WO2018162181A1 - Hemmschuh, sensor und verfahren - Google Patents

Hemmschuh, sensor und verfahren Download PDF

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WO2018162181A1
WO2018162181A1 PCT/EP2018/053507 EP2018053507W WO2018162181A1 WO 2018162181 A1 WO2018162181 A1 WO 2018162181A1 EP 2018053507 W EP2018053507 W EP 2018053507W WO 2018162181 A1 WO2018162181 A1 WO 2018162181A1
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drag shoe
shoe
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sensor
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PCT/EP2018/053507
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Andreas Fischer
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B61K7/16—Positive railway stops
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61H—BRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H7/00—Brakes with braking members co-operating with the track
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    • B61H7/04—Scotch blocks, skids, or like track-engaging shoes attached to railway vehicles
    • B61H7/06—Skids
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    • B61H7/02—Scotch blocks, skids, or like track-engaging shoes
    • B61H7/10—Scotch blocks, skids, or like track-engaging shoes unattached

Definitions

  • the invention relates to a drag shoe, a sensor and associated methods.
  • a drag is an existing metal dreidimensiona ⁇ ler body for braking / holding of rail vehicles. It is placed between wheel of rail vehicle and rail upper ⁇ side. When a rail vehicle wheel is driven onto a drag shoe, the rail vehicle wheel continues to rotate on the drag shoe. The drag shoe is taken by the rail vehicle after driving out of its original position on the rail of the rail vehicle in the direction of travel of the rail vehicle. By the pressure of the rail vehicle wheel on the obstacle between the side facing the rail Hemmschuh Structure (bottom) and the top of the rail creates increased friction, which leads to the Ver ⁇ ring réelle the rail vehicle speed up to the complete stoppage of the rail vehicle.
  • Profile of the underside of the sprag and rail top profile are matched to prevent tilting or derailing and to achieve an optimal friction braking effect.
  • a variety of three-dimensional drag shoe bodies have been in use for more than 100 years. Drag shoes are of greater importance especially in the shunting technique for rail vehicles. The skids also to cause a rail vehicle against unrolling to si ⁇ manuals serve beyond.
  • a drag shoe according to the features of patent claim 1, wherein the drag shoe comprises a drag shoe element to be detected for a drag shoe position detection sensor.
  • a drag shoe position sensor arrangement according to the features of claim 4, comprising a plurality of drag shoe position sensors for position detection of one of the claims 1 to 3, and wherein the drag shoe position sensor array is designed such that that the individual drag position sensors are to be laid parallel to the rail or the pair of rails.
  • the object is also achieved by a method for the determination of the drag shoe of a sprag according to the features of Claim 6 is achieved, wherein the drag shoe is designed according to one of the claims 1 to 3, and the Hemmschuhpo ⁇ sitionsun by a laid on a rail or a rail pair HemmschuhpositionsEffssensor.
  • the object is likewise achieved by a method for determining the drag shoe position of a drag shoe according to the features of patent claim 7, wherein the drag shoe is designed according to one of the claims 1 to 3, wherein the drag shoe position sensor arrangement is designed according to one of the claims 4 or 5 and the drag shoe position ⁇ determination is carried out by a laid on a rail or a pair of rails Hemmschuhpositionsmittittsensoran ever.
  • the object is also achieved by a method for evaluating according to the features of patent claim 9, wherein the sprag positions are detected by a sprag position detecting sensor arrangement according to claim 4 or 5, and wherein the thus detected sprag positions are evaluated in an evaluation unit connected to said sprag position detecting means become .
  • the detek ing to stop shoe element is diverted from the drag shoe body. Because of the three-dimensional shape and the surface to be detected Hemm sulementes customized ⁇ to, so that the position detection sensor tion determination by the Hemmschuhposi- or Hemmschuhpositionsermitt- is lung sensor assembly easier.
  • the drag shoe is designed for use on a pair of rails and includes two separate Hemmschuh energie, which are interconnected by a Hemm- shoe connection element.
  • To be detected is fixed to the Hemm notedlement Hemmschuhverbin ⁇ -making element, preferably centrally mounted such that the shoe is of the bodies to be detected Hemmschuhpositions artificialssensor surface of Hemm sulementes parallel to the inhibitory when used between a pair of rails aligned parallel to the rails.
  • the drag position detection sensors forming the drag position detection sensor arrangement can be firmly mounted in the track between the rails on the track sleepers in order to ensure reliable detection of the drag shoe element to be detected.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a drag shoe for use on a pair of rails with two separate HemmschuhMechn, which are connected by a Hemmschuhverbind- tion element, wherein a to be detected Hemm marlement is attached to the HemmschuhMISselement ⁇ introduced .
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the drag shoe of FIG. 1 and a drag shoe position detection sensor.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a drag shoe position sensor arrangement.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the mode of operation of the position detection of a moving sprag by a sprag position detection sensor arrangement.
  • the rigid Hemmschuhverbin ⁇ tion element 3 is a rod with the two Hemmschuh- body 2 are mechanically connected. With the rod 3 is approximately centrally between the two Hemmschuh redesignn 2 one of a, not shown in this figure, Hemmschuhpositionsmit- 5 to be detected Hemm livinglement 4 ⁇ introduced .
  • This to be detected drag shoe element 4 is branched off from the rod 3. This branch can be designed as a tongue or extension of the sprag connection element 3.
