DE202021106466U1

DE202021106466U1 - Rail contact arrangement with break detection device

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Publication number: DE202021106466U1
Application number: DE202021106466.8U
Authority: DE
Original assignee: Thales Management and Services Deutschland GmbH
Current assignee: Thales Management and Services Deutschland GmbH
Priority date: 2021-11-26
Filing date: 2021-11-26
Publication date: 2023-03-27
Anticipated expiration: 2031-11-27

Abstract

Schienenkontaktanordnung (10) umfassend:
ein Schienenkontaktelement (14) für einen Achszähler zur Befestigung an einem Schienenhals (18) mittels zweier Bolzen (16), wobei das Schienenkontaktelement (14) ein Gehäuse (20) mit zwei Befestigungsflanschen (22) mit jeweils einer Befestigungsausnehmung (34) zur Durchführung des Bolzens (16) und eine in dem Gehäuse (20) angeordnete Sensoreinheit (40) aufweist, und
eine Abrisserkennungseinrichtung (26) zur Detektion eines Abrisses der Sensoreinheit (40),
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Versorgungskabel (24) zur Stromversorgung der Sensoreinheit (40) mit zumindest einer isolierten Ader (32a-d) an mindestens einem der beiden Befestigungsflansche (22) befestigt ist, und
dass Abrisserkennungseinrichtung (26) dazu ausgebildet ist, eine Stromunterbrechung im Versorgungskabel zu detektieren.

Rail contact assembly (10) comprising:
a rail contact element (14) for an axle counter for attachment to a rail neck (18) by means of two bolts (16), the rail contact element (14) having a housing (20) with two attachment flanges (22), each with an attachment recess (34) for the passage of the Bolt (16) and in the housing (20) arranged sensor unit (40), and
a tear detection device (26) for detecting a tear in the sensor unit (40),
characterized in that
a supply cable (24) for the power supply of the sensor unit (40) is attached to at least one of the two attachment flanges (22) with at least one insulated wire (32a-d), and
that the tear-off detection device (26) is designed to detect a power interruption in the supply cable.

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Die Erfindung betrifft eine Schienenkontaktanordnung mit einem Schienenkontaktelement für einen Achszähler zur Befestigung an einem Schienenhals mittels zweier Bolzen, einer Stromversorgung des Schienenkontaktelements und einer Abrisserkennungseinrichtung zur Detektion eines Abrisses der Sensoreinheit. Das Schienenkontaktelement weist ein Gehäuse mit zwei Befestigungsflanschen mit jeweils einer Befestigungsausnehmung zur Durchführung eines Bolzens und eine in dem Gehäuse angeordnete Sensoreinheit auf.The invention relates to a rail contact arrangement with a rail contact element for an axle counter for attachment to a rail neck by means of two bolts, a power supply for the rail contact element and a tear detection device for detecting a tear in the sensor unit. The rail contact element has a housing with two fastening flanges, each with a fastening recess for passing through a bolt, and a sensor unit arranged in the housing.

Eine derartige Schienenkontaktanordnung ist bekannt aus der EP 1 260 420 B1 .Such a rail contact arrangement is known from EP 1 260 420 B1 .

In der Eisenbahnsignaltechnik werden zur Gleisfreimeldung Achszähler eingesetzt. Dabei werden passierende Achsen mittels Schienenkontaktelementen detektiert. Die so ermittelten Informationen werden von einer der Auswerteeinrichtung verarbeitet. Abrisserkennungseinrichtungen dienen zur Detektion eines von der Schiene abgerissenen Schienenkontaktelements, um zu verhindern, dass Informationen von einem abgerissenen Schienenkontaktelement weiterhin von der Auswerteeinrichtung für die Gleisfreimeldung verarbeitet werden.In railway signaling technology, axle counters are used for track vacancy detection. Passing axles are detected using rail contact elements. The information determined in this way is processed by one of the evaluation devices. Tear-off detection devices are used to detect a rail contact element that has been torn off the rail, in order to prevent information from a torn-off rail contact element from being further processed by the evaluation device for the track vacancy detection.

Aus der EP 1 260 420 B1 ist eine solche Schienenkontaktanordnung mit einem Schienenkontakt für einen Achszähler zur Anordnung an einer Schiene bekannt. Der Schienenkontakt ist mittels zweier Befestigungsflansche an der Schiene befestigt. Bei der bekannten Schienenkontaktanordnung ist zur Abrisserkennung ein Anschlussdraht eines elektrischen Bauteils des Schienenkontakts an dem Befestigungsflansch befestigt. Der Anschlussdraht ist dabei mit zumindest einem der Befestigungsflansche verbunden. Im Falle eines Abreißens des Schienenkontakts von der Schiene verbleiben die Befestigungsflansche des Schienenkontakts an der Schiene wodurch die elektrische Verbindung des Anschlussdrahtes durchtrennt und der Abriss erkannt wird.From the EP 1 260 420 B1 such a rail contact arrangement with a rail contact for an axle counter for arrangement on a rail is known. The rail contact is attached to the rail by means of two mounting flanges. In the known rail contact arrangement, a connection wire of an electrical component of the rail contact is fastened to the fastening flange for the purpose of detecting a break. The connection wire is connected to at least one of the mounting flanges. If the rail contact is torn off the rail, the fastening flanges of the rail contact remain on the rail, thereby severing the electrical connection of the connection wire and detecting the tear.

Die vorbekannte Schienenkontaktanordnung weist jedoch eine hohe Empfindlichkeit auf, sodass bereits Vibrationen am Schienenkontakt oder Ausdehnungen des Schienenkontakts zum Durchtrennen des Anschlussdrahts führen können, obwohl sich der Schienenkontakt in seiner ordnungsgemäßen Position an der Schiene befindet.However, the previously known rail contact arrangement has a high level of sensitivity, so that even vibrations on the rail contact or expansion of the rail contact can lead to the connecting wire being severed, even though the rail contact is in its correct position on the rail.

