EP1926649B1 - Schienentrasse aus einzelnen schienenstössen - Google Patents

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EP1926649B1
EP1926649B1 EP06792113A EP06792113A EP1926649B1 EP 1926649 B1 EP1926649 B1 EP 1926649B1 EP 06792113 A EP06792113 A EP 06792113A EP 06792113 A EP06792113 A EP 06792113A EP 1926649 B1 EP1926649 B1 EP 1926649B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail
identification element
joints
interrogation unit
identification
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.)
Not-in-force
Application number
EP06792113A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1926649A1 (de
Inventor
Jürgen NEUHÄUSER
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.)
Neuhaeuser GmbH
Original Assignee
Neuhaeuser GmbH
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 Neuhaeuser GmbH filed Critical Neuhaeuser GmbH
Priority to PL06792113T priority Critical patent/PL1926649T3/pl
Publication of EP1926649A1 publication Critical patent/EP1926649A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1926649B1 publication Critical patent/EP1926649B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61BRAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B3/00Elevated railway systems with suspended vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61KAUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K3/00Wetting or lubricating rails or wheel flanges
    • B61K3/02Apparatus therefor combined with vehicles
    • 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 trains
    • B61L23/002Control or safety means for heart-points and crossings of aerial railways, funicular rack-railway
    • B61L23/005Automatic control or safety means for points for operator-less railway, e.g. transportation systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B5/00Rails; Guard rails; Distance-keeping means for them
    • E01B5/02Rails
    • E01B5/14Rails for special parts of the track, e.g. for curves

Definitions

  • the invention relates to a rail track of individual rail joints, comprising at least one electronic identification element for the rail joints, which exchanges data with an interrogation unit, wherein rail-specific identification and / or control data are transmitted between the identification element and the interrogation unit. Furthermore, the invention relates to an associated method for exchanging data between the identification element in question and the interrogation unit.
  • a mounting rail system and a plurality of carriages, which are guided guided on the way system.
  • a central controller is provided which controls and coordinates the movement of the carriages on the route system.
  • the route system has a code carrier. This code carrier carries a readable code that codes a specific action of the car.
  • each car is equipped with a code reading device which cooperates with the code carrier. Furthermore, there is a car control, which evaluates the signals of the code reading device and executes the coded by the received code action of the car. On the whole, it is about making it possible to influence the goods flexibly and inexpensively.
  • a rail track through the DE 195 49 219 C1 known which involves applying lubricant to the surface of a Schienenradkranzes and / or a rail joint. Leave it operate the known device in response to the control signal of a control device.
  • the control device has a signal transmitter which sends an interrogation signal to a respective identification element arranged in the region of a track body.
  • a signal receiver for receiving an identification signal is provided, which emits the identification element after receiving the interrogation signal.
  • the identification element is a transponder which emits a coded high-frequency identification signal after receiving a high-frequency search pulse.
  • the invention is based on the technical problem of developing a rail track from individual rail joints of the embodiment described above so that a perfect identification of rail joints and their characteristics succeeds.
  • a suitable method for exchanging the associated data should be specified.
  • a generic rail track of individual rail joints in the invention is characterized in that it is the rail-specific identification and / or control data to characteristics of rail joints such as batch, manufacturer, age, strength, material, batch number, maximum load etc. acts.
  • the track-specific identification or control data no longer need to be mechanically attached to the rail by, for example, markings or engravings, but rather can be read out electronically.
  • These rail-specific identification data or control data are characteristics of the individual rail joints, such as the manufacturer, the production batch, the age, the strength, the choice of material, batch number, manufacturer's mark, max.
  • all these data can be determined by the interrogation unit without difficulty and with little effort, without the respective rail joint having to be cleaned, de-rusted, etc. beforehand, for example.
  • the read-out process is greatly simplified because a controller no longer needs to examine any markings at inadequate places, but only needs to bring the interrogation unit in the vicinity of the rail joint of interest in order to read out with his help the identification element.
  • this reading process regularly takes place wirelessly, although in principle a contact-based read-out process is also conceivable and is encompassed by the invention.
  • the procedure is such that the interrogation unit (with its own energy source) generates a carrier signal and in this way transmits electrical energy to an antenna arrangement which is part of the electronic identification element.
  • the identification element is not limited to a transponder, so a combined transceiver, which emits a response pulse after receiving an interrogation pulse or the carrier signal from the interrogation unit. Most of the time this response pulse is sent on a different frequency than the one used by the interrogation pulse.
  • an encryption of the transmitted data can take place. This is not mandatory. Suitable transponders, which the use inductive coupling described above, are exemplified in U.S. Patent 3,299,424 described, to which expressly referred.
  • the identification element is additionally coupled with one or more sensors, it is possible to transmit load-specific identification and control data from the identification element to the interrogation unit in addition to the track-specific identification data described, which are generally immutable.
  • load-specific identification and control data provide information about, for example, the number of vehicle movements on the rail track or the respective rail joint, possibly the weight of the associated vehicle, temperature gradients, etc.
  • load-dependent data provide information about, for example, the number of vehicle movements on the rail track or the respective rail joint, possibly the weight of the associated vehicle, temperature gradients, etc.
