DE4018999C2

DE4018999C2 - Radsensor für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE4018999C2
Application number: DE19904018999
Authority: DE
Inventors: Udo Ohrnberger; Dietrich Dipl Ing Ennulat; Ruediger Dipl Ing Graf; Heinz-Guenter Kliemt; Harald Dipl Ing Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1990-06-13
Filing date: 1990-06-13
Publication date: 1995-08-17
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: DE4018999A1; CH682140A5

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 Sensorelektronik in Mitleidenschaft gezogen ist. Der abgescherte Radsensor 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 rechtzeitig eingeschaltet wird und das Fahrzeug die Bremse ungebremst durchläuft und auf voraus befindliche Fahrzeuge mit zu hoher Geschwindigkeit aufprallt.

Um das Abreißen eines Sensorgehäuses von einer Fahrschiene zu erkennen, ist es bekannt (DE 33 13 805 C2), in Sensorgehäuse einen Magneten so anzuordnen, daß sich seine Feldlinien mindestens überwiegend über die Fahrschiene schließen, solange sich das Sensorgehäuse an der Fahrschiene befindet. Reißt es ab, so fehlt dieser magnetische Nebenschluß der Fahrschiene und die Feldlinien der Magneten schließen sich über einen Schalter im Sensorgehäuse, der den Sensoroszillator bedämpft. Aus der dann geringeren Stromaufnahme kann die Bewertungseinrichtung des Sensors auf die eingetretene Störung schließen, sofern der Sensor so konzipiert wurde, daß seine Stromaufnahme bei einem Befahrungsereignis absinkt; die Störung dokumentiert sich dann wie eine Dauerbelegung durch ein über dem Sensor stehengebliebenes Rad. Ist der Sensor dagegen so konzipiert, daß seine Stromaufnahme beim Befahren ansteigt, so unterscheidet sie sich bei von der Schiene abgerissenem, ansonsten noch funktionstüchtigem Sensor nicht oder mindestens nicht wesentlich von der Ruhestromaufnahme bei nicht betätigtem Sensor; eine Störungserfassung ist dann nicht ohne weiteres möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Radsensor nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß ein Abscheren des Sensors von der Fahrschiene erkennbar wird, ohne daß es hierzu im Sensorgehäuse irgendwelcher Magnete und von diesen betätigbarer Schalter bedarf; auf das Funktionsverhalten des Radsensors soll es dabei nicht ankommen, d. h. es soll gleichgültig sein, ob die Stromaufnahme des Sensors beim Befahren ansteigt oder abnimmt.

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

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt
in Fig. 1 einen an einer Fahrschiene montierten Radsensor,
in Fig. 2 die Anordnung elektrischer Leiter auf einer die Sensorelektronik tragenden Platine zur Bruchmeldung beim Brechen der Platine.

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 10 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.

Diese Metallplatte hat die Aufgabe sicherzustellen, daß das Sensorgehäuse beim Einwirken mechanischer Kräfte nicht von seinen Be festigunglaschen abgerissen wird, sondern so beschädigt wird, daß die im Gehäuse unterge brachte Sensorelektronik ausfällt. 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 in die Verbindungslleitungen 15 zu den Oszillatoren eingefügten 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.

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 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

1. Radsensor zum berührungslosen Erkennen von auf einer Fahrschiene vorüberlaufenden Schienenfahrzeugen mittels mindestens eines in einem an der Fahrschiene mit Befestigungslaschen montierten Sensorgehäuse untergebrachten Oszillators, dessen Schwingverhalten sich bei Annäherung eines Fahrzeugrades an den Sensor in markanter Weise ändert, mittels mindestens einer Bewertungseinrichtung, welche aus der jeweiligen Stromaufnahme des oder der Oszillatoren auf den aktuellen Befahrungszustand des Radsensors schließt, dadurch gekennzeichnet,

- daß ein elektrischer Leiter (12) in mindestens eine der Verbindungsleitungen von mindestens einem Oszillator zur zugehörigen Bewertungseinrichtung geschleift ist, wobei der elektrische Leiter als Leiterbahn auf mindestens einer die elektrischen Bauelemente des Radsensors tragenden, sich in Schienenlängsrichtung erstreckenden und im Sensorgehäuse festgelegten Platine (13) aufgebracht ist, die etwa in ihrer Mitte durch mindestens eine Ausnehmung (14) in ihrem Querschnitt geschwächt ist und wobei der elektrische Leiter auf der Platine entlang des verbliebenen Platinenmaterials geführt ist,
- 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 Befestigungslaschen erstreckenden Platte (7) aus einem derartigen Material festgelegt ist, wobei die Festlegung des Sensorgehäuses 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 Montagelementen (4) befestigt ist, und
- daß die Bewertungseinrichtung aus der Stromaufnahme Null eines Oszillatorrs dessen Funktionstüchtigkeit erkennt.

2. Radsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (7) aus einem metallischen Werkstoff besteht.

3. Radsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (7) aus Edelstahl besteht.

4. Radsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter (12) auf der dem Erdboden zugewandten Unterseite der Platine (13) angeordnet ist.

5. Radsensor nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (13) im Sensorgehäuse (3) durch Einbetten in einen aushärtenden Schaum festgelegt ist.

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

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