DE29811354U1

DE29811354U1 - System zur Überwachung der Räder eines Schienenfahrzeugs

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Authority: DE
Original assignee: MTM MOTOREN TECHNIK MAYER GmbH
Current assignee: MTM MOTOREN TECHNIK MAYER GmbH
Priority date: 1998-06-25
Filing date: 1998-06-25
Publication date: 1999-03-11
Anticipated expiration: 2008-06-26
Also published as: AU4777599A; WO1999067116A1

Description

Dipl.-lng. A. Wasmeier Dipl.-lng. H. Graf

Zugelassen beim Europäischen Patentamt + Markenamt »Professional Representatives before the European Patent Office + Trade Mark Office

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M/g 18.395

Datum Date

25. Juni &Iacgr;998 gr-ra

Anmelder:

MTM Motoren-Technik-Mayer GmbH Dr. Kurt Schumacher Ring 48 - 50 85139 Wettstetten

Titel:

System zur Überwachung der Räder eines Schienenfahrzeugs

Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750 200 73) 5 839 Postgiroamt München (BLZ 700 100 80) 893 69-801 Gerichtsstand Regensburg A18395.DOC 24.06.9S 14:43

System zur Überwachung der Räder eines Schienenfahrzeugs

Die Neuerung bezieht sich auf ein System gemäß Oberbegriff Schutzanspruch 1.

Aufgabe der Neuerung ist es, ein System aufzuzeigen, mit dem zuverlässig Räder eines Schienenfahrzeugs im Fahrbetrieb überwacht werden können. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein System entsprechend dem Schutzanspruch 1 ausgebildet.

Vorteile des neuerungsgemäßen Systems sind u.a., daß der Einbau der Sensoren in der Nähe der Radwelle oder direkt an dieser Welle erfolgt, aber nicht an rotierenden Teilen. Hierdurch wird auch ein nachträglicher Einbau sehr einfach und es entstehen auch keine Übertragungsfehler vom Sensor an die diesem nachgeschaltete Elektronik oder Auswerteinrichtung.

Die Überwachung und Auswertung der Signale erfolgt elektronisch und während des Fahrbetriebes permanent, so daß eine zuverlässige Überwachung mit hoher Genauigkeit gewährleistet ist. Ist eine für sämtliche Fahrzeugachsen bzw. die dortigen Sensoren gemeinsame Rechen- und Überwachungseinheit vorgesehen, so besteht auch die Möglichkeit einer zusätzlichen Überwachung des Gleiszustandes, d.h. ein Fehlersignal, welches im Fahrbetrieb entgegen der Fahrtrichtung an den einzelnen Fahrzeugachsen nacheinander auftritt, läßt auf einen entsprechenden Gleisfehler schließen.

Weiterbildungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Neuerung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung eine Achse eines Schienenfahrzeugs; Fig. 2 und 3 ähnliche Darstellungen wie Figur 1 bei weiteren, möglichen Ausführungsformen.

In der Figur 1 ist mit 1 allgemein eine Radachse eines Schienenfahrzeugs bezeichnet. Diese Radachse besteht aus der eigentlichen Radwelle 2, die mit Hilfe von Lagern 3 und einer Federung 4 mit dem nicht dargestellten Fahrzeugkörper bzw. einem Fahroder Drehgestell verbunden ist. Mit 5 und 6 sind die Scheibenbremsen und die zugehörigen Bremsscheiben auf der Radwelle 2 bezeichnet. Auf der Welle 2 sind weiterhin zwei Räder 7 befestigt, die in der bei Schienenfahrzeugen bekannten Weise ausgebildet sind, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform bestehend aus einem Radkörper 8 und dem auf diesem Radkörper 8 befestigten Radreifen 9, der den Spurkranz und die Lauffläche des Rades 7 bildet.

An den beiden Lagern 3 ist jeweils ungefedert ein Klopfsensor 10 vorgesehen, der insbesondere die akustischen Rad-Geräusche im Fahrbetrieb in ein elektrisches Signal umwandelt. Jeder Klopfsensor 10 ist über eine elektrische Verbindung 11 mit der Elektronik 12 verbunden, die bei der dargestellten Ausführungsform jeder Radachse 1 bzw. jedem Fahr- oder Drehgestells zugeordnet ist. Weiterhin ist bei der dargestellten Ausführungsform die Elektronik 12 jeder Radachse 1 bzw. jedes Fahrgestells des Schienenfahrzeugs über eine Datenverbindung, beispielsweise über einen Bus 13 mit einer zentralen Rechen- und Überwachungseinheit 14 verbunden.

Mit den Sensoren 10 werden die im Fahrbetrieb erzeugten Radgeräusche in elektrische Signale umgewandelt, die dann aufgezeichnet, integriert und ausgewertet werden, und zwar beispielsweise durch Vergleich der von den Klopfsensoren 10 jeweils gelieferten, integrierten Signale. Ist ein Rad 7 bzw. der entsprechende Radreifen 9 defekt, so unterscheidet sich das von diesem gelieferte Signal deutlich vom Signal anderer Sensoren 10, so daß eindeutig ein defektes bzw. von der Norm abweichendes Rad 7 bzw. ein defekter, von der Norm abweichender Radreifen 9 erkannt werden kann.

Sind, wie oben beschrieben wurde, die Kopfsensoren 10 mehrerer Radachsen 1 bzw. Fahrgestelle über die Datenverbindung 13 mit einer gemeinsamen Rechen- und Überwachungseinheit 14 verbunden, so ist es nicht nur möglich, sämtliche Räder 7 des gesamten Schienenfahrzeugs zentral zu überwachen, sondern es können auch Fehler

im Glas erkannt werden, und zwar dann, wenn eine Abweichung vom üblichen Fahrgeräusch bzw. ein entsprechendes Fehlersignal entgegen der Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs und der vorderen Radachse 1 zur hinteren Radachse 1 nach einander auftritt.