  • load-dependent data provide information about, for example, the number of vehicle movements on the rail track or the respective rail joint, possibly the weight of the associated vehicle, temperature gradients, etc.
  • load-dependent data provide information about, for example, the number of vehicle movements on the rail track or the respective rail joint, possibly the weight of the associated vehicle, temperature gradients, etc.
  • load-dependent data provide information about, for example, the number of vehicle movements on the rail track or the respective rail joint, possibly the weight
  • the identification element and the interrogation unit not only the bar-specific or load-dependent data may be exchanged, but also position-dependent data may be taken into account.
  • position-dependent data may be taken into account.
  • an offset of individual rail joints in the rail track can be observed and recorded in terms of time. This is of particular importance when the rail track or the individual rail joints for an advantageous embodiment are arranged underground and movements of the rail joints are expected due to, for example, subsidence.
  • the respective local position of the rail joint can be determined in detail by, for example, at least three (spatially spaced apart) interrogation units are provided and receive the identification signal or the response pulse of the identification element of three different spatial directions, in the intersection of the identification element and with he is the associated rail joint.
  • interrogation units are provided and receive the identification signal or the response pulse of the identification element of three different spatial directions, in the intersection of the identification element and with he is the associated rail joint.
  • the identification element and the optional sensor have at least one antenna or an antenna arrangement for inductive coupling with the interrogation unit and / or a vehicle-side power source.
  • a vehicle using the rail track can supply power to the aforementioned devices each time the identification element or associated sensor passes, so that the sensor is able to register the load of the vehicle, for example the axles rolling over the respective rail joint count and store them in non-volatile memory. As a result, this information is not lost, even if the energy source in the form of the vehicle is no longer available. In this way it is possible and conceivable that the identification element and / or the sensor do not have their own energy source, but rather are supplied with electrical energy by the interrogation unit and / or a vehicle-side energy source.
  • the identification element and / or the sensor can be designed separately from each other. In general, however, one will fall back on an integral unit, which is designed as an application-specific microchip.
  • each individual rail joint can not only be identified; but also with regard to its specific loads.
  • the identification element and / or the sensor are generally embedded in a recess and potted therein or placed sealed in the recess to prevent damage.
  • the recess is regularly arranged on a protected surface of the respective rail joint, for example on a running surface opposite surface.
  • the rail joints are not limited to profile rail joints for monorails, which form an underground track, which are used for example in mining or tunneling.
  • the invention also relates to a method for exchanging data between the electronic identification element of the rail track from individual rail joints and the interrogation unit. In this method, the track-specific identification and / or control data is transmitted between the identification element and the interrogation unit.
  • the invention relates to the use of a rail track of individual rail joints, with at least one electronic identification element for the rail joints, which exchanges data with an interrogation unit, for the transmission of rail-specific identification and / or control data between the identification element and the interrogation unit.
  • the identification element may possibly be integrated together with the sensor and the optional antenna or antenna arrangement as a structural unit or separate elements not only in individual or selected rail joints. But it is also within the scope of the invention, alternatively or additionally equip one or more joints between the individual rail joints with the relevant elements, ie the identification element and / or the sensor and / or the antenna or the antenna arrangement.
  • a rail track of individual rail joints as well as a method for the exchange of data are provided, which allow a particularly comfortable identification of the individual rail joints and their specific loads during the operating period.
  • a controller may be equipped with a mobile interrogation unit, which is designed like a conventional transceiver, such as a radio or cell phone. With the help of this interrogation unit, the inspector can leave the railroad track and is informed during his inspection of all relevant information regarding each rail impact. It is conceivable in addition that additionally maintenance-relevant data or other information is transmitted directly to a control center by radio, which, for example, initiates subsequent maintenance and / or replacement and / or repair of individual rail joints.
  • a mobile interrogation unit which is designed like a conventional transceiver, such as a radio or cell phone.
  • Fig. 1 is a rail track from individual rail joints 1 shown.
  • These rail joints 1 are not limited to profile rail splints 1 with I-shaped cross section corresponding to Fig. 2 , In fact, the respective rail joint 1 has a top flange 2 and a bottom flange 3 forming running surfaces 4. On the treads 4 rollers move a monorail conveyor, not shown.
  • the upper flange 2 has on its upper side a pocket-shaped recess 5 in cross-section to form the substantially forked or U-shaped upper flange 2.
  • the lower flanges 3 has on its underside a pocket-shaped recess 6 in cross-section to form the substantially inverted fork-shaped or U-shaped lower flange 3 with the treads formed by the U-base on both sides of the I-web.
  • the pocket-shaped recess 5 in the upper flange 2 is designed for the partial reception of suspension elements of a suspension device 7 at the rail ends and serves, moreover, to a in Fig. 2 to indicate indicated electronic identification element 10.
  • the pocket-shaped recess 6 in the lower flange is for partially receiving joint parts of an indicated articulated rail connection 8 to the Rail ends set up.
  • Both the U-shaped upper flange 2 and the U-shaped lower flange 3 have on the inside against the U-base conically widening U-legs 9. - It should be stressed that in the Fig. 1 and 2 shown rail line is to be regarded only as an example and, of course, differently designed rail lines are covered by the invention, and indeed those that are overground.
