DE4018999A1 - Radsensor fuer schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Radsensor nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein derartiger Radsensor ist aus Signal + Draht 78 (1986) 12, Seiten 264 bis 268 bekannt.

Dieser bekannte und in der Praxis bewährte Radsensor ist in einem Kunststoff-Sensorgehäuse untergebracht, das über an den Fahrschienen festzulegende Paßstücke seitlich am Schienensteg zu befestigen ist. Für die Befestigung weist das Sensorgehäuse zwei in Schienenlängsrichtung vorstehende Befestigungslaschen auf, die von außen her auf Gewindebolzen an den Paßstücken auf­ gesteckt und mittels Muttern an diesen befestigt werden. Die Laschen sind mechanisch so ausgelegt, daß ein Abreißen vom übrigen Gehäuse auch bei starker mechanischer Beanspruchung des Radsensors beispielsweise durch von den vorüberlaufenden Fahr­ zeugen herabhängende Teile ausgeschlossen werden kann. Ledig­ lich im Falle von Fahrzeugentgleisungen oder bei querfahrenden Baufahrzeugen ist der Fall denkbar, daß ein Radsensor insgesamt von der Fahrschiene abgerissen wird, allerdings nur unter weit­ gehender Zerstörung des Sensorgehäuses. Bei der Zerstörung des Radsensorgehäuses wird mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit auch die Elektronik des Radsensors beschädigt, so daß dieser funktionsuntüchtig wird. Dies führt zu einer Absenkung der Stromaufnahme des Radsensors und wird vom überwachenden Stellwerk wie ein Befahrungsereignis bewertet; die eingetretene Störung ist durch die andauernde Belegtmeldung des Radsensors erkennbar.

Es gibt auch Radsensoren mit weniger aufwendigen Laschen für die Befestigung an einer Fahrschiene; solche Radsensoren werden z. B. im Rangierbetrieb verwendet. Bei ihnen steht zu befürch­ ten, daß bei starker mechanischer Beeinflussung, wie sie z. B. bei Fahrzeugentgleisungen und querfahrenden Baufahrzeugen auftreten, das Gehäuse von den Befestigungslaschen abgerissen wird und auf den Boden fällt. Dabei wird zwar das restliche Gehäuse zumeist auch beschädigt; die Beschädigung muß jedoch nicht so groß sein, daß die im Gehäuse untergebrachte Sensorelek­ tronik in Mitleidenschaft gezogen ist. Der abgescherte Rad­ sensor ist zwar möglicherweise noch elektrisch funktionsfähig; er kann wegen seiner Anordnung auf dem Schotter jedoch nicht mehr das Vorüberlaufen von Fahrzeugrädern erkennen und an eine Überwachungsstelle melden. Die eingetretene Störung ist für die Überwachungsstelle nicht erkennbar, weil die Stromaufnahme des Radsensors bei intakter Sensorelektronik dem üblicherweise bei unbeeinflußtem Radsensor aufgenommenen Wert entspricht. Durch einen abgerissenen Radsensor kann es zu erheblichen Betriebs- und Personengefährdungen kommen, weil z. B. die Besetztmeldung eines Abschnittes unterbleibt, oder weil im Rangierbetrieb eine Schienenbremse für ein sich näherndes Fahrzeug nicht rechtzei­ tig eingeschaltet wird und das Fahrzeug die Bremse ungebremst durchläuft und auf voraus befindliche Fahrzeuge mit zu hoher Geschwindigkeit aufprallt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Radsensor nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß ein Ab­ scheren des Sensors von der Fahrschiene für die Überwachungs­ stelle entweder sofort erkennbar wird, oder daß beim Einwirken starker mechanischer Kräfte auf den Radsensor, die zu einer Be­ schädigung des Sensorgehäuses führen, die Sensorelektronik zwangsweise so beschädigt wird, daß der Radsensor funktionsun­ tüchtig wird und die Überwachungsstelle dies erkennen kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Aus- und Weiter­ bildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt:
in Fig. 1 einen an einer Fahrschiene montierten Radsensor,
in Fig. 2 die Anordnung von über die Befestigungslaschen des Sensors geführten elektrischen Leitern zur Bruch­ meldung beim Abreißen des Gehäuses von den Laschen,
in Fig. 3 die Anordnung elektrischer Leiter auf einer die Sensorelektronik tragenden Platine zur Bruchmeldung beim Brechen der Platine und
in Fig. 4 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 3 mit einer unterhalb des Sensorgehäuses angeordneten Metallplatte.

