DE 295 17 404 U1 ist eine weitere Weichenheizungsan
lage mit Temperatur- und/oder Niederschlagssensoren bekannt.
Bei den vorgesehenen Sensoren handelt es sich um einen Luft
temperaturfühler, einen Schienentemperaturfühler und einen
Niederschlagsfühler. Der Niederschlagsfühler erfasst mittels
einer Widerstandsmessung zwischen zwei als mäanderförmige
Leitungsbahnen ausgebildeten Elektroden den Grad und die Art
des wetterbedingten Niederschlages. Die Niederschlagspalette
reicht dabei von Raureif, Regen, Schnee bis zur Eisschicht.
Je nach Art des Niederschlags ändert sich der gemessene
elektrische Widerstand zwischen den Elektroden. Bekannt ist,
den Niederschlagsfühler auf einem pyramidenförmigen Messkopf
anzuordnen. Dabei sind die mäanderförmigen Leitungsbahnen auf
den Pyramidenflächen des Messkopfes aufgebracht. Der Messkopf
selbst besteht aus einer Vergussmasse.
Aus der DE 198 56 341 C1 ist eine Steuereinrichtung für be
heizbare Fahrzeugschienen bekannt, die eine Sensoreinrichtung
umfasst. Die Sensoreinrichtung besteht aus einem Sensorgehäu
se, einem Sensor zur Messung der Schienentemperatur und einer
mit dem Sensor verbundenen Auswerteschaltung. Der Sensor ist
unterhalb der Fahrzeugschiene angeordnet und steht im direk
ten thermischen Kontakt mit der Fahrzeugschiene. Die Auswer
teschaltung ist mit einer Heizungsanlage elektronisch verbun
den, die einen an der Fahrzeugschiene anliegenden Heizstab
zum Beheizen der Fahrzeugschiene steuert. Bei der Auswerte
schaltung handelt es sich vorzugsweise um einen im Sensorge
häuse integrierten Rechner, der Messsignale vom Sensor emp
fängt, auswertet und Steuersignale zum Ein- und Ausschalten
der Heizungsanlage überträgt. Wahlweise ist an die im Sensor
gehäuse integrierte Auswerteschaltung und/oder die Heizungs
anlage ein externer Rechner anschaltbar, der zur externen
Steuerung der gesamten Steuereinrichtung dient.
Es hat sich nun herausgestellt, dass bei den genannten Wei
chenheizungsanlagen das Ein- und Ausschalten der Heizelemente
in Abhängigkeit von der Wetterlage noch nicht zufriedenstel
lend gelöst ist. So werden die Heizelemente häufig trotz feh
lender wetterbedingter Beeinträchtigung eingeschaltet oder
nicht ausgeschaltet, was in beiden Fällen zu einem überflüs
sigen kostenintensiven Energieverbrauch führt. Oder die Heiz
elemente werden zu spät ein- oder zu früh ausgeschaltet, was
die Gefahr einer Störung der Weichenfunktion birgt.
Insbesondere hat sich herausgestellt, dass die Sensoren der
eingangs genannten Heizungsanlagen entweder nur ungenau oder
gar nicht zwischen einzelnen Niederschlagsarten differenzie
ren oder die Intensität sowie die Dauer der Niederschläge zur
Beurteilung einer wetterbedingten Beeinträchtigung der Wei
chenfunktion nicht detektieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wetterstation
für eine gattungsgemäße Weichenheizungsanlage derart zu
verbessern, dass genauere zeitnahe Aussagen über die Wetter
lage möglich sind, um eine genauere Steuerung der notwendigen
Weichenbeheizung zu erreichen.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung und Anordnung von an
sich bekannten, optisch arbeitenden Regensensoren lassen sich
sehr exakte Aussagen über die Art, die Intensität und die
Dauer der Niederschläge machen und damit zur Beurteilung der
Frage, ob und wie lange eine wetterbedingte Beeinträchtigung
der Weichenfunktion vorliegt, heranziehen.
