EP1000833A1 - Broken rail detection device and method to make such a device - Google Patents

Broken rail detection device and method to make such a device Download PDF

Info

Publication number
EP1000833A1
EP1000833A1 EP99440301A EP99440301A EP1000833A1 EP 1000833 A1 EP1000833 A1 EP 1000833A1 EP 99440301 A EP99440301 A EP 99440301A EP 99440301 A EP99440301 A EP 99440301A EP 1000833 A1 EP1000833 A1 EP 1000833A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail
optical fiber
head
sch
rail head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99440301A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Dr. Mindel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel CIT SA
Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Alcatel CIT SA
Alcatel SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcatel CIT SA, Alcatel SA filed Critical Alcatel CIT SA
Publication of EP1000833A1 publication Critical patent/EP1000833A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains
    • B61L23/04Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains for monitoring the mechanical state of the route
    • B61L23/042Track changes detection
    • B61L23/044Broken rails

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for detecting rail breaks according to the preamble of claim 1 and a method of manufacture an arrangement for detecting rail breaks according to claim 7.
  • EP-A1-514 702 describes a method for detecting broken rails known, in which the transmitter arranged at regular intervals acoustic Couple signals into the rails. Are between the transmitters Receiver, the acoustic signals propagating through the rails record and evaluate. If there is a rail break, it will acoustic signal distorted by the break point. Recognize the recipients this falsification and trigger a suitable alarm action.
  • This Known method has the main advantage that it is saboteurs difficult to overcome. The disadvantage, however, is that the distance should not exceed 1200 meters between the transmitters. Due to the Many of the transmitters and receivers required are very expensive high. In addition, the transmitters and receivers have to be removed and removed during track construction work can be reassembled after completion of the work. That too high costs are incurred.
  • the arrangement should also Impact track construction work as little as possible.
  • the task is characterized by the characteristic features of Claim 1 solved.
  • the optical fiber is not only interrupted when the rail breaks completely, but also if only the rail head tears or partially breaks out.
  • the arrangement according to the invention also provides effective protection against Sabotage acts, since it is not possible to cut the rail without doing so also to cut the optical fiber.
  • the evaluation device needs only to monitor whether a light beam coupled into the fiber is interrupted or not. A complex signal evaluation is not required. Because it is based on the correct transmission of certain waveforms does not arrive, the light transmitter and the evaluation device can go very far be apart; Distances are on the order of 100 km easily possible. Therefore, if you look at the optical fiber itself very few additional facilities along the route required.
  • the optical fiber is either on the side flank or on the Bottom of the rail head attached. When mounting on the The underside of the rail head is particularly good against the optical fiber Thrown gravel stones protected.
  • the optical fiber is on the side of the rail head attached, not from the flange of a wheel rolling over the rail can be touched. This will damage the flanges of Vehicle wheels prevented.
  • the rail head has a longitudinal groove for receiving the optical fiber.
  • the one in this groove In this way, inserted optical fiber is particularly well protected.
  • This Variant is particularly useful if track construction machines are used be, the gripper arms for lifting the rail under the rail head to grab. Damage to the optical fiber by the gripper arms is in excluded from this situation.
  • Fig. 1 shows a cross section of a railroad track SCH, which consists of a Rail foot FOOT, a rail web STEG and a rail head KOPF consists.
  • the wheel RAD of a rail vehicle is indicated above it, which with its tread on the top of the rail head HEAD lies on.
  • the optical fiber OF On the underside of the rail head KOPF is an optical fiber OF attached. As can be seen in the enlarged section, the optical fiber just before the point where the rail head KOPF in the Rail bridge STEG merges.
  • the optical fiber OF is preferably am Rail head KOPF attached with the help of an adhesive KLE.
  • the KLE adhesive should be such that the optical fiber OF is sufficiently counter Is protected from environmental influences.
  • the Rail head also break the adhesive and the embedded optical Cut fiber OF.
  • optical fibers can be used since, as already mentioned above, no claims to one qualitative preservation of the fed light signal. At very Long distances to be monitored should at best be taken into account, optical To use fibers with low optical attenuation, so on use optical regenerators can be dispensed with.
  • the optical fiber OF is in that shown in FIG. 1 Embodiment on the side of the rail head HEAD, not from Wheel flange of the wheel RAD can be touched. This will make one Damage from the wheel flange SK of the wheel RAD from the outset locked out. In principle, however, is of course an attachment to the opposite side also possible. This even makes sense if one second optical fiber to be attached to the rail head KOPF. This the second optical fiber is then preferably symmetrical to that in FIG. 1 shown optical fiber OF on the other side of the rail head HEAD attached. Leave with the help of a second optical fiber attached in this way there are also particularly rare cases of rail breaks in which the rail head KOPF only breaks out on one side.
  • Fig. 2 shows a further embodiment of the invention.
  • the optical fiber OF not on the outer surface of the rail head KOPF, but in one in Longitudinal direction of the rail SCH extending groove NUT attached.
  • the groove NUT can already be in the rail head KOPF when rolling the rail SCH inserted or subsequently into the installed SCH track be worked in, e.g. B. by milling, grinding or using of a laser. Subsequent work has the advantage that Rail bumps no groove NUT offset can occur, which is a machine It is difficult to insert and fasten the fiber.
  • the groove NUT is preferably like this deep that the optical fiber OF with the adhesive used if necessary completely absorbs.
  • the optical fiber OF is preferably installed by machine. If the KOPF rail head already has a rolled groove NUT, the rails SCH are joined together in a conventional manner at the joints screwed or welded. In the latter case, in the area of The groove NUT must be welded by hand. Then drives a machine running on the finished track removes the rail SCH and sticks into the groove NUT the optical fiber OF.
  • the rails SCH are also in a conventional manner to the Butt joints screwed or welded together. Then one opens machine from the finished track machine and works on the the intended location in the rail head HEAD the groove NUT. If possible in the same operation then fastened the machine - e.g. B. by gluing KLE - the optical fiber OF in the groove NUT. After all, you connect one thing End of the optical fiber OF with a light source, for example with a Semiconductor laser. The other end of the optical fiber OF is connected to a Evaluation device connected to a photodiode for receiving the transmitted light includes. The evaluation device is designed so that a Alarm action is initiated as soon as the strength of the received Light signal drops below a predetermined threshold.
  • the evaluation device can be located on the same side like the light source.
  • the other end of the optical fiber OF is mirrored, so that an incoming light signal is thrown back and by the Evaluation device can be received.
  • This arrangement has the Advantage that when the optical fiber OF is broken, the breaking point as Mirror acts. From the running time of the signal can then be removed the breaking point can be closed by the light source. That way the fracture can be localized.