  • the in the recess 5 in the upper flange 2 and thus protected and the tread 4 opposite arranged identification element 10 serves to provide data with a in Fig. 2 interrogate unit 11 shown schematically. This happens wirelessly, like the Fig. 2 and 3 suggest.
  • the exchanged data are primarily token-specific identification and / or control data which are transmitted from the identification element 10 to the interrogation unit 11 (or else back).
  • characteristics of the rail joints 1 such as batch, manufacturer, age, strength, material, batch number, manufacturer's brand, maximum load, strength, etc. are eligible.
  • the identification element 10 is coupled to a sensor 12 and forms together with this not restrictive an integral assembly 10, 12 in the form of a microchip or transponder 10, 12, which is received in the recess 5 and poured therein, for example.
  • the sensor 12 is able, for example, to determine and count the number of vehicle movements of the monorail monorail in the example case and, if necessary, to record their weight. In the context of the embodiment, only the number of axles of the monorail monorail is counted, which are about the associated rail joint 1 - starting, for example, from the installation time of the rail joint 1 - are rolled.
  • both the identification element 10 and the connected sensor 12 do not have their own energy source.
  • both the identification element 10 and the sensor 12 are supplied with electrical energy by the interrogation unit 11 and / or an unillustrated vehicle-side power source.
  • the assembly 10, 12 via an antenna assembly 13, which is inductively coupled with an associated antenna assembly 14 in the interrogation unit 11 and the vehicle or the monorail monorail.
  • electrical energy can be transmitted to the identification element 10 or the sensor 12 by the interrogation unit 11 or the vehicle.
  • the query unit 11 or the vehicle generates an in Fig. 4 illustrated carrier signal 15, which induces a current in the antenna assembly 13 of the assembly 10, 12 and thus the assembly 10, 12 or the total transponder formed by it in operation.
  • the transponder 10, 12 or the assembly 10, 12 generates a return signal or a response pulse with, for example, half the frequency of the carrier signal 15 and the interrogation pulse, which (which) is emitted by the interrogation unit.
  • This does not lead to a disturbance between on the one hand the return signal and on the other hand the carrier signal 15.
  • Only the capacities 16 shown for completeness on the one hand in the assembly 10, 12 and on the other hand 17 in the interrogation unit 11 indicate that each is a resonant circuit and prove the made inductive coupling.
  • the Fig. 4 now shows the data transmission schematically, using the so-called FSK method (frequency shift keying).
  • FSK method frequency shift keying
  • this method draws on the already mentioned high-frequency carrier signal 15, which not only provides the required energy for the transponder 10, 12 or the assembly 10, 12, but with halved frequency (and of course reduced amplitude) of the assembly 10th 12 is transmitted as a return signal to the interrogation unit 11.
  • the frequency changes and corresponds to an associated serial data word over time, as shown in FIG Fig. 4 is shown.
  • D. h. The frequency changes determine a serial data sequence that can be evaluated in the query unit 11 as data information.
  • this memory 18 for example, load values recorded by the sensor 12 (in the example, the number of axles of monorail conveyors rolled over the respective rail joint 1 since its installation) can be stored and, if necessary, a transmission can be sent to the interrogation unit 11.
  • each individual rail joint 1 has the identification element 10 or the structural unit 10, 12, so that individual data is available for each rail joint 1.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schienentrasse aus einzelnen Schienenstößen, mit zumindest einem elektronischen Identifizierungselement für die Schienenstöße, welches Daten mit einer Abfrageeinheit austauscht, wobei schienenspezifische Identifizierungs- und/oder Kontrolldaten zwischen dem Identifizierungselement und der Abfrageeinheit übermittelt werden. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein zugehöriges Verfahren zum Austausch von Daten zwischen dem fraglichen Identifizierungselement und der Abfrageeinheit.
  • Bei einer Schienentrasse des eingangs beschriebenen Aufbaus entsprechend der EP 1 216 910 A1 sind ein Tragschienensystem sowie eine Mehrzahl von Wagen realisiert, die auf dem Wegesystem geführt verfahrbar sind. Zusätzlich ist eine zentrale Steuerung vorgesehen, welche die Bewegung der Wagen auf dem Wegesystem steuert und koordiniert. An stellen, an denen eine Einflussnahme auf den Wagen erforderlich ist, weist das Wegesystem einen Codeträger auf. Dieser Codeträger trägt einen auslesbaren, eine bestimmte Aktion des Wagens codierenden Code.
  • Zusätzlich ist jeder Wagen mit einer Code-Leseeinrichtung ausgerüstet, welche mit dem Codeträger zusammenwirkt. Des Weiteren findet sich eine Wagensteuerung, welche die Signale der Code-Leseeinrichtung auswertet und die von dem empfangenen Code codierte Aktion des Wagens ausführt. Dabei geht es insgesamt darum, eine Einflussnahme auf die Waren flexibel und preiswert zu ermöglichen.
