EP2998186A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung einer Drehung eines Rades eines stromlos geschalteten Fahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung einer Drehung eines Rades eines stromlos geschalteten Fahrzeugs Download PDF

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EP2998186A1
EP2998186A1 EP14185816.7A EP14185816A EP2998186A1 EP 2998186 A1 EP2998186 A1 EP 2998186A1 EP 14185816 A EP14185816 A EP 14185816A EP 2998186 A1 EP2998186 A1 EP 2998186A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
deflection
movement indication
abgreiforgane
movement
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Withdrawn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
EP14185816.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Hohl
Dierk Tille
Oliver Thode
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.)
Baumer Electric AG
ETO Magnetic GmbH
Original Assignee
Baumer Electric AG
ETO Magnetic 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 Baumer Electric AG, ETO Magnetic GmbH filed Critical Baumer Electric AG
Priority to EP14185816.7A priority Critical patent/EP2998186A1/de
Publication of EP2998186A1 publication Critical patent/EP2998186A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/021—Measuring and recording of train speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0081—On-board diagnosis or maintenance

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for detecting a rotation of a wheel of a normally closed vehicle, in particular a rail vehicle such as a train and / or commercial vehicle and / or passenger car.
  • the vehicles may communicate with a control center while they are turned on.
  • the vehicle reports its position to the control center so that the control center can coordinate the entire system. If the vehicles are switched off, so it is advantageous if it can be determined whether the vehicle is moving in the de-energized state. If the vehicle has not moved, it can be reported to the control center when switching on this standstill and the control unit can continue to use the last used position of the vehicle.
  • a complex initialization procedure can therefore be omitted at standstill and only be carried out when the vehicle has moved in the meantime.
  • the object of the invention is to provide a solution that is reliable and works without power.
  • a device comprising a sensor device with a currentless in response to the rotation of the wheel from a start into a movable intrusindikations ein pickup, and a function of the rotation of the wheel relative to the sensor device movable deflection device, wherein the Abgreiforgan with the deflection device interacts mechanically.
  • a method according to the invention comprises the steps of: switching at least one sensor device by movement of a pick-off element from a movement indication position into an initial position; Powerless switching of the vehicle; mechanically deflecting at least one pick-off element into the movement indication position during movement of the vehicle; Switching on the power supply of the vehicle; automatic detection of the number of Abgreiforgane, which are in the movement indication position.
  • the mechanical interaction of Abgreiforgan and deflection is de-energized.
  • the mechanical deflection of at least one pick-off member by the deflection device it is ensured that the pick-off member is reliably brought into the movement indication position during a movement of the vehicle and the movement of the vehicle is reliably detected.
  • Such a device is more reliable.
  • the solution according to the invention can be further improved by the following advantageous developments and further developments.
  • the further developments and improvements can also be independent of the development described above and constitute independent inventions.
  • the tapping member can be held independently of gravity in the initial and / or in the movement indication position. This allows use of the device regardless of location.
  • the device may be mounted below, above or laterally.
  • the tapping member may be magnetically held, for example.
  • permanent magnets may be present which hold a ferromagnetic pick-off element in the initial and / or in the movement indication position.
  • the Abgreiforgan also a Permanent magnets include, which is held on ferromagnetic elements. Such a design is easy to implement and very robust. It also allows high holding forces. In particular, holding devices and / or holding elements may be present, which hold the tapping member.
  • the sensor device may have a bistable configuration, in which the tapping member is held stable in the initial and in the movement indication position in each case independently of gravity.
  • the tapping member can be kept stable and independent of gravity independent of a deflection of the sensor device.
  • Holding devices or holding elements such as permanent magnets, which hold a ferromagnetic part of the tapping member in the initial and / or in the movement indication position stable, can be arranged on the sensor device.
  • the tapping member may have a permanent magnetic part that can be held on ferromagnetic parts in the rest of the sensor device. As a result, the device can be independent of the deflection device.
  • the deflection device does not have to take over a holding function and in particular does not have to be ferromagnetic as in the prior art. This allows the use of non-ferromagnetic materials on the deflection device, for example certain non-magnetic steels, plastics or ceramic materials.
  • the materials for the deflection can be optimized with respect to other parameters, such as a hardness or weather resistance.
  • the deflection device may have a deflection surface projecting in an axial direction and / or a radial direction, which faces the pick-off member.
  • the tapping member can cooperate with the deflection device.
  • the Abgreiforgan can rest against the deflection surface, for example under spring tension. By such a spring tension, the tapping member may be pressed into the initial position.
  • An embodiment in which the deflection surface protrudes in an axial direction is advantageous when there is little space in the radial direction.
  • An embodiment in which the deflection surface protrudes in a radial direction is advantageous when there is little space in the axial direction.
  • the tapping member may for example have a ball bearing in particular in the form of a single rotatably mounted ball at a tip of the tapping member.
  • Deflection surfaces may be disposed on a projection that protrudes in an axial direction or in a radial direction. Such projections may for example be cams.
  • a deflection device may for example be a cam disc, a cam ring or a cam groove. The deflection device may be rotatably connected to the wheel of the vehicle and in particular be arranged coaxially with the wheel.
  • the deflection device may be rigidly connected to the axle of the wheel or wheelset to allow a simple construction.
  • the deflection device can also be connected to the axle via a gear, so that, for example, a 360 ° rotation of the axle through the gearbox causes the deflection device to rotate by more or less than 360 °, for example by 180 °, 540 ° or 720 ° leads.
  • the sensitivity of the device can be increased or decreased.
  • a radial direction and / or in a tangential direction can be variable in position.
  • the relative position of the Abgreiforgans to the deflection can be changed and be possible in the changed position a deflection of the Abgreiforgans in the initial position.
  • only a part of the sensor device, especially only the tapping member or a tapping member holding or guiding element may be variable in position. Such a change in position can be done for example by rotating about an axis, by tilting or by moving.
  • the tapping member is brought to the initial position before the vehicle is switched off, and it is in the movement indication position after the vehicle has been switched on, then a movement has taken place.
  • a plurality of Abgreiforganen may be provided.
  • Each Abgreiforgan can be assigned a projection of the deflection. This may allow construction of pairs of picking members and projections independently of other pairs of picking members and protrusions. For example, radially projecting projections may be offset from one another in an axial direction, so that each projection deflects only one of a plurality of axially offset tapping members.
  • the Abgreiforgane may be distributed around an axis, in particular they may be evenly distributed around an axis. This allows a simple construction.
  • the Abgreiforgane be distributed equidistantly around an axis, for example in the form of a uniform triangle, quadrilateral, etc.
  • three or more Abgreiforgane may be present. At each rotational angle position are thereby advantageously all Abgreiforgane up to a maximum of one in the initial position.
  • a detection of a rotation of a wheel is particularly simple. If, after restarting the power supply, it is detected that two or more pick-offs are in the movement indication position, this means that the vehicle has definitely been moved. In this case, it is not necessary to know whether a pick-off element or a pick-off element has remained in the movement indication position before the currentless switch, since it was not possible to deflect it into the initial position due to a preceding projection.
  • the sensor device further comprises an actuatable actuation device, which generates an actuating member on each of the Abgreiforgane a tapping member in the initial position oppressive force.
  • an actuation device may in particular comprise one or more electromagnets, for example coils. The Abgreiforgane turn turn ferromagnetic or magnetized / permanent magnetic.
  • An actuation device can also generate an actuating member on each of the Abgreiforgane a tapping member in the movement indication position oppressive force. This may serve, for example, to move back the tapping members that are not moved by movement into the movement indication position, so that they will not block movement of the axle when the vehicle is returned to regular operation.
  • the sensor device further comprises a measuring device for generating a signal representative of the number of picking organs located in the movement indication position.
  • a measuring device can, for example, measure magnetically, for example with a reed switch.