Darüber hinaus ist die Installation der von der Abrisserkennung überwachten Anschlussdrähte aufwändig, da diese entweder aus einem Versorgungskabel heraus isoliert oder an das Versorgungskabel angelötet werden müssen.In addition, the installation of the connecting wires monitored by the break detection is complex, since these must either be isolated from a supply cable or soldered to the supply cable.

Aufgabe der Erfindungobject of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine betriebssichere Schienenkontaktanordnung bereitzustellen, mit der ein Abriss des Schienenkontaktelements in zuverlässiger Art und Weise und mit einfachen wie kostengünstigen Mitteln erkannt werden kann.It is the object of the invention to provide an operationally reliable rail contact arrangement with which a tearing of the rail contact element can be detected reliably and with simple and inexpensive means.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß auf erstaunlich einfache Art durch eine Schienenkontaktanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved in an astonishingly simple manner by a rail contact arrangement according to claim 1 .

Mit anderen Worten wird die Aufgabe durch eine Schienenkontaktanordnung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Versorgungskabel an mindestens einem der beiden Befestigungsflansche befestigt ist.In other words, the object is achieved by a rail contact arrangement which is characterized in that the supply cable is attached to at least one of the two attachment flanges.

Erfindungsgemäß übernimmt bei der erfindungsgemäßen Schienenkontaktanordnung also das Versorgungskabel die Funktion eines „Abriss-Sensors“.According to the invention, the supply cable thus assumes the function of a “tear-off sensor” in the rail contact arrangement according to the invention.

Das Versorgungskabel dient zur Stromversorgung der Sensoren des Schienenkontaktelements und verbindet das Schienenkontaktelement mit einer in der Nähe der Schiene angeordneten elektronischen Einheit.The supply cable serves to supply power to the sensors of the rail contact element and connects the rail contact element to an electronic unit arranged in the vicinity of the rail.

Wird das Schienenkontaktelement abgerissen, bleiben die Befestigungsflansche in der Regel weiterhin am Schienenhals befestigt, während der Rest des Gehäuses des Schienenkontaktelements abgerissen wird. Das an dem zumindest einen Befestigungsflansch befestigte und im Gehäuse verlaufende Versorgungskabel wird infolge des Abrisses des Gehäuses des Schienenkontaktelements durchtrennt. Als Befestigung kommen daher Befestigungsmittel in Betracht, die einem Lösen des Versorgungskabels von dem Befestigungsflansch beim Abreißen des Schienenkontaktelements mechanisch standhalten. Vorzugsweise ist das Versorgungskabel an dem Befestigungsflansch mechanisch befestigt, insbesondere festgeschraubt und/oder geklemmt.If the rail contact element is torn off, the fastening flanges usually remain attached to the rail neck while the rest of the rail contact element housing is torn off. The supply cable, which is attached to the at least one attachment flange and runs in the housing, is severed as a result of the housing of the rail contact element being torn off. Fastening means that mechanically withstand a detachment of the supply cable from the fastening flange when the rail contact element is torn off can therefore be considered as fastening. The supply cable is preferably mechanically fastened to the fastening flange, in particular screwed and/or clamped.

Das Versorgungskabel erfüllt erfindungsgemäß drei wesentliche Funktionen. Zunächst dient das Versorgungskabel der Stromversorgung der Sensoreinheit des Schienenkontaktelements. Desweitern isoliert das Versorgungskabel den zumindest einen elektrischen Draht des Versorgungskabels gegenüber den elektrisch leitenden Komponenten des Schienenkontaktelements. Weiterhin weist das Versorgungskabel einerseits eine entsprechend hohe mechanische Festigkeit auf, um ein temperatur- und/oder vibrationsbedingtes Abreißen zu verhindern und weist andererseits eine genügend geringe mechanische Festigkeit auf, um eine Abrisserkennung beim Lösen des Schienenkontaktelements zuverlässig zu ermöglichen.According to the invention, the supply cable fulfills three essential functions. First of all, the supply cable is used to supply power to the sensor unit of the rail contact element. Furthermore, the supply cable insulates the at least one electrical wire of the supply cable from the electrically conductive components of the rail contact element. Furthermore, the supply cable on the one hand a correspondingly high mechanical strength to a tempera To prevent tur- and / or vibration-related tearing and on the other hand has a sufficiently low mechanical strength to reliably allow a tear detection when loosening the rail contact element.

Die Abrisserkennungseinrichtung umfasst ein Detektionsmittel zur Detektion der Stromunterbrechung in Folge einer Durchtrennung des Versorgungskabels, insbesondere einen Leitungsprüfer und/oder einen Durchgangsprüfer. Alternativ oder zusätzlich kann das Detektionsmittel Messgeräte zur Erfassung der Leistungsabnahme durch die Sensoreinheit aufweisen.The tear detection device includes a detection means for detecting the power failure as a result of a severing of the supply cable, in particular a line tester and/or a continuity tester. Alternatively or additionally, the detection means can have measuring devices for detecting the power decrease by the sensor unit.

Erfindungsgemäß wird im Fall eines Abreißens der Sensoreinheit des Schienenkontaktelements das Versorgungskabel und somit die Stromversorgung der Sensoreinheit elektrisch unterbrochen. Dies kann beispielsweise durch Lösen einer elektrischen Steckverbindung im Versorgungskabel oder durch Durchtrennen des Versorgungskabels erfolgen. Ein Übermitteln von fehlerhaften Informationen, die durch eine abgetrennte Sensoreinheit detektiert werden, wird somit zuverlässig verhindert (Fail-Safe-Absicherung). Zugleich wird durch die Unterbrechung der Stromversorgung ein Abriss in der Abrisserkennungseinrichtung erkannt. Da erfindungsgemäß ein vibrations- und/oder temperaturbedingter Abriss durch die Schienenkontaktanordnung ausgeschlossen werden kann, kann auf einfache und effektive Art ein Abriss des Schienenkontaktelements ohne anschließende Überprüfung erkannt werden. Darüber hinaus können durch die Überwachung des Versorgungskabels (statt wie im Stand der Technik der Anschlussdrähte) im Rahmen der Abrisserkennung zusätzliche Drähte und/oder Leitungen sowie deren Befestigung an dem Sensorelement mittels Lötverbindungen eingespart und somit die Herstellungskosten gesenkt werden.According to the invention, if the sensor unit of the rail contact element is torn off, the supply cable and thus the power supply to the sensor unit are electrically interrupted. This can be done, for example, by releasing an electrical plug connection in the supply cable or by cutting through the supply cable. A transmission of erroneous information that is detected by a separated sensor unit is thus reliably prevented (fail-safe protection). At the same time, the interruption in the power supply detects a break in the break detection device. Since, according to the invention, a vibration and/or temperature-related tear can be ruled out by the rail contact arrangement, a tear in the rail contact element can be detected in a simple and effective manner without subsequent checking. In addition, by monitoring the supply cable (instead of the connecting wires as in the prior art) as part of the detection of breaks, additional wires and/or lines and their attachment to the sensor element by means of soldered connections can be saved, and the production costs can thus be reduced.