  • the to be detected drag shoe element 4 has an elongated shape, wherein the longitudinal direction of the to be detected drag shoe element 4 approximately parallel to the two rails
  • Rail 9 / rail pair 10 is not important. It is essential that to be detected Hemmimilement 4 has a large ⁇ from reaching surface and such a mechanical, electrical ⁇ specific, magnetic and / or optical properties that allow the Hemmschuhpositionsalssen- sor not shown 5 to be detected Hemm livinglement 4 si ⁇ cher to to capture. For the secure position detection of the brake shoe element 4 to be detected, it is not important that it is mounted centrally on the rod 3. In principle, the attachment to any position on the rod 3 to close to a rail 9 is conceivable here. It is ultimately up to the safe position capture of the detektie ⁇ Governing Hemm sulementes 4 by the not shown inhibitory shoe position determination sensor. 5
  • the two rails 9 form a pair of rails 10, which is mounted on track sleepers. Travels a rail vehicle on the pair of rails
  • FIG. 2 shows the drag shoe 1 from FIG. 1 and a drag position detection sensor 5.
  • the drag position sensor 5 is mounted on a track sill for secure locking and consists of a sensor element 6 and a sensor detector 7. If the rail vehicle drives the drag shoe 1 after starting takes along, it moves to Detecting Hemm irritation 4 between sensor element 6 and sensor detector 7 therethrough.
  • the function of sensor element 6 and sensor detector 7 for detecting the position of the sprag element 4 to be detected can be based, for example, on optical properties of the drag shoe element 4 to be detected and on optical measuring principles.
  • the sensor element 6 may be formed by a laser diode.
  • the Sensorde ⁇ Tektor 7 is adapted to the detection of the radiation emitted by the laser diode radiation with respect to their detection.
  • Hemm rehabilitationlement 4 Zvi ⁇ rule sensor element 6 and sensor detector 7 performs the Erfas ⁇ solution of the laser radiation in the sensing element 7 for outputting a first signal as a "hands from an unillustrated evaluation no obstacle at this position upstream is interpreted and output
  • the drag shoe 1 consists of two mechanically interconnected HemmschuhMechn 2, nor to be detected Hemmschuh position determination or Hemmschuhpositionsermitt- lungssensoran extract 8 are between the pair of rails 10 in the track.
  • the determination as to whether a drag shoe 1 or a drag shoe element 4 to be detected is or is not located at the position of the drag position detection sensor 5 can also be carried out with other sensors based on optical measurement principles.
  • the skilled person to various optical sensors for example, other Lichtschran ⁇ ken (except laser diodes / laser diode detectors), light grid laser scanner etc. with the associated detection Vorraume known.
  • detent shoe element made of metal consists of detective elements, proximity initiators, etc., or identification sensors (oscillating circuits, sofis) or switching contacts (spring contacts, etc.) are known here.
  • Sensor element 6 and sensor detector 7 can also be located on the same side in relation to the drag shoe element 4 to be detected. Then, for example based on optical principles of measurement method, the detected reflection of laser radiation to be detected Hemm douchele ⁇ member 4 is detected by the sensor and passed on to the detector 7 Hemmschuhpositionsausêtelle.
  • FIG. 3 shows a drag shoe position detection sensor of order 8 consisting of two drag position detectors, namely the drag position detection sensor 5 and the second drag position detection sensor 11.
  • the drag position detection sensor 5 again consists the sensor element 6 and the sensor detector 7, which in ⁇ example, as described in Figure 2, as a laser diode and laser diode detector can be configured.
  • the second drag position detection sensor 11 is composed of the second sensor element 12 and the second sensor detector 13. The construction and operation of the drag position detecting sensor 5 and the second drag position detecting sensor 11 are identical and already explained with reference to FIG.
  • the second drag position detecting sensor 11 is offset in the direction of travel of the rail vehicle and thus the direction of movement of the sprag 1 (both not shown here) with respect to the drag position detecting sensor 5.
  • FIG. 4 shows the mode of operation of the position detection of a moving sprag 1 by means of a sprag position detection sensor arrangement 8 comprising five drag position detection sensors (5, 11, 14, 15, 16).
  • Design and operation of Hemmschuhpositionsangessensoren is identical to the description in Figure 2 and Figure 3.
  • the Hemmschuhpositionsarssensor 5. A corresponding, this position representing Signal output is performed by the drag shoe position detection sensor 5 to an evaluation unit.
  • the drag shoe 1 entrained by the rail vehicle or the drag shoe element 4 to be detected passes the second drag shoe position detection sensor 11.
  • a corresponding signal output representing this position is performed by the second drag shoe position detection sensor 11 to an evaluation unit.
  • the Hemmschuhpositi- onsarssensor 5 to the evaluation unit from a signal, which represents that no to be detected Hemmschuh ⁇ element 4 at time t 2 from the Hemmschuhpositionsermitt- detection sensor 5 is detected.
  • the brake shoe 1 entrained by the rail vehicle or the brake shoe element 4 to be detected passes the third and fourth wheel brake position detection sensors 14, 15.
  • a corresponding signal position representing this position is detected both by the third and fourth wheel brake position detection sensors 14, 15 an evaluation unit Runaway ⁇ leads.
  • the position of a moving drag shoe element 4 (drag shoe 1) to be detected can be quasi continuously determined with the drag shoe position determination arrangement 8 and output for monitoring purposes to an evaluation unit and / or monitoring unit connected to the evaluation unit.
  • the number of Hemmschuhpositionsermitt- detection sensors per track section to be implemented is a question of Dimen ⁇ sioning, as well as the number of equipped with to be implemented Hemmschuhpositionsmittlungssensoren tracks such as a marshalling yard.