  • the pick-off is already ferromagnetic or magnetized to hold it, such a measurement can be particularly simple. Measurements with other principles, for example optical measurements or a contacting measurement, are also possible.
  • a measuring device can also generate a signal representative of the number of picking organs in the initial position. This can be used, for example, to check whether the Abgreiforgane move to the starting position or if there is an error.
  • the sensor device may further comprise an analysis device.
  • an analysis device may for example have a comparator which compares the currently measured positions of the Abgreiforgane with a predetermined value.
  • An analysis device may further comprise a memory for the number and / or the numbers of the Abgreiforgane located in the movement indication position and / or in the initial position. These memories can be used to store the values measured before switching in the de-energized state. After turning the power back on, a comparator can compare these values with the current measured values.
  • the tapping member can be guided.
  • the sensor device can have a guide.
  • the tapping member can be guided linearly and the sensor device have a linear guide.
  • the Abgreiforgan is designed as an arm or lever and is deflected perpendicular to a longitudinal extension of the arm, are possible and may take up less space.
  • a first embodiment of a device 1 according to the invention for detecting a rotation of a wheel of a currentless connected vehicle is shown.
  • the device 1 comprises a sensor device 2.
  • the sensor device 2 is rigidly arranged on a part 20 of the vehicle.
  • the sensor device 2 has a flange 21 which can be attached to the part 20, for example by means of screws.
  • the device 1 further comprises a deflection device 3, which is designed here as a cam plate 30.
  • the deflection device 3 is rigidly connected to an axle of the vehicle, so that during a movement of the axle, in particular during a rotation of the axle, the deflection device 3 moves with the axle. In Depending on the rotation of the wheel, the deflection device 3 also moves relative to the sensor device 2.
  • the sensor device 2 has here only partially visible Abgreiforgane 4. Overall, three Abgreiforgane 4 are available. These can be moved without current as a function of the rotation of the wheel from an initial position 10 into a movement indication position 11. In this case, the tapping member 4 interacts mechanically with the deflection device 3 without current.
  • the embodiment according to Fig. 1 shows that a befind Anlagen on the deflector 3 projection 31 in the form of a cam 32 just the tapping member 4, the in Fig. 1 lies on the top right, deflects. The tapping member 4 abuts against a deflection surface 33. It touches the deflection surface 33.
  • the cam 32 is located at 120 ° rotation in front of one of the two other Abgreiforgane 4 and deflects these Abgreiforgane 4 in the movement indication position 11.
  • the sensor device 2 when the vehicle is being disarmed, i. when power is off, the sensor device 2 is switched over, i. e. on the Abgreiforgane 4 a force is exerted, they tried to press in the initial position 10. If there is no projection 31 in front of the tapping member 4, this is deflected into the initial position 10.
  • the deflection device 3 here also has a second projection 31, which is opposite to the first projection 31 rotated by 180 ° about the axis in the direction A, the in Fig. 1 however, it is obscured.
  • a second projection 31 which is opposite to the first projection 31 rotated by 180 ° about the axis in the direction A, the in Fig. 1 however, it is obscured.
  • Such an embodiment ensures that at each rotational angular position of the axis and thus the deflection device 3, in each case at most one pick-off member 4 can not be moved into the initial position 10. Initially, therefore, all or all but one Abgreiforgan 4 in the initial position 10. If the vehicle is now moved in the disarmed state, so at a sufficiently large rotation of the axis and thus the deflection device 3 at least one pickup 4 moves in the movement indication position 11. Both the initial position 10 and the movement indication position 11 are stable.
  • the Abgreiforgane 4 are each held gravity independent in the initial position 10 and in the movement indication position 11. By this configuration, a
  • the vehicle If the vehicle is then put back into the operating state, it can be concluded from the states of the tapping members 4 whether the vehicle has moved in the meantime. In an advantageous embodiment, this is done only by measuring the positions of the Abgreiforgane 4 when restarting. If it is found that two or more Abgreiforgane 4 are in the movement indication position 11, the vehicle must have moved, as before a maximum Abgreiforgan 4 may be in thehovsindikations ein 11 before disarming. In another embodiment, the positions of the Abgreiforgane 4 can be measured before the disarming and possibly stored. If the number of picking organs 4 located in the movement indication position 10 differs after the standstill from the previously measured number by at least one, this can be considered as a movement.
  • the evaluation can also be such that only a larger difference leads to this being regarded as movement in the disarmed state. For example, only a difference of two can be counted as movement. In the method described above, in which is measured only after switching on again, a movement can accordingly be closed only from at least two located in the movement indication position 11 Abgreiforganen 4.
  • Fig. 1 the embodiment with three Abgreiforganen 4 is shown. In other embodiments, more Abgreiforgane 4 may be present. There may also be more protrusions 31, for example, three, four or five protrusions may be present, in particular, more protrusions than Abgreiforgane 4 may be present to allow a more accurate measurement. On the other hand, even with a high number of Abgreiforganen 4 a single projection 31 suffice.
  • the Abgreiforgane 4 parts of the sensor device 2, the entire sensor device 2 or the deflection device variable in position in the axial direction A, a radial direction R and / or T in a tangential direction. If a projection 31 lies directly in front of a pick-off member 4 and prevents the deflection into the starting position 10, then the relative position of the two can be changed so that a deflection into the starting position 10 is possible.
  • a second embodiment of a device 1 according to the invention is shown.
  • the Abgreiforgane 4 of the embodiment of Fig. 1 deflected in radial directions R.
  • projections 31 which are located on a deflection device 3 in the form of a cam ring 34.
  • Cam ring 34 is rigidly connected to an axle and rotates with the axle.
  • the sensor device 2, which comprises in particular the Abgreiforgane 4 does not rotate with the axis but is rigidly attached to a part of the vehicle.
  • the embodiment shown here has two projections 31 projecting radially inwards. In other embodiments, for example, the projections 31 may also protrude radially outward and cooperate with external, inwardly oriented tapping members 4.
  • Fig. 2 act two projections 31 which are offset by 180 °, with three Abgreiforganen 4, which are offset by 120 ° to each other, together.
  • at least two of the Abgreiforgane 4 can be brought at each rotational angular position of the axis in the initial position 10.
  • At most one tapping member 4 abuts a cam 32 and can not be deflected into the initial position 10.
  • Fig. 3A is a part of a sensor device 2 can be seen.
  • the sensor device 2 comprises a tapping member 4, which can cooperate with a deflection device 3.
  • the tapping member 4 can from the in Fig. 3A shown initial position 10 are brought into a movement indication position 11 by being deflected to the right.
  • the tapping member 4 is rigidly connected to a permanent magnet 5. In the initial position 10 of the permanent magnet 5 is applied to a first coil 6.
  • Fig. 3B is a part of a sensor device 2 can be seen, in which the pick-off member 4 is in movement indication position 11.
  • the permanent magnet 5 is applied to a second coil 6.
  • the tapping member 4 is held gravity independently in the initial position 10 and in the movement indication position 11.
  • the coils 6 can contain ferromagnetic materials and, in particular, be magnetized themselves, so that the permanent magnet 5 adheres magnetically to the coils 6.
  • the coils 6 serve as holding devices 7 or holding elements.
  • the holding devices 7 are part of the sensor device 2.
  • the coils 6 can fulfill their function as a holding device 7 even in a de-energized state.
  • the coils 6 further serve as actuation devices 8.
  • the tapping member 4 can be moved into the initial position 10.
  • at least one coil 6 is energized so that it attracts or repels the permanent magnet on the Abgreiforgan.
  • the Abgreiforgan 4 can be brought to the Aktuations Rheinen 8 in theriessindikations ein 11, approximately to prevent a renewed switching on that the Abgreiforgane 4 prevent movement of the wheel.