  • Des Weiteren ist eine Schienentrasse durch die DE 195 49 219 C1 bekannt, bei welcher es darum geht, Schmierstoff auf die Oberfläche eines Schienenradkranzes und/oder eines Schienenstoßes aufzubringen. Dabei lässt sich die bekannte Vorrichtung in Abhängigkeit vom Steuersignal einer Steuereinrichtung betätigen. Die Steuereinrichtung verfügt über einen Signalgeber, welcher ein Abfragesignal an jeweils ein im Bereich eines Gleiskörpers angeordnetes Identifizierungselement absendet. Zusätzlich ist ein Signalempfänger zum Empfang eines Identifizierungssignales vorgesehen, welches das Identifizierungselement nach Empfang des Abfragesignals abgibt. Bei dem Identifizierungselement handelt es sich um einen Transponder, welcher nach Empfang eines Hochfrequenz-Suchimpulses ein kodiertes Hochfrequenz-Identifizierungssignal aussendet. Auf diese Weise lässt sich der jeweilige Streckenabschnitt der Schienentrasse sicher erkennen und wird gewährleistet, dass der jeweils zu schmierende Streckenabschnitt unter Berücksichtigung der erforderlichen Zeit zum Fördern des Schmierstoffes einwandfrei mit dem Schmierstoff versorgt wird.
  • Neben solchen elektronischen Identifizierungselementen verfügen Schienenstöße von Schienentrassen über mechanische Identifizierungselemente wie Markierungen, Gravuren, Farbaufträge etc.. Diese dienen üblicherweise dazu, den Schienenstoß zu charakterisieren, beispielsweise hinsichtlich seiner Tragfähigkeit des eingesetzten Materials, des Herstellungsjahres etc.. Solche mechanischen Markierungen sind jedoch mit dem Nachteil verbunden, dass sie - insbesondere nach längerer Standzeit der Schienenstöße - kaum noch sicher ausgelesen werden können. Hierfür sind Korrosionen an den Schienenstößen und/oder Verschmutzungen verantwortlich. Außerdem lassen sich solche Markierungen - wenn überhaupt - nur mit zusätzlichen Hilfsmitteln, wie einer Taschenlampe und zudem unkomfortabel ablesen, weil sie sich meistens an relativ unzugänglichen Stellen befinden.
  • Der Stand der Technik nach der einleitend angegebenen DE 195 49 219 C1 hat diese zuvor erläuterten Probleme nicht maßgeblich beeinflussen können. Denn in diesem Zusammenhang werden mit einem Identifizierungssignal Informationen wie "Beginn linke Kurve" oder "Ende der Kurve" zwischen dem Identifizierungselement und der Abfrageeinheit ausgetauscht. D. h., es geht ausschließlich um den Streckenverlauf und daraus resultierende Anforderungen für eine eventuelle Schmierung und nicht um die Eigenschaften und Beschaffenheiten der Schienentrasse. Hier setzt die Erfindung ein.
  • Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Schienentrasse aus einzelnen Schienenstößen der eingangs beschriebenen Ausgestaltung so weiter zu entwickeln, dass eine einwandfreie Identifizierung der Schienenstöße und ihrer Charakteristika gelingt. Außerdem soll ein geeignetes Verfahren zum Austausch der zugehörigen Daten angegeben werden.
  • Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße Schienentrasse aus einzelnen Schienenstößen im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den schienenspezifischen Identifizierungs- und/oder Kontrolldaten um Charakteristika der Schienenstöße wie Charge, Hersteller, Alter, Festigkeit, Material, Chargennummer, maximale Belastung etc. handelt.
  • Im Gegensatz zu der DE 195 49 219 C1 und auch der EP 1 216 910 A1 geht es also erfindungsgemäß primär darum, schienenspezifische Daten von dem Identifizierungselement auf die Abfrageeinheit (sowie ggf. umgekehrt) zu übertragen. Meistens werden diese schienenspezifischen Identifizierungs- und/oder Kontrolldaten praktisch ausschließlich ausgetauscht, wenngleich natürlich auch andere Daten, beispielsweise über den Streckenverlauf, Berücksichtigung finden können.
  • Entscheidend ist jedoch der Umstand, dass die schienenspezifischen Identifizierungs- bzw. Kontrolldaten nicht mehr mechanisch auf der Schiene durch beispielsweise Markierungen oder Gravuren angebracht zu werden brauchen, sondern vielmehr elektronisch ausgelesen werden können. Bei diesen schienenspezifischen Identifizierungsdaten bzw. Kontrolldaten handelt es sich um Charakteristika der einzelnen Schienenstöße, wie den Hersteller, die Herstellungscharge, das Alter, die Festigkeit, die Materialwahl, Chargennummer, Herstellermarke, max. Belastung etc.. Diese sämtlichen Daten können folglich erfindungsgemäß problemlos und aufwandsarm von der Abfrageeinheit ermittelt werden, ohne dass der jeweilige Schienenstoß beispielsweise zuvor gereinigt, entrostet etc. werden müsste. Auch ist der Auslesevorgang deutlich vereinfacht, weil ein Kontrolleur nicht mehr eventuelle Markierungen an unzulänglichen Stellen begutachten muss, sondern lediglich die Abfrageeinheit in die Nähe des interessierenden Schienenstoßes zu bringen braucht, um mit dessen Hilfe das Identifizierungselement auszulesen.