Abstract

The arrangement has an optical fibre (OF) fastened to the area of the head (KOPF) of the rail (SCH) and an photodiode or other photodetector to measure signals transmitted through the optical fibre. A semiconductor laser or other light source is provided to generate the signal transmitted through the optical fibre. An Independent claim is included for a method for manufacturing the arrangement.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erkennung von Schienenbrüchen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zur Erkennung von Schienenbrüchen nach Anspruch 7.The invention relates to an arrangement for detecting rail breaks according to the preamble of claim 1 and a method of manufacture an arrangement for detecting rail breaks according to claim 7.

Eisenbahnschienen sind hohen dynamischen und thermischen Belastungen ausgesetzt, die eine Materialermüdung bewirken und schließlich auch zu Schienenbrüchen führen können. Um eine Gefährdung des Bahnbetriebs zu vermeiden, werden die Schienen deswegen nach einiger Zeit ausgewechselt. Dadurch entstehen allerdings hohe bauliche und auch betriebliche Kosten, denn während der Gleisbauarbeiten sind die betroffenen Strecken nicht befahrbar. In letzter Zeit haben auch Sabotageakte an Schienen zugenommen, bei denen mit Hilfe von Werkzeugen, beispielsweise Trennscheiben, die Schienen durchtrennt werden.Railroad tracks are subject to high dynamic and thermal loads exposed, which cause material fatigue and ultimately also Can cause rail breaks. To endanger rail operations avoid, the rails will be replaced after some time. However, this results in high structural and operational costs, because during the track construction work the affected lines are not passable. Lately there have been acts of sabotage on rails increased, with the help of tools, for example Cutting discs, the rails are cut.

Es sind daher Anstrengungen unternommen worden, Schienenbrüche sofort nach ihrem Auftreten zu erkennen. Auf diese Weise lassen sich die Auswechselintervalle verlängern, da ein Schienenbruch, wenn er sofort erkannt wird, unmittelbar zu einer Streckensperrung führt und somit keine Gefahr für herannahende Schienenfahrzeuge darstellt. Auch Schienenbrüche infolge von Sabotageakten können bei sofortiger Erkennung den Betrieb nicht ernsthaft gefährden.Efforts have therefore been made to break the rails immediately recognizable after their appearance. In this way, the Extend replacement intervals as a rail break if detected immediately will immediately lead to a line being closed and therefore no danger to approaching rail vehicles. Rail breaks due to Tampering acts cannot seriously affect operation if they are recognized immediately endanger.

Bekannte Systemen zur Schienenbrucherkennung beruhen meist auf dem Prinzip der Stromkreisunterbrechung. Die Schienenstrecke wird dazu in voneinander isolierte Abschnitte unterteilt, die jeweils in sich einen geschlossenen Stromkreis darstellen. Bricht eine Schiene vollständig auseinander, so wird der Stromkreis unterbrochen und über eine Auswerteschaltung eine Alarmhandlung veranlaßt. Nachteilig bei auf diesem Prinzip beruhenden Systemen ist, daß überhaupt nur solche Brüche erkennbar sind, bei denen die Schiene über ihr gesamtes Profil hinweg auseinanderbricht. Häufig bricht aber nur ein Teil aus dem Schienenkopf heraus, ohne daß dabei die Schiene ihre elektrische Leitfähigkeit verliert. Ein derartiger Schienenbruch ist folglich nicht mit diesen bekannten Systemen erkennbar. Außerdem lassen sich derartige Systeme durch Saboteure überwinden, indem vor dem Durchtrennen der Schiene der betreffende Abschnitt mit Hilfe eines elektrischen Leiters überbrückt wird.Known rail breakage detection systems are mostly based on the Principle of open circuit. The railway line is used for this sections isolated from each other, each one in itself represent a closed circuit. Breaks a splint completely apart, the circuit is interrupted and a Evaluation circuit causes an alarm action. Disadvantageous on this Principle based systems is that only such breaks can be recognized at all are, where the rail across their entire profile breaks apart. Often, however, only a part breaks out of the rail head out without the rail losing its electrical conductivity. On such a rail break is therefore not with these known systems recognizable. Such systems can also be operated by saboteurs overcome by cutting the relevant one before cutting the splint Section is bridged using an electrical conductor.