  • the tapping member 4 is a tapping member 4 in the initial position 10 or in the movement indication position 11 pressing force generated.
  • the sensor device 2 further comprises two position sensors 9.
  • the position sensors 9 are configured here as reed sensors, which close or open a connected electrical circuit as a function of a magnetic field.
  • the position sensors 9 are arranged so that one each detects the presence of the picking 4 in the initial position 10 and in theappelsindikations ein 11.
  • a signal of the first position sensor 9A can be measured.
  • a signal of the second position sensor 9B can be measured.
  • the position sensors 9 are part of a measuring device 22 for generating a signal representative of the display of the picking organs 4 located in the movement indication position 11.
  • a third embodiment of a device according to the invention is shown.
  • a cover 26 is removed to allow a view into the interior.
  • this lid 26 is present.
  • Abgreiforgan 4 only with an associated projection 31 together.
  • the protrusions 31 projecting in radial directions R are offset in an axial direction A.
  • the Abgreiforgane 4 are offset in the axial direction A.
  • a first tapping member 4A cooperates with a first projection 31A.
  • a second tapping member 4B and a third tapping member 4C cooperate with a second projection 31B and a third projection 31C, respectively.
  • the second tapping member 4B is disposed 90 ° about the axial direction A in front of the third tapping member 4C and 90 ° about the axial direction A behind the first tapping member 4A.
  • an angle of 180 ° lies between the first pick-off member 4A and the third pick-off member 4C.
  • the Abgreiforgane 4 of the first embodiment are shown in the movement indication position 11. From this movement indication position 11, they can be offset when parking a vehicle in the initial position 10 by being pressed in the direction of the axis in the deflection device 3. As in the example of the second pick-off organ 4B in FIG Fig. 4 can be seen, however, a lying in front of the Abgreiforgan 4 projection 31, 31 B prevent the tapping member 4 is moved to the initial position 10. Due to the configuration of the relative positions of the projections 31 and the Abgreiforgane 4 to each other, however, always at least two of the three Abgreiforgane 4 are pressed into the movement indication position 11.
  • the Abgreiforgane 4 are each located in the housing 40, which are provided with through holes 41, so that the housing 40 can be secured to an outer housing 23, for example by screws.
  • the outer housing 23 in turn has through holes 24 in order to connect the sensor device 2 with the train can.
  • cables that contact the position sensors 9 located in the housing 40 and that conduct these signals to the outside via a cable outlet 25 are not shown.
  • An analysis device used for evaluation may be mounted outside of the housing 23. An arrangement in the interior of the housing 23 is possible. An analysis device may in particular also be part of the electronics already on the vehicle. This eliminates the need for a separate analysis device, whereby the device 1 can be simpler and cheaper.
  • the analysis device can also be very simple and, for example, without elaborate electronics such as processors manage.
  • the device 1 is closed with a cover 26.
  • the lid 26 has holes 27, which serve for connection to a lower part 28 of the housing 23.
  • Another hole 29 is used for attachment to the train.
  • the hole 29 continues in the hole 24 of the lower part 28 of the housing 23.

Landscapes

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  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung einer Drehung eines Rades eines stromlos geschalteten Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs wie einem Zug und/oder Nutzfahrzeugs und/oder Personenkraftwagens. Um eine stromlos arbeitende Lösung bereitzustellen, die zuverlässiger ist als bisherige Lösungen, umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1) eine Sensoreinrichtung (2) mit einem stromlos in Abhängigkeit von der Drehung des Rades von einer Anfangsstellung (10) in eine Bewegungsindikationsstellung (11) beweglichen Abgreiforgan (4), und eine in Abhängigkeit von der Drehung des Rades relativ zur Sensoreinrichtung (2) bewegliche Auslenkeinrichtung (3), wobei das Abgreiforgan (4) mit der Auslenkeinrichtung (3) mechanisch zusammenwirkt. Ein erfindungsgemäßes Verfahren umfasst die Schritte: Umschalten wenigstens einer Sensoreinrichtung (2) durch Bewegung eines Abgreiforgans (4) von einer Bewegungsindikationsstellung (11) in eine Anfangsstellung (10); Stromlosschalten des Fahrzeugs; mechanisches Auslenken wenigstens eines Abgreiforgans in die Bewegungsindikationsstellung (11) bei Bewegung des Fahrzeugs; Anschalten der Stromzufuhr des Fahrzeugs; automatisches Erfassen der Anzahl der Abgreiforgane (4), die sich in der Bewegungsindikationsstellung (11) befinden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung einer Drehung eines Rades eines stromlos geschalteten Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs wie einem Zug und/oder Nutzfahrzeugs und/oder Personenkraftwagens.
  • Zur Steuerung eines Systems aus mehreren Fahrzeugen, zum Beispiel Zügen, können die Fahrzeuge mit einer Steuerzentrale kommunizieren, solange sie eingeschaltet sind. Das Fahrzeug meldet dabei der Steuerzentrale seine Position, so dass die Steuerzentrale das gesamte System koordinieren kann. Werden die Fahrzeuge stromlos geschaltet, so ist es vorteilhaft, wenn festgestellt werden kann, ob sich das Fahrzeug in dem stromlos geschalteten Zustand bewegt. Falls sich das Fahrzeug nicht bewegt hat, so kann beim Einschalten dieser Stillstand an die Steuerzentrale gemeldet werden und die Steuerzentrale kann die zuletzt benutzte Position des Fahrzeugs weiterverwenden. Eine aufwändige Initialisierungsprozedur kann beim Stillstand daher entfallen und nur durchgeführt werden, wenn sich das Fahrzeug zwischenzeitlich bewegt hat.
  • Aus dem Stand der Technik sind Systeme bekannt, die eine eigene Stromversorgung aufweisen und detektieren, ob sich das Fahrzeug bewegt. Eine solche Lösung ist jedoch aufwändig und aufgrund begrenzter Speicherkapazitäten nur für eine begrenzte Zeit nutzbar. Ferner ist aus der US 2012/0241566 A1 eine Vorrichtung bekannt, bei der beim Stromlosschalten des Fahrzeuges, auch Abrüsten genannt, ferromagnetische Elemente einer starr mit dem Fahrzeug verbundenen Vorrichtung in Richtung eines relativ zur Vorrichtung beweglichen, mit der Achse rotierenden Elementes ausgelenkt werden und aufgrund einer magnetischen Haltekraft an dem mit der Achse rotierenden Element halten, wenn sie sich in den Nähe eines Halteabschnittes des rotierenden Elementes befinden. Bewegt sich nun das Fahrzeug, so bewegt sich das mit der Achse rotierbare Element und ein Abschnitt, in dem die ferromagnetischen Elemente nicht haften bleiben, bewegt sich zu den ferromagnetischen Elementen hin, so dass diese aufgrund der Gravitation abfallen und in einer Linearführung nach unten absinken. In der abgesunkenen Position können die ferromagnetischen Elemente detektiert werden. Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch, dass die Gravitationskraft zwar immer vorhanden, jedoch meist vergleichsweise klein ist. Es kann daher vorkommen, dass die ferromagnetischen Elemente aufgrund von zu großer Reibung in der Linearführung nicht nach unten absinken. Eine Bewegung des Fahrzeuges kann in diesem Fall nicht detektiert werden. Diese Lösung ist folglich nicht sehr zuverlässig.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung bereitzustellen, die zuverlässig ist und stromlos arbeitet.