  • Tatsächlich findet dieser Auslesevorgang regelmäßig drahtlos statt, wenngleich grundsätzlich auch ein kontaktgebundener Auslesevorgang denkbar ist und von der Erfindung umfasst wird. In der Regel wird jedoch so vorgegangen, dass die Abfrageeinheit (mit eigener Energiequelle) ein Trägersignal erzeugt und auf diese Weise elektrische Energie in eine Antennenanordnung übermittelt, welche Bestandteil des elektronischen Identifizierungselementes ist. Bei dem Identifizierungselement handelt es sich nicht einschränkend um einen Transponder, also ein kombiniertes Sende-/ Empfangsgerät, welches nach Empfang eines Abfrageimpulses bzw. des Trägersignals seitens der Abfrageeinheit einen Antwortimpuls aussendet. Meistens wird dieser Antwortimpuls auf einer anderen Frequenz ausgesandt, als diejenige, welche vom Abfrageimpuls genutzt wird. Zusätzlich kann eine Verschlüsslung der übermittelten Daten stattfinden. Das ist jedoch nicht zwingend. Geeignete Transponder, welche die zuvor beschriebene induktive Kopplung nutzen, werden beispielhaft in US-PS 3 299 424 beschrieben, auf die ausdrücklich verwiesen sei.
  • Sofern das Identifizierungselement zusätzlich noch mit einem oder mehreren Sensoren gekoppelt ist, lassen sich außer den beschriebenen schienenspezifischen Identifizierungsdaten, die zumeist unveränderlich sind, belastungsspezifische Identifizierungs- und Kontrolldaten vom Identifizierungselement auf die Abfrageeinheit übermitteln. Solche belastungsspezifischen Identifizierungs- bzw. Kontrolldaten geben Auskunft über beispielsweise die Anzahl an Fahrzeugbewegungen über die Schienentrasse bzw. den jeweiligen Schienenstoß, ggf. das Gewicht des zugehörigen Fahrzeuges, Temperaturverläufe etc. Auf diese Weise werden neben gleichsam fixen Charakteristika für die Schienenstöße auch belastungsabhängige Daten zur Verfügung gestellt, die anschließend ausgewertet werden können. So lassen sich anhand dieser belastungsabhängigen Daten beispielsweise Wartungsintervalle festlegen und überprüfen. Darüber hinaus kann aus diesen Daten ggf. ein zukünftiger Austausch einzelner oder mehrerer Schienenstöße abgeleitet und prognostiziert werden.
  • Ferner mögen zwischen dem Identifizierungselement und der Abfrageeinheit nicht nur schienenspezifische oder belastungsabhängige Daten ausgetauscht werden, sondern es können auch lageabhängige Daten eine Berücksichtigung erfahren. Beispielsweise ist es denkbar, die räumliche Position der einzelnen Schienenstöße anhand des Identifizierungssignales bzw. des vom Identifizierungselement ausgesandten Antwortimpulses zu ermitteln und auch über bestimmte Zeiträume zu erfassen. Dadurch kann beispielsweise ein Versatz einzelner Schienenstöße in der Schienentrasse beobachtet und zeitlich protokolliert werden. Das ist von besonderer Bedeutung, wenn die Schienentrasse bzw. die einzelnen Schienenstöße nach vorteilhafter Ausgestaltung untertägig angeordnet sind und Bewegungen der Schienenstöße aufgrund von beispielsweise Bergsenkungen erwartet werden. Dabei lässt sich die jeweilige örtliche Position des Schienenstoßes im Detail dadurch ermitteln, dass beispielsweise mindestens drei (örtlich voneinander beabstandete) Abfrageeinheiten vorgesehen sind und das Identifizierungssignal bzw. der Antwortimpuls des Identifizierungselementes von drei unterschiedlichen Raumrichtungen aus empfangen, in deren Schnittpunkt sich das Identifizierungselement und mit ihm der zugehörige Schienenstoß befinden. Selbstverständlich kann anstelle mit drei Abfrageeinheiten auch mit nur einer einzigen Abfrageeinheit gearbeitet werden, die drei definierte (örtlich voneinander beabstandete) Positionen gegenüber dem Identifizierungselement bzw. Schienenstoß einnimmt und so die zuvor beschriebene räumliche Information erhält.
  • Das Identifizierelement sowie der optionale Sensor verfügen über wenigstens eine Antenne bzw. eine Antennenanordnung zur induktiven Kopplung mit der Abfrageeinheit und/oder einer fahrzeugseitigen Energiequelle. Tatsächlich kann beispielsweise ein die Schienentrasse nutzendes Fahrzeug bei jedem Passieren des Identifizierungselementes bzw. zugehörigen Sensors die vorgenannten Einrichtungen mit Strom versorgen, so dass der Sensor in der Lage ist, die Belastung durch das Fahrzeug zu registrieren, beispielsweise die über den jeweiligen Schienenstoß rollenden Achsen zu zählen und diese in einem nicht flüchtigen Speicher abzulegen. Dadurch gehen diese Informationen nicht verloren, und zwar auch dann nicht, wenn die Energiequelle in Gestalt des Fahrzeuges nicht mehr zur Verfügung steht. Auf diese Weise ist es möglich und denkbar, dass das Identifizierungselement und/oder der Sensor keine eigene Energiequelle aufweisen, vielmehr durch die Abfrageeinheit und/oder eine fahrzeugseitige Energiequelle mit elektrischer Energie versorgt werden.