Aus der EP-A1-514 702 ist ein Verfahren zur Erkennung von Schienenbrüchen bekannt, bei dem in regelmäßigen Abständen angeordnete Sender akustische Signale in die Schienen einkoppeln. Zwischen den Sendern befinden sich Empfänger, die die durch die Schienen sich ausbreitenden akustischen Signale aufnehmen und auswerten. Kommt es zu einem Schienenbruch, so wird das akustische Signal durch die Bruchstelle verfälscht. Die Empfänger erkennen diese Verfälschung und veranlassen eine geeignete Alarmhandlung. Dieses bekannte Verfahren hat vor allem den Vorteil, daß es sich durch Saboteure nur schwer überwinden läßt. Nachteilig ist allerdings, daß der Abstand zwischen den Sendern 1200 Meter nicht überschreiten sollte. Aufgrund der Vielzahl der benötigten Sender und Empfänger ist der investive Aufwand sehr hoch. Außerdem müssen bei Gleisbauarbeiten die Sender und Empfänger ab- und nach Abschluß der Arbeiten wieder anmontiert werden. Auch dadurch werden hohe Kosten verursacht.EP-A1-514 702 describes a method for detecting broken rails known, in which the transmitter arranged at regular intervals acoustic Couple signals into the rails. Are between the transmitters Receiver, the acoustic signals propagating through the rails record and evaluate. If there is a rail break, it will acoustic signal distorted by the break point. Recognize the recipients this falsification and trigger a suitable alarm action. This Known method has the main advantage that it is saboteurs difficult to overcome. The disadvantage, however, is that the distance should not exceed 1200 meters between the transmitters. Due to the Many of the transmitters and receivers required are very expensive high. In addition, the transmitters and receivers have to be removed and removed during track construction work can be reassembled after completion of the work. That too high costs are incurred.

Aus der DE-A1-44 32 329 ist schließlich ein Verfahren zur Zuglauf- und Fahrwegüberwachung bekannt, bei dem ein faseroptisches Band zwischen Schiene und Schwelle in Verbindung mit oder an Stelle der dort eingebauten elastischen Zwischenlagen geführt wird. Dieses Band nimmt an jeder Schwelle den Schwellengegendruck zwischen Schiene und Schwelle auf. Alternativ ist vorgesehen, das Faserband seitlich am Schienensteg anzubringen. Falls während der Befahrung durch ein Schienenfahrzeug ein Schienenbruch auftritt, so kommt es zu einer plötzlichen Änderung der Lastverteilung in der Schiene. Diese geänderte Lastverteilung wird vom Sensorband registriert und über sogenannte Sensorkoordinatoren an einen Streckenrechner weitergegeben. Die Auswertung im Streckenrechner ist allerdings relativ aufwendig, da ein genaues Abbild der Lastverteilung in Echtzeit errechnet werden muß, und zwar nur auf der Grundlage des am Abschnittsende des Sensorbands abgegriffenen Ausgangssignals. Das Verfahren stößt an seine Grenzen, wenn, wie oben bereits angesprochen, nicht die ganze Schiene durchbricht, sondern nur ein Teil des Schienenkopfes aus der Schiene herausbricht. Die Lastverteilung in der Schiene ändert sich in diesem Fall nur unwesentlich, da zur Steifigkeit der Schiene in Vertikalrichtung vor allem der nicht beschädigte Schienensteg beiträgt.From DE-A1-44 32 329 is finally a method for train running and Track monitoring known, in which a fiber optic band between Rail and threshold in connection with or in place of the built in elastic intermediate layers is performed. This band takes on every threshold the threshold back pressure between rail and threshold. Alternative is provided to attach the sliver to the side of the rail web. If a broken rail while being driven by a rail vehicle occurs, there is a sudden change in the load distribution in the Rail. This changed load distribution is registered by the sensor tape and via so-called sensor coordinators to a route computer passed on. However, the evaluation in the route calculator is relative complex, since an exact image of the load distribution is calculated in real time only on the basis of the at the end of the section of the Sensor tape tapped output signal. The process comes up against his Limits if, as already mentioned above, not the whole rail breaks through, but only part of the rail head from the rail breaks out. In this case, the load distribution in the rail only changes insignificant, because of the rigidity of the rail in the vertical direction contributes to undamaged rail web.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Erkennung von Schienenbrüchen anzugeben, die auch auf den Bereich des Schienenkopfes beschränkte Schienenbrüche erkennt, einfach im Aufbau ist und nicht mutwillig durch Saboteure überwunden werden kann. Die Anordnung soll zudem Gleisbauarbeiten möglichst wenig beeinträchtigen. It is therefore an object of the invention to provide an arrangement for the detection of Specify rail breaks that also affect the area of the rail head recognizes limited rail breaks, is simple in structure and not wanton can be overcome by saboteurs. The arrangement should also Impact track construction work as little as possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Auf diese Weise wird die optische Faser nicht nur unterbrochen, wenn die Schiene vollständig durchbricht, sondern auch dann, wenn lediglich der Schienenkopf einreißt oder teilweise herausbricht. Die erfindungsgemäße Anordnung gewährt ferner einen wirksamen Schutz gegen Sabotageakte, da ein Durchtrennen der Schiene nicht möglich ist, ohne dabei auch die optische Faser zu durchtrennen. Die Auswerteeinrichtung braucht lediglich zu überwachen, ob ein in die Faser eingekoppelter Lichtstrahl unterbrochen ist oder nicht. Eine aufwendige Signalauswertung ist nicht erforderlich. Da es auf eine korrekte Übertragung bestimmter Signalformen nicht ankommt, können der Lichtsender und die Auswerteeinrichtung sehr weit voneinander entfernt sein; Abstände in der Größenordnung von 100 km sind ohne weiteres möglich. Daher sind, wenn man von der optischen Faser selbst absieht, entlang der Strecke nur äußerst wenige zusätzliche Einrichtungen erforderlich.According to the invention the task is characterized by the characteristic features of Claim 1 solved. In this way, the optical fiber is not only interrupted when the rail breaks completely, but also if only the rail head tears or partially breaks out. The The arrangement according to the invention also provides effective protection against Sabotage acts, since it is not possible to cut the rail without doing so also to cut the optical fiber. The evaluation device needs only to monitor whether a light beam coupled into the fiber is interrupted or not. A complex signal evaluation is not required. Because it is based on the correct transmission of certain waveforms does not arrive, the light transmitter and the evaluation device can go very far be apart; Distances are on the order of 100 km easily possible. Therefore, if you look at the optical fiber itself very few additional facilities along the route required.