  • Erfindungsgemäß wird dies gelöst durch eine Vorrichtung umfassend eine Sensoreinrichtung mit einem stromlos in Abhängigkeit von der Drehung des Rades von einer Anfangs- in eine in Bewegungsindikationsstellung beweglichen Abgreiforgan, und eine in Abhängigkeit von der Drehung des Rades relativ zur Sensoreinrichtung bewegliche Auslenkeinrichtung, wobei das Abgreiforgan mit der Auslenkeinrichtung mechanisch zusammenwirkt.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren umfasst die Schritte: Umschalten wenigstens einer Sensoreinrichtung durch Bewegung eines Abgreiforgans von einer Bewegungsindikationsstellung in eine Anfangsstellung; Stromlosschalten des Fahrzeugs; mechanisches Auslenken wenigstens eines Abgreiforgans in die Bewegungsindikationsstellung bei Bewegung des Fahrzeugs; Anschalten der Stromzufuhr des Fahrzeugs; automatisches Erfassen der Anzahl der Abgreiforgane, die sich in der Bewegungsindikationsstellung befinden.
  • Die mechanische Zusammenwirkung von Abgreiforgan und Auslenkeinrichtung ist stromlos. Durch das mechanische Auslenken wenigstens eines Abgreiforgans durch die Auslenkeinrichtung ist sichergestellt, dass das Abgreiforgan bei einer Bewegung des Fahrzeugs sicher in die Bewegungsindikationsstellung gebracht wird und die Bewegung des Fahrzeugs sicher detektiert wird. Eine solche Vorrichtung ist zuverlässiger.
  • Die erfindungsgemäße Lösung kann durch die folgenden, jeweils für sich vorteilhaften Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen weiter verbessert werden. Die Weiterentwicklungen und Verbesserungen können insbesondere auch unabhängig von der oben geschilderten Entwicklung sein und eigenständige Erfindungen darstellen.
  • Das Abgreiforgan kann schwerkraftunabhängig in der Anfangs- und/oder in der Bewegungsindikationsstellung gehalten sein. Dies ermöglicht eine Benutzung der Vorrichtung unabhängig von der Lage. So kann die Vorrichtung beispielsweise unten, oben oder seitlich angebracht sein. Das Abgreiforgan kann beispielsweise magnetisch gehalten sein. So können etwa Permanentmagneten vorhanden sein, die ein ferromagnetisches Abgreiforgan in der Anfangs- und/oder in der Bewegungsindikationsstellung halten. Umgekehrt kann das Abgreiforgan auch einen Permanentmagneten umfassen, der an ferromagnetischen Elementen gehalten wird. Eine solche Ausgestaltung ist einfach umzusetzen und besonders robust. Sie ermöglicht zudem hohe Haltekräfte. Insbesondere können Halteeinrichtungen und/oder Halteelemente vorhanden sein, die das Abgreiforgan halten.
  • Die Sensoreinrichtung kann eine bistabile Ausgestaltung aufweisen, bei der das Abgreiforgan in der Anfangs- und in der Bewegungsindikationsstellung jeweils schwerkraftunabhängig stabil gehalten ist. Bei einer solchen Ausgestaltung kann das Abgreiforgan unabhängig von einer Auslenkeinrichtung von der Sensoreinrichtung stabil und schwerkraftunabhängig gehalten sein. Halteeinrichtungen oder Halteelemente, wie Permanentmagneten, die einen ferromagnetischen Teil des Abgreiforgans in der Anfangs- und/oder in der Bewegungsindikationsstellung stabil halten, können an der Sensoreinrichtung angeordnet sein. Umgekehrt kann das Abgreiforgan ein permanentmagnetisches Teil aufweisen, das an ferromagnetischen Teilen im Rest der Sensoreinrichtung gehalten werden kann. Dadurch kann die Vorrichtung unabhängig von der Auslenkeinrichtung sein. Die Auslenkeinrichtung muss keine Haltefunktion übernehmen und muss insbesondere nicht, wie im Stand der Technik, ferromagnetisch sein. Dies erlaubt die Benutzung von nicht ferromagnetischen Materialien an der Auslenkeinrichtung, zum Beispiel bestimmten nichtmagnetischen Stählen, Kunststoffen oder keramischen Materialien. Die Materialien für die Auslenkeinrichtung können dabei bezüglich anderer Parameter, wie beispielsweise einer Härte oder einer Witterungsbeständigkeit, optimiert werden.
  • Die Auslenkeinrichtung kann eine in einer Axialrichtung und/oder einer radialen Richtung vorspringende Auslenkfläche aufweisen, die dem Abgreiforgan zugewandt ist. Durch die Auslenkfläche kann das Abgreiforgan mit der Auslenkeinrichtung zusammenwirken. Insbesondere kann das Abgreiforgan an der Auslenkfläche anliegen, zum Beispiel unter Federspannung. Durch eine solche Federspannung kann das Abgreiforgan in die Anfangsstellung gedrückt sein. Eine Ausgestaltung, bei der die Auslenkfläche in einer Axialrichtung vorspringt, ist vorteilhaft, wenn in der radialen Richtung wenig Platz vorhanden ist. Eine Ausgestaltung, bei der die Auslenkfläche in einer radialen Richtung vorspringt, ist vorteilhaft, wenn in der Axialrichtung wenig Platz vorhanden ist.
  • Um zu vermeiden, dass das Abgreiforgan abgenutzt wird, wenn es permanent an der Auslenkeinrichtung anliegt und Vibrationen auftreten, kann das Abgreiforgan beispielsweise ein Kugellager insbesondere im Form einer einzelnen drehbar gelagerten Kugel an einer Spitze des Abgreiforgans aufweisen.
  • Auslenkflächen können an einem Vorsprung angeordnet sein, der in einer Axialrichtung oder in einer Radialrichtung vorspringt. Solche Vorsprünge können beispielsweise Nocken sein. Eine Auslenkeinrichtung kann beispielsweise eine Nockenscheibe, ein Nockenring oder eine Nockenrille sein. Die Auslenkeinrichtung kann mit dem Rad des Fahrzeugs drehbar verbunden sein und insbesondere koaxial zum Rad angeordnet sein.
  • Die Auslenkeinrichtung kann starr mit der Achse des Rades oder Radsatzes verbunden sein, um eine einfache Konstruktion zu erlauben. Alternativ kann die Auslenkeinrichtung auch über ein Getriebe mit der Achse verbunden sein, so dass beispielsweise eine Rotation der Achse um 360° durch das Getriebe zu einer Rotation der Auslenkeinrichtung um mehr oder weniger als 360°, beispielsweise um 180°, 540° oder 720° führt. Dadurch kann die Empfindlichkeit der Vorrichtung vergrößert oder verkleinert werden.
  • Um auch eine Bewegung des Abgreiforgans in die Anfangsstellung zu ermöglichen, wenn das Abgreiforgan beim Stromlosschalten des Fahrzeugs an einer Auslenkfläche anliegt, kann die Sensoreinrichtung und/oder die Auslenkeinrichtung in einer Axialrichtung, einer Radialrichtung und/oder in einer Tangentialrichtung lageveränderlich sein. Die relative Lage des Abgreiforgans zur Auslenkfläche kann dadurch verändert werden und in der veränderten Lage eine Auslenkung des Abgreiforgans in die Anfangsstellung möglich sein. Insbesondere kann nur ein Teil der Sensoreinrichtung, speziell nur das Abgreiforgan oder ein das Abgreiforgan haltendes oder führendes Element lageveränderlich sein. Eine solche Lageveränderung kann beispielsweise durch Rotieren um eine Achse, durch Kippen oder durch Verschieben erfolgen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es ausreichen, wenn lediglich ein einziges Abgreiforgan vorhanden ist. Wird das Abgreiforgan vor dem Stromlosschalten des Fahrzeugs in die Anfangsstellung gebracht und befindet es sich nach dem Einschalten des Fahrzeugs in der Bewegungsindikationsstellung, so hat eine Bewegung stattgefunden.