Fig. 1 zeigt eine Fahrschiene 1 mit einem darauf abrollenden Fahrzeugrad 2 im Bereich eines Radsensors, wie er im Rangier­ betrieb zum Einsatz kommt. Dieser Radsensor befindet sich in einem etwa quaderförmigen Sensorgehäuse 3, das über recht­ winkelige Montagelemente 4 an der Fahrschiene festgelegt ist. Hierzu weist das Sensorgehäuse an seinen Schmalseiten vorste­ hende Laschen 5 auf, die seitlich aus dem Bodenteil des Sen­ sorgehäuses vorstehen. Die Laschen sind mit Befestigungslöchern für die Aufnahme von Befestigungsbolzen 6 versehen, über die das Sensorgehäuse in vertikaler Richtung höhenverstellbar in den Montageelementen 4 angeordnet ist. Unterhalb des Sensor­ gehäuses 3 befindet sich eine Metallplatte 7, die sich in Längsrichtung über die beiden Befestigungslaschen 5 des Sensor­ gehäuses erstreckt. Auf die Funktion dieser Metallplatte wird später anhand des Ausführungsbeispieles nach Fig. 3 und Fig. 4 eingegangen.

Fig. 2 zeigt in der Draufsicht das Sensorgehäuse 3 mit seinen Befestigungslaschen 5, den darin angeordneten Befestigungs­ löchern 10 und den schematisch angedeuteten Topfkreisen zweier Radsensorsysteme 8. Vorzugsweise in das Bodenteil des Sensorge­ häuses eingelassen oder auf diesem fest angeordnet befinden sich ein oder mehrere elektrische Leiter, die, obgleich für den Beobachter nicht sichtbar, in der Zeichnung durch dicke Linien verdeutlicht sind. Diese elektrischen Leiter sind ausgehend vom Gehäuseinneren schlaufenförmig um das jeweilige Befestigungs­ loch 10 der beiden Befestigungslaschen 5 herumgeführt und in jeweils eine der Verbindungsleitungen 11 zwischen dem Oszilla­ tor der Sensorsysteme 8 und der die Stromaufnahme dieser Oszil­ latoren bewertenden fernen Bewertungseinrichtung geschleift. Reißen einer oder beide Laschen 5 von dem übrigen Sensorgehäuse ab, so wird der elektrische Leiter 9 aufgetrennt und damit die Stromversorgung des jeweiligen Sensorsystemes unterbrochen. Die ferne Bewertungseinrichtung erkennt aus der Stromaufnahme null eines Oszillators dessen Funktionsuntüchtigkeit und veranlaßt die Ausgabe einer den betreffenden Radsensor kennzeichnenden Störungsmeldung. Diese Störungsmeldung kann darin bestehen, daß die Bewertungseinrichtung für den betreffenden Oszillator die Ausgabe einer dessen ordnungsgerechtes Funktionsverhalten kenn­ zeichnenden Überwachungsmeldung unterbindet. Aufgrund dieser Störungsmeldung kann die Störungsbeseitigung eingeleitet werden.

Der oder die elektrischen Leiter, über die das Abreißen der Be­ festigunglaschen und/oder die mechanische Beschädigung des Sensorgehäuses festgestellt wird, müssen auf geeignete Weise im Gehäuse oder am Gehäuse festgelegt werden, damit sichergestellt ist, daß sie bei der jeweils angenommenen Beschädigung auch tatsächlich aufreißen und die Stromversorgung des betreffenden Sensorsystemes unterbrechen. Dabei kann es sinnvoll sein, den elektrischen Leiter nicht nur entlang des Bodenteiles des Sensorgehäuses, sondern auch entlang der den zu detektierenden Fahrzeugen zugewandten Oberfläche des Sensorgehäuses zu führen.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der auf die Einbringung gesonderter elektrischer Leiter in das die Be­ festigungslaschen aufweisende Bodenteil des Sensorgehäuses bzw. in das Gehäuse verzichtet wurde. Diese Ausführungsform der Erfindung geht davon aus, daß das Gehäuse nicht von seinen Be­ festigunglaschen abgerissen wird, sondern beim Einwirken mecha­ nischer Kräfte so beschädigt wird, daß die im Gehäuse unterge­ brachte Sensorelektronik ausfällt. Das Abreißen des Gehäuses von seinen Befestigunglaschen wird dadurch unterbunden, daß das Sensorgehäuse auf einer die beiden Befestigungslaschen 5 über­ deckenden Metallplatte 7, vorzugsweise aus Edelstahl, festge­ legt ist. Die Festlegung des Sensorgehäuses an der Metallplatte 7 erfolgt durch die Befestigungsmittel, mit denen das Sensor­ gehäuse an den Montageelementen montiert ist. Wirken mecha­ nische Kräfte auf das Sensorgehäuse, so werden diese vom Sensorgehäuse aufgenommen. Bei genügend großen Kräften wird dabei nicht nur das Sensorgehäuse beschädigt, wobei auch die Sensorelektronik Schaden nehmen kann, sondern das über seine Befestigungslaschen an den Montageelementen festgelegte Sensorgehäuse bricht bei genügend starker Krafteinwirkung etwa in der Mitte durch, wobei es an seiner Unterseite aufreißt. Dies macht sich die Erfindung in der Weise zunutze, daß die für die Bruchmeldung vorgesehenen elektrischen Leiter 12 auf einer die Sensorelektronik aufnehmenden, in Bodennähe des Gehäuses anzuordnenden Platine 13 angebracht werden. In diese Platine ist etwa in der Mitte eine Ausnehmung 14 eingebracht, durch die ihr Querschnitt geschwächt ist. Die elektrischen Lei­ ter 12 sind auf der Platine entlang des verbliebenden Platinen­ materials vorzugsweise auf der Unterseite der Platine entlang geführt. Die Festlegung der Platine im Sensorgehäuse kann zweckmäßig durch Einbetten in einen aushärtenden Schaum ge­ schehen. Wenn nun bei Belastung des Sensorgehäuses dieses soweit durchgebogen wird, daß es an seiner Unterseite aufreißt, dann wird hierdurch auch die die Sensorelektronik aufnehmende Platine 13 mechanisch aufgerissen und damit die Stromversor­ gung für die Oszillatoren der Sensorsysteme unterbrochen.