Die optische Faser wird entweder an der seitlichen Flanke oder an der Unterseite des Schienenkopfes befestigt. Bei einer Befestigung auf der Unterseite des Schienenkopfes ist die optische Faser besonders gut gegen aufgeworfene Schottersteine geschützt.The optical fiber is either on the side flank or on the Bottom of the rail head attached. When mounting on the The underside of the rail head is particularly good against the optical fiber Thrown gravel stones protected.

Vorzugsweise wird die optische Faser auf der Seite des Schienenkopfes befestigt, die nicht vom Spurkranz eines über die Schiene rollenden Rades berührt werden kann. Dadurch wird eine Beschädigung durch Spurkränze von Fahrzeugrädern verhindert.Preferably, the optical fiber is on the side of the rail head attached, not from the flange of a wheel rolling over the rail can be touched. This will damage the flanges of Vehicle wheels prevented.

Bei einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel hat der Schienenkopf eine Nut in Längsrichtung zur Aufnahme der optischen Faser. Die in diese Nut eingelegte optische Faser ist auf diese Weise besonders gut geschützt. Diese Variante ist vor allem dann sinnvoll, wenn Gleisbaumaschinen eingesetzt werden, deren Greifarme zum Anheben der Schiene unter den Schienenkopf greifen. Eine Beschädigung der optischen Faser durch die Greifarme ist in dieser Situation ausgeschlossen.In another advantageous embodiment, the rail head has a longitudinal groove for receiving the optical fiber. The one in this groove In this way, inserted optical fiber is particularly well protected. This Variant is particularly useful if track construction machines are used be, the gripper arms for lifting the rail under the rail head to grab. Damage to the optical fiber by the gripper arms is in excluded from this situation.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele und der Zeichnungen eingehend erläutert. Es zeigen:

Fig. 1:
Einen Schnitt durch eine Schiene zur Erläuterung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 2:
Einen Schnitt durch eine Schiene zur Erläuterung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
The invention is explained in detail below using the exemplary embodiments and the drawings. Show it:
Fig. 1:
A section through a rail to explain a first embodiment of the invention;
Fig. 2:
A section through a rail to explain a second embodiment of the invention.

Fig. 1 zeigt in einem Querschnitt eine Eisenbahnschiene SCH, die aus einem Schienenfuß FUSS, einem Schienensteg STEG und einem Schienenkopf KOPF besteht. Darüber ist das Rad RAD eines Schienenfahrzeugs angedeutet, welches mit seiner Lauffläche auf der Oberseite des Schienenkopfs KOPF aufliegt.Fig. 1 shows a cross section of a railroad track SCH, which consists of a Rail foot FOOT, a rail web STEG and a rail head KOPF consists. The wheel RAD of a rail vehicle is indicated above it, which with its tread on the top of the rail head HEAD lies on.