  • Um eine genauere Bestimmung der Umdrehung des Rades zu ermöglichen, kann eine Mehrzahl von Abgreiforganen vorgesehen sein. Jedem Abgreiforgan kann dabei ein Vorsprung der Auslenkeinrichtung zugeordnet sein. Dies kann eine Konstruktion von Paaren von Abgreiforganen und Vorsprüngen unabhängig von anderen Paaren von Abgreiforganen und Vorsprüngen ermöglichen. Beispielsweise können radial vorspringende Vorsprünge in einer Axialrichtung zueinander versetzt sein, so dass jeder Vorsprung nur jeweils eines von mehreren, ebenfalls axial versetzten Abgreiforganen auslenkt.
  • Die Abgreiforgane können um eine Achse herum verteilt sein, insbesondere können sie gleichmäßig um eine Achse herum verteilt sein. Dies erlaubt eine einfache Konstruktion. Beispielsweise können die Abgreiforgane äquigonal um eine Achse herum verteilt sein, beispielsweise in Form eines gleichmäßigen Dreiecks, Vierecks usw. Es können mindestens zwei Abgreiforgane vorhanden sein und in jeder Drehwinkelposition der Achse mindestens ein Abgreiforgan sich in der Anfangsstellung befinden. Dadurch ist sichergestellt, dass unabhängig davon, in welcher Drehwinkelposition sich die Achse beim Stromlosschalten des Fahrzeugs befindet, immer eine sichere Erfassung einer Drehung des Rades möglich ist, da beim Stromlosschalten des Fahrzeuges nie alle Abgreiforgane sich gleichzeitig in der Bewegungsindikationsstellung befinden.
  • Insbesondere können drei oder mehr Abgreiforgane vorhanden sein. Bei jeder Drehwinkelposition befinden sich dabei vorteilhafterweise alle Abgreiforgane bis auf maximal eines in der Anfangsstellung. Bei einer solchen Ausgestaltung ist eine Erfassung einer Drehung eines Rades besonders einfach. Wird nach dem Wiedereinschalten der Stromzufuhr gemessen, dass sich zwei oder mehr Abgreiforgane in der Bewegungsindikationsstellung befinden, so bedeutet das, dass das Fahrzeug auf jeden Fall bewegt wurde. Hierbei muss man nicht wissen, ob vor dem Stromlosschalten kein Abgreiforgan oder ein Abgreiforgan in der Bewegungsindikationsstellung verblieben ist, da ein Auslenken in die Anfangsstellung aufgrund eines davorliegenden Vorsprunges nicht möglich war. Befinden sich nämlich nach dem Einschalten der Stromzufuhr zwei oder mehr Abgreiforgane in der Bewegungsindikationsstellung, so wurde mindestens eines davon durch eine Drehung der Achse von der Anfangsstellung in die Bewegungsindikationsstellung bewegt. Auf zusätzliche Speicher, die den Zustand der Abgreiforgane vor dem Stromlosschalten speichern, und auf eine Messung vor dem Stromlosschalten kann daher verzichtet werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Sensoreinrichtung weiter eine betätigbare Aktuationseinrichtung, die bei einer Betätigung an jedem der Abgreiforgane ein das Abgreiforgan in die Anfangsstellung drückende Kraft erzeugt. Mit der Aktuationseinrichtung kann jedes der Abgreiforgane von der Bewegungsindikationsstellung in die Anfangsstellung bewegt werden, sofern es sich nicht direkt vor einem Vorsprung der Auslenkeinrichtung befindet. Insbesondere kann eine solche Bewegung automatisch und ohne manuelles Verschieben der Abgreiforgane erfolgen. Eine Aktuationseinrichtung kann insbesondere einen oder mehrere Elektromagneten, beispielsweise Spulen umfassen. Die Abgreiforgane können wiederum ferromagnetisch oder magnetisiert/permanentmagnetisch sein.
  • Eine Aktuationseinrichtung kann auch bei einer Betätigung an jedem der Abgreiforgane eine das Abgreiforgan in die Bewegungsindikationsstellung drückende Kraft erzeugen. Dies kann beispielsweise dazu dienen, die nicht durch eine Bewegung in die Bewegungsindikationsstellung bewegten Abgreiforgane zurückzubewegen, so dass sie eine Bewegung der Achse nicht blockiert wird, wenn das Fahrzeug wieder in den regulären Betrieb versetzt wird.
  • Die Sensoreinrichtung umfasst in einer vorteilhaften Ausgestaltung weiterhin eine Messvorrichtung zur Erzeugung eines für die Anzahl der in der Bewegungsindikationsstellung befindlichen Abgreiforgane repräsentativen Signals. Eine solche Messvorrichtung kann beispielsweise magnetisch messen, etwa mit einem Reed-Schalter. Insbesondere wenn das Abgreiforgan schon ferromagnetisch oder magnetisiert ist, um es zu halten, kann eine solche Messung besonders einfach sein. Auch Messungen mit anderen Prinzipien, beispielsweise optischen Messungen oder eine kontaktierende Messung, sind möglich. Eine Messvorrichtung kann auch ein für die Anzahl der in der Anfangsstellung befindlichen Abgreiforgane repräsentatives Signal erzeugen. Dies kann beispielsweise dazu benutzt werden, zu prüfen, ob sich die Abgreiforgane in die Anfangsstellung bewegen lassen oder ob ein Fehler vorliegt.
  • Die Sensoreinrichtung kann weiter eine Analyseeinrichtung umfassen. Eine solche Analyseeinrichtung kann beispielsweise einen Komparator aufweisen, der die momentan gemessenen Stellungen der Abgreiforgane mit einem vorbestimmten Wert vergleicht. Eine Analyseeinrichtung kann ferner einen Speicher für die Anzahl und/oder die Nummern der in der Bewegungsindikationsstellung und/oder in der Anfangsstellung befindlichen Abgreiforgane aufweisen. Diese Speicher können genutzt werden, um die vor dem Schalten in dem stromlosen Zustand gemessenen Werte zu speichern. Nach dem erneuten Anschalten der Stromzufuhr kann ein Komparator diese Werte mit dem momentan gemessenen Werten vergleichen.
  • Das Abgreiforgan kann geführt sein. Dazu kann die Sensoreinrichtung eine Führung aufweisen. Insbesondere kann das Abgreiforgan linear geführt sein und die Sensoreinrichtung eine Linearführung aufweisen. Auch andere Ausgestaltungen, beispielsweise dass das Abgreiforgan als Arm oder Hebel ausgestaltet ist und senkrecht zu einer Längserstreckung des Armes ausgelenkt wird, sind möglich und können etwa weniger Platz beanspruchen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand vorteilhafter Ausgestaltungen beispielhaft mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Die dabei gezeigten vorteilhaften Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen sind jeweils voneinander unabhängig und können beliebig miteinander kombiniert werden.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Fig. 2
    eine schematische, seitliche Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Fig. 3A
    eine schematische Schnittansicht durch eine Sensoreinrichtung zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Anfangsstellung;
    Fig. 3B
    eine schematische Schnittansicht durch eine Sensoreinrichtung zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Bewegungsindikationsstellung;
    Fig. 4
    eine schematische Perspektivansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Fig. 5
    die Vorrichtung aus Fig. 4 aus einer anderen Perspektive;
    Fig. 6
    die Vorrichtung aus Fig. 4 aus einer weiteren Perspektive;
    Fig. 7
    die Vorrichtung aus Fig. 4 zusammen mit einem Deckel;
    Fig. 8
    die Vorrichtung aus Fig. 4 zusammen mit einem Deckel aus einer weiteren Perspektive.