  • the evaluation unit and / or monitoring unit receives the position detection messages of all the inhibition shoe position detection sensors. From these position detection messages, a graded reaction with respect to changes in the positions of drag shoes can be triggered in the evaluation unit / monitoring unit. For example, warning messages can be triggered or a manual and / or automatic intervention in the sequence operation of track drainage systems can be triggered. Derarti ge monitoring / interventions are for example when Rangie ren on a marshalling of advantage.
  • a single drag shoe body 2 could also form the complete drag shoe 1, which is then moved only on one of the rails 9 of the rail pair 10.
  • the to be detected Hemm sulement 4 also in such a best of just one Hemmschuh redesign 2 existing Hemmschuh 1 branches off from the shoe body 2, so that a sufficiently large surface for position detection is available and / or to be detected Hemm douchele element. 4 can be provided with such mechanical, electrical, magnetic and / or optical properties that allow a secure position detection.
  • the branched to be detected drag shoe element 4 forms, so to speak, a tongue or an extension of the drag shoe body second
  • the drag shoe position determination sensor 5 or the drag shoe position sensor array 8 may also be located exclusively on one side with respect to the drag shoe element to be detected.
  • the drag shoe position determination sensor 5 or the drag shoe position detection sensor arrangement can be located close to a rail 9 both between the rails also be arranged outside of the rail pair 10 on the Au ⁇ .seite a rail 9 few as 10.
  • the proposed invention is not only suitable for the position detection of drag shoes 1, which are taken by properly moving rail vehicles.
  • unrolling can also be determined by the proposed invention, in which a drag shoe 1 is placed in front of a wheel of the rail vehicle. Takes an unrolling rail vehicle such a drag shoe 1 and passes this shoe 1 or his to be detected Hemm schizophrenialement 4 a tightly located at the position of ⁇ from rail vehicle located Hemmschuhpositions- determination sensor 5, this unrolling can be detected immediately issued a warning and Safety measures for capturing the unrolled rail vehicle to be triggered immediately.
  • the invention allows to ⁇ reliable control for the presence of a Gleisabschlus ⁇ ses.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hemmschuh (1), einen Sensor und ein Verfahren. Fährt ein Schienenfahrzeug auf einen Hemmschuh (1) auf, wird dieser auf einer Schiene (9) bewegt. Um die Position dieses sich bewegenden Hemmschuhs (1) sicher zu erfassen, wird vorgeschlagen einen Hemmschuh (1) mit einem für einen Hemmschuhpositionsermittlungssensor (5) zu detektierendes Hemmschuhelement (4) zu versehen. Darüber hinaus werden auch eine Hemmschuhpositionsermittlungsanordnung (8) zur kontinuierlichen Positionserfassung von Hemmschuhen (1) und ein Verfahren zur Hemmschuhpositionsermittlung durch einen an einer Schiene (9) oder einem Schienenpaar (10) verlegten Hemmschuhpositionsermittlungssensor (5) vorgeschlagen.

Description

Beschreibung
Hemmschuh, Sensor und Verfahren
Die Erfindung betrifft einen Hemmschuh, einen Sensor und zugehörige Verfahren.
Ein Hemmschuh ist ein aus Metall bestehender dreidimensiona¬ ler Körper zum Abbremsen / Festhalten von Schienenfahrzeugen. Er wird zwischen Rad des Schienenfahrzeuges und Schienenober¬ seite gelegt. Beim Auffahren eines Schienenfahrzeugrades auf einen Hemmschuh dreht sich das Schienenfahrzeugrad auf dem Hemmschuh weiter. Der Hemmschuh wird von dem Schienenfahrzeug nach dem Auffahren aus seiner ursprünglichen Position auf der Schiene von dem Schienenfahrzeugrad in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeuges mitgenommen. Durch den Druck des Schienenfahrzeugrades auf den Hemmschuh entsteht zwischen der der Schiene zugewandten Hemmschuhfläche (Unterseite) und der Oberseite der Schiene eine erhöhte Reibung, welche zur Ver¬ ringerung der Schienenfahrzeuggeschwindigkeit bis hin zum vollständigen Stillstand des Schienenfahrzeuges führt. Profil der Unterseite des Hemmschuhs und Schienenoberseitenprofil sind aufeinander abgestimmt, um Verkanten bzw. Entgleisen zu verhindern und eine optimale Reibungsbremswirkung zu erzielen. Es ist eine Vielzahl von dreidimensionalen Hemmschuhkörpern seit mehr als 100 Jahren im Einsatz. Hemmschuhe sind insbesondere in der Rangiertechnik bei Schienenfahrzeugen von größerer Bedeutung. Die Hemmschuhe dienen darüber hinaus auch dazu, ein stehendes Schienenfahrzeug gegen Entrollen zu si¬ chern .
Es ist ebenfalls bekannt auch zwei oder mehr Hemmschuhe hin¬ tereinander auf dieselbe Schiene zu legen, um die Brems- und / oder Entrollsicherungswirkung zu verstärken.
Auch ist bekannt einen ersten einzelnen Hemmschuh auf eine erste Schiene zu legen und parallel oder versetzt einen zwei- ten einzelnen Hemmschuh auf eine zweite Schiene zu legen, wobei erste und zweite Schiene ein Schienenpaar auf einem Gleis bilden, um die beschriebene Brems- und / oder
Entrollsicherungswirkung zu verstärken.