Der besondere Vorteil dieser Ausbildung des erfindungsgemäßen Radsensors ist darin zu sehen, daß weder in das Bodenteil noch in das sonstige Gehäuse ein elektrischer Leiter zu integrieren ist, der beim Zusammenbauen des Radsensors mit der Sensorelek­ tronik und den Zuleitungen zur Bewertungseinrichtung nachträg­ lich zu kontaktieren ist, sondern daß die nach der Erfindung vorgesehenen elektrischen Leiter Bestandteil der Sensorelek­ tronik sind und zusammen mit dieser beim Zusammenbau des Sensors im Sensorgehäuse festgelegt werden.

Claims (11)

1. Radsensor zum berührungslosen Erkennen von auf einer Fahr­ schiene vorüberlaufenden Schienenfahrzeugen mittels mindestens eines in einem an der Fahrschiene montierten Sensorgehäuse untergebrachten Oszillators, dessen Schwingverhalten sich bei Annäherung eines Fahrzeugrades an den Sensor in markanter Weise ändert und mittels mindestens einer Bewertungseinrichtung, welche aus der jeweiligen Stromaufnahme des oder der Oszillatoren auf den aktuellen Befahrungszustand des Radsensors schließt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein im oder am Sensorgehäuse (3) und/oder seinen Befestigungslaschen (5) mechanisch festgelegter elektrischer Leiter (9, 12) vorgesehen ist, der bei einer Beschädigung des Sensorgehäuses oder seiner Befestigungslaschen zerstört wird, daß dieser Leiter in mindestens eine der Verbindungsleitungen (15) von mindestens einem Oszillator (8) zur zugehörigen Be­ wertungseinrichtung geschleift ist und daß die Bewertungseinrichtung aus der Stromaufnahme null eines Oszillators auf dessen Funktionsuntüchtigkeit schließt.

2. Radsensor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der elektrische Leiter (9), ausgehend vom Gehäuseinneren, schlaufenförmig um das oder die Befestigungs­ löcher (10) der Befestigunglaschen (5) geführt ist.

3. Radsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der elektrische Leiter (12) als Leiterbahn auf mindestens einer die elektrischen Bauelemente des Radsensors tragenden, sich in Schienenlängsrichtung er­ streckenden und im Gehäuse festgelegten Platine (13) aufgebracht ist.

4. Radsensor nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der elektrische Leiter (12) auf der dem Erdboden zugewandten Unterseite der Platine (13) angeordnet ist.

5. Radsensor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Platine (13) etwa in ihrer Mitte durch mindestens eine Ausnehmung (14) in ihrem Querschnitt geschwächt ist und daß der elektrische Leiter (12) auf der Platine entlang des verbliebenen Platinenmaterials geführt ist.

6. Radsensor nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Platine (13) im Sensorge­ häuse (3) durch Einbetten in einen aushärtenden Schaum fest­ gelegt ist.

7. Radsensor nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6 dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Befestigungslaschen (5) und die dem Erdboden zugewandte Unterseite des Sensorgehäuses (3) aus einem dehnbaren Material hoher Reißfestigkeit bestehen oder daß das Sensorgehäuse an einer sich an die Gehäuseunterseite anlegenden, sich über die Gehäuseunterseite und die Befesti­ gungslaschen erstreckenden Platte (7) aus einem derartigen Material festgelegt ist, wobei die Festlegung des Sensorge­ häuses an der Platte über die Befestigungsmittel (6) erfolgt, mit denen das Sensorgehäuse über seine Befestigungslaschen an der Fahrschiene (1) oder an an der Fahrschiene zu befestigenden Montageelementen (4) befestigt ist.

8. Radsensor nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Platte (7) aus einem metallischen Werkstoff besteht.

9. Radsensor nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Platte (7) aus Edelstahl besteht.

10. Radsensor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bewertungseinrichtung beim Erkennen der Funktionsuntüchtigkeit eines Oszillators eine den betreffenden Radsensor kennzeichnende Störungsmeldung ausgibt.

11. Radsensor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bewertungseinrichtung beim Erkennen der Funktionsuntüchtigkeit eines Oszillators die Ausgabe einer das ordnungsgerechte Funktionsverhalten des betreffenden Radsensors kennzeichnenden Überwachungsmeldung unterbindet.