  • In Fig. 1 ist eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Erfassung einer Drehung eines Rades eines stromlos geschalteten Fahrzeugs gezeigt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Sensoreinrichtung 2. Die Sensoreinrichtung 2 ist starr auf einem Teil 20 des Fahrzeugs angeordnet. Dazu verfügt die Sensoreinrichtung 2 über einen Flansch 21, der an dem Teil 20 angebracht werden kann, beispielsweise mittels Schrauben.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine Auslenkeinrichtung 3, die hier als eine Nockenscheibe 30 ausgestaltet ist. Die Auslenkeinrichtung 3 ist starr mit einer Achse des Fahrzeugs verbunden, so dass sich bei einer Bewegung der Achse, insbesondere bei einer Drehung der Achse, die Auslenkeinrichtung 3 mit der Achse mit bewegt. In Abhängigkeit von der Drehung des Rades bewegt sich auch die Auslenkeinrichtung 3 relativ zur Sensoreinrichtung 2.
  • Die Sensoreinrichtung 2 verfügt über hier nur teilweise sichtbare Abgreiforgane 4. Insgesamt sind drei Abgreiforgane 4 vorhanden. Diese lassen sich stromlos in Abhängigkeit von der Drehung des Rades von einer Anfangsstellung 10 in eine Bewegungsindikationsstellung 11 bewegen. Dabei wirkt das Abgreiforgan 4 mit der Auslenkeinrichtung 3 stromlos mechanisch zusammen. Die Ausgestaltung gemäß Fig. 1 zeigt, dass ein an der Auslenkeinrichtung 3 befindlicher Vorsprung 31 in Form eines Nockens 32 gerade das Abgreiforgan 4, das in Fig. 1 rechts oben liegt, auslenkt. Das Abgreiforgan 4 liegt dazu an einer Auslenkfläche 33 an. Es berührt die Auslenkfläche 33.
  • Wird die Achse weiter rotiert, so liegt der Nocken 32 bei Rotation um 120° vor einem der zwei anderen Abgreiforgane 4 und lenkt diese Abgreiforgane 4 in die Bewegungsindikationsstellung 11 aus.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird beim Abrüsten des Fahrzeugs, d.h. beim Stromlosschalten, die Sensoreinrichtung 2 umgeschaltet, d.h. auf die Abgreiforgane 4 wird eine Kraft ausgeübt, die sie in die Anfangsstellung 10 zu drücken versucht. Liegt kein Vorsprung 31 vor dem Abgreiforgan 4, so wird dieses in die Anfangsstellung 10 ausgelenkt.
  • Die Auslenkeinrichtung 3 verfügt hier auch über einen zweiten Vorsprung 31, der dem ersten Vorsprung 31 um 180° um die Achse in Richtung A gedreht gegenüberliegt, die in Fig. 1 jedoch verdeckt ist. Eine solche Ausgestaltung gewährleistet, dass bei jeder Drehwinkelposition der Achse und damit der Auslenkeinrichtung 3, jeweils höchstens ein Abgreiforgan 4 nicht in die Anfangsstellung 10 bewegt werden kann. Anfangs sind also entweder alle oder alle bis auf ein Abgreiforgan 4 in der Anfangsstellung 10. Wird das Fahrzeug nun im abgerüsteten Zustand bewegt, so wird bei einer ausreichend großen Rotation der Achse und damit der Auslenkvorrichtung 3 mindestens ein Abgreiforgan 4 in die Bewegungsindikationsstellung 11 bewegt. Sowohl die Anfangsstellung 10 als auch die Bewegungsindikationsstellung 11 sind stabil. Die Abgreiforgane 4 werden jeweils schwerkraftunabhängig in der Anfangsstellung 10 und in der Bewegungsindikationsstellung 11 gehalten. Durch diese Ausgestaltung kann eine Bewegung erfasst werden, da sich die Abgreiforgane 4 nicht selbsttätig in die Anfangsstellung 10 zurückbewegen können.
  • Wird das Fahrzeug nun wieder in den Betriebszustand versetzt, so kann aus den Zuständen der Abgreiforgane 4 geschlossen werden, ob sich das Fahrzeug zwischenzeitlich bewegt hat. In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt dies lediglich durch eine Messung der Stellungen der Abgreiforgane 4 bei der Wiederinbetriebnahme. Wird dabei festgestellt, dass sich zwei oder mehr Abgreiforgane 4 in der Bewegungsindikationsstellung 11 befinden, so muss sich das Fahrzeug bewegt haben, da vor dem Abrüsten maximal ein Abgreiforgan 4 in der Bewegungsindikationsstellung 11 sein kann. In einer anderen Ausgestaltung können auch die Stellungen der Abgreiforgane 4 vor dem Abrüsten gemessen und eventuell gespeichert werden. Unterscheidet sich die Anzahl der in der Bewegungsindikationsstellung 10 befindlichen Abgreiforgane 4 nach dem Stillstand von der vorher gemessenen Anzahl um mindestens eins, so kann dies als Bewegung gewertet werden. Um auch kleinere Bewegungen zu tolerieren, kann die Auswertung auch so sein, dass erst eine größere Differenz dazu führt, dass dies als Bewegung im abgerüsteten Zustand gewertet wird. Beispielsweise kann erst eine Differenz von zwei als Bewegung gewertet werden. Bei dem vorher beschriebenen Verfahren, bei dem nur nach dem Wiedereinschalten gemessen wird, kann entsprechend erst ab mindestens zwei in der Bewegungsindikationsstellung 11 befindlichen Abgreiforganen 4 eine Bewegung geschlossen werden.
  • In Fig. 1 ist die Ausgestaltung mit drei Abgreiforganen 4 gezeigt. In anderen Ausgestaltungen können auch mehr Abgreiforgane 4 vorhanden sein. Es können auch mehr Vorsprünge 31 vorhanden sein, beispielsweise können drei, vier oder fünf Vorsprünge vorhanden sein, insbesondere können auch mehr Vorsprünge als Abgreiforgane 4 vorhanden sein, um eine genauere Messung zu ermöglichen. Andererseits kann auch bei einer hohen Anzahl von Abgreiforganen 4 ein einziger Vorsprung 31 ausreichen.
  • Um insbesondere bei einer hier nicht gezeigten Ausgestaltung mit nur einem einzigen Abgreiforgan 4 eine Bewegung des Abgreiforgans 4 in die Ausgangsstellung zu ermöglichen, können die Abgreiforgane 4, Teile der Sensoreinrichtung 2, die gesamte Sensoreinrichtung 2 oder die Auslenkeinrichtung lageveränderlich in der Axialrichtung A, einer Radialrichtung R und/oder in einer Tangentialrichtung T sein. Liegt ein Vorsprung 31 direkt vor einem Abgreiforgan 4 und verhindert die Auslenkung in die Ausgangsstellung 10, so kann die relative Lage der beiden verändert werden, sodass eine Auslenkung in die Ausgangsstellung 10 möglich ist.
  • In Fig. 2 ist eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gezeigt. Im Gegensatz zu der Ausgestaltung in Fig. 1, in der die Abgreiforgane 4 in einer Axialrichtung A ausgelenkt werden, d.h. die Bewegungsrichtung B der Abgreiforgane 4 parallel mit der Axialrichtung A ist, werden die Abgreiforgane 4 der Ausgestaltung der Fig. 1 in Radialrichtungen R ausgelenkt. Dies geschieht wieder durch Vorsprünge 31, die sich an einer Auslenkvorrichtung 3 in Form eines Nockenrings 34 befinden. Der Nockenring 34 ist starr mit einer Achse verbunden und rotiert mit der Achse. Die Sensoreinrichtung 2, die insbesondere die Abgreiforgane 4 umfasst, rotiert nicht mit der Achse sondern ist starr an einem Teil des Fahrzeugs angebracht. Die hier gezeigte Ausgestaltung verfügt über zwei Vorsprünge 31, die radial nach innen vorspringen. In anderen Ausgestaltungen können die Vorsprünge 31 beispielsweise auch nach außen radial vorspringen und mit außen liegenden, nach innen orientierten Abgreiforganen 4 zusammenwirken.