Darüber hinaus sind auch mit einem Hemmschuhverbindungsele¬ ment (Stange) verbundene Hemmschuhe bekannt, wobei dann ein Hemmschuhkörper auf die linke und der andere Hemmschuhkörper auf die rechte Schiene des Schienenpaares des Gleises gelegt werden.
Wesentlich ist jedoch, dass der Hemmschuh vom Betriebspersonal auf die Schiene gelegt wird. Eine automatisierte Überwa¬ chungsmöglichkeit einer Vielzahl oder gar sämtlicher auf ei- nem Rangierbahnhof ausgelegter Hemmschuhe ist bisher nicht bekannt .
Es stellt sich somit die Aufgabe auf Schienen ausgelegte Hemmschuhe zu überwachen.
Diese Aufgabe wird durch einen Hemmschuh gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, bei dem der Hemmschuh ein für einen Hemmschuhpositionsermittlungssensor zu detektierendes Hemmschuhelement umfasst.
Die Aufgabe wird ebenfalls durch eine Hemmschuhpositionser- mittlungssensoranordnung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst, die eine Vielzahl von Hemmschuhpositionser- mittlungssensoren umfasst, die für die Positionsdetektion von einem der Patentansprüche 1 bis 3 ausgelegten Hemmschuhen dienen und wobei die Hemmschuhpositionsermittlungssensoran- ordnung derart ausgelegt ist, dass die einzelnen Hemmschuhpo- sitionsermittlungssensoren parallel zu der Schiene oder dem Schienenpaar zu verlegen sind.
Die Aufgabe wird ebenfalls durch ein Verfahren zur Hemmschuhpositionsermittlung eines Hemmschuhs gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst, wobei der Hemmschuh gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 3 ausgebildet ist, und die Hemmschuhpo¬ sitionsermittlung durch einen an einer Schiene oder einem Schienenpaar verlegten Hemmschuhpositionsermittlungssensor erfolgt .
Die Aufgabe wird ebenfalls durch ein Verfahren zur Hemmschuhpositionsermittlung eines Hemmschuhs gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst, wobei der Hemmschuh gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 3 ausgebildet ist, wobei die Hemmschuh- positionsermittlungssensoranordnung gemäß einem der Patentansprüche 4 oder 5 ausgebildet ist und die Hemmschuhpositions¬ ermittlung durch eine an einer Schiene oder einem Schienenpaar verlegte Hemmschuhpositionsermittlungssensoranordnung erfolgt .
Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Auswertung ge- mäß den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst, wobei die Hemmschuhpositionen mit einer Hemmschuhpositionsermittlungs- sensoranordnung gemäß Patentanspruch 4 oder 5 detektiert wer- den und wobei die so detektieren Hemmschuhpositionen in einer mit dieser Hemmschuhpositionsermittlungsanordnung verbundenen Auswerteeinheit ausgewertet werden .
Diese Lösungen der erfindungsgemäßen Aufgabe gewährleisten die Position eines oder mehrerer Hemmschuhe durch Positions¬ sensoren festzustellen und in einer Auswerte- und / oder Überwachungseinheit zu überwachen.
Darüber hinaus kann, wenn ein Hemmschuh beim Auffahren eines Schienenfahrzeuges auf ihn „mitgenommen" wird, die Positions¬ änderung dieses Hemmschuhs quasi kontinuierlich durch Positi¬ onssensoren erfasst werden. Das trifft selbstverständlich auch auf die kontinuierliche Erfassung einer Vielzahl von Hemmschuhen mittels Positionssensoren zu. Darüber hinaus ist die aktuelle Position eines, einer Viel¬ zahl von oder gar sämtlicher in einem Rangierbahnhof ausgelegter Hemmschuhe mit einer Auswerteeinrichtung überwachbar. Diese Möglichkeit der Überwachung der Position von Hemmschuhen oder aber des Fehlens von Hemmschuhen an erforderlichen Positionen kann zur Ausgabe von Warnmeldungen verwendet werden oder zum Eingriff in den (halb) automatisierten Ablauf beim Rangieren auf dem Rangierbahnhof oder in Gleisablaufanlagen genutzt werden.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhaft ausgestaltete Weiterbildungen aufgelistet.
In einer ersten vorteilhaften Weiterbildung ist das zu detek tierende Hemmschuhelement vom Hemmschuhkörper abgezweigt. Da durch kann die dreidimensionale Form bzw. die Oberfläche des zu detektierenden Hemmschuhelementes beliebig gestaltet wer¬ den, so dass die Positionserfassung durch den Hemmschuhposi- tionsermittlungssensor bzw. die Hemmschuhpositionsermitt- lungssensoranordnung erleichtert wird.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist der Hemmschuh für den Einsatz auf einem Schienenpaar ausgelegt und umfasst zwei getrennte Hemmschuhkörper, die durch ein Hemm- Schuhverbindungselement miteinander verbunden sind. Das zu detektierende Hemmschuhelement ist an dem Hemmschuhverbin¬ dungselement, vorzugsweise mittig, derart angebracht, dass die von dem Hemmschuhpositionsermittlungssensor zu detektierende Oberfläche des Hemmschuhelementes parallel zu den Hemm- schuhkörpern beim Einsatz zwischen einem Schienenpaar parallel zu den Schienen ausgerichtet ist. Dadurch können die die Hemmschuhpositionsermittlungssensoranordnung bildenden Hemm- schuhpositionsermittlungssensoren in dem Gleis zwischen den Schienen auf den Gleisschwellen fest montiert werden, um eine sichere Detektion des zu detektierenden Hemmschuhelementes zu gewährleisten . Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens zur Hemm¬ schuhpositionsermittlung nutzen die beschriebenen Weiterbildungen des Hemmschuhs bzw. der Hemmschuhpositionsermittlungs- sensoranordnung .