Die Schienenkontaktanordnung weist zumindest ein Schienenkontaktelement und eine Abrisserkennungseinrichtung auf. Bevorzugt wird die Abrisserkennungseinrichtung für mehrere, insbesondere eine Vielzahl, von Schienenkontaktelementen verwendet. Hierdurch können die Herstellungskosten sowie der Material- und Fertigungsaufwand reduziert werden. Weiter bevorzugt weist das Schienenkontaktelement zwei oder mehrere Sensoreinheiten auf.The rail contact arrangement has at least one rail contact element and a break detection device. The tear detection device is preferably used for a plurality, in particular a large number, of rail contact elements. As a result, the manufacturing costs and the material and manufacturing costs can be reduced. More preferably, the rail contact element has two or more sensor units.

Vorzugsweise ist die Abrisserkennungseinrichtung örtlich von dem Schienenkontaktelement beabstandet angeordnet, insbesondere in einem Stellwerk. Hierdurch ergeben sich zugleich zwei Vorteile. Zum einen kann das Schienenkontaktelement hierdurch kompakt und kostengünstig ausgebildet werden. Zum anderen bleibt die Abrisserkennungseinrichtung im tatsächlichen Fall des Abrisses des Schienenkontaktelements unbeschädigt, sodass lediglich das Schienenkontaktelement ersetzt werden muss.The tear detection device is preferably arranged at a spatial distance from the rail contact element, in particular in an interlocking. This results in two advantages at the same time. On the one hand, this allows the rail contact element to be made compact and inexpensive. On the other hand, the tear-off detection device remains undamaged in the actual event that the rail contact element is torn off, so that only the rail contact element has to be replaced.

Zur Befestigung des Schienenkontaktelements an der Schiene werden Bolzen, insbesondere Durchsteckbolzen verwendet. Darüber hinaus sind jedoch auch andere Verbindungsmittel vorstellbar, die zu einer abreißfesten Verbindung der Befestigungsflansche mit der Schiene führen, sodass eine Bruchstelle zwangsläufig an den Befestigungsflanschen eintritt (Sollbruchstelle).Bolts, in particular through-bolts, are used to attach the rail contact element to the rail. In addition, however, other connecting means are also conceivable which lead to a tear-resistant connection of the fastening flanges to the rail, so that a breaking point inevitably occurs at the fastening flanges (predetermined breaking point).

Bevorzugt ist eine Ausführungsform der Schienenkontaktanordnung, bei der das Versorgungkabel zumindest teilweise um die Befestigungsausnehmung gewunden ist. Mit anderen Worten umschlingt das Versorgungskabel den Umfang der Befestigungsausnehmung. Weiter bevorzugt ist das Versorgungskabel maximal einmal um die Befestigungsausnehmung gewunden. Im befestigten Zustand des Schienenkontaktelements ist das Versorgungskabel mithin zumindest mittelbar um den Bolzen gewunden, wobei ein Abreißen des Schienenkontaktelements zwangsläufig zu einem Abriss des Versorgungskabels führt.An embodiment of the rail contact arrangement is preferred in which the supply cable is at least partially wound around the fastening recess. In other words, the supply cable wraps around the circumference of the fastening recess. More preferably, the supply cable is wound around the fastening recess at most once. In the fastened state of the rail contact element, the supply cable is therefore wound at least indirectly around the bolt, with a tearing off of the rail contact element inevitably leading to a tearing off of the supply cable.

Besonders bevorzugt ist eine Weiterbildung der Schienenkontaktanordnung, bei der das Versorgungskabel um mindestens 180°, vorzugsweise mindestens 270° um die Befestigungsausnehmung herum gewunden ist. Durch den Grad der Umschlingung kann die Abrissbelastung auf das Versorgungkabel verändert werden. Zudem sinkt mit steigender Umschlingung die einem Abriss vorausgehende materialelastische Verformung durch das Schienenkontaktelement. Hierdurch kann eine Abrissbelastung noch genauer bestimmt werden.A further development of the rail contact arrangement is particularly preferred, in which the supply cable is wound around the fastening recess by at least 180°, preferably at least 270°. The breaking load on the supply cable can be changed by the degree of wrapping. In addition, the elastic deformation of the material by the rail contact element that precedes a tear decreases as the wrap increases. As a result, a tear-off load can be determined even more precisely.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Schienenkontaktelement Hilfsmittel zur Positionierung des Versorgungskabels innerhalb des Gehäuses auf. Bevorzugt sind die Hilfsmittel zur Positionierung des Versorgungskabels dazu ausgebildet, das Versorgungskabel hinsichtlich des Grades der Umschlingung um die Befestigungsausnehmung zu positionieren. Hierzu kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das Gehäuse Kabelklemmen und/oder Positionierungsvorsprünge bzw. Positionierungsanschläge aufweist, die eine minimale und/oder maximale Umschlingung des Versorgungskabels bewirken.In a particularly preferred embodiment, the rail contact element has aids for positioning the supply cable within the housing. The aids for positioning the supply cable are preferably designed to position the supply cable with regard to the degree of wrapping around the fastening recess. For this purpose, it can preferably be provided that the housing has cable clamps and/or positioning projections or positioning stops, which bring about a minimum and/or maximum wrapping of the supply cable.