  • In Fig. 2 wirken zwei Vorsprünge 31, die um 180° versetzt liegen, mit drei Abgreiforganen 4, die um 120° zueinander versetzt sind, zusammen. Dabei können jeweils mindestens zwei der Abgreiforgane 4 bei jeder Drehwinkelposition der Achse in die Anfangsstellung 10 gebracht werden. Höchstens jeweils ein Abgreiforgan 4 liegt an einer Nocke 32 an und kann nicht in die Anfangsstellung 10 ausgelenkt werden.
  • Auch hier kann mit einem Verfahren, das analog zu dem Verfahren, das mit Bezug auf die Fig. 1 geschildert wurde, gearbeitet werden. Es reicht wiederum aus, wenn beim erneuten Aufrüsten des Fahrzeuges festgestellt wird, wie viele der Abgreiforgane 4 sich in der Bewegungsindikationsstellung 11 befinden. Sind mindestens zwei der Abgreiforgane 4 in der Bewegungsindikationsstellung 11, so kann, beispielsweise von einer Analyseeinrichtung, dies als Bewegung des Zuges gewertet werden.
  • In Fig. 2 sind die Abgreiforgane 4 gleichmäßig um die Achse verteilt und bilden ein gleichseitiges Dreieck.
  • In Fig. 3A ist ein Teil einer Sensoreinrichtung 2 zu sehen. Die Sensoreinrichtung 2 umfasst ein Abgreiforgan 4, das mit einer Auslenkeinrichtung 3 zusammenwirken kann. Das Abgreiforgan 4 kann von der in Fig. 3A dargestellten Anfangsstellung 10 in eine Bewegungsindikationsstellung 11 gebracht werden, indem es nach rechts ausgelenkt wird. Das Abgreiforgan 4 ist starr mit einem Permanentmagneten 5 verbunden. In der Anfangsstellung 10 liegt der Permanentmagnet 5 an einer ersten Spule 6 an.
  • In Fig. 3B ist ein Teil einer Sensoreinrichtung 2 zu sehen, bei der sich das Abgreiforgan 4 in Bewegungsindikationsstellung 11 befindet. In dieser Bewegungsindikationsstellung 11 liegt der Permanentmagnet 5 an einer zweiten Spule 6 an. Das Abgreiforgan 4 ist schwerkraftunabhängig in der Anfangsstellung 10 und in der Bewegungsindikationsstellung 11 gehalten. Insbesondere können die Spulen 6 ferromagnetische Materialien enthalten und insbesondere selbst magnetisiert sein, so dass der Permanentmagnet 5 magnetisch an den Spulen 6 haftet. Die Spulen 6 dienen als Haltevorrichtungen 7 oder Halteelemente. Die Haltevorrichtungen 7 sind dabei Teil der Sensoreinrichtung 2. Die Spulen 6 können ihre Funktion als Haltevorrichtung 7 auch in einem stromlosen Zustand erfüllen.
  • Die Spulen 6 dienen weiter als Aktuationseinrichtungen 8. Mit den Aktuationseinrichtungen 8 kann das Abgreiforgan 4 in die Anfangsstellung 10 bewegt werden. Dazu wird mindestens eine Spule 6 mit Strom beaufschlagt, sodass sie den Permanentmagneten an dem Abgreiforgan anzieht oder abstößt. Weiter kann das Abgreiforgan 4 mit den Aktuationseinrichtungen 8 in die Bewegungsindikationsstellung 11 gebracht werden, etwa um bei einem erneuten Einschalten zu verhindern, dass die Abgreiforgane 4 eine Bewegung des Rades verhindern. Bei Betätigung der Aktuationseinrichtung 8 wird am Abgreiforgan 4 eine das Abgreiforgan 4 in die Anfangsstellung 10 oder in die Bewegungsindikationsstellung 11 drückende Kraft erzeugt.
  • Die Sensoreinrichtung 2 umfasst ferner zwei Positionssensoren 9. Die Positionssensoren 9 sind hier als Reed-Sensoren ausgestaltet, die in Abhängigkeit von einem Magnetfeld einen angeschlossenen elektrischen Kreis schließen oder öffnen. Die Positionssensoren 9 sind so angeordnet, dass jeweils einer das Vorhandensein des Abgreiforgans 4 in der Anfangsstellung 10 bzw. in der Bewegungsindikationsstellung 11 detektiert.
  • Wenn das Abgreiforgan 4 in der Anfangsstellung 10 angeordnet ist, kann ein Signal des ersten Positionssensors 9A gemessen werden. Wenn das Abgreiforgan 4 in der Bewegungsindikationsstellung 11 angeordnet, kann ein Signal des zweiten Positionssensors 9B gemessen werden. Die Positionssensoren 9 sind Teil einer Messvorrichtung 22 zur Erzeugung eines für die Anzeige der in der Bewegungsindikationsstellung 11 befindlichen Abgreiforgane 4 repräsentativen Signals.
  • In den Fig. 4 bis 8 ist eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. In den Fig. 4 bis 6 ist dabei ein Deckel 26 entfernt, um einen Blick in das Innere zu ermöglichen. In den Fig. 7 und 8 ist dieser Deckel 26 vorhanden.
  • Bei der Ausführungsform der Fig. 4 bis 8 wirken drei Abgreiforgane 4 mit drei Vorsprüngen 31 der Auslenkeinrichtung 3 zusammen. Dabei wirkt jeweils ein
  • Abgreiforgan 4 nur mit einem ihm zugeordneten Vorsprung 31 zusammen. Um dies zu erreichen, sind die in Radialrichtungen R vorspringenden Vorsprünge 31 in einer Axialrichtung A versetzt. Entsprechend sind auch die Abgreiforgane 4 in der Axialrichtung A versetzt. So wirkt ein erstes Abgreiforgan 4A mit einem ersten Vorsprung 31A zusammen. Entsprechend wirken ein zweites Abgreiforgan 4B und ein drittes Abgreiforgan 4C mit einem zweiten Vorsprung 31 B bzw. einem dritten Vorsprung 31C zusammen.
  • Das zweite Abgreiforgan 4B ist um 90° um die Axialrichtung A herum vor dem dritten Abgreiforgan 4C und 90° um die Axialrichtung A hinter dem ersten Abgreiforgan 4A angeordnet. Zwischen dem ersten Abgreiforgan 4A und dem dritten Abgreiforgan 4C liegt also ein Winkel von 180°. Um zu erreichen, dass jeweils bei einer Rotation um 120° eines der Abgreiforgane 4 ausgelenkt wird, sind entsprechend der erste Vorsprung 31A und der dritte Vorsprung 31C um ± 30° zum zweiten Vorsprung 31 B versetzt.
  • Die Abgreiforgane 4 der ersten Ausführungsform sind in der Bewegungsindikationsstellung 11 dargestellt. Aus dieser Bewegungsindikationsstellung 11 können sie beim Abstellen eines Fahrzeuges in die Anfangsstellung 10 versetzt werden, indem sie in Richtung der Achse in die Auslenkeinrichtung 3 gedrückt werden. Wie am Beispiel des zweiten Abgreiforganes 4B in Fig. 4 zu sehen ist, kann jedoch ein vor dem Abgreiforgan 4 liegender Vorsprung 31, 31 B verhindern, dass das Abgreiforgan 4 in die Anfangsstellung 10 bewegt wird. Aufgrund der Ausgestaltung der relativen Positionen der Vorsprünge 31 und der Abgreiforgane 4 zueinander, werden jedoch immer mindestens zwei der drei Abgreiforgane 4 in die Bewegungsindikationsstellung 11 gedrückt. Dies führt dazu, dass es nicht notwendig ist, die Stellungen der Abgreiforgane 4 vor dem Abschalten zu speichern und später mit dem nach dem Wiedereinschalten gemessenen Werten zu vergleichen. Vielmehr reicht es aus, wenn die Stellungen der Abgreiforgane 4 nach dem Wiedereinschalten gemessen werden. Wird dabei gemessen, dass zwei oder drei der Abgreiforgane 4 sich in der Bewegungsindikationsstellung 11 befinden, so bedeutet dies, dass eine Bewegung stattgefunden hat. In einer alternativen Ausgestaltung kann nichtsdestotrotz auch vor dem Abschalten gemessen und gespeichert werden, welche der Abgreiforgane 4 sich in der Bewegungsindikationsstellung 11 bzw. in der Anfangsstellung 10 befinden. Ist die Anzahl der in der Bewegungsindikationsstellung 11 befindlichen Abgreiforgane 4 nach dem Wiedereinschalten um mindestens eins höher als vor dem Ausschalten, so kann dies als Bewegung gewertet werden. Um kleinere Bewegungen zu tolerieren, kann auch erst eine Differenz von zwei oder mehr als Bewegung gewertet werden.