Auf der Unterseite des Schienenkopfs KOPF ist eine optische Faser OF befestigt. Wie im vergrößerten Ausschnitt erkennbar ist, befindet sich die optische Faser kurz vor der Stelle, an der der Schienenkopf KOPF in den Schienensteg STEG übergeht. Vorzugsweise ist die optische Faser OF am Schienenkopf KOPF mit Hilfe eines Klebstoffs KLE befestigt. Der Klebstoff KLE sollte so beschaffen sein, daß die optische Faser OF ausreichend gegen Umwelteinflüsse geschützt ist. Außerdem soll bei einem Bruch des Schienenkopfs KOPF auch der Klebstoff brechen und die eingebettete optische Faser OF durchtrennen. Andererseits sollte eine gewisse Elastizität gegeben sein, damit die Faser nicht bereits bei geringer Durchbiegung bricht, z. B. beim Anheben von Schienen im Zusammenhang mit Gleisbauarbeiten.On the underside of the rail head KOPF is an optical fiber OF attached. As can be seen in the enlarged section, the optical fiber just before the point where the rail head KOPF in the Rail bridge STEG merges. The optical fiber OF is preferably am Rail head KOPF attached with the help of an adhesive KLE. The KLE adhesive should be such that the optical fiber OF is sufficiently counter Is protected from environmental influences. In addition, if the Rail head also break the adhesive and the embedded optical Cut fiber OF. On the other hand, there should be some elasticity be so that the fiber does not break with little deflection, e.g. B. at Lifting rails in connection with track construction work.

Als optische Faser können preisgünstige handelsübliche Mehrmodenfasern verwendet werden, da, wie oben bereits erwähnt, keine Ansprüche an eine qualitative Erhaltung des eingespeisten Lichtsignals gestellt werden. Bei sehr langen zu überwachenden Strecken ist allenfalls darauf zu achten, optische Fasern mit geringer optischer Dämpfung zu verwenden, damit auf den Einsatz von optischen Regeneratoren verzichtet werden kann.Inexpensive commercially available multimode fibers can be used as optical fibers can be used since, as already mentioned above, no claims to one qualitative preservation of the fed light signal. At very Long distances to be monitored should at best be taken into account, optical To use fibers with low optical attenuation, so on use optical regenerators can be dispensed with.

Die optische Faser OF befindet sich bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel auf der Seite des Schienenkopfs KOPF, die nicht vom Spurkranz des Laufrades RAD berührt werden kann. Dadurch wird eine Beschädigung durch den Spurkranz SK des Rades RAD von vornherein ausgeschlossen. Prinzipiell ist aber natürlich eine Befestigung auf der gegenüberliegenden Seite ebenso möglich. Dies ist sogar sinnvoll, wenn eine zweite optische Faser am Schienenkopf KOPF befestigt werden soll. Diese zweite optische Faser wird dann vorzugsweise symmetrisch zu der in Fig. 1 dargestellten optischen Faser OF auf der anderen Seite des Schienenkopfes KOPF befestigt. Mit Hilfe einer so befestigten zweiten optischen Faser lassen sich auch besonders seltene Fälle von Schienenbrüchen erkennen, bei denen der Schienenkopf KOPF nur halbseitig herausbricht.The optical fiber OF is in that shown in FIG. 1 Embodiment on the side of the rail head HEAD, not from Wheel flange of the wheel RAD can be touched. This will make one Damage from the wheel flange SK of the wheel RAD from the outset locked out. In principle, however, is of course an attachment to the opposite side also possible. This even makes sense if one second optical fiber to be attached to the rail head KOPF. This the second optical fiber is then preferably symmetrical to that in FIG. 1 shown optical fiber OF on the other side of the rail head HEAD attached. Leave with the help of a second optical fiber attached in this way there are also particularly rare cases of rail breaks in which the rail head KOPF only breaks out on one side.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Unterschied zu dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dort die optische Faser OF nicht auf der Außenfläche des Schienenkopfs KOPF, sondern in einer in Längsrichtung der Schiene SCH verlaufenden Nut NUT befestigt. Die Nut NUT kann in den Schienenkopf KOPF bereits beim Walzen der Schiene SCH eingebracht oder auch nachträglich in die verlegte Schiene SCH hineingearbeitet sein, z. B. durch Fräsen, Schleifen oder unter Verwendung eines Lasers. Das nachträgliche Hineinarbeiten hat den Vorzug, daß an Schienenstößen kein Versatz der Nut NUT auftreten kann, der ein maschinelles Einlegen und Befestigen der Faser erschwert. Die Nut NUT ist vorzugsweise so tief, daß sie die optische Faser OF mit dem ggf. verwendeten Klebstoff vollkommen aufnimmt. Die Außenfläche des Schienenkopfs KOPF bleibt dadurch frei von Erhebungen, die Ansatzpunkte für mechanische Beschädigungen der optischen Faser OF bieten könnten. Als Ursache derartiger Beschädigungen kommen insbesondere Gleisbaumaschinen in Betracht, deren Greifarme zum Anheben der Schiene SCH unter den Schienenkopf KOPF greifen. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Beschädigung durch eine derartige Gleisbaumaschine ausgeschlossen. Es sei aber darauf hingewiesen, daß eine Beschädigung auch bei außen befestigten optischen Fasern OF verhindert werden kann, wenn die Greifarme der eingesetzten Gleisbaumaschinen an der entsprechenden Stelle eine Nut aufweisen, so daß ein direkter Kontakt zwischen der optischen Faser OF und dem Greifarm verhindert wird.Fig. 2 shows a further embodiment of the invention. In contrast to the embodiment shown in Fig. 1 there is the optical fiber OF not on the outer surface of the rail head KOPF, but in one in Longitudinal direction of the rail SCH extending groove NUT attached. The groove NUT can already be in the rail head KOPF when rolling the rail SCH inserted or subsequently into the installed SCH track be worked in, e.g. B. by milling, grinding or using of a laser. Subsequent work has the advantage that Rail bumps no groove NUT offset can occur, which is a machine It is difficult to insert and fasten the fiber. The groove NUT is preferably like this deep that the optical fiber OF with the adhesive used if necessary completely absorbs. The outer surface of the KOPF rail head remains therefore free of surveys, the starting points for mechanical Damage to the optical fiber OF could offer. As the cause Such damage comes in particular in track construction machines Consider whose gripper arms for lifting the rail SCH under the Grab the rail head HEAD. The one shown in Fig. 2 An embodiment is damage caused by such Track construction machine excluded. However, it should be noted that a Damage is prevented even with externally attached optical fibers OF can be when the gripping arms of the track construction machines used the corresponding point have a groove, so that a direct contact between the optical fiber OF and the gripper arm is prevented.