Optisch arbeitende Regensensoren werden üblicherweise in
Kraftfahrzeugen eingesetzt, um eine automatische Steuerung
der Scheibenwischerbetätigung in Abhängigkeit von der Inten
sität eines Niederschlags zu ermöglichen. Die Regensensoren
betrachten in der Regel einen bestimmten Bereich der Wind
schutzscheibe und bestimmen die Intensität des Niederschlags
in diesem Bereich.
Bekannte Regensensoren weisen ein oder mehrere Sendeelemente
auf, die optische Strahlen in den betrachteten Bereich der
Scheibe aussenden. Die Sendeelemente sind beispielsweise als
Lumineszenzdioden (LED) ausgebildet. Die ausgesandten opti
schen Strahlen können im sichtbaren oder unsichtbaren Wellen
längenbereich liegen. Zumindest ein Teil der ausgesandten op
tischen Strahlen wird aus dem betrachteten Bereich auf ein
oder mehrere Empfangselemente des Regensensors reflektiert.
Die Empfangselemente sind beispielsweise als invers betriebe
ne Lumineszenzdioden ausgebildet. Die Empfangselemente erzeu
gen ein Signal, das abhängig ist von der Intensität der emp
fangenen optischen Strahlen. Die Intensität der empfangenen
optischen Strahlen ist wiederum abhängig von der Anzahl der
Feuchtigkeitstropfen in dem von dem Regensensor betrachteten
Bereich der Glasscheibe. Als Feuchtigkeitstropfen können bei
spielsweise Regentropfen, Tautropfen, Nebeltropfen, ange
schmolzene Schneeflocken oder angetaute Hagelkörner detek
tiert werden.
Die Empfangselemente können beispielsweise die von der Glas
scheibe ohne Feuchtigkeitstropfen reflektierten optischen
Strahlen empfangen und registrieren eine Abnahme der Intensi
tät der empfangenen optischen Strahlen beim Auftreten von
Feuchtigkeitstropfen. Die Empfangselemente können aber auch
nur die von den Feuchtigkeitstropfen reflektierten optischen
Strahlen empfangen und registrieren eine Zunahme der Intensi
tät der empfangenen optischen Strahlen beim Auftreten von
Feuchtigkeitstropfen.
Genannte Regensensoren arbeiten nach dem sogenannten
Triangulationsprinzip. Wenn Feuchtigkeitstropfen auf der
Glasscheibe angeordnet sind, ergibt sich im Bereich der
Tropfen statt eines Übergangs Glasscheibe/Luft ein Übergang
Glasscheibe/Tropfen, was zu einem veränderten Unterschied der
Brechungsindizes im Bereich der Tropfen führt. An dem
Übergang Glasscheibe/Tropfen werden die optischen Strahlen
nicht mehr in Richtung der Empfangselemente totalreflektiert,
sondern in andere Richtungen totalreflektiert oder treten
sogar aus der Glasscheibe heraus in den Feuchtigkeitstropfen
ein. Wenn sich Feuchtigkeitstropfen auf der Glasscheibe
befinden, werden also optische Strahlen mit einer geringeren
Intensität empfangen und das Signal der Empfangselemente
gen und das Signal der Empfangselemente verändert sich ent
sprechend.
Ein optisch arbeitender Regensensor ist beispielsweise aus
der DE 100 19 112 A1 oder der DE 195 04 606 A1 bekannt.
Bei der erfindungsgemäßen Wetterstation für eine Weichenhei
zungsanlage werden durch das Auftreffen der Feuchtigkeits
tropfen auf die plane Glasoberfläche des Regensensors dynami
sche Änderungen hervorgerufen, die vom Regensensor regist
riert werden. Die mit den Regensensor verbundene Auswerte
schaltung wertet diese dynamischen Änderungen pro Zeit aus,
wobei sich zusammen mit der Erfassung der Lufttemperatur ein
Kriterium zur Beurteilung der wetterbedingten Einflüsse auf
die Weichenfunktion ergibt. Dieses Kriterium wird nun ge
nutzt, um die Heizelemente der Weichenheizungsanlage energie
sparend zu steuern, nämlich dann einzuschalten, wenn die Ge
fahr einer wetter-, insbesondere niederschlagsbedingten Be
einträchtigung vorliegt, und auszuschalten, wenn diese Gefahr
nicht mehr besteht.