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeich- nungen anhand von vier Ausführungsbeispielen erläutert.
Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Hemmschuh für den Einsatz auf einem Schienenpaar mit zwei getrennten Hemmschuhkörpern, die durch ein Hemmschuhverbin- dungselement verbunden sind, wobei ein zu detektierendes Hemmschuhelement an dem Hemmschuhverbindungselement ange¬ bracht ist.
Die Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung den Hemmschuh aus Figur 1 und einen Hemmschuhpositionsermittlungssensor .
Die Figur 3 zeigt in schematischer Darstellung eine Hemmschuhpositionsermittlungssensoranordnung . Die Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung die Funktionsweise der Positionserfassung eines sich bewegenden Hemmschuhs durch eine Hemmschuhpositionsermittlungssensoranordnung .
Die Figur 1 zeigt einen Hemmschuh 1 für den Einsatz auf einem Schienenpaar 10 mit zwei getrennten Hemmschuhkörpern 2, die durch ein Hemmschuhverbindungselement 3 verbunden sind, wobei ein zu detektierendes Hemmschuhelement 4 an dem Hemmschuhver¬ bindungselement 3 angebracht ist. Das starre Hemmschuhverbin¬ dungselement 3 ist eine Stange mit der die beiden Hemmschuh- körper 2 mechanisch verbunden sind. Mit der Stange 3 ist etwa mittig zwischen den beiden Hemmschuhkörpern 2 ein von einem, in dieser Figur nicht gezeigten, Hemmschuhpositionsermitt- lungssensor 5 zu detektierendes Hemmschuhelement 4 ange¬ bracht. Dieses zu detektierende Hemmschuhelement 4 ist von der Stange 3 abgezweigt. Diese Abzweigung kann als Zunge oder Fortsatz des Hemmschuhverbindungselementes 3 ausgestaltet sein. Das zu detektierende Hemmschuhelement 4 besitzt eine längliche Form, wobei die Längsrichtung des zu detektierenden Hemmschuhelementes 4 in etwa parallel zu den beiden Schienen
9 des Schienenpaares 10 ausgerichtet ist. Auf exakte Paralle¬ lität zwischen zu detektierendem Hemmschuhelement 4 und
Schiene 9 / Schienenpaar 10 kommt es nicht an. Wesentlich ist, dass das zu detektierende Hemmschuhelement 4 eine aus¬ reichend große Oberfläche und solche mechanische, elektri¬ sche, magnetische und/oder optische Eigenschaften besitzt, die es dem nicht gezeigten Hemmschuhpositionsermittlungssen- sor 5 ermöglichen das zu detektierende Hemmschuhelement 4 si¬ cher zu erfassen. Für die sichere Positionserfassung des zu detektierenden Hemmschuhelementes 4 kommt es nicht darauf an, dass es mittig an der Stange 3 angebracht ist. Prinzipiell ist hier das Anbringen an einer beliebigen Position an der Stange 3 bis dicht an einer Schiene 9 denkbar. Es kommt letztlich auf die sichere Positionserfassung des zu detektie¬ renden Hemmschuhelementes 4 durch den nicht gezeigten Hemm- schuhpositionsermittlungssensor 5 an. Die beiden Schienen 9 bilden ein Schienenpaar 10, welches auf Gleisschwellen auf- montiert ist. Fährt ein Schienenfahrzeug auf dem Schienenpaar
10 und fährt dann auf die Oberseite des Hemmschuhs 1 auf, führt das dazu, dass sich der Hemmschuh 1 in Fahrtrichtung bewegt. Die Änderung der Position des Hemmschuhs 1 soll dann quasi kontinuierlich erfasst werden, was insbesondere in Fi- gur 4 geschildert wird.
Die Figur 2 zeigt den Hemmschuh 1 aus Figur 1 und einen Hemm- schuhpositionsermittlungssensor 5. Der Hemmschuhpositionser- mittlungssensor 5 ist zwecks sicherer Arretierung auf einer Gleisschwelle aufmontiert und besteht aus einem Sensorelement 6 und einem Sensordetektor 7. Wenn das Schienenfahrzeug den Hemmschuh 1 nach dem Auffahren mitnimmt, bewegt sich das zu detektierende Hemmschuhelement 4 zwischen Sensorelement 6 und Sensordetektor 7 hindurch. Die Funktion von Sensorelement 6 und Sensordetektor 7 zur Positionserfassung des zu detektie- renden Hemmschuhelementes 4 kann beispielsweise auf optischen Eigenschaften des zu detektierenden Hemmschuhelementes 4 und auf optischen Messprinzipien beruhen. Hier kann das Sensorelement 6 durch eine Laserdiode gebildet sein. Der Sensorde¬ tektor 7 ist auf die Erfassung der von der Laserdiode emittierten Strahlung hinsichtlich ihrer Detektion angepasst. Be- findet sich kein zu detektierendes Hemmschuhelement 4 zwi¬ schen Sensorelement 6 und Sensordetektor 7 führt die Erfas¬ sung der Laserstrahlung in dem Sensorelement 7 zur Ausgabe eines ersten Signals, welches von einer nicht dargestellten Auswerteeinheit als „kein Hemmschuh an dieser Position vor- handen" interpretiert und ausgegeben wird. Wird durch die
Mitnahme durch das Schienenfahrzeug der Hemmschuh 1 bzw. das zu detektierende Hemmschuhelement 4 durch den Raum zwischen Sensorelement 6 und Sensordetektor 7 hindurchgeführt, wird die Laserstrahlung und damit deren Erfassung durch den Sen- sordetektor 7 blockiert, was zur Ausgabe eines zweiten Sig¬ nals, welches von der nicht dargestellten Auswerteeinheit als „Hemmschuh an dieser Position vorhanden" interpretiert und ausgegeben wird. Verlässt durch die fortgesetzte Mitnahme durch das Schienenfahrzeug der Hemmschuh 1 bzw. das zu detek- tierende Hemmschuhelement 4 den Raum zwischen Sensorelement 6 und Sensordetektor 7 führt wiederum die erneute Erfassung der Laserstrahlung in dem Sensorelement 7 zur erneuten Ausgabe des ersten Signals, welches dann wiederum von einer nicht dargestellten Auswerteeinheit als „kein Hemmschuh an dieser Position vorhanden" interpretiert und ausgegeben wird. Durch einen solchen Hemmschuhpositionsermittlungssensor 5 kann also festgestellt werden, ob sich ein Hemmschuh an der Position des Hemmschuhpositionsermittlungssensors 5 befindet oder eben nicht befindet.
Für die Funktion der Erfindung, d.h. die sichere Erfassung der Position eines ruhendes oder sich bewegenden Hemmschuhs 1 ist es weder erforderlich, dass der Hemmschuh 1 aus zwei mechanisch miteinander verbundenen Hemmschuhkörpern 2 besteht, noch das zu detektierendes Hemmschuhelement 4 bzw. Hemmschuh positionsermittlungssensor 5 bzw. Hemmschuhpositionsermitt- lungssensoranordnung 8 sich zwischen dem Schienenpaar 10 im Gleis befinden.
Die Ermittlung, ob sich nun ein Hemmschuh 1 bzw. ein zu detektierendes Hemmschuhelement 4 an der Position des Hemm- schuhpositionsermittlungssensors 5 befindet oder nicht befin det, kann auch mit anderen auf optischen Messprinzipien beru henden Sensoren durchgeführt werden. Dem Fachmann sind dazu diverse optische Sensoren beispielsweise andere Lichtschran¬ ken (außer Laserdioden / Laserdiodendetektoren) , Lichtgitter Laserscanner etc. mit den zugehörigen Detektionsvorrichtunge bekannt .
Auch können andere auf der Erfassung elektrischer, mechanischer und magnetischer Prinzipien beruhender Sensorsysteme eingesetzt werden. Beispielhaft sind hier, wenn das zu detek tierende Hemmschuhelement aus Metall besteht, Näherungsiniti atoren etc. oder Identifikationssensoren (Schwingkreise, Sofis) oder Schaltkontakte (Federkontakte usw.) bekannt.
Sensorelement 6 und Sensordetektor 7 können sich auch auf derselben Seite in Bezug zum zu detektierenden Hemmschuhelement 4 befinden. Dann wird beispielsweise bei auf optischen Messprinzipien beruhenden Verfahren die erfasste Reflexion von Laserstrahlung durch das zu detektierende Hemmschuhele¬ ment 4 durch den Sensordetektor 7 erfasst und zur Hemmschuhpositionsauswertung weitergegeben .
Die Figur 3 zeigt eine Hemmschuhpositionsermittlungssensoran Ordnung 8 bestehend aus zwei Hemmschuhpositionsermittlungs- sensoren, nämlich dem Hemmschuhpositionsermittlungssensor 5 und dem Zweiten Hemmschuhpositionsermittlungssensor 11. Der Hemmschuhpositionsermittlungssensor 5 besteht wiederum aus dem Sensorelement 6 und dem Sensordetektor 7, welche bei¬ spielsweise, wie in Figur 2 beschrieben, als Laserdiode und Laserdiodendetektor ausgestaltet sein können. Der Zweite Hemmschuhpositionsermittlungssensor 11 besteht aus dem Zwei- ten Sensorelement 12 und dem Zweiten Sensordetektor 13. Aufbau und Funktionsweise von Hemmschuhpositionsermittlungssen- sor 5 und Zweitem Hemmschuhpositionsermittlungssensor 11 sind identisch und bereits hinsichtlich Figur 2 erklärt. Der Zweite Hemmschuhpositionsermittlungssensor 11 ist in Fahrtrich- tung des Schienenfahrzeuges und damit Bewegungsrichtung des Hemmschuhs 1 (beides hier nicht gezeigt) in Bezug zum Hemm- schuhpositionsermittlungssensor 5 versetzt. Passiert ein Schienenfahrzeug bzw. ein zu detektierendes Hemmschuhelement 4 (nicht gezeigt) zunächst den Hemmschuhpositionsermittlungs- sensor 5 und danach den Zweiten Hemmschuhpositionsermitt- lungssensor 11 wird das in Figur 2 beschriebene zweite Sig¬ nal, welches die Position des Hemmschuhs an der Position des zugehörigen Hemmschuhpositionsermittlungssensors repräsen¬ tiert, zunächst am Hemmschuhpositionsermittlungssensor 5 und erst später am Zweiten Hemmschuhpositionsermittlungssensor 11 an die Auswerteeinheit ausgegeben. An der Auswerteeinheit kann dann eine quasi kontinuierliche Positionserfassung des sich bewegenden Hemmschuhs 1 erfolgen und zu weiteren Überwachungsaufgaben genutzt werden.
Die Figur 4 zeigt die Funktionsweise der Positionserfassung eines sich bewegenden Hemmschuhs 1 durch eine Hemmschuhposi- tionsermittlungssensoranordnung 8 bestehend aus fünf Hemm- schuhpositionsermittlungssensoren (5, 11, 14, 15, 16). Aufbau und Funktionsweise der Hemmschuhpositionsermittlungssensoren ist identisch zu der Beschreibung in Figur 2 und Figur 3. Zu einem Zeitpunkt ti passiert der vom Schienenfahrzeug mitge¬ nommene Hemmschuh 1 bzw. das zu detektierende Hemmschuhele¬ ment 4 den Hemmschuhpositionsermittlungssensor 5. Eine ent- sprechende diese Position repräsentierende Signalausgabe wird durch den Hemmschuhpositionsermittlungssensor 5 an eine Auswerteeinheit durchgeführt. Zu einem späteren Zeitpunkt t2 passiert der vom Schienenfahrzeug mitgenommene Hemmschuh 1 bzw. das zu detektierende Hemmschuhelement 4 den Zweiten Hemmschuhpositionsermittlungssensor 11. Eine entsprechende diese Position repräsentierende Signalausgabe wird durch den Zweiten Hemmschuhpositionsermittlungssensor 11 an eine Auswerteeinheit durchgeführt. Ebenso gibt der Hemmschuhpositi- onsermittlungssensor 5 an die Auswerteeinheit ein Signal aus, welches repräsentiert, dass kein zu detektierendes Hemmschuh¬ element 4 im Zeitpunkt t2 vom dem Hemmschuhpositionsermitt- lungssensor 5 erfasst wird. Zu einem noch späteren Zeitpunkt t3 passiert der vom Schienenfahrzeug mitgenommene Hemmschuh 1 bzw. das zu detektierende Hemmschuhelement 4 den Dritten und Vierten Hemmschuhpositionsermittlungssensor 14, 15. Eine entsprechende diese Position repräsentierende Signalausgabe wird sowohl durch den Dritten als auch Vierten Hemmschuhpositions- ermittlungssensor 14, 15 an eine Auswerteeinheit durchge¬ führt. Ebenso geben der Hemmschuhpositionsermittlungssensor 5 und der Zweite Hemmschuhpositionsermittlungssensor 11 an die Auswerteeinheit jeweils ein Signal aus, welches repräsen¬ tiert, dass kein zu detektierendes Hemmschuhelement 4 im Zeitpunkt t3 vom dem Hemmschuhpositionsermittlungssensor 5 und dem Zweiten Hemmschuhpositionsermittlungssensor 11 erfasst wird.
Mit der Hemmschuhpositionsermittlungsanordnung 8 kann also quasi kontinuierlich die Position eines sich bewegenden zu detektierenden Hemmschuhelementes 4 (Hemmschuhs 1) bestimmt und zu Kontrollzwecken an eine Auswerteeinheit und / oder mit der Auswerteeinheit verbundene Überwachungseinheit ausgegeben werden .
Die Anzahl der zu implementierenden Hemmschuhpositionsermitt- lungssensoren pro Streckenabschnitt ist eine Frage der Dimen¬ sionierung, ebenso wie die Anzahl der mit zu implementierenden Hemmschuhpositionsermittlungssensoren ausgestatten Gleise z.B. eines Rangierbahnhofs. Die Auswerteeinheit und / oder Überwachungseinheit erhält in der Regel die Positionserfassungsmeldungen sämtlicher Hemm- schuhpositionsermittlungssensoren . Aus diesen Positionserfas sungsmeldungen kann in der Auswerteeinheit / Überwachungsein heit eine abgestufte Reaktion hinsichtlich der Veränderungen der Positionen von Hemmschuhen ausgelöst werden. So können beispielsweise Warnmeldungen ausgelöst werden oder es kann ein manueller und / oder automatischer Eingriff in den Ablaufbetrieb von Gleisablaufanlagen ausgelöst werden. Derarti ge Überwachungen / Eingriffe sind beispielsweise beim Rangie ren auf einem Rangierbahnhof von Vorteil.
Der Kern der Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten und zugehörig beschriebenen Ausgestaltungen be- schränkt. So könnte ein einzelner Hemmschuhkörper 2 ebenso den vollständigen Hemmschuh 1 bilden, der dann nur auf einer der Schienen 9 des Schienenpaares 10 verlegt wird. Auch könn te der Hemmschuhkörper 2 selbst das zu detektierende Hemm¬ schuhelement 4 bilden. Vorzugsweise, ist jedoch zur sicheren Positionserfassung, das zu detektierende Hemmschuhelement 4 auch bei einem solchen nur aus einem Hemmschuhkörper 2 beste henden Hemmschuh 1 vom Hemmschuhkörper 2 abgezweigt, damit eine genügend große Oberfläche zur Positionsdetektion zur Verfügung steht und / oder das zu detektierende Hemmschuhele ment 4 mit solchen mechanischen, elektrischen, magnetischen und / oder optischen Eigenschaften versehen werden kann, die eine sichere Positionsdetektion ermöglichen. Das abgezweigte zu detektierende Hemmschuhelement 4 bildet sozusagen eine Zunge oder einen Fortsatz des Hemmschuhkörpers 2.
Der Hemmschuhpositionsermittlungssensor 5 bzw. die Hemmschuh positionsermittlungssensoranordnung 8 können sich auch ausschließlich auf einer Seite in Bezug zum zu detektierenden Hemmschuhelement befinden. Hemmschuhpositionsermittlungssen- sor 5 bzw. die Hemmschuhpositionsermittlungssensoranordnung können dicht an einer Schiene 9 sowohl zwischen dem Schienen paar 10 als auch außerhalb des Schienenpaares 10 auf der Au¬ ßenseite einer Schiene 9 angeordnet sein.
Die vorgeschlagene Erfindung eignet sich nicht nur für die Positionserfassung von Hemmschuhen 1, die von ordnungsgemäß fahrenden Schienenfahrzeugen mitgenommen werden. Bei ruhenden Schienenfahrzeugen kann ein Entrollen durch die vorgeschlagene Erfindung ebenso festgestellt werden, in dem ein Hemmschuh 1 vor ein Rad des Schienenfahrzeuges gelegt wird. Nimmt ein entrollendes Schienenfahrzeug einen solchen Hemmschuh 1 mit und passiert dieser Hemmschuh 1 bzw. sein zu detektierendes Hemmschuhelement 4 einen sich dicht bei der Position des ab¬ gestellten Schienenfahrzeuges befindenden Hemmschuhpositions- ermittlungssensor 5, kann dieses Entrollen unmittelbar fest- gestellt, eine Warnung ausgegeben und Sicherungsmaßnahmen zum Einfangen des entrollten Schienenfahrzeuges unverzüglich ausgelöst werden. In dieser Weise erlaubt die Erfindung eine zu¬ verlässige Kontrolle auf Vorhandensein eines Gleisabschlus¬ ses .
Die Erfindung ist nicht auf das spezielle Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern schließt weitere nicht explizit offenbar¬ te vom Fachmann erkennbare Abwandlungen ein, solange von dem Kern der Erfindung Gebrauch gemacht wird. Das explizit Offen- barte und die erkennbaren Abwandlungen sollen den Schutzumfang der Erfindung bestimmen.
Bezugs zeichenliste
1 - Hemmschuh
2 - Hemmschuhkörper
3 - Hemmschuhverbindungselement
4 - Zu detektierendes Hemmschuhelement
5 - Hemmschuhpositionsermittlungssensor
6 - Sensorelement
7 - Sensordetektor
8 - Hemmschuhpositionsermittlungssensoranordnung
9 - Schiene
10 - Schienenpaar
11 - Zweiter Hemmschuhpositionsermittlungssensor
12 - Zweites Sensorelement
13 - Zweiter Sensordetektor
14 - Dritter Hemmschuhpositionsermittlungssensor
15 - Vierter Hemmschuhpositionsermittlungssensor
16 - Fünfter Hemmschuhpositionsermittlungssensor

Claims

Patentansprüche
1. Hemmschuh (1) umfassend ein für einen Hemmschuhpositions- ermittlungssensor (5) zu detektierendes Hemmschuhelement (4).
2. Hemmschuh (1) gemäß Patentanspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das zu detektierende Hemmschuhelement (4) vom Hemmschuhkörper (2) abgezweigt ist.
3. Hemmschuh (1) gemäß Patentanspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Hemmschuh (1) für den Einsatz auf einem Schienenpaar (10) ausgelegt ist und zwei getrennte Hemmschuhkörper (2) umfasst, die durch ein Hemmschuhverbindungselement (3) miteinander verbunden sind und das zu detektierende Hemmschuhelement (4) an dem Hemmschuhverbindungselement (3) , vorzugsweise mittig, derart angebracht ist, dass die von dem Hemmschuhpositionser- mittlungssensor (5) zu detektierende Oberfläche des Hemm- schuhelementes (4) parallel zu den Hemmschuhkörpern (2) beim Einsatz zwischen einem Schienenpaar (10) parallel zu den Schienen (9) ausgerichtet ist.
4. Hemmschuhpositionsermittlungssensoranordnung (8) umfassend eine Vielzahl von Hemmschuhpositionsermittlungssensoren (5) , die für die Positionsdetektion von Hemmschuhen (1) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche 1 bis 3 derart ausgelegt ist, dass die einzelnen Hemmschuhpositionsermittlungssensoren (5) parallel zu der Schiene (9) oder dem Schienenpaar (10) zu verlegen sind.
5. Hemmschuhpositionsermittlungssensoranordnung (8)
gemäß Patentanspruch 4, welche derart ausgelegt ist, dass das zu detektierende Hemmschuhelement (4), welches gemäß Patent- anspruch 3 ausgebildet ist, zu detektieren ist.
6. Verfahren zur Hemmschuhpositionsermittlung eines Hemmschuhs (1) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche 1 bis 3 durch einen an einer Schiene (9) oder einem Schienenpaar (10) verlegten Hemmschuhpositionsermittlungssensor (5).
7. Verfahren zur Hemmschuhpositionsermittlung eines Hemmschuhs (1) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche 1 bis 3 durch eine an einer Schiene (9) oder einem Schienenpaar (10) verlegte Hemmschuhpositionsermittlungssensoranordnung (8) gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche 4 oder 5.
8. Verfahren zur Hemmschuhpositionsermittlung eines Hemmschuhs (1) gemäß Patentanspruch 6 oder 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der gemäß Patentanspruch 3 ausgebildete Hemmschuh (1) detek- tiert wird.
9. Verfahren zur Auswertung der mit einer Hemmschuhpositions- ermittlungssensoranordnung (8) gemäß Patentanspruch 4 oder 5 detektieren Hemmschuhpositionen in einer mit dieser Hemm- schuhpositionsermittlungsanordnung (8) verbundenen Auswerteeinheit .
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