Weiter bevorzugt ist eine Ausführungsform der Schienenkontaktanordnung, bei der das Versorgungkabel als Sternvierer-Kabel mit vier isolierten Adern ausgebildet ist. Dies ermöglicht beispielsweise die Stromversorgung der Sensoreinheit mit unterschiedlichen Betriebsspannungen. Vorzugsweise können herkömmlich erhältliche Sternvierer-Kabel verwendet werden. Hierdurch können die Herstellungskosten weiter verringert werden.Also preferred is an embodiment of the rail contact arrangement in which the supply cable is in the form of a star-quad cable with four insulated wires. This allows, for example, the power supply of the sensor unit with different operating voltages. Preferably, conventionally available star quad cables are used. As a result, the manufacturing costs can be further reduced.

Das Versorgungkabel weist innerhalb des Gehäuses des Schienenkontaktelements vorzugsweise keinen Kabelmantel auf. Mit anderen Worten ist das Versorgungskabel in Form der isolierten Adern im Innenraum des Gehäuses positioniert. Dies begünstigt eine Aufteilung der isolierten Adern sowie die Positionierung im Gehäuse des Schienenkontaktelements.The supply cable preferably has no cable sheath within the housing of the rail contact element. In other words, the supply cable is positioned in the interior of the housing in the form of the insulated wires. This favors a division of the insulated cores and the positioning in the housing of the rail contact element.

Weiter kann vorgesehen sein, dass das Schienenkontaktelement zwei Sensoreinheiten aufweist. Bevorzugt sind dann jeweils zwei der vier isolierten Adern zur Stromversorgung jeweils einer Sensoreinheit vorgesehen. Ein Abriss kann bereits dann erkannt werden, wenn lediglich die Stromversorgung einer Sensoreinheit durchtrennt wird.It can further be provided that the rail contact element has two sensor units. Two of the four insulated cores are then preferably provided for the power supply of one sensor unit in each case. A tear can already be detected if only the power supply of a sensor unit is severed.

In einer bevorzugten Weiterbildung sind jeweils zwei isolierte Adern um jeweils eine Befestigungsausnehmung eines Befestigungsflansches des Schienenkontaktelements gewunden. Hierdurch kann ein Abriss auch dann erkannt werden, wenn lediglich ein Befestigungsflansch des Schienenkontaktelements abreist.In a preferred development, two insulated cores are each wound around a respective fastening recess of a fastening flange of the rail contact element. As a result, a tear can also be detected if only a fastening flange of the rail contact element tears off.

Vorzugsweise sind in einer Weiterbildung die jeweils zwei isolierten Adern miteinander verdrillt. Hierdurch kann das Versorgungskabel besonders geordnet im Gehäuse positioniert werden. Zudem lässt sich durch verdrillen der Adern die zum Abriss erforderliche Belastung erhöhen.In a further development, the two insulated cores are preferably twisted together. As a result, the supply cable can be positioned in the housing in a particularly orderly manner. In addition, by twisting the cores, the load required to tear off can be increased.

Bevorzugt ist weiterhin eine Ausführungsform der Schienenkontaktanordnung, bei der zumindest eine isolierte Ader, insbesondere alle isolierten Adern, des Versorgungskabels eine Querschnittsfläche von 0,14 - 1,0 mm², insbesondere 0,75 mm², aufweist.Also preferred is an embodiment of the rail contact arrangement in which at least one insulated core, in particular all insulated cores, of the supply cable has a cross-sectional area of 0.14-1.0 mm ² , in particular 0.75 mm ² .

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Schienenkontaktanordnung bildet das Gehäuse einen Innenraum aus und das Versorgungskabel ist durch Verguss des Innenraums durch ein aushärtendes Füllmaterial an mindestens einem der beiden Befestigungsflansche befestigt. Ein unerwünschtes Lösen des Versorgungskabels vom Schienenkontaktelement kann so effektiv vermieden werden.In a particularly preferred embodiment of the rail contact arrangement, the housing forms an interior space and the supply cable is attached to at least one of the two attachment flanges by casting the interior space with a hardening filling material. An undesired detachment of the supply cable from the rail contact element can thus be effectively avoided.

Vorzugsweise weist das Füllmaterial nach dem Aushärten eine möglichst hohe Steifigkeit auf. Besonders bevorzugt weist das Füllmaterial eine Shorehärte zwischen 50 und 100, insbesondere zwischen 60 und 80, besonders bevorzugt zwischen 65-70, auf. Dies ermöglicht einen möglichst unmittelbaren Abriss des Versorgungskabels bei Abriss des Schienenkontaktelements ohne materialelastische Verformungen. Besonders bevorzugt ist das Füllmaterial ein Polybutadien-Kunststoff.After curing, the filling material preferably has the highest possible rigidity. The filler material particularly preferably has a Shore hardness of between 50 and 100, in particular between 60 and 80, particularly preferably between 65-70. This enables the supply cable to be torn off as directly as possible when the rail contact element is torn off, without material-elastic deformations. The filler material is particularly preferably a polybutadiene plastic.

Das Gehäuse besteht vorzugsweise aus einem Metall und/oder Kunststoff. Besonders bevorzugt besteht das Gehäuse aus einem glasfaserverstärkten Polyamid-Kunststoff, insbesondere PA66-GF30. Hierdurch kann, insbesondere bei Verwendung eines Polybutadien-Kunststoffes als Füllmaterial, die chemische Verträglichkeit von Füllmaterial und Gehäusematerial gewährleistet werden.The housing is preferably made of metal and/or plastic. The housing particularly preferably consists of a glass fiber reinforced polyamide plastic, in particular PA66-GF30. As a result, the chemical compatibility of the filling material and the housing material can be ensured, particularly when using a polybutadiene plastic as the filling material.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Schienenkontaktanordnung sieht vor, dass das Versorgungskabel innerhalb des Gehäuses mit zumindest zwei Millimetern, insbesondere drei Millimetern, besonders bevorzugt zumindest vier Millimetern, Füllmaterial ummantelt ist.A preferred development of the rail contact arrangement provides that the supply cable is encased within the housing with at least two millimeters, in particular three millimeters, particularly preferably at least four millimeters, of filling material.