  • Das Identifizierungselement und/oder der Sensor können getrennt voneinander ausgeführt sein. In der Regel wird man jedoch auf eine integrale Baueinheit zurückgreifen, die als anwendungsspezifischer Mikrochip ausgebildet ist.
  • Ferner hat es sich bewährt, wenn das Identifizierungselement und/oder der Sensor in jeden einzelnen oder ausgewählte Schienenstöße integriert sind. Dadurch kann im Idealfall jeder einzelne Schienenstoß nicht nur identifiziert; sondern auch im Hinblick auf seine spezifischen Belastungen untersucht werden. Dabei werden das Identifizierungselement und/oder der Sensor im allgemeinen in eine Ausnehmung eingelassen und hierin vergossen oder in der Ausnehmung verschlossen platziert, um eine Beschädigung zu vermeiden. Die Ausnehmung ist regelmäßig an einer geschützten Oberfläche des jeweiligen Schienenstoßes angeordnet, beispielsweise an einer Lauffläche gegenüberliegenden Oberfläche.
  • Bei den Schienenstößen handelt es sich nicht einschränkend um Profillaufschienenstöße für Einschienenhängebahnen, die eine untertägige Schienentrasse bilden, welche beispielsweise im Bergbau oder Tunnelbau zum Einsatz kommen. - Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Austausch von Daten zwischen dem elektronischen Identifizierungselement der Schienentrasse aus einzelnen Schienenstößen und der Abfrageeinheit. Bei diesem Verfahren werden die schienenspezifischen Identifizierungs- und/oder Kontrolldaten zwischen dem Identifizierungselement und der Abfrageeinheit übermittelt. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung einer Schienentrasse aus einzelnen Schienenstößen, mit zumindest einem elektronischen Identifizierungselement für die Schienenstöße, welches Daten mit einer Abfrageeinheit austauscht, zur Übermittlung von schienenspezifischen Identifizierungs- und/oder Kontrolldaten zwischen dem Identifizierungselement und der Abfrageeinheit.
  • Ganz ungeachtet dessen mag das Identifizierungselement ggf. zusammen mit dem Sensor und der optionalen Antenne bzw. Antennenanordnung als Baueinheit oder getrennte Elemente nicht nur in einzelne oder ausgewählte Schienenstöße integriert sein. Sondern es liegt ebenso im Rahmen der Erfindung, alternativ oder zusätzlich eine oder mehrere Gelenkverbindungen zwischen den einzelnen Schienenstößen mit den betreffenden Elementen, also dem Identifizierungselement und/oder dem Sensor und/oder der Antenne bzw. der Antennenanordnung auszurüsten.
  • Im Ergebnis werden eine Schienentrasse aus einzelnen Schienenstößen ebenso wie ein Verfahren zum Austausch von Daten zur Verfügung gestellt, die eine besonders komfortable Identifizierung der einzelnen Schienenstöße und ihrer spezifischen Belastungen während der Betriebsdauer ermöglichen.
  • Dazu mag ein Kontrolleur mit einer mobilen Abfrageeinheit ausgerüstet werden, die wie ein gebräuchliches Sendeempfangsgerät, beispielsweise Funkgerät oder Handy gestaltet ist. Mit Hilfe dieser Abfrageeinheit kann der Kontrolleur die Schienentrasse abgehen und wird bei seinem Kontrollgang über sämtliche relevanten Informationen betreffend jeden einzelnen Schienenstoß informiert. Denkbar ist es ergänzend, dass zusätzlich wartungsrelevante Daten oder andere Informationen unmittelbar an eine Leitzentrale per Funk übermittelt werden, welche beispielsweise eine anschließende Wartung und/oder einen Austausch und/oder eine Reparatur einzelner Schienenstöße initiiert. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
  • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Schienentrasse in der Ausgestaltung als untertägiger Schienenausbau in schematischer Seitenansicht,
    Fig. 2
    einen einzelnen Schienenstoß im Querschnitt,
    Fig. 3
    das elektronische Identifizierungselement im Detail und
    Fig. 4
    die Datenübertragung prinzipiell.
  • In der Fig. 1 ist eine Schienentrasse aus einzelnen Schienenstößen 1 dargestellt. Bei diesen Schienenstößen 1 handelt es sich nicht einschränkend um Profilllaufschienenstöße 1 mit I-förmigem Querschnitt entsprechend der Fig. 2. Tatsächlich weist der jeweilige Schienenstoß 1 einen Oberflansch 2 und einen Laufflächen 4 bildenden Unterflansch 3 auf. Auf den Laufflächen 4 bewegen sich Rollen einer nicht dargestellten Einschienenhängebahn.