Die Verlegung des optischen Faser OF erfolgt vorzugsweise maschinell. Falls der Schienenkopf KOPF bereits über eine eingewalzte Nut NUT verfügt, werden die Schienen SCH in herkömmlicher Weise an den Stößen miteinander verschraubt oder verschweißt. Im letztgenannten Fall muß im Bereich der Schweißnaht die Nut NUT von Hand nachgefräst werden. Anschließend fährt eine auf dem fertigen Gleis fahrende Maschine die Schiene SCH ab und klebt in die Nut NUT die optische Faser OF ein.The optical fiber OF is preferably installed by machine. If the KOPF rail head already has a rolled groove NUT, the rails SCH are joined together in a conventional manner at the joints screwed or welded. In the latter case, in the area of The groove NUT must be welded by hand. Then drives a machine running on the finished track removes the rail SCH and sticks into the groove NUT the optical fiber OF.

Falls der Schienenkopf KOPF nicht bereits über eine eingewalzte Nut NUT verfügt, werden die Schienen SCH ebenfalls in herkömmlicher Weise an den Stößen miteinander verschraubt oder verschweißt. Anschließend fährt eine auf dem fertigen Gleis fahrende Maschine die Schiene SCH ab und arbeitet an der vorgesehenen Stelle im Schienenkopf KOPF die Nut NUT ein. Möglichst im gleichen Arbeitsgang befestigt sodann die Maschine - z. B. durch Kleben KLE - die optische Faser OF in der Nut NUT. Schließlich verbindet man das eine Ende der optischen Faser OF mit einer Lichtquelle, beispielsweise mit einem Halbleiterlaser. Das andere Ende der optischen Faser OF wird mit einer Auswerteeinrichtung verbunden, die eine Photodiode zum Empfangen des gesendeten Lichts umfaßt. Die Auswerteeinrichtung ist so ausgeführt, daß eine Alarmhandlung veranlaßt wird, sobald die Stärke des empfangenen Lichtsignals unter einen vorgegebenen Schwellenwert sinkt.If the rail head KOPF does not already have a rolled groove has, the rails SCH are also in a conventional manner to the Butt joints screwed or welded together. Then one opens machine from the finished track machine and works on the the intended location in the rail head HEAD the groove NUT. If possible in the same operation then fastened the machine - e.g. B. by gluing KLE - the optical fiber OF in the groove NUT. After all, you connect one thing End of the optical fiber OF with a light source, for example with a Semiconductor laser. The other end of the optical fiber OF is connected to a Evaluation device connected to a photodiode for receiving the transmitted light includes. The evaluation device is designed so that a Alarm action is initiated as soon as the strength of the received Light signal drops below a predetermined threshold.

Alternativ kann sich die Auswerteeinrichtung auf der gleichen Seite befinden wie die Lichtquelle. Das andere Ende der optischen Faser OF ist verspiegelt, so daß ein ankommendes Lichtsignal zurückgeworfen wird und von der Auswerteeinrichtung empfangen werden kann. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß bei einem Brechen der optischen Faser OF die Bruchstelle als Spiegel fungiert. Aus der Laufzeit des Signals kann dann auf die Entfernung der Bruchstelle von der Lichtquelle geschlossen werden. Auf diese Weise ist eine Lokalisierung der Bruchstelle möglich.Alternatively, the evaluation device can be located on the same side like the light source. The other end of the optical fiber OF is mirrored, so that an incoming light signal is thrown back and by the Evaluation device can be received. This arrangement has the Advantage that when the optical fiber OF is broken, the breaking point as Mirror acts. From the running time of the signal can then be removed the breaking point can be closed by the light source. That way the fracture can be localized.