Weiterhin bevorzugt ist eine Ausführungsform der Schienenkontaktanordnung, bei der zumindest ein Befestigungsflansch des Schienenkontaktelements eine Sollbruchstelle aufweist, wodurch zumindest ein Teil des Befestigungsflanschs bei Abriss des Schienenkontaktelements losgelöst von dem Schienenkontaktelement an der Schiene befestigt bleibt.Also preferred is an embodiment of the rail contact arrangement in which at least one fastening flange of the rail contact element has a predetermined breaking point, whereby at least part of the fastening flange remains detached from the rail contact element and remains attached to the rail if the rail contact element is torn off.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Schienenkontaktanordnung ist vorgesehen, dass die Befestigungsflansche des Schienenkontaktelements konstruktiv vorgesehene hülsenartige Aufnahmeabschnitte aufweisen. Dies begünstigt die Aufnahme von Befestigungsmitteln, insbesondere von Bolzen, zur Befestigung des Schienenkontaktelements an der Schiene. Weiterhin wird durch die hülsenartigen Aufnahmeabschnitte eine definierte Referenzfläche für das Versorgungskabel ausgebildet. Hierdurch kann während der Fertigung des Schienenkontaktelements eine vorgegebene Lage des Versorgungskabels im Befestigungsflansch auf einfache Art sichergestellt werden.In a preferred embodiment of the rail contact arrangement, it is provided that the fastening flanges of the rail contact element have structurally provided sleeve-like receiving sections. This favors the inclusion of fastening means, in particular bolts, for fastening the rail contact element to the rail. Furthermore, a defined reference surface for the supply cable is formed by the sleeve-like receiving sections. As a result, a predetermined position of the supply cable in the fastening flange can be ensured in a simple manner during the manufacture of the rail contact element.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Schienenkontaktanordnung ist zumindest einer der hülsenartigen Aufnahmeabschnitte einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet. Weiter bevorzugt ist der zumindest eine hülsenartige Aufnahmeabschnitt durch das Gehäuse ausgebildet.In a preferred development of the rail contact arrangement, at least one of the sleeve-like receiving sections is designed in one piece with the housing. More preferably, the at least one sleeve-like receiving section is formed by the housing.

Die Erfindung betrifft auch eine Achszählvorrichtung mit einer zuvor beschriebenen Schienenkontaktanordnung. Die Achszählvorrichtung umfasst darüber hinaus eine Auswerteinrichtung zur Verarbeitung von Informationen, die vom Schienenkontaktelement und/oder von den Detektionsmitteln zur Detektion der Stromunterbrechung erhalten wurden.The invention also relates to an axle counting device with a rail contact arrangement as described above. The axle counting device also includes an evaluation device for processing information received from the rail contact element and/or from the detection means for detecting the power interruption.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen zweckmäßigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.Further advantages of the invention result from the description and the drawing. As well According to the invention, the features mentioned above and those detailed below can be used individually or collectively in any suitable combination. The embodiments shown and described are not to be understood as an exhaustive list, but rather have an exemplary character for the description of the invention.

Figurenlistecharacter list

1 shows a rail contact arrangement according to the invention with a rail contact element arranged on a rail;
2 shows the arranged on the rail rail contact element of the rail contact arrangement 1 in a sectional view along the cutting edge XX 1 ;
3 shows in one the rail contact element in 1 and 2 shown rail contact arrangement according to the invention with two connected to separate cores of the supply cable sensor units which are wound 180 ° around a mounting flange;
4 shows a rear view of a further embodiment of a rail contact element of FIG 1 and 2 shown rail contact arrangement according to the invention, wherein the wires of the supply cable are wound 260 ° around a mounting flange.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Schienenkontaktanordnung 10 mit einem an einer Schiene 12 angeordneten bzw. befestigten Schienenkontaktelement 14. Die Schiene 12 ist in der 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit als kurzer Teilabschnitt dargestellt. Das Schienenkontaktelement 14 ist mittels zweier Bolzen 16 mit der Schiene 12, bzw. mit einem Schienenhals 18 der Schiene 12 verschraubt. Zur Aufnahme der Bolzen 16 bildet ein Gehäuse 20 des Schienenkontaktelements 14 zwei Befestigungsflansche 22 aus. 1 shows a rail contact arrangement 10 according to the invention with a rail contact element 14 arranged or fastened on a rail 12. The rail 12 is in FIG 1 shown as a short subsection for the sake of clarity. The rail contact element 14 is screwed to the rail 12 or to a rail neck 18 of the rail 12 by means of two bolts 16 . A housing 20 of the rail contact element 14 forms two fastening flanges 22 to accommodate the bolts 16 .

Ein Ende eines Versorgungskabels 24 zur Stromversorgung des Schienenkontaktelements 14 wird bspw. an einer Unterseite eines Gehäuses 20 des Schienenkontaktelements 14 in das Schienenkontaktelement 14 geführt.One end of a supply cable 24 for supplying power to the rail contact element 14 is guided into the rail contact element 14 on an underside of a housing 20 of the rail contact element 14, for example.

An dem anderen Ende ist das Versorgungskabel 24 an eine elektronische Einheit angeschlossen, bspw. in Form eines Elektronikanschaltkastens 26. Das Versorgungskabel 24 dient gemäß der Erfindung sowohl für die Stromversorgung des Schienenkontaktelements 14 als auch zur Ermittlung eines Abrisses des Schienenkontaktelements 14. Eine Abrisserkennungseinrichtung 27 weist hierfür Mittel zur Detektion einer Stromunterbrechung auf.At the other end, the supply cable 24 is connected to an electronic unit, e.g for this purpose means for detecting a power interruption.