  • Der Oberflansch 2 weist auf seiner Oberseite eine im Querschnitt taschenförmige Ausnehmung 5 unter Bildung des im Wesentlichen gabel- bzw. U-förmigen Oberflansches 2 auf. Der Unterflansche 3 besitzt auf seiner Unterseite eine im Querschnitt taschenförmige Ausnehmung 6 unter Bildung des im Wesentlichen umgekehrt gabelförmigen bzw. U-förmigen Unterflansches 3 mit den von der U-Basis beidseitig des I-Steges gebildeten Laufflächen. Die taschenförmige Ausnehmung 5 im Oberflansch 2 ist zur teilweisen Aufnahme von Aufhängeelementen einer Aufhängevorrichtung 7 an den Schienenenden eingerichtet und dient im Übrigen dazu, ein in Fig. 2 angedeutetes elektronisches Identifizierungselement 10 aufzunehmen.
  • Die taschenförmige Ausnehmung 6 im Unterflansch ist zur teilweisen Aufnahme von Gelenkteilen einer angedeuteten gelenkigen Schienenverbindung 8 an den Schienenenden eingerichtet. Sowohl der U-förmige Oberflansch 2 als auch der U-förmige Unterflansch 3 weisen sich innenseitig gegen die U-Basis konisch erweiternde U-Schenkel 9 auf. - Es sollte betont werden, dass die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Schienentrasse nur als Beispiel anzusehen ist und selbstverständlich auch anders gestaltete Schienentrassen von der Erfindung umfasst werden, und zwar ebenso solche, die Übertage verlaufen.
  • Das in der Ausnehmung 5 im Oberflansch 2 und damit geschützt und der Lauffläche 4 gegenüberliegend angeordnete Identifizierungselement 10 dient dazu, Daten mit einer in Fig. 2 schematisch dargestellten Abfrageeinheit 11 auszutauschen. Das geschieht drahtlos, wie die Fig. 2 und 3 andeuten. Bei den ausgetauschten Daten handelt es sich primär um schienenspezifische Identifizierungs- und/oder Kontrolldaten, die vom Identifizierungselement 10 zur Abfrageeinheit 11 hin (oder auch zurück) übermittelt werden. Als schienenspezifische Identifizierungsdaten kommen Charakteristika der Schienenstöße 1 wie Charge, Hersteller, Alter, Festigkeit, Material, Chargennummer, Herstellermarke, maximale Belastung, Festigkeit etc. in Frage.
  • Das Identifizierungselement 10 ist mit einem Sensor 12 gekoppelt und bildet mit diesem zusammen nicht einschränkend eine integrale Baueinheit 10, 12 in Gestalt eines Mikrochips oder Transponders 10, 12, welcher in der Ausnehmung 5 aufgenommen und hierin beispielsweise eingegossen wird. Der Sensor 12 ist in der Lage, beispielsweise die Anzahl an Fahrzeugbewegungen der Einschienenhängebahn im Beispielfall zu ermitteln und zu zählen und ggf. deren Gewicht zu erfassen. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels wird lediglich die Anzahl der Achsen der jeweiligen Einschienenhängebahn gezählt, welche über den zugehörigen Schienenstoß 1 - beginnend beispielsweise ab dem Einbauzeitpunkt des Schienenstoßes 1 - gerollt sind.
  • Sowohl das Identifizierungselement 10 als auch der angeschlossene Sensor 12 verfügen über keine eigene Energiequelle. Dadurch sind das elektronische Identifizierungselement 10 inklusive Sensor 12 bzw. ist die integrale Baueinheit 10, 12 wartungsarm und gleichsam autark. Tatsächlich werden sowohl das Identfizierungselement 10 als auch der Sensor 12 durch die Abfrageeinheit 11 und/oder eine nicht dargestellte fahrzeugseitige Energiequelle mit elektrischer Energie versorgt.
  • Im Detail verfügt die Baueinheit 10, 12 über eine Antennenanordnung 13, welche induktiv mit einer zugehörigen Antennenanordnung 14 in der Abfrageeinheit 11 bzw. dem Fahrzeug respektive der Einschienenhängebahn gekoppelt wird. Dadurch kann von der Abfrageeinheit 11 bzw. dem Fahrzeug elektrische Energie auf das Identifizierungselement 10 bzw. den Sensor 12 übertragen werden. Tatsächlich generiert die Abfrageeinheit 11 bzw. das Fahrzeug ein in Fig. 4 dargestelltes Trägersignal 15, welches einen Strom in der Antennenanordnung 13 der Baueinheit 10, 12 induziert und somit die Baueinheit 10, 12 bzw. den dadurch insgesamt gebildeten Transponder in Betrieb setzt.
  • Als Folge hiervon generiert der Transponder 10, 12 bzw. die Baueinheit 10, 12 ein Rücksignal bzw. einen Antwortimpuls mit beispielsweise der halben Frequenz des Trägersignals 15 bzw. des Abfrageimpulses, welches (welcher) von der Abfrageeinheit ausgesandt wird. Dadurch kommt es nicht zu eine Störung zwischen einerseits dem Rücksignal und andererseits dem Trägersignal 15. - Lediglich der Vollständigkeit halber dargestellte Kapazitäten 16 einerseits in der Baueinheit 10, 12 und andererseits 17 in der Abfrageeinheit 11 deuten an, dass es sich jeweils um Schwingkreise handelt und belegen die vorgenommene induktive Kopplung.