Claims (7)

Anordnung zur Erkennung von Schienenbrüchen, umfassend eine Schiene (SCH), eine an der Schiene (SCH) befestigte optische Faser (OF) und eine Auswerteeinrichtung zum Erfassen von durch die optische Faser (OF) übertragenen Signalen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die optische Faser (OF) im Bereich des Schienenkopfes (KOPF) befestigt ist, und dass eine Lichtquelle, insbesondere ein Halbleiterlaser, zur Erzeugung der zu übertragenden Signale vorgesehen ist, wobei die Auswerteeinrichtung zum Erfassen der übertragenen Signale eine Lichterfassungseinrichtung, insbesondere eine Fotodiode, aufweist.
Arrangement for detecting rail breaks, comprising a rail (SCH), an optical fiber (OF) fastened to the rail (SCH) and an evaluation device for detecting signals transmitted by the optical fiber (OF),
characterized,
that the optical fiber (OF) is fastened in the area of the rail head (KOPF), and that a light source, in particular a semiconductor laser, is provided for generating the signals to be transmitted, the evaluation device for detecting the transmitted signals being a light detection device, in particular a photodiode, having.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Faser (OF) auf der Unterseite des Schienenkopfes (KOPF) befestigt ist.Arrangement according to claim 1, characterized in that the optical Fiber (OF) is attached to the underside of the rail head (HEAD). Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Faser (OF) auf der Seite des Schienenkopfes (KOPF) befestigt ist, die nicht vom Spurkranz (SK) eines über die Schiene (SCH) rollenden Rades (RAD) berührt werden kann.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the optical fiber (OF) on the side of the Rail head (HEAD) is attached, which is not one of the flange (SK) can be touched via the rail (SCH) of the rolling wheel (RAD). Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schienenkopf (KOPF) eine Nut (NUT) in Längsrichtung der Schiene (SCH) zur Aufnahme der optischen Faser (OF) aufweist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the rail head (HEAD) has a groove (NUT) in Longitudinal direction of the rail (SCH) for receiving the optical fiber (OF) having. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Faser (OF) durch eine Klebverbindung (KLE) befestigt ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the optical fiber (OF) by an adhesive connection (KLE) is attached. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere optische Fasern (OF) am Schienenkopf (KOPF) befestigt sind.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that several optical fibers (OF) on the rail head (HEAD) are attached. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zur Erkennung von Schienenbrüchen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Schaffen einer Nut (NUT) in dem Schienenkopf (KOPF) einer auf Schwellen oder einem festen Oberbau verlegten Schiene (SCH), b) Befestigen einer optischen Faser (OF) in der Nut (NUT), c) Verbinden der optischen Faser (OF) mit einer Lichtquelle und mit einer Auswerteeinrichtung zum Erfassen von durch die optische Faser (OF) übertragenen Signalen. Method for producing an arrangement for the detection of rail breaks, characterized by the following steps: a) creating a groove (NUT) in the rail head (KOPF) of a rail laid on sleepers or a fixed superstructure, b) attaching an optical fiber (OF) in the groove (NUT), c) connecting the optical fiber (OF) to a light source and to an evaluation device for detecting signals transmitted by the optical fiber (OF).
EP99440301A 1998-11-11 1999-11-05 Broken rail detection device and method to make such a device Withdrawn EP1000833A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19851931 1998-11-11
DE1998151931 DE19851931A1 (en) 1998-11-11 1998-11-11 Arrangement for the detection of broken rails and railroad tracks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1000833A1 true EP1000833A1 (en) 2000-05-17

Family

ID=7887381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99440301A Withdrawn EP1000833A1 (en) 1998-11-11 1999-11-05 Broken rail detection device and method to make such a device

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1000833A1 (en)
DE (1) DE19851931A1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1582430A1 (en) * 2004-03-29 2005-10-05 The Hong Kong Polytechnic University System and process for monitoring railway tracks
EP2287062A1 (en) 2009-07-25 2011-02-23 Centrum dopravniho vyzkumu, v.v.i. Monitoring system for detection of rails breakages and method of detection
ITBN20110004A1 (en) * 2011-05-24 2012-11-25 Ansaldo Sts Spa SYSTEM FOR THE MONITORING OF WEIGHT AND TROUBLES OF WHEELS OF ROLLING STOCK IN MOVEMENT
CN105568780A (en) * 2016-02-22 2016-05-11 苏州黄章妹族工业设计有限公司 Railway track with optical fibers
CN109703599A (en) * 2019-02-18 2019-05-03 宁波曙翔新材料股份有限公司 Track switch crackle or fracture detection method and equipment and system
WO2020108873A1 (en) * 2018-11-26 2020-06-04 Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gesellschaft M. B. H. Measurement arrangement for monitoring a section of track
US10907958B2 (en) 2017-09-07 2021-02-02 Frank J Smith Railroad track defect detection apparatus and method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013219763A1 (en) 2013-09-30 2014-08-28 Siemens Aktiengesellschaft Device for detecting rail break in rail vehicle e.g. traction vehicle, has evaluation unit that is attached to rail sections, and adapted to detect rail break using received alternating current signal to evaluate interruption point