Die Abrisserkennungseinrichtung 27 ist ausführungsgemäß von dem Schienenkontaktelement 14 und dem Elektronikanschaltkasten 26 beabstandet angeordnet. Vorzugsweise ist die Abrisserkennungseinrichtung 27 und/oder der Elektronikanschaltkasten 26 ebenfalls von der Schiene 12 beabstandet angeordnet. Mit anderen Worten ist die Abrisserkennungseinrichtung 26 schienenfern positioniert. Hierdurch wird eine Beschädigung der Abrisserkennungseinrichtung 27 durch vom Zug herunterhängende Gegenstände und/oder Teile effektiv verhindert. Im Falle eines Abrisses des Schienenkontaktelements 14 muss in diesem Fall lediglich das Schienenkontaktelement 14, nicht jedoch die Abrisserkennungseinrichtung 27 ersetzt werden. Für einen besonders guten Zugriff auf die Abrisserkennungseinrichtung 27 kann vorgesehen sein, dass die Abrisserkennungseinrichtung 27 in einem Kontrollzentrum für den Schienensignalverkehr, bspw. einem Stellwerk, angeordnet ist.According to the embodiment, the tear-off detection device 27 is arranged at a distance from the rail contact element 14 and the electronic connection box 26 . The tear detection device 27 and/or the electronic connection box 26 is preferably also arranged at a distance from the rail 12 . In other words, the break detection device 26 is positioned far from the rails. This effectively prevents damage to the breakage detection device 27 by objects and/or parts hanging down from the train. If the rail contact element 14 is torn off, only the rail contact element 14 has to be replaced in this case, but not the tear-off detection device 27 . For particularly good access to the breakage detection device 27, it can be provided that the breakage detection device 27 is arranged in a control center for rail signal traffic, for example a signal box.

2 zeigt eine schematische Darstellung des an der Schiene 12 angeordneten Schienenkontaktelements 14 aus 1 in einer geschnittenen Ansicht gemäß der Schnittkante X-X aus 1. 2 FIG. 12 shows a schematic representation of the rail contact element 14 arranged on the rail 12. FIG 1 in a sectional view according to the cutting edge XX 1 .

Die Bolzen 16 sind als Durchsteckbolzen ausgebildet. Mit anderen Worten durchgreifen die Bolzen 16 das Gehäuse 20, bzw. die Befestigungsflansche 22 des Schienenkontaktelements 14 und den Schienenhals 18 der Schiene 16. Auf der dem Schienenkontaktelement 14 abgewandten Seite des Schienenhalses 18 sind die Bolzen 16 in dem gezeigten Beispiel mit einer Mutter 28 verschraubt. Jedoch sind auch andere Befestigungsmöglichkeiten denkbar.The bolts 16 are designed as push-through bolts. In other words, the bolts 16 pass through the housing 20 or the fastening flanges 22 of the rail contact element 14 and the rail neck 18 of the rail 16. On the side of the rail neck 18 facing away from the rail contact element 14, the bolts 16 are screwed to a nut 28 in the example shown . However, other fastening options are also conceivable.

Das Versorgungskabel 24 wird durch eine Gehäuseöffnung 30 (hier beispielhaft an der Unterseite des Gehäuses 20) in das Schienenkontaktelement 14 geführt. Das Versorgungskabel 24 weist gemäß der gezeigten Ausführungsform vier isolierte Adern 32a-d auf. Die isolierten Adern 32a-d weisen jeweils eine elektrisch leitende Querschnittsfläche von 0,75 mm² auf.The supply cable 24 is guided into the rail contact element 14 through a housing opening 30 (in this case, for example, on the underside of the housing 20). According to the embodiment shown, the supply cable 24 has four insulated cores 32a-d. The insulated cores 32a-d each have an electrically conductive cross-sectional area of 0.75 mm ² .

Von den vier isolierten Adern 32a-d sind jeweils zwei isolierte Adern 32a-b, 32c-d um jeweils eine Befestigungsausnehmung 34 gewunden. Die jeweils zwei isolierten Adern 32a-b, 32c-d sind miteinander verdrillt. Mit anderen Worten ist das Versorgungskabel 24 innerhalb des Gehäuses 20 des Schienenkontaktelements 14 in zwei verdrillte Adernpaare 32a-b, 32c-d aufgeteilt, die jeweils um eine Befestigungsausnehmung 34 bzw. um den in der jeweiligen Befestigungsausnehmung 34 befindlichen Befestigungsbolzen 16 gewunden sind.Of the four insulated cores 32a-d, two insulated cores 32a-b, 32c-d each are wound around a fastening recess 34 in each case. The two insulated cores 32a-b, 32c-d are twisted together. In other words, the supply cable 24 is divided within the housing 20 of the rail contact element 14 into two twisted pairs of wires 32a-b, 32c-d, which are each wound around a fastening recess 34 or around the fastening bolt 16 located in the respective fastening recess 34.

Die Befestigungsausnehmungen 34 weisen jeweils eine Ausnehmungsmittelachse 36 auf, die durch das jeweilige geometrische Zentrum des Ausnehmungsquerschnitts verlaufen. Bei Anordnung eines Bolzens 16 in einer Befestigungsausnehmung 34 verläuft eine Bolzenmittelachse (nicht gezeigt) des Bolzens 16 koaxial zur Ausnehmungsmittelachse 36.The fastening recesses 34 each have a central recess axis 36 which runs through the respective geometric center of the recess cross section. When a bolt 16 is arranged in a fastening recess 34, a central bolt axis (not shown) of the bolt 16 runs coaxially with the central axis 36 of the recess.

Bei der in 2 gezeigten speziellen Ausführungsform sind die isolierten Adern 32a-d in einer Windungsebene 38 um die Befestigungsausnehmungen 34 gewunden. Die Ausnehmungsmittelachse 36 ist dabei senkrecht bzw. orthogonal zur Windungsebene 38 ausgebildet. Mit anderen Worten verläuft die Windungsebene 38 senkrecht zur Ausnehmungsmittelachse 36. Dies begünstigt eine fertigungstechnisch günstige Anordnung bzw. Befestigung des Versorgungskabels 24 im Schienenkontaktelement 14.At the in 2 In the specific embodiment shown, the insulated cores 32a-d are wound around the fastening recesses 34 in a winding plane 38 . The central axis 36 of the recess is formed perpendicular or orthogonal to the winding plane 38 . In other words, the winding plane 38 runs perpendicularly to the center axis 36 of the recess. This favors an arrangement or attachment of the supply cable 24 that is favorable in terms of manufacturing technology in the rail contact element 14.