Erfindungsgemäß ist jeder optisch arbeitende Regensensor auf
eine schrägen Fläche angeordnet. Dadurch wird erreicht, dass
ein auf der Glasoberfläche des Regensensors auftreffender
Feuchtigkeitstropfen registriert wird und anschließend von
dieser abläuft, so dass die Glasoberfläche zur Registrierung
weiterer Feuchtigkeitstropfen bereit ist. Ein waagerecht an
geordneter Regensensor wäre dagegen beispielsweise bei Regen
nach einiger Zeit derart mit Feuchtigkeitstropfen bedeckt,
dass die Detektion der auf die Glasoberfläche des Regensen
sors auftreffenden Regentropfen erschwert wäre.
Bei einer schrägen Anordnung eines Regensensors hat sich al
lerdings das Problem ergeben, dass ein von der Rückseite des
Regensensors kommender Niederschlag möglicherweise nicht auf
die Glasoberfläche des Regensensors gelangt und daher nicht
registriert werden kann. Zur Lösung dieses Problems sind drei-
Regensensoren vorgesehen, die in die schrägen Flächen eines
kugelartigen Grundkörpers eingelassen sind, dessen Oberfläche
tetraederartig abgeschrägt ist. Die Flächen sind schräg nach
oben geneigt, um den im wesentlichen von oben kommenden
Niederschlag zu erfassen. Die drei Regensensoren sind somit
prinzipiell auf dem Umfang eines vom kugelartigen Grundkörper
gebildeten Kreises angeordnet, so dass ein aus irgendeiner
Richtung kommender Niederschlag auf wenigstens einen der drei
Regensensoren trifft und detektiert wird. Die von den Regen
sensoren gebildete Fläche ist dabei aus jedem Blickwinkel,
nämlich von oben oder von jeder Seite, in etwa gleich groß.
Da jeder Regensensor für sich mit der Auswerteschaltung ver
bunden ist und ausgewertet wird, lassen sich durch die erfin
dungsgemäße Anordnung der drei Regensensoren auch Aussagen
über die Niederschlagsrichtung machen und zur Beurteilung der
Gefahr einer wetterbedingten Beeinträchtigung der Weichen
funktion heranziehen.
Außerdem sind Mittel zum gleichmäßigen Beheizen des Grundkör
pers vorgesehen. Dadurch wird verhindert, dass die Glasober
fläche der Regensensoren vereist. Durch die erfindungsgemäße
kugelartige Ausgestaltung des Grundkörpers wird erreicht,
dass der Grundkörper als ganzes gleichmäßig beheizt wird. Es
hat sich nämlich gezeigt, dass sich die Schrägen einer drei
seitigen Pyramide nicht zum Anordnen der Regensensoren eig
nen. Bei einer pyramidenförmigen Ausgestaltung des Grundkör
pers ergibt sich ein Temperaturgradient zu den Spitzen der
Pyramide. Diese Spitzen bleiben also kälter als der übrige
Teil des Grundkörpers, wodurch die Gefahr einer Vereisung der
Pyramidenspitzen besteht. Durch die kugelförmige Ausgestal
tung des Grundkörper wird der Temperaturgradient verringert.
Außerdem wird erreicht, dass Feuchtigkeitstropfen nach Ver
lassen der schräg angeordneten Regensensoren an dem kugelför
migen Teil des Grundkörpers ablaufen können und nicht herun
tertropfen. Ein Heruntertropfen könnte nämlich zur Bildung
von Eiszapfen führen, welche die Glasoberfläche des Regensen
sors verdecken.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, dass die
Regensensoren nur Feuchtigkeitstropfen detektieren, so dass
eine Verschmutzung der Oberfläche keinen nachteiligen Ein
fluss auf die Funktion des Regensensors hat. Eine derartige
Verschmutzung ist nämlich bei einer Positionierung der Mess
einrichtung in unmittelbarer Nähe der Weichen zu erwarten.
Das spezielle Messverfahren sorgt also dafür, dass dauerhafte-
Einflüsse wie Schmutz oder dergleichen das gleiche Messsignal
erzeugen wie bei einer trockenen Oberfläche.