Die Klopfsensoren 10 sind beispielsweise gleich oder ähnlich aufgebaut wie diejenigen Sensoren, die bei Motoren zur Klopfregelung- und Überwachung eingesetzt werden und die beispielsweise eine Spule aufweisen, die in einen Magnetfeld angeordnet ist und in der durch die von dem aktustischen Geräusch erzeugten Bewegungen ein elektrischer Strom induziert wird, dessen Frequenzspektrum dem Spektrum des von dem jeweiligen Sensor 10 erfaßten Geräusches entspricht.

Durch den beschriebenen Einbau befinden sich die Sensoren 10 jeweils in unmittelbarer Nähe der Achse 2 und direkt an dem jeweiligen Rad 7, allerdings nicht an rotierenden Teilen, so daß der Einbau auch nachträglich sehr einfach ist. Mit dem neuerungsgemäßen System ist eine elektronische Überwachung mit hoher Genauigkeit bei geringen Kostenaufwand möglich. Die Überwachung findet im Fahrbetrieb permanent statt. Zusätzlich ist auch die Überwachung des Gleiszustandes möglich. Da die Sensoren nicht direkt an den Rädern 7 bzw. Radreifen 9 angebracht sind, ist nicht nur der nachträgliche Einbau einfach, sondern es ergeben sich auch keine Übertragungsfehler.

Die Figur 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Sensoren 10a jeweils an der Außenseite der Radachsen 1 vorgesehen sind. Die akustische Übertragung der Radoder Fahrgeräusche an den jeweiligen Sensor 10a erfolgt über einen Schleifring 15, der ebenso wie der zugehörige Sensor 10a nicht mit der Radachse 1 mitdreht, gegen diese Radachse bzw. gegen das benachbarte Rad 7 aber anliegt.

Eine ähnliche Ausführung ist in der Figur 3 dargestellt. Dort sind die Sensoren 10b jeweils an einem Schleifring 60 vorgesehen, und zwar zwischen den beiden Rädern 7

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und jeweils einem Rad 7 benachbart. Die Schleifringe 16 umschließen die Achse 2 und liegen gegen diese an.

Die Neuerung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Neuerung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

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	Bezugszeichenliste
1	Fahrzeugachse
2	Rad welle
3	Lager
4	Federung
5	Scheibenbremse
6	Bremsscheibe
7	Rad
8	Radkörper
9	Radreifen
10, 10a, 10b	Klopfsensor
11	elektrische Verbindung
12	Elektronik
13	Datenübertragungsstrecke
14	zentrale Rechen- und Überwachungseinheit

A18395.DOC

Claims

·'·· &phgr; · &phgr; &phgr; &phgr; &phgr; * ···· · · III Φ Φ »Φ &phgr; &phgr; &phgr; &phgr; *· &phgr;&phgr; &phgr;&phgr; &phgr;&phgr; ·# Schutzansprüche

1. System zur Überwachung der Räder von Schienenfahrzeugen im Fahrbetrieb, gekennzeichnet durch wenigstens einen an einer Fahrzeugachse (1) bzw. an einer dortigen Radwelle (2) oder an einem dortigen Rad (7) angeordneten Sensor, der das akustische Radgeräusch in ein elektrisches Signal umwandelt, sowie durch eine Elektronik (12, 14) zum Erfassen und Auswerten des von dem Sensor (10, 10a, 10b) gelieferten Signals.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Sensoren (10, 10a, 10b) in der Nähe wenigstens zweier unterschiedlicher Räder (7) angeordnet sind, und daß durch Verarbeitung der vorzugsweise integrierten Signale der Sensoren (10, 10a, 10b) ein Fehlersignal ermittelt wird.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fehlersignal durch Vergleich wenigstens zweier Signale ermittelt wird.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fehlersignal durch Verarbeitung der vorzugsweise integrierten Signale der Sensoren (10, 10a, 10b) an unterschiedlichen Seiten des Fahrzeugs ermittelt wird.

5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Radachse (1) des Fahrzeugs wenigstens ein Sensor (10, 10a, 10b) vorgesehen ist.

6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Radachse (1) des Fahrzeugs jedem Rad (7) benachbart wenigstens ein gesonderter Sensor (10, 10a, 10b) vorgesehen ist.

7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zentrale Rechen- und Überwachungseinheit (14) für sämtliche Sensoren (10).

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zentralen Rechen- und Überwachungseinheit (14) die Auswertung der Signale sämtlicher Sensoren (10, 10a, 10b) erfolgt.

9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für wenigstens zwei Sensoren (10, 10a, 10b), vorzugsweise für Sensoren an den unterschiedlichen Rädern (7) wenigstens einer Radachse (1) eine gemeinsame Elektronik (12) vorgesehen ist, die an ihrem Ausgang (1) ein von den Signalen der Sensoren abgeleitetes digitales Signal liefert.

10.System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Elektronik (12) eine Aufbereitung der Signale der Sensoren (10, 10a, 10b) beispielsweise durch Aufzeichnen, Integrieren, Vergleichen erfolgt.

11.System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren an einem Lager oder Lagerbock (3) für die Radwelle (2) vorgesehen sind.

12.System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (10a, 10b) an einem gegen das jeweilige Rad (7) und/oder gegen die Radwelle (2) anliegenden Schleifring oder Schleifkörper vorgesehen sind.