3 zeigt das Schienenkontaktelement 14 aus den 1 und 2 in einer Ansicht auf die - bei Anordnung an einer Schiene 12 (siehe 1 und 2) - der Schiene 12 zugewandten Seite. 3 shows the rail contact element 14 from FIGS 1 and 2 in a view of - when arranged on a rail 12 (see 1 and 2 ) - the rail 12 facing side.

Das Versorgungskabel 24 versorgt zwei Sensoreinheiten 40 mit Strom. Die verdrillten isolierten Adern 32a-d sind vorzugsweise in der Windungsebene 38, jedoch nicht zwingend in der Windungsebene um die jeweiligen Befestigungsausnehmungen 34 gewunden angeordnet. Der Einfachheit halber sind die isolierten Adern 32a-b und 32c-d parallel verlaufend dargestellt.The supply cable 24 supplies two sensor units 40 with power. The twisted, insulated cores 32a-d are preferably wound around the respective fastening recesses 34 in the winding plane 38, but not necessarily in the winding plane. For simplicity, insulated wires 32a-b and 32c-d are shown running in parallel.

Das Versorgungskabel 24 ist im Gehäuse 20 des Schienenkontaktelements 14 befestigt bzw. verklebt. Hierzu ist ein Innenraum 44 des Gehäuses 20 zur Aufnahme eines aushärtenden Materials ausgebildet. Mit anderen Worten wird das Versorgungskabel 24 bei der Herstellung des Schienenkontaktelements 14 in dem Innenraum 44 des Gehäuses 12 positioniert und kann anschließend mit dem Kunststoff ausgegossen werden. Im vorliegenden Fall wird ein Zweikomponenten-Polybutadien-Kunststoff verwendet. Dieser bildet nach dem Aushärten ein Harz mittlerer Festigkeit, wodurch eine Restflexibilität des Schienenkontaktelements 14 erhalten bleiben kann. Dies ist insbesondere zum Ausgleich temperaturbedingter Dehnungen und/oder Vibrationen von Vorteil. Zur Positionierung kann vorgesehen sein, dass das Versorgungskabel 24 zuvor mit wenigen Klebepunkten an dem Gehäuse 20 fixiert wird. Ebenso ist vorstellbar, das Versorgungskabel 24 vor dem Vergießen mechanisch, beispielsweise durch Kabelbinder oder anderweitige Klemmmittel zu fixieren.The supply cable 24 is fastened or glued in the housing 20 of the rail contact element 14 . For this purpose, an interior 44 of the housing 20 is designed to accommodate a hardening material. In other words, the supply cable 24 is positioned in the interior 44 of the housing 12 during the manufacture of the rail contact element 14 and can then be filled with the plastic. In the present case, a two-component polybutadiene plastic is used. After curing, this forms a resin of medium strength, as a result of which a residual flexibility of the rail contact element 14 can be retained. This is particularly advantageous for compensating for temperature-related expansions and/or vibrations. For positioning, it can be provided that the supply cable 24 is first fixed to the housing 20 with a few adhesive dots. It is also conceivable to fix the supply cable 24 mechanically before casting, for example by cable ties or other clamping means.

Im vorliegenden Fall besteht das Gehäuse 20 aus einem glasfaserverstärkten Polyamid-Kunststoff. Vorzugsweise wird hierbei PA66-GF30 verwendet. Hierdurch kann die chemische Verträglichkeit von Füllmaterial und Gehäusematerial gewährleistet werden.In the present case, the housing 20 consists of a glass fiber reinforced polyamide plastic. PA66-GF30 is preferably used here. In this way, the chemical compatibility of the filling material and the housing material can be guaranteed.

Das Schienenkontaktelement 14 weist einen Verklebespalt 46 von vorzugsweise zumindest drei Millimetern zwischen dem Versorgungskabel 24 und einer Gehäusewandung 48 bzw. den Befestigungsausnehmungen 34 und/oder anderweitigen Elementen des Schienenkontaktelements 14 auf. Mit anderen Worten ist bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass Versorgungskabel 24 mit mindestens drei Millimeter Harz zu ummanteln. Dies ist besonders vorteilhaft für eine vollständige Verklebung des Versorgungskabels 24 innerhalb des Gehäuses 20. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist lediglich ein Verklebespalt 46 mit einem Bezugszeichen versehen.The rail contact element 14 has an adhesive gap 46 of preferably at least three millimeters between the supply cable 24 and a housing wall 48 or the fastening recesses 34 and/or other elements of the rail contact element 14. In other words, this embodiment provides for the supply cable 24 to be sheathed with at least three millimeters of resin. This is particularly advantageous for complete gluing of the supply cable 24 within the housing 20. For reasons of clarity, only one gluing gap 46 is provided with a reference number.

Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform weist das Versorgungskabel 24, bzw. weisen die Adernpaare 32a-b, 32c-d einen Umschlingungswinkel 42 von 180° um die Ausnehmungsmittelachse 36 auf. Dies ermöglicht eine reproduzierbare und genaue Positionierung des Versorgungskabels 24 innerhalb des Schienenkontaktelements 14 sodass eine hohe Genauigkeit in Bezug auf eine zum Abriss des Schienenkontaktelements 14 führende Belastung sichergestellt wird.At the in 3 In the embodiment shown, the supply cable 24 or the wire pairs 32a-b, 32c-d have an angle of wrap 42 of 180° around the central axis 36 of the recess. This enables the supply cable 24 to be positioned within the rail contact element 14 in a reproducible and precise manner, so that a high degree of accuracy with regard to a load which leads to the rail contact element 14 being torn off is ensured.

4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Schienenkontaktelements 14' in einer Ansicht auf die - bei Anordnung an einer Schiene 12 (siehe 1 und 2) - der Schiene 12 zugewandten Seite. 4 shows a further embodiment of a rail contact element 14 'in a view of - when arranged on a rail 12 (see 1 and 2 ) - the rail 12 facing side.