Vorteilhaft ist weiterhin, das genaue Aussagen über die Art
des Niederschlags möglich sind. Während bei Regen die Feuch
tigkeitstropfen sofort nach dem Auftreffen detektiert werden,
erfolgt bei Schnee oder Hagel die Detektion erst durch zuneh
mendes Schmelzen der Schneeflocke oder des Hagelkorns.
Insgesamt sind eindeutige und reproduzierbare Aussagen über
Regen, Hagel, Schnee, Niederschlagsmenge, Wachstumsgeschwin
digkeit und Stärke von Schnee- und Eisschichten sowie Tau-
und Rauhreifbildung möglich.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
die Auswerteschaltung mit einem Sensor zur Bestimmung der
Schienentemperatur verbunden ist. Ein solcher Sensor ist bei
spielsweise aus der DE 198 56 341 C1 bekannt. Durch die Ein
beziehung der Schienentemperatur ist es möglich, noch genaue
re und zuverlässige Aussagen über die für die Weichenfunktion
kritischen wetterbedingten Zustände, wie das Auftreten von
Flugschnee, Eis oder Rauhreif, zu erhalten.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Auswerteschaltung mit
einem Sensor zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit verbunden
ist. Durch den zusätzlich angeordneten Feuchtesensor lässt
sich in Verbindung mit dem Temperatursensor auch der Taupunkt
bestimmen, der in Kombination mit den von den Regensensoren
erfassten Größen ein Kriterium zur Beurteilung der wetterbe
dingten Beeinträchtigung bildet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das
Mittel zum Beheizen des Grundkörpers ein in den Grundkörper
einbringbarer Heizstab. Der Grundkörper weist zu diesem Zweck
eine passgenaue Aussparung auf. Es hat sich gezeigt, dass ein
solcher Heizstab geeignet ist, den kugelartigen Grundkörper
gleichmäßig zu beheizen.
Die Auswertung der von den Sensoren erfassten Messwerte er
folgt vorzugsweise über einen programmierbaren oder fest pro
grammierten Mikrorechner.
Um eine Beheizung insbesondere der Regensensoren zu erreichen
und eine Vereisung der Regensensoroberfläche zu verhindern,
sind in einer Weiterbildung der Erfindung Mittel zum Beheizen
der Regensensoren vorgesehen.
Außerdem ist vorgesehen, dass der Grundkörper aus Aluminium
besteht und voll vergossen ist. Dadurch wird erreicht, dass
die Regensensoren sicher fixiert sind und eine hohe Lebens
dauer haben. Erschütterungen, die von vorbeifahrenden Zügen
hervorgerufen werden, bleiben ohne Einfluss auf Funktion der
Regensensoren. Außerdem lässt sich der Grundkörper sehr
gleichmäßig beheizen.
Nachfolgend wird die Erfindung an eines Ausführungsbeispiels
erläutert, dass in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser
zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Weichen
heizungsanlage und
Fig. 2 eine schematische Darstellung der erfindungs
gemäßen Wetterstation.
Die in Fig. 1 dargestellte Weichenheizungsanlage 10 umfasst
eine Auswerteschaltung 16 zur Steuerung wenigstens eines
Heizelementes 12, das an einer hier nicht dargestellten Wei
che zur Beheizung der Weiche angeordnet ist. Eine solche Be
heizung wird immer dann vorgenommen, wenn mit einer wetterbe
dingten Beeinträchtigung der Weichenfunktion zu rechnen ist.
Um festzustellen, ob eine solche wetterbedingte Beeinträchti
gung vorliegt, ist die Auswerteschaltung 16 mit einem Tempe
ratursensor 24 zur Bestimmung der Lufttemperatur, einem
Feuchtesensor 28 zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit und ei
ner Wetterstation 14 mit optisch arbeitenden Regensensoren 22
zur Bestimmung der Art, Dauer und Intensität von Niederschlä
gen verbunden.