  • Die Fig. 4 stellt nun die Datenübermittlung schematisch dar, und zwar anhand der sogenannten FSK-Methode (frequency shift keying). Diese kommt nur beispielhaft und nicht einschränkend zum Einsatz. Tatsächlich greift diese Methode auf das bereits angesprochene hochfrequente Trägersignal 15 zurück, welches nicht nur die erforderliche Energie für den Transponder 10, 12 bzw. die Baueinheit 10, 12 zur Verfügung stellt, sondern mit halbierter Frequenz (und natürlich verringerter Amplitude) von der Baueinheit 10, 12 als Rücksignal zur Abfrageeinheit 11 übermittelt wird. Bei dem FSK-Verfahren ändert sich die Frequenz und korrespondiert zu einem zugehörigen seriellen Datenwort über der Zeit, wie dies in der Fig. 4 dargestellt ist. D. h., die Frequenzänderungen bestimmen eine serielle Datenfolge, die in der Abfrageeinheit 11 als Dateninformation ausgewertet werden kann.
  • Zu erwähnen ist noch ein Speicher 18 als Bestandteil der Baueinheit 10, 12, bei dem es sich um einen nicht flüchtigen Halbleiterspeicher handelt. Mit Hilfe dieses Speichers 18 können beispielsweise vom Sensor 12 erfasste Belastungswerte (im Beispielfall die Anzahl der über den jeweiligen Schienenstoß 1 seit dessen Einbau gerollten Achsen von Einschienenhängebahnen) abgespeichert werden und bei Bedarf an die Abfrageeinheit 11 eine Übermittlung erfahren. Tatsächlich verfügt im Rahmen der Darstellung jeder einzelne Schienenstoß 1 über das Identifizierungselement 10 bzw. die Baueinheit 10, 12, so dass für jeden Schienenstoß 1 individuelle Daten zur Verfügung stehen.

Claims (9)

  1. Schienentrasse aus einzelnen Schienenstößen (1), mit zumindest einem elektronischen Identifizierungselement (10) für die Schienenstöße (1), welches Daten mit einer Abfrageeinheit (11) austauscht, wobei schienenspezifische Identfizierungs- und/oder Kontrolldaten zwischen dem Identifizierungselement (10) und der Abfrageeinheit (11) übermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den schienenspezifischen Identifizierungs- und/oder Kontrolldaten um Charakteristika der Schienenstöße (1) wie Charge, Hersteller, Alter, Festigkeit, Material, Chargennummer, maximale Belastung etc. handelt.
  2. Schienentrasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizierungselement (10) mit wenigstens einem Sensor (12) gekoppelt ist, welcher beispielsweise die Anzahl an Fahrzeugbewegungen, ggf. deren Gewicht, etc. erfasst.
  3. Schienentrasse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizierungselement (10) und/oder der Sensor (12) keine eigene Energiequelle aufweisen, vielmehr durch die Abfrageeinheit (11) und/oder eine fahrzeugseitige Energiequelle mit elektrischer Energie versorgt werden.
  4. Schienentrasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizierungselement (10) und/oder der Sensor (12) eine Antenne bzw. Antennenanordnung (13) zur induktiven Kopplung mit der Abfrageeinheit (11) und/oder der fahrzeugseitigen Energiequelle aufweisen.
  5. Schienentrasse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizierungselement (10) und der Sensor (12) getrennt voneinander ausgeführt sind oder eine integrale Baueinheit (10, 12) bilden.
  6. Schienentrasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizierungselement (10) und/oder der Sensor (12) in jeden einzelnen oder ausgewählte Schienenstöße (1) integriert sind, und zwar beispielsweise in eine Ausnehmung (5) eingelassen sind.
  7. Verfahren zum Austausch von Daten zwischen einem elektronischen Identifizierungselement (10) einer Schienentrasse aus einzelnen Schienenstößen (1), insbesondere einer Schienentrasse nach den Ansprüchen 1 bis 6, und einer Abfrageeinheit (11), wobei schienenspezifische Identifizierungs- und/oder Kontrolldaten zwischen dem Identifizierungselement (10) und der Abfrageeinheit (11) übermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den schienenspezifischen Identifizierungs- und/oder Kontrolldaten um Charakteristika der Schienenstöße (1) wie Charge, Hersteller, Alter, Festigkeit, Material, Chargennummer, maximale Belastung etc. handelt.
  8. Verwendung einer Schienentrasse aus einzelnen Schienenstößen (1), insbesondere einer solchen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit zumindest einem elektronischen Identifizierungselement (10) für die Schienenstöße (1), welches Daten mit einer Abfrageeinheit (11) austauscht, zur Übermittlung von schienenspezifischen Identifizierungs- und/oder Kontrolldaten zwischen dem Identifizierungselement (10) und der Abfrageeinheit (11 ), wobei es sich bei den schienenspezifischen Identifizierungs- und/oder Kontrolldaten um Charakteristika der Schienenstöße (1) wie Charge, Hersteller, Alter, Festigkeit, Material, Chargennummer, maximale Belastung etc. handelt.
  9. Schienentrasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Verfahren nach Anspruch 7 oder Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenstöße (1) untertägig angeordnet sind, beispielsweise als Profillaufschienenstöße (1) von Einschienenhängebahnen ausgeführt sind.
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