Das Schienenkontaktelement 14' weist hülsenartige Aufnahmeabschnitte 50 zur Aufnahme der Bolzen 16 auf. Mit anderen Worten wird die Befestigungsausnehmungen 34 durch die hülsenartigen Aufnahmeabschnitte 50 begrenzt.The rail contact element 14 ′ has sleeve-like receiving sections 50 for receiving the bolts 16 . In other words, the fastening recesses 34 are delimited by the sleeve-like receiving sections 50 .

Gemäß der gezeigten Ausführungsform sind die hülsenartigen Aufnahmeabschnitte 50 Teil der Gehäusewandung 48. Die hülsenartigen Aufnahmeabschnitte 50 weisen eine zylindrische Grundform auf und erstrecken sich vorzugsweise entlang der Ausnehmungsmittelachse 36 durch das Gehäuse 20. According to the embodiment shown, the sleeve-like receiving sections 50 are part of the housing wall 48. The sleeve-like receiving sections 50 have a cylindrical basic shape and preferably extend along the central axis 36 of the recess through the housing 20.

Im Gegensatz zu der in 3 gezeigten Ausführungsform weist das Versorgungkabel 24 bei der Ausführungsform in 4 einen Umschlingungswinkel 42 von mindestens 270° auf. Hierdurch kann ein Abrisswiderstand erhöht werden. Zur Positionierung des Versorgungskabels 24 im Schienenkontaktelement 14' können Hilfsmittel zur Positionierung in Form einer Kabelklemme 52 und/oder zweier Gehäusevorsprünge 54 vorgesehen sein, wie in 4 beispielhaft gezeigt. Die Hilfsmittel zur Positionierung 52, 54 stellen hier den vorgesehenen Grad der Umschlingung der Befestigungsausnehmungen 34 durch das Versorgungskabel 24 sicher.In contrast to the in 3 shown embodiment, the supply cable 24 in the embodiment in 4 a wrap angle 42 of at least 270°. A tear resistance can be increased as a result. To position the supply cable 24 in the rail contact element 14', positioning aids in the form of a cable clamp 52 and/or two housing projections 54 can be provided, as in 4 shown as an example. The aids for positioning 52, 54 ensure the intended degree of wrapping of the attachment recesses 34 by the supply cable 24 here.

BezugszeichenlisteReference List

1010: Schienenkontaktanordnung;rail contact arrangement;
1212: Schiene;Rail;
14, 14'14, 14': Schienenkontaktelement;rail contact element;
1616: Bolzen;Bolt;
1818: Schienenhals der Schiene 12;rail neck of rail 12;
2020: Gehäuse;Housing;
2222: Befestigungsflansch;mounting flange;
2424: Versorgungskabel;supply cable;
2626: Elektronikanschaltkasten;electronics junction box;
2727: Abrisserkennungseinrichtung;tear detection device;
2828: Mutter des Bolzens 16;16 bolt nut;
3030: Gehäuseöffnung;case opening;
32a-d32a-d: Isolierte Adern des Versorgungskabels;Insulated cores of the supply cable;
3434: Befestigungsausnehmung;mounting recess;
3636: Ausnehmungsmittelachse der Befestigungsausnehmung;Recess central axis of the fastening recess;
3838: Windungsebene;whorl plane;
4040: Sensoreinheit;sensor unit;
4242: Umschlingungswinkel;Wrap angle;
4444: Innenraum des Gehäuses 12;interior of the housing 12;
4646: Verklebespalt;bonding gap;
4848: Gehäusewandung;housing wall;
5050: hülsenartiger Aufnahmeabschnitt;sleeve-like receiving portion;
5252: Kabelklemme;cable clamp;
5454: Positionierungsvorsprünge;positioning projections;
X-XX-X: Schnittkante.cutting edge.

Liste der zitierten Dokumente:List of cited documents:

EP 1 260 420 B1EP 1 260 420 B1

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 1260420 B1 [0002, 0004, 0057]

Claims

Rail contact arrangement (10) comprising: a rail contact element (14) for an axle counter for attachment to a rail neck (18) by means of two bolts (16), the rail contact element (14) having a housing (20) with two attachment flanges (22) each with an attachment recess (34) for guiding through the bolt (16) and a sensor unit (40) arranged in the housing (20), and a tear-off detection device (26) for detecting a tear-off of the sensor unit (40), characterized in that a supply cable (24) to power the sensor unit (40) with at least one insulated wire (32a-d) attached to at least one of the two mounting flanges (22), and that the tear detection device (26) is designed to detect a power failure in the supply cable.

Rail contact arrangement (10) after claim 1 , characterized in that the supply cable (24) is designed to be severed mechanically when the sensor unit (40) is torn off.

Rail contact arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the supply cable (24) is at least partially wound around the fastening recess (34).

Rail contact arrangement (10) after claim 3 , characterized in that the supply cable (24) is wound at least 180°, preferably at least 260°, around the fastening recess (34).

Rail contact arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the supply cable (24) is designed as a star quad cable with four insulated cores (32a-d).

Rail contact arrangement (10) after claim 5 , characterized in that in each case two insulated wires (32a-b, 32c-d) are wound around a respective fastening recess (34) of a fastening flange (22) of the rail contact element (14).

Rail contact arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one insulated core (32a-d), in particular all insulated cores (32a-d), of the supply cable (24) has a cross-sectional area of 0.14 - 1.0 mm ² , in particular 0.75 mm ² .

Rail contact arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (20) forms an interior (44) and the supply cable (24) by casting the interior (44) with a filling material, in particular with a polybutadiene plastic at least one of the two mounting flanges (22) is attached.

Rail contact arrangement (10) after claim 8 , characterized in that the supply cable (24) within the housing (12) with at least two millimeters, in particular three millimeters, particularly preferably at least four millimeters, filling material is sheathed.

Rail contact arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the fastening flanges (22) has a sleeve-like receiving section (50) between the fastening recess (34) and the supply cable (24) around which the supply cable (20) at least partially is tortuous.

Axle counting device with a rail contact arrangement (10) according to one of the preceding claims.