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4654520A (en) * 1981-08-24 1987-03-31 Griffiths Richard W Structural monitoring system using fiber optics
US5330136A (en) * 1992-09-25 1994-07-19 Union Switch & Signal Inc. Railway coded track circuit apparatus and method utilizing fiber optic sensing
DE4432329A1 (en) * 1994-09-10 1996-03-14 Daimler Benz Ag Procedure for monitoring the train path and route

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4654520A (en) * 1981-08-24 1987-03-31 Griffiths Richard W Structural monitoring system using fiber optics
US5330136A (en) * 1992-09-25 1994-07-19 Union Switch & Signal Inc. Railway coded track circuit apparatus and method utilizing fiber optic sensing
DE4432329A1 (en) * 1994-09-10 1996-03-14 Daimler Benz Ag Procedure for monitoring the train path and route

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1582430A1 (en) * 2004-03-29 2005-10-05 The Hong Kong Polytechnic University System and process for monitoring railway tracks
EP2351680A1 (en) * 2004-03-29 2011-08-03 The Hong Kong Polytechnic University System and process for monitoring railway tracks
EP2287062A1 (en) 2009-07-25 2011-02-23 Centrum dopravniho vyzkumu, v.v.i. Monitoring system for detection of rails breakages and method of detection
ITBN20110004A1 (en) * 2011-05-24 2012-11-25 Ansaldo Sts Spa SYSTEM FOR THE MONITORING OF WEIGHT AND TROUBLES OF WHEELS OF ROLLING STOCK IN MOVEMENT
CN105568780A (en) * 2016-02-22 2016-05-11 苏州黄章妹族工业设计有限公司 Railway track with optical fibers
US10907958B2 (en) 2017-09-07 2021-02-02 Frank J Smith Railroad track defect detection apparatus and method
WO2020108873A1 (en) * 2018-11-26 2020-06-04 Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gesellschaft M. B. H. Measurement arrangement for monitoring a section of track
CN109703599A (en) * 2019-02-18 2019-05-03 宁波曙翔新材料股份有限公司 Track switch crackle or fracture detection method and equipment and system

Also Published As

Publication number Publication date
DE19851931A1 (en) 2000-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2906841C2 (en)
DE69920916T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING DEFECTIVE RAILWAY WHEELS
EP3820758B1 (en) Method and system for monitoring a track section
WO2000073118A1 (en) Device for monitoring railway vehicle wheels
EP1000833A1 (en) Broken rail detection device and method to make such a device
EP1129002B1 (en) Method for detecting damage in railway traffic
DE19801311A1 (en) Rail connected maintenance vehicle taking measurements with movement relative to track
EP1839990B1 (en) Assembly for checking the wheels of rail vehicles
DE3815152C2 (en)
DE102019210884B4 (en) Measuring arrangement and method for determining a distance between a distance sensor arranged on an axle-mounted gearbox of a rail-bound vehicle and a measuring zero surface outside the gearbox during operation
EP0728091B1 (en) Method of monitoring railway traffic and railway tracks
DE3844663A1 (en) System for monitoring and/or controlling rail-borne traffic
EP1278673B1 (en) Method for monitoring driving characteristics of a rail vehicle
DE102004014282A1 (en) Method for diagnosis and conditioning monitoring in overrun region of points, crossing or double slip of railway track entails measuring accelerations on rigid cross-frog or crossing point on at least one point and processing signals
WO2000009378A1 (en) Method for detecting damages on railway vehicles and/or tracks
DE4219067A1 (en) Warning personnel and vehicles in track area of railway lines - protecting against approaching and passing railway vehicles, also departing vehicles, using source producing continuous body sound signals in track rails.
EP1992541A2 (en) Monitoring device for the wheelsets of rail vehicles
DE102008008578B3 (en) Method for determining dynamic wheel strength during passage of railway vehicle on core of guide, crossing or crossing guide of rail traffic way, involves measuring concentrated loads on all strength-deriving places with passage of train
EP0399008B1 (en) A monitoring device for at least one current pick-up of a transport truck of a rail-borne conveyor
EP1128171A1 (en) Fibre optic load sensor for detecting railway vehicles
DE4116650A1 (en) Detecting rail openings in continuously welded sections of railway track - transmitting sound along rails to microphone and logically combining electrical pulses detected from both rails
DE102007006833A1 (en) Action e.g. switching operation, triggering device for railway system, has sensors detecting acoustic signals, where device detects rail-mounted vehicle located on track system based on signals and triggers action based on vehicle detection
EP1812274B1 (en) Device for displaying the derailment state of at least one wheel of a rail-guided vehicle
EP3887222A1 (en) Measurement arrangement for monitoring a section of track
WO2014063921A1 (en) Method and device for detecting rail breakage

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

17P Request for examination filed

Effective date: 20000616

AKX Designation fees paid

Free format text: AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20040316