Die von den genannten Sensoren 22, 24 und 28 ermittelten
Messwerte bilden ein Kriterium zur Beurteilung der
Wetterbedingungen an der Weiche und werden von der
Auswerteschaltung 16 ausgewertet. Als Auswerteschaltung 16
findet ein programmierbarer, vorzugsweise fest programmierter
Mikrocomputer Verwendung. Dieser schaltet automatisch das an
der Weiche angeordnete Heizelement 12 in Abhängigkeit von den
ermittelten Wetterbedingungen ein und aus.
In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Wetterstation 14 mit den
optisch arbeitenden Regensensoren 22 zur Bestimmung der Art,
Dauer und Intensität von Niederschlägen dargestellt.
Die Wetterstation 14 weist einen kugelartigen Grundkörper 18
auf, dessen Oberfläche tetraederartig abgeschrägt ist. Die
gebildeten schrägen Flächen 20 sind nach oben geneigt und um
fassen jeweils einen mit der Auswerteschaltung 16 verbundenen
optisch arbeitenden Regensensor 22 zur Detektion der auf die
Glasoberfläche des Regensensors 22 auftreffenden Feuchtig
keitstropfen. Der Regensensor 22 zählt die auf seine Glas
oberfläche treffenden Feuchtigkeitstropfen, indem er die dy
namischen Änderungen pro Zeiteinheit registriert.
Außerdem ist in Fig. 2 mit gestrichelter Linie ein Tetraeder
26 dargestellt, der über den kugelartigen Grundkörper 18 ge
stülpt ist. Dieser Tetraeder 26 dient hier ausschließlich da
zu, die gebildeten planen Flächen 20 der tetraederartig abge
schrägten Grundkörperoberfläche zu veranschaulichen.
Der Grundkörper 18 wird durch einen in eine passgenaue Aus
sparung des Grundkörpers 18 eingebrachten Heizstab gleichmä
ßig beheizt, wodurch verhindert wird, das der Grundkörper 18
und insbesondere die Glasoberflächen der Regensensoren 22
vereisen und ihre Funktion nicht mehr erfüllen können.
Claims (7)
1. Wetterstation (14) für eine wenigstens ein Heizelement
(12) zur Beheizung einer Weiche aufweisende Weichenheizungs
anlage (10), wobei die Wetterstation (14) mit einer Auswerte
schaltung (16) verbunden ist, die vorgegebene, von der Wet
terstation (14) ermittelte Messwerte hinsichtlich einer mög
lichen wetterbedingten Beeinträchtigung der Weichenfunktion
auswertet und das Heizelement (12) in Abhängigkeit der ausge
werteten Messwerte ein- oder ausschaltet, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Wetterstation (14) einen kugelartigen
Grundkörper (18) aufweist, dessen Oberfläche tetraederartig
abgeschrägt ist, wobei die gebildeten schrägen Flächen (20)
nach oben geneigt sind und jeweils einen mit der Auswerte
schaltung (16) verbundenen optisch arbeitenden Regensensor
(22) zur Detektion der auf die Oberfläche des Regensensors
(22) auftreffenden Feuchtigkeitstropfen aufweisen, dass we
nigstens ein mit der Auswerteschaltung (16) verbundener Tem
peratursensor (24) zur Bestimmung der Außentemperatur vorge
sehen ist, und dass Mittel zum gleichmäßigen Beheizen des
Grundkörpers (18) vorgesehen sind.
2. Wetterstation (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, dass die Auswerteschaltung (16) mit einem Sensor zur Be
stimmung der Schienentemperatur verbunden ist.
3. Wetterstation (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (16) mit einem
Feuchtesensor (28) zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit ver
bunden ist.
4. Wetterstation (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Beheizen des Grund
körpers (18) ein in den Grundkörper (18) einbringbarer Heiz
stab ist und der Grundkörper (18) zu diesem Zweck eine pass
genaue Aussparung aufweist.
5. Wetterstation (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (16) einen
programmierbaren, vorzugsweise programmierten Mikrorechner
umfasst.
6. Wetterstation (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, dass Mittel zum Beheizen der Regensen
soren (22) vorgesehen sind.
7. Wetterstation (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (18) aus Aluminium
besteht und voll vergossen ist.
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DE2002109349 DE10209349C1 (de) | 2002-03-02 | 2002-03-02 | Wetterstation für eine Weichenheizungsanlage |
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