WO2019063263A1 - Method for determining an actuating force on the basis of sound emission measurements - Google Patents

Method for determining an actuating force on the basis of sound emission measurements Download PDF

Info

Publication number
WO2019063263A1
WO2019063263A1 PCT/EP2018/074095 EP2018074095W WO2019063263A1 WO 2019063263 A1 WO2019063263 A1 WO 2019063263A1 EP 2018074095 W EP2018074095 W EP 2018074095W WO 2019063263 A1 WO2019063263 A1 WO 2019063263A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor
drive
actuating force
measuring
points
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/074095
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Schulze
Original Assignee
Siemens Mobility 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 Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Priority to CN201880062650.5A priority Critical patent/CN111163993B/en
Priority to EP18778815.3A priority patent/EP3661829B1/en
Priority to AU2018340218A priority patent/AU2018340218B2/en
Priority to ES18778815T priority patent/ES2903446T3/en
Priority to PL18778815T priority patent/PL3661829T3/en
Publication of WO2019063263A1 publication Critical patent/WO2019063263A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/20Safety arrangements for preventing or indicating malfunction of the device, e.g. by leakage current, by lightning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/50Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
    • B61L27/53Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for trackside elements or systems, e.g. trackside supervision of trackside control system conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/02Mechanical devices for operating points or scotch-blocks, e.g. local manual control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/04Fluid-pressure devices for operating points or scotch-blocks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/06Electric devices for operating points or scotch-blocks, e.g. using electromotive driving means

