DE3432355A1 - Anordnung zur bestimmung des raddurchmessers von eisenbahnwagen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Bestimmung des Raddurchmessers von Eisen-
• bahnwagen Aufgabe von Rangierbahnhöfen ist das Zerlegen und Neuzusammenstellen von Zügen; die überwiegend angewandte Rangiermethode benutzt dabei Ablaufberge: Aus der über den Ablaufberg gedrückten Rangierabteilung laufen die einzelnen Wagen in die einzelnen Gleise einer Richtungsgleisharfe ein, wobei jeder Wagen mit Hilfe entsprechend gesteuerter Gleisbremsen mehrfach abgebremst wird, bis er schließlich mit der zulässigen Zielgeschwindigkeit seinen Zielbereich erreicht. Klassische Ablaufanlagen sehen dazu in der Verteilzone Bergbremse und Talbremsen und in den Richtungsgleisen Richtungsgleisbremsen vor. In neueren Ablaufanlagen mit sog. quasi-kontinuierlichem Ablauf, in denen die Wagen mit zumindest angenähert konstanter Geschwindigkeit ablaufen, sind über die ganze Verteilzone hinweg und in den Richtungsgleisen Gleisbremselemente (sog. Retarder) in Form von in bestimmten Abständen an den Schienen verschraubten Kolbengleisbremsen vorgesehen. Rollt ein Wagen über einen solchen Retarder mehr oder weniger schnell hinweg, so wird dessen mit verschiedenen Ventilen versehener Bremskolben mehr oder weniger intensiv in den Bremszylinder gedrückt, was bei geringer Umlaufgeschwindigkeit des darüberrollenden Rades mit einem nur geringen Energieverzehr, bei Überschreiten eines am Retarder eingestellten Geschwindigkeitswerts dagegen mit einem sprunghaft erhöhten Energieverzehr verbunden ist.
• Nachdem die Funktion solcher Retarder von der Zeit, in der der Bremszylinder um seinen Hubweg niedergedrückt wird, und damit von der Umfangsgeschwindigkeit des darüberrollenden Rades abhängt, wird von zwei Waggons gleicher Wagengeschwindigkeit, aber unterschiedlichen Raddurchmessers, der Wagen mit den kleineren Rädern ggf. stärker abgebremst als derjenige mit den größeren Rädern. Damit dabei ein Nachläufer-Wagen mit größeren Rädern einen Vorläufer-Wagen mit kleineren Rädern auf einem gemeinsamen Laufweg nicht einholt, kann die Ablaufanlage nur mit verhältnismäßig kleiner, konstanter oder auch variabler Abdrückgeschwindigkeit una damit mit entsprechend begrenzter Leistung betrieben werden - es sei denn, daß man einen Ablaufbetrieb mit einer auch den Raddurchmesser der Ablaufeinheiten berücksichtigenden variablen Abdrückgeschwindigkeit vorsieht.
• Hierzu könnte man daran denken, den jeweiligen Raddurchmesser nach Augenschein oder nach Maßgabe der Wagenbauart vom Bergmeister in das jeweilige Abdrückprogramm eingeben zu lassen.
• Die Erfindung stellt sich demgegenüber die Aufgabe einer rein maschinellen Bestimmung des Raddurchmessers von Eisenbahnwagen.
• Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung des Raddurchmessers von Eisenbahnwagen; diese Anordnung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß im Gleisbereich längs des Gleises in der Nähe einer Schiene zwei auf die vorbeirollenden Wagenräder ansprechende Nährungssensoren angeordnet sind und daß eine den beiden Näherungssensoren zugehörige, die Dauer des Ansprechens eines der Nähe.ungssensoren sowie den Zeitabstand zwischen dem Ansprechen oder Abfallen des einen Näherungssensors und dem Ansprechen oder Abfallen des anderen Näherungssensors feststellende Auswerteeinrichtung vorgesehen ist, die mit ihren jeweiligen Zeitlängensignalen eine Verarbeitungseinrichtung ansteuert, die jeweils auf eine solche Ansteuerung an ihrem Ausgang ein nach Maßgabe einer Zuordnungsvorschrift zugeordnetes Raddurchmessersignal abgibt.
• Die Erfindung, die eine automatische Ermittlung der Raddurchmesser ermöglicht, kann dabei vorzugsweise so ausgestaltet sein, daß im Gleisbereich beiderseits einer Schiene im profil freien Raum die Lichtaustrittseinrichtungen und Lichteintrittseinrichtungen zweier Lichtschranken angeordnet sind, die parallel zueinander in einer Ebene oberhalb der Schienenoberkante verlaufen, und daß eine den beiden Lichtschranken zugehörige, die Dauer einer Unterbrechung einer Lichtschranke durch ein hindurchrollendes Rad sowie den Zeitabstand zwischen dem Durchbrechen oder Freiwerden der einen Lichtschanke und dem Durchbrechen oder Freiwerden der anderen Lichtschranke feststellende Meßeinrichtung vorgesehen ist, die mit ihren jeweiligen Zeitlängensignalen eine Verarbeitungseinrichtung ansteuert, die jeweils auf eine solche Ansteuerung hin an ihrem Ausgang ein nach Maßgabe einer Zuordnungsvorschrift zugeordnetes Raddurchmessersignal abgibt.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die beiden Lichtschranken in einer Höhe zwischen der Schienenoberkante einer neuen Schiene und der Schienenoberkante einer maximal abgefahrenen Schiene zuzüglich der minimal zulässigen Radreifenstärke angeordnet sein; damit wird einer mit der Zeit merklichen Abnutzung sowohl der Schiene als auch der Radreifen in einer auch ein mögliches Auftreten von Speichenrädern berücksichtigenden Weise Rechnung getragen.
• Weitere Besonderheiten der Erfindung werden aus der nachfolgenden näheren Erläuterung eines Ausführungsbeispiels einer Anordnung gemäß der Erfindung anhand der Zeichnung ersichtlich.
• In der aus zwei Teilen bestehenden Zeichnung ist schematisch in einem zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Umfang ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung gemäß der Erfindung dargestellt, wobei der rechte Teil der Zeichnung einen Blick auf die Anordnung in Längsrichtung eines Gleises und der linke Teil der Zeichnung einen Blick vom Inneren der Anordnung in Richtung auf Rad und Schiene bietet: Im Gleisbereich einer Ablaufanlage sind an einer Schiene S im profil freien Raum zwei Lichtschranken Ll-Fl, LO-FO in einem vorgegebenen Abstand a von beispielsweise 1 m zueinander angeordnet, die parallel zueinander in gleicher Höhe, und zwar in einer Höhe zwischen der Schienenoberkante SO einer neuen Schiene S und der Schienenoberkante SO einer maximal abgefahrenen Schiene S zuzüglich der minimal zulässigen Radreifenstärke, rechwinklig über die Schiene S verlaufen. Wie aus dem rechten Teil der Zeichnung ersichtlich ist, sind im Beispiel die Lichtaustrittseinrichtungen LO, Ll dieser Lichtschranken auf der Außenseite der Schiene S und die Lichteintrittseinrichtungen FO, F1 auf der Innenseite der Schiene angeordnet, doch können alternativ dazu auch Lichteintrittseinrichtungen und Lichtaustrittseinrichtungen der Lichtschranken L-F in ihrer Position vertauscht sein. Als Lichtschranken mit sehr kleinem Lichtstrahldurchmesser sind beispielsweise Standard-Lichtschranken mit einer Lochblende einsetzbar in dem in der Zeichnung skizzierten Ausführungsbeispiel sind die Lichtaustritts- und Lichteintrittseinrichtungen L, F der Lichtschranken durch Lichtwellenleiter LWL gebildet, die mit entfernt angeordneten Lichtquellen bzw. Lichtsensoren (opto/eektrischen Wandlern) verbunden sind, wobei ein solcher Einsatz von Lichtwellenleiter-Lichtschranken den Vorteil mit sich bringt, daß keine aktiven Bauelemente direkt in der Nähe der Schiene vorgesehen sein müssen. Die Lichtaustrittseinrichtungen LO, L1 und die Lichteintrittseinrichtungen FO, F1 mögen in einer gemeinsamen Halterung (bzw. einem Gehäuse) G angeordnet sein, wie dies auch in der Zeichnung angedeutet ist; wie ebenfalls in der Zeichnung angedeutet ist, kann die Halterung G einen Verstellmechanismus H aufweisen, mit dessen Hilfe die Lichtschranken in der Höhe nachstellbar sind, um erforderlichenfalls eine Schienenabnutzung ausgleichen zu können.
• Ein in der im linken Teil der Zeichnung mit v bezeichneten Wagenlaufrichtung über die skizzierte Anordnung hinwegrollendes Rad R unterbricht zunächst die im linken Teil der Zeichnung mit ihrer Lichtaustrittseinrichtung L1 dargestellte Lichtschranke Ll-Fl; danach erreicht das Rad R - bei der im linken Teil der Zeichnung gerade dargestellten Radposition - die im linken Teil der Zeichnung mit ihrer Lichtaustrittseinrichtung LO dargestellte Lichtschranke LO-FO, die das Rad R unmittelbar danach unterbricht. Eine den Lichtschranken Ll-Fl, LO-F 0 zugehörige, mit deren Empfangseinrichtungen rD, F1 verbundene Auswerteeinrichtung A registriert nun die Dauer t einer Unterbrechung einer Lichtschranke, beispielsweise der Lichtschranke Ll-Fl, durch das hindurchrollendes Rad R sowie den Zeitabstand T zwischen dem Durchbrechen oder Freiwerden der Lichtschranke Ll-Fl und dem Durchbrechen oder Frei- werden der anderen Lichtschranke LO-FO. Die Auswerteeinrichtung A kann hierzu, wie dies auch in der Zeichnung angedeutet ist, zwei über eine Taktleitung clock taktgesteuerte Zähler Zt und ZT aufweisen, von denen der Zähler Zt von der Lichtschranke Ll-Fl her gerade so lange für zu zählende Taktimpulse entriegelt ist, wie die Lichtschranke Ll-Fl von einem Rad R unterbrochen ist, und von denen der Zähler ZT über ein Sperrglied von den beiden Lichtschranken Ll-Fl und LO-FO her angesteuert wird, so daß er gerade während der Zeit für zu zähiende Taktimpulse entriegelt ist, in der schon die Lichtschranke Ll-Fl, aber noch nicht die Lichtschranke LO-FO vom Rad R unterbrochen ist.
• An den Zählerausgängen treten dann entsprechende digitale Zeitlängensignale auf. Mit diesen Zeitlängensignalen steuert die Meßeinrichtung A eine Verarbeitungseinrichtung D an, die Jeweils auf eine solche Ansteuerung hin an ihrem Ausgang d ein nach Maßgabe einer Zuordnungsvorschrift zugeodnetes Raddurchmessersignal abgibt.
• Dazu kann die Verarbeitungseinrichtung D zunächst die beiden Zeitlängensignale mit einem dem Abstand a der beiden Lichtschranken Ll-Fl, LO-FO entsprechenden Abstandssignal zu einem der jeweiligen Radsehnenlänge in Lichtschrankenhöhe entsprechenden Sehnenlängensignal verknüpfen, und zwar nach der Vorschrift s = at/T,worin t die vom Zähler Zt gemessene Zeitdauer, T die vom Zähler ZT gemessene Zeitdauer und s die Radsehnenlänge in Lichtschrankenhöhe bezeichnen; auf das bei einer solchen Verknüpfung erhaltene Sehnenlängensignal hin kann die Verarbeitungseinrichtung D dann ausgangsseitig das nach Maßgabe einer Zuordnungsvorschrift zugeordnete Raddurchmessersignal abgeben. Es ist aber auch möglich, daß die Verarbeitungseinrichtung D unmittelbar auf die Ansteuerung durch die beiden Zeitlängensignale hin ausgangsseitig das nach Maßgabe einer (entsprechend erwei- terten) Zuordnungsvorschrift zugeordnete Raddurchmessersignal abgibt. Die Verarbeitungseinrichtung D kann dazu als Festwertspeicher ausgebildet sein, in dem jeweils unter einer durch ein Paar von Zeitlängensignalen gegebenen Adresse der (bei gegebenem Lichtschrankenabstand a) zugehörige Raddurchmesser gespeichert ist. Auf die Ansteuerung mit den jeweiligen Zeitlängensignalen hin gibt die Verarbeitungseinrichtung D dann an ihrem Ausgang d das jeweils zugehörige Raddurchmessersignal ab; dieses kann dann in die Ablaufsteuerung eingegeben werden, was hier jedoch nicht weiter verfolgt werden soll, da dies zum Verständnis der Erfindung nicht mehr erforderlich ist.
• Im vorstehenden wurde die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das im Gleisbereich längs des Gleises in der Nähe einer Schiene S zwei auf die vorbeirollenden Wagenräder ansprechende Näherungssensoren in Form von Lichtschranken vorsieht. Es sei jedoch bemerkt, daß die Erfindung nicht auf eine derartige Realisierung der Näherungssensoren beschränkt ist, daß vielmehr auch geeignete andere Näherungssensoren hinreichender Genauigkeit Anwendung finden können, was hier jedoch ebenfalls nicht weiter verfolgt werden soll, da dies zum weiteren Verständnis der Erfindung nicht erforderlich ist.

Claims (7)

1. Patentansprüche 1. Anordnung zur Bestimmung des Raddurchmessers von Eisenbahnwagen, dadurch gekennzeichnet, daß im Gleisbereich längs des Gleises in der Nähe einer Schiene (S) zwei auf die vorbeirollenden Wagenräder ansprechende Näherungssensoren (Ll-Fl, LO-FO) angeordnet sind und daß eine den beiden Näherungssensoren (Ll-Fl, LO-FO) zugehörige, die Dauer des Ansprechens eines der Näherungssensoren (L-F) sowie den Zeitabstand zwischen dem Ansprechen oder Abfallen des einen Näherungssensors (Ll-Fl), und dem Ansprechen oder Abfallen des anderen Näherungssensors (LO-FO) feststellende Auswerteeinrichtung (A) vorgesehen ist, die mit ihren jeweiligen Zeitlängensignalen eine Verarbeitungseinrichtung (D) ansteuert, die jeweils auf eine solche Ansteuerung an ihrem Ausgang (d) ein nach Maßgabe einer Zuordnungsvorschrift zugeordnetes Raddurchmessersignal abgibt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gleisbereich beiderseits einer Schiene (S) die Lichtaustrittseinrichtungen (L1, LO) und Lichteintrittseinrichtungen (F1, FO) zweier Lichtschranken (Ll-Fl, LO-FO) angeordnet sind, die parallel zueinander in einer Ebene oberhalb der Schienenoberkante (SO) verlaufen, und daß eine den beiden Lichtschranken (Ll-Fl, LO-FD) zugehörige, die Dauer einer Unterbrechung einer Lichtschranke (Ll-Fl) durch ein hindurchrollendes Rad (R) sowie den Zeitabstand zwischen dem Durchbrechen oder Freiwerden der einen Lichtschranke (Ll-Fl) und dem Durchbrechen oder Freiwerden der anderen Lichtschranke (LO-FO) feststellende Meßeinrichtung (A) vorgesehen ist, die mit ihren jeweiligen Zeitlängensignalen eine Verarbeitungseinrichtung (D) ansteuert, die jeweils auf eine solche Ansteuerung hin an ihrem Ausgang (d) ein nach Maßgabe einer Zuordnungsvorschrift zugeordnetes Raddurchmessersignal abgibt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (D) die beiden Zeitlängensignale mit einem dem Abstand (a) der beiden Lichtschranken (Ll-Fl, LO-FO) entsprechenden Abstandssignal zu einem der jeweiligen Radsehnenlänge in Lichtschrankenhöhe entsprechenden Sehnenlängensignal verknüpft, auf das hin ausgangsseitig das nach Maßgabe eine Zuordnungsvorschrift zugeordnete Raddurchmessersignal abgegeben wird.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Verarbeitungseinrichtung (D) unmittelbar auf die Ansteuerung durch die beiden Zeitlängensignale hin ausgangsseitig das nach Maßgabe einer Zuordnungsvorschrift zugeordnete Raddurchmessersignal abgibt.
5. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die beiden Lichtschranken (L-F) in einer Höhe zwischen der Schienenoberkante (SO) einer neuen Schiene (S) und der Schienenoberkante (SO) einer maximal abgefahrenen Schiene (S) zuzüglich der minimal zulässigen Radreifenstärke angeordnet sind.
6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Lichtaustritts- und Lichteintrittseinrichtungen (L, F) mit mit entfernt angeordneten Lichtquellen bzw.

   Lichtsensoren verbundenen Lichtwellenleitern (LWL) gebildet sind.
7. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Näherungssensoren (Ll-Fl, L0-F0) in der Höhe nachstellbar sind.