  • Die Abgreiforgane 4 befinden sich jeweils im Gehäuse 40, die mit durchgängigen Löchern 41 versehen sind, so dass die Gehäuse 40 beispielsweise über Schrauben an einem äußeren Gehäuse 23 befestigt werden können. Das äußere Gehäuse 23 verfügt wiederum über durchgängige Löcher 24, um die Sensoreinrichtung 2 mit dem Zug verbinden zu können. Nicht gezeigt sind insbesondere Kabel, die die in dem Gehäuse 40 befindlichen Positionssensoren 9 kontaktieren und diese Signale über einen Kabelausgang 25 nach außen leiten. Eine zur Auswertung benutzte Analyseeinrichtung kann außerhalb des Gehäuses 23 angebracht sein. Auch eine Anordnung im Inneren des Gehäuses 23 ist möglich. Eine Analyseeinrichtung kann insbesondere auch Teil der schon am Fahrzeug befindlichen Elektronik sein. Dadurch kann auf eine eigene Analyseeinrichtung verzichtet werden, wodurch die Vorrichtung 1 einfacher und kostengünstiger sein kann. Da in dem oben beschriebenen Verfahren eine Analyse sehr einfach ist und nur festgestellt werden muss, ob sich nach dem Wiederaufrüsten mindestens zwei Abgreiforgane 4 in der Bewegungsindikationsstellung 11 sind, kann die Analyseeinrichtung auch sehr einfach ausgestaltet sein und beispielsweise ohne aufwendige Elektronik wie Prozessoren auskommen.
  • In den Fig. 7 und 8 ist die Vorrichtung 1 mit einem Deckel 26 verschlossen. Der Deckel 26 verfügt über Löcher 27, die zur Verbindung mit einem unteren Teil 28 des Gehäuses 23 dienen. Ein weiteres Loch 29 dient zur Befestigung am Zug. Das Loch 29 setzt sich in dem Loch 24 des unteren Teils 28 des Gehäuses 23 fort.

Claims (14)

  1. Vorrichtung (1) zur Erfassung einer Drehung eines Rades eines bevorzugt stromlos geschalteten Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs und/oder Nutzfahrzeugs und/oder Personenkraftwagens, umfassend:
    - eine Sensoreinrichtung (2) mit einem stromlos in Abhängigkeit von der Drehung des Rades von einer Anfangsstellung (10) in eine Bewegungsindikationsstellung (11) beweglichen Abgreiforgan (4), und
    - eine in Abhängigkeit von der Drehung des Rades relativ zur Sensoreinrichtung (2) bewegliche Auslenkeinrichtung (3),
    dadurch gekennzeichnet, dass das Abgreiforgan (4) bevorzugt schwerkraftunabhängig in der Anfangsstellung (10) und/oder in der Bewegungsindikationsstellung (11) gehalten ist.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Sensoreinrichtung (2) eine bistabile Ausgestaltung aufweist, bei der das Abgreiforgan (4) in der Anfangsstellung (10) und in der Bewegungsindikationsstellung (11) jeweils schwerkraftunabhängig stabil gehalten ist.
  3. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Abgreiforgan (4) durch eine Federspannung in die Anfangsstellung gedrückt wird.
  4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Abgreiforgan (4) mit der Auslenkeinrichtung (3) mechanisch zusammenwirkt.
  5. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Auslenkeinrichtung (3) eine in einer Axialrichtung (A) und/oder einer Radialrichtung (R) vorspringende Auslenkfläche (33) aufweist, die dem Abgreiforgan (4) zugewandt ist.
  6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Sensoreinrichtung (2) und/oder die Auslenkeinrichtung (3) in einer Axialrichtung (A), einer Radialrichtung (R) und/oder in einer Tangentialrichtung (T) lageveränderlich sind.
  7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Mehrzahl von Abgreiforganen (4) vorgesehen ist und jedem Abgreiforgan (4) ein Vorsprung (31) der Auslenkeinrichtung (3) zugeordnet ist.
  8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mindestens zwei Abgreiforgane (4) vorhanden sind und in jeder Drehwinkelposition der Achse mindestens ein Abgreiforgan (4) sich in der Anfangsstellung (10) befindet.
  9. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Sensoreinrichtung (2) weiter umfasst: eine betätigbare Aktuationseinrichtung (8), die bei einer Betätigung an jedem der Abgreiforgane (4) eine das Abgreiforgan (4) in die Anfangsstellung (10) drückende Kraft erzeugt.
  10. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Sensoreinrichtung (2) weiter umfasst: eine Messvorrichtung (22) zur Erzeugung eines für die Anzahl der in der Bewegungsindikationsstellung (11) befindlichen Abgreiforgane (4) repräsentativen Signals.
  11. Sensoreinrichtung (2) für eine Vorrichtung (1) zur Erfassung einer Drehung eines Rades eines stromlos geschalteten Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, umfassend ein in Abhängigkeit von der Drehung des Rades von einer Anfangsstellung (10) in eine Bewegungsindikationsstellung (11) bewegliches Abgreiforgan (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Abgreiforgan (4) dazu ausgestaltet ist, mit einer in Abhängigkeit von der Drehung des Rades relativ zur Sensoreinrichtung (2) beweglichen Auslenkeinrichtung (3) mechanisch zusammenzuwirken.
  12. Verfahren zur Erfassung einer Drehung eines Rades eines bevorzugt stromlos geschalteten Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs und/oder Nutzfahrzeugs und/oder Personenkraftwagens, umfassend die Schritte:
    - Umschalten wenigstens einer Sensoreinrichtung (2) durch Bewegung wenigstens eines Abgreiforgans (4) von einer Bewegungsindikationsstellung (11) in eine Anfangsstellung (10);
    - mechanisches Auslenken wenigstens eines Abgreiforgans (4) in die Bewegungsindikationsstellung (11) bei Bewegung des Fahrzeugs;
    - automatisches Erfassen der Anzahl der Abgreiforgane (4), die sich in der Bewegungsindikationsstellung (11) befinden.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, weiter umfassend den Schritt:
    - Erfassen der Anzahl der Abgreiforgane, die sich in der Bewegungsindikationsstellung befinden, nachdem das wenigstens eine Abgreiforgan (4) von der Bewegungsindikationsstellung (11) in die Anfangsstellung (10) bewegt wurde.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 weiter umfassend den Schritt:
    - Stromlosschalten des Fahrzeugs bevor das wenigstens eine Abgreiforgan (4) in die Bewegungsindikationsstellung (11) bei Bewegung des Fahrzeuges mechanisch ausgelenkt wird wobei die Stromzufuhr des Fahrzeugs nach der mechanischen Auslenkung wenigstens eines Abgreiforgans (4) in die Bewegungsindikationsstellung (11) bei Bewegung des Fahrzeugs erfolgt ist.
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ETCS: "System and requirements and specifications", 19960101, 1 January 1996 (1996-01-01), pages 1 - 18, XP007919129 *

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