Definitions

  • the invention relates to a method for analyzing a point drive of a rail switch. Furthermore, the invention relates to a points drive system with a measuring system for carrying out such a method and with a point machine for adjusting switch points of a rail switch.
  • Manually or electrically operated point machines are used as the most important railway infrastructure elements to change over points.
  • the required actuating force acting on an actuating rod is realized by means of an adjustable actuating force coupling. Over the service life of the point machine, which lasts up to 25 years, the set operating force may change. The actuating force may decrease over the life of the points drive. Because the
  • the actuating force is relevant to the safety of the operation of the points and point machine, the force must be checked or checked by measurements. So far, the force of turnout drives had to be checked regularly. For this purpose, maintenance of a point machine must be organized and carried out. A measurement of the actuating force takes place on site with a measuring device and a force measuring pin. Depending on the measurement result, an adjustment of the actuating force coupling or an exchange of the entire point machine drive takes place.
  • the object of the invention is to propose a method for determining a positioning force of a points drive, in which a direct intervention in an operation of the points drive is avoided.
  • the object is achieved by the subject matters of independent ⁇ patent claims 1 and 10.
  • Advantageous embodiments of the invention are the subject of the respective dependent subclaims.
  • a method for analyzing a point mechanism of a rail switch is cege ⁇ represents.
  • at least one sensor is provided for measuring sound waves.
  • the sensor may be on an outer housing or in the outer casing of the point mechanism angeord ⁇ net.
  • measuring signals of the at least one sensor are recorded during a positioning operation of the point machine.
  • the measuring signals can be amplified. Ba ⁇ sierend on the recorded measurement signals of the at least one sensor, a force of a force coupling of the point mechanism is determined.
  • a piezoelectric sensor can be used, which can measure the sound waves and vibrations generated during operation of the Weichenantriebs.
  • a surface acoustic wave sensor may be used as the at least one sensor.
  • the ⁇ like sensors can be inexpensive and robust against external influences, so that they can be used for use in the field of rail vehicles and rail networks.
  • the vibrations and sound waves generated by the components of the points drive can spread over fasteners and the outer housing and measured there.
  • the vibrations of a points drive motor the mechanical travel elements (eg.
  • the at least one sensor can be calibrated based on measurement signals of a defined number of switching operations.
  • a calibration may preferably depend on a defined n convinced set-actuating force of the actuating force coupling and components used in the points drive.
  • the vibrations generated by the point drive motor are, according to a known engine running curve of Weichenan ⁇ drive motor, dependent on its speed. Based on the determined measurement signals of the at least one sensor, it is possible to determine a load level of the point machine drive motor and thus also the actuating force coupling. In particular, the at least one sen sors ⁇ deviations are detected by a standard setting mode at an early stage by the determined measurement signals.
  • a contactless verification of a current actuating force of the actuating force coupling of the points drive can be performed.
  • a manual over ⁇ test of the actuating force coupling which also represents a direct intervention in the operation of the point machine, can thus be avoided.
  • feedback deviations can be minimized in a determination of the actuating force of the actuating force coupling.
  • the at least one sensor is detachably arranged on an outer side of the outer housing of the points drive.
  • an external fastening ⁇ tion of at least one sensor no changes to the outer housing and thus to existingstonenachwei ⁇ sen the points drive are required.
  • the actuating force can thus be measured without a necessary change in the design of the existing point machine drive.
  • already in service point machines can be checked or retrofitted according to the inventive procedural ⁇ ren.
  • Im ⁇ planning for any electromechanical Weichenan- drive motors with power clutches is possible.
  • the at least one sensor can be arranged detachably on the outer housing via at least one magnet , a belt or clamp that surrounds the outer housing, or a clamping connection.
  • the at least one sensor can be glued to the outer housing temporarily or permanently.
  • stored measuring signals of a plurality of changeover operations of the soft-ware drive for determining a maintenance requirement of the actuating-force coupling are compared with one another.
  • a tendency or a deviation in the positioning operation can be detected.
  • Actuating can be an indication of a technical defect or a future technical defect.
  • causes for possible defects can be identified and eliminated at an early stage, thereby avoiding costs for a failure of the Weichenantriebs or a replacement of several components.
  • a maintenance requirement of the actuating force coupling is determined when the minimum setpoint value of the determined actuating force falls below a minimum value. It can be calculated a ⁇ actuating force of the actuating force clutch based on the determined by the Minim ⁇ least one sensor measurement signals and a corresponding calibration of the at least one sensor.
  • a maintenance requirement can be signaled if the calculated actuating force exceeds or falls below a defined setpoint. For example, a need for maintenance can signa- be linstrument, if the setpoint of the force is fallen below by a factor of 1.2.
  • the stored measurement signals of a plurality of actuating operations Wei ⁇ chenantriebs advertising for determining a deterioration condition of the
  • Actuator clutch used. Based on a plurality of monitored or checked Stell Sae the points drive, a tendency can be measured with respect to the vibration characteristic of the points drive. As a result, an event-related optimized maintenance can be realized independently of the components of the points drive. War ⁇ turing costs can thus be reduced and availability of the Weichenan ⁇ drive can be increased.
  • the stored measurement signals of several Umstellvortician the point mechanism used to create a condition forecast of the actuating force clutch can be based on the measurement signals models of points machine and the wear ⁇ parts, such as the adjusting force, created. In this way, it is possible to produce a predictive state prognosis which makes it possible to make statements about a maintenance effort or a valid state with regard to a customer or a service provider. In particular, this can be realized by a continuous force monitoring.
  • a future maintenance time is determined on the basis of the established state prognosis of the actuating force coupling. Based on time-offset measurement signals, a trend or a change in the force can be detected. From this, a time can be estimated when a maintenance of the switch ⁇ drive can be advantageous or necessary. It may be so-checked or existing service models through fact-based ana ⁇ analysis of the monitored point mechanism adapted.
  • the determined information about the monitored point machine can be combined with other diagnostic data, such as from the program Sidis W compact, and used to optimize existing diagnostic programs. It can thus be a more accurate risk, state and
  • the measurement signals of the at least one sensor on a exter ⁇ NEN server unit is stored and provided.
  • the measuring signals or determined the resulting calculate ⁇ th restoring forces can be centrally collected from different force couplings and evaluated.
  • the at least one sensor may be coupled to an off ⁇ evaluation electronics which the measuring signals obtained directly on the external server may transmit. In this way, a spatially independent evaluation of the measurement signals of the at least one sensor can be made possible.
  • Weichenan- operating system with a measuring system for performing the method according to the invention and having a points drive for locking ⁇ provide at least two switch points of a railway turnout provided.
  • the point machine has a turnout drive motor for direct or indirect driving connected to at least one switch blade actuator rod via an actuating force coupling.
  • the point machine drive on a drive electronics for controlling and regulating the point motor drive, while at least the Weichenan ⁇ drive motor and the actuating force coupling are arranged in an outer housing of the points drive.
  • the invention on the outer housing at least one sensor for measuring Schallwel ⁇ len attachable to and evaluated by a measuring electronics, wherein based on measurement signals of the at least one sensor, a
  • Actuating force of the actuating force coupling during a control operation of the points drive is measurable.
  • the measuring system can in particular have at least one sensor on ⁇ which is mountable to any surface in or on the Wei ⁇ chenantrieb. At least one sensor is connected to a measuring electronics, wherein the measuring electronics can enhance and record the measurement signals of the at least one sensor at least before ⁇ .
  • the measuring electronics can be connected to a transmitting and receiving device so that the recorded measuring signals of the at least one sensor can be transmitted to an external server unit.
  • the measuring electronics store the recorded measurement signals of the at least one sensor on a storage medium, such as a memory card, hard disk or cloud.
  • the measuring system can be designed as a portable system for targeted checking of defined point machines or as a retrofit solution for permanent integration in a point machine.
  • the measuring system can be coupled to the drive electronics to ⁇ of the switch drive motor, so that measurement signals listed specifically only during parking operations are characterized.
  • the at least one sensor on the conspiracyge ⁇ housing can be placed.
  • the at least one sensor can in be executed protected from environmental influences a sensor housing, so that a mounting or arrangement of the at least one sensor on an outer side of the outer housing of the Wei ⁇ chenantriebs is possible.
  • the outer housing for making measurements must not be opened nor in his
  • the point machine drive system can thus be used to position and operate a measuring system without direct intervention in an actuating operation of a soft-ware drive.
  • the measuring signals may preferably be time-varying amplitudes of vibrations and sound waves, which can travel and be registered via fasteners and holders of components in the outer housing of the points drive up to the at least one sensor.
  • the at least one sensor is a surface wave sensor.
  • the at least one sensor may preferably be a sensor based on the piezo effect.
  • the arriving at the at least one sensor vibrations and sound waves, a piezoelectric substrate of the at least one sensor me ⁇ mechanically stimulate, whereby the excitation can be generated corresponding voltage pulses and evaluated.
  • the vibrations and sound waves may be surface acoustic waves can propagate to material surfaces.
  • FIG. 2 shows a schematic flowchart of a method for analyzing a points drive according to a first embodiment.
  • the 1 shows a perspective view of a Wei ⁇ chenantriebssystems 1 according to a first embodiment
  • the switch drive system 1 here consists of a Weichenan drive 2 and, disposed on the switch machine 2 ⁇ measuring system. 4
  • the points drive 2 has an outer housing 6, which is open to illustrate the components.
  • the point machine 2 has a point drive motor 8.
  • the point drive motor 8 is an electric motor and drives a lock slider 10 which is connected to an actuating rod to.
  • the point drive motor 8 drives the control rod 10 indirectly via a gear, not shown, and via a mounted on ei ⁇ ner ball screw actuator force 12 at.
  • actuating force coupling 12 By means of the actuating force coupling 12, a defined actuating force can be applied to the adjusting slides 10.
  • the actuator clutch 12 can prevent damage to the switch drive motor 8 and the transmission when the lock slider 10 is blocked during a changeover operation.
  • the points drive motor 8 is controlled by a drive electronics 14, when a signal for performing an actuating operation of a control center (actuator in Stell ⁇ factory) received.
  • the setting slide (The control rod) 10 is connected according to the exporting approximately ⁇ for example with a switch blade 16, and may deflect the switch blade 16 transversely to the rail direction S of the rail 18 (scroll).
  • the measuring system 4 consists of a sensor 20 and a measuring electronics 22.
  • the sensor 20 is a SAW (Surface Acoustic Wafers) sensor 20 and is positioned by means of a magnet, not shown, on an outer surface of the outer housing 6 of the Wei ⁇ chenantriebs 2.
  • the sensor 20 is coupled to the measuring electronics 22 so that the measuring signals determined by the sensor 20 can be recorded and processed by the measuring electronics 22.
  • FIG 2 is a schematic flow diagram of a method 30 for analyzing a point mechanism 2 is shown in accordance with egg ⁇ nem first embodiment.
  • the senor 20 is arranged on or in the outer housing 6 of the switch drive 2.
  • the at least one sensor 20 is connected to the measuring electronics 22 32.
  • the measurement signals of the at least one sensor 20 are received by the measuring electronics 22 and stored 33 after amplification and filtering.
  • a restoring force of the force coupling is based on the recorded measurement signals 12 determines or calculates 34. This can be realized in particular by 22 to ⁇ before a calibration carried out the at least one transmitter sors 20 and the measuring electronics.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Railway Tracks (AREA)

Abstract

A method for analysing a points mechanism of rail points is disclosed, wherein at least one sensor for measuring sound waves is arranged on an outer housing or in the outer housing of the points mechanism, measurement signals from the at least one sensor are amplified and recorded during actuating operation of the points mechanism, and an actuating force of an actuating force coupling of the points mechanism is determined on the basis of the recorded measurement signals from the at least one sensor. A points mechanism system is also disclosed.

Description

Beschreibung description
Verfahren zum Ermitteln einer Stellkraft basierend auf Method for determining a force based on
Schallemissionsmessungen Acoustic emission measurements
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Analysieren eines Weichenantriebs einer Schienenweiche. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Weichenantriebssystem mit einem Messsystem zum Durchführen eines derartigen Verfahrens und mit einem Weichenantrieb zum Verstellen von Weichenzungen einer Schienenweiche . The invention relates to a method for analyzing a point drive of a rail switch. Furthermore, the invention relates to a points drive system with a measuring system for carrying out such a method and with a point machine for adjusting switch points of a rail switch.
Zum Umstellen von Weichen werden manuell oder elektrisch betätigte Weichenantriebe als wichtigste Bahninfrastruktur- elemente eingesetzt. Die erforderliche auf eine Stellstange wirkende Stellkraft wird mit Hilfe einer einstellbaren Stell- kraftkupplung realisiert. Über die Lebensdauer des Weichenantriebs, welche bis zu 25 Jahre beträgt, kann sich die ab Werk eingestellte Stellkraft verändern. Die Stellkraft kann im Laufe der Lebensdauer des Weichenantriebs abnehmen. Da dieManually or electrically operated point machines are used as the most important railway infrastructure elements to change over points. The required actuating force acting on an actuating rod is realized by means of an adjustable actuating force coupling. Over the service life of the point machine, which lasts up to 25 years, the set operating force may change. The actuating force may decrease over the life of the points drive. Because the
Stellkraft sicherheitsrelevant für den Betrieb der Weiche und des Weichenantriebs ist, muss die Stellkraft kontrolliert bzw. durch Messungen überprüft werden. Bisher musste die Stellkraft von Weichenantrieben regelmäßig geprüft werden. Hierfür muss eine Wartung eines Weichenantriebs organisiert und durchgeführt werden. Eine Messung der Stellkraft erfolgt vor Ort mit einem Messgerät und einem Kraftmessbolzen. In Abhängigkeit von dem Messergebnis erfolgt ein Nachstellen der Stellkraftkupplung oder ein Austausch des gesamten Weichenantriebs. If the actuating force is relevant to the safety of the operation of the points and point machine, the force must be checked or checked by measurements. So far, the force of turnout drives had to be checked regularly. For this purpose, maintenance of a point machine must be organized and carried out. A measurement of the actuating force takes place on site with a measuring device and a force measuring pin. Depending on the measurement result, an adjustment of the actuating force coupling or an exchange of the entire point machine drive takes place.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zum Ermitteln einer Stellkraft eines Weichenantriebs vorzuschlagen, bei dem ein direkter Eingriff in einen Betrieb des Weichenantriebs vermieden wird. Gelöst wird die Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängi¬ gen Patentansprüche 1 und 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen . The object of the invention is to propose a method for determining a positioning force of a points drive, in which a direct intervention in an operation of the points drive is avoided. The object is achieved by the subject matters of independent ¬ patent claims 1 and 10. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the respective dependent subclaims.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Analysieren eines Weichenantriebs einer Schienenweiche bereitge¬ stellt. Erfindungsgemäß wird mindestens ein Sensor zum Messen von Schallwellen vorgesehen. Der Sensor kann an einem Außen- gehäuse oder in dem Außengehäuse des Weichenantriebs angeord¬ net sein. Es werden anschließend Messsignale des mindestens einen Sensors während eines Stellbetriebs des Weichenantriebs aufgezeichnet. Die Messsignale können verstärkt werden. Ba¬ sierend auf den aufgezeichneten Messsignalen des mindestens einen Sensors wird eine Stellkraft einer Stellkraftkupplung des Weichenantriebs ermittelt. According to one aspect of the invention, a method for analyzing a point mechanism of a rail switch is bereitge ¬ represents. According to the invention, at least one sensor is provided for measuring sound waves. The sensor may be on an outer housing or in the outer casing of the point mechanism angeord ¬ net. Subsequently, measuring signals of the at least one sensor are recorded during a positioning operation of the point machine. The measuring signals can be amplified. Ba ¬ sierend on the recorded measurement signals of the at least one sensor, a force of a force coupling of the point mechanism is determined.
Als ein Sensor kann beispielsweise ein piezoelektrischer Sensor verwendet werden, welcher die bei einem Betrieb des Wei- chenantriebs erzeugten Schallwellen und Schwingungen messen kann. Insbesondere kann ein akustischer Oberflächenwellen- Sensor als der mindestens eine Sensor verwendet werden. Der¬ artige Sensoren können preiswert und robust gegenüber äußeren Einflüssen ausgeführt sein, sodass sie für einen Einsatz im Bereich von Schienenfahrzeugen und Schienennetzen verwendet werden können. Die von den Komponenten des Weichenantriebs erzeugten Schwingungen und Schallwellen können sich über Befestigungselemente und das Außengehäuse ausbreiten und dort gemessen werden. As a sensor, for example, a piezoelectric sensor can be used, which can measure the sound waves and vibrations generated during operation of the Weichenantriebs. In particular, a surface acoustic wave sensor may be used as the at least one sensor. The ¬ like sensors can be inexpensive and robust against external influences, so that they can be used for use in the field of rail vehicles and rail networks. The vibrations and sound waves generated by the components of the points drive can spread over fasteners and the outer housing and measured there.
Es können insbesondere die Schwingungen eines Weichenantriebsmotors, der mechanischen Stellwegelemente (z. Bsp. In particular, the vibrations of a points drive motor, the mechanical travel elements (eg.
Stellschieber, Kugelrollspindel) , der Stellkraftkupplung und von Wellen und Lagern gemessen werden. Der mindestens eine Sensor kann basierend auf Messsignalen einer definierten Anzahl an Umstellvorgängen Stcllbctrieben kalibriert werden. Eine Kalibrierung kann vorzugsweise abhängig von einer defi- nierten Soll-Stellkraft der Stellkraftkupplung und von verwendeten Komponenten im Weichenantrieb sein. Adjusting slide, ball screw), the power take-off and be measured by shafts and bearings. The at least one sensor can be calibrated based on measurement signals of a defined number of switching operations. A calibration may preferably depend on a defined nierten set-actuating force of the actuating force coupling and components used in the points drive.
Eine unzureichend gewartete Stellkraftkupplung ist schwergän- giger als eine optimal funktionierende Stellkraft-kupplung . Folglich muss der Weichenantriebsmotor mit einer höheren Drehzahl betrieben werden, um das notwendige Drehmoment für die schwergängige Stellkraftkupplung aufzubringen. Die vom Weichenantriebsmotor erzeugten Schwingungen sind, entsprechend einer bekannten Motorlaufkurve des Weichenan¬ triebsmotors, von seiner Drehzahl abhängig. Basierend auf den ermittelten Messsignalen des mindestens einen Sensors kann ein Belastungsgrad des Weichenantriebsmotors und damit auch der Stellkraftkupplung bestimmt werden. Insbesondere können durch die ermittelten Messsignale des mindestens einen Sen¬ sors Abweichungen von einem üblichen Stellbetrieb frühzeitig detektiert werden. Durch das Verfahren kann eine kontaktlose Überprüfung einer aktuellen Stellkraft der Stellkraftkupplung des Weichenantriebs durchgeführt werden. Eine manuell durchgeführte Über¬ prüfung der Stellkraftkupplung, welche auch einen direkten Eingriff in den Betrieb des Weichenantriebs darstellt, kann somit vermieden werden. Des Weiteren können durch das Verfahren Rückwirkungsabweichungen bei einer Ermittlung der Stellkraft der Stellkraftkupplung minimiert werden. An insufficiently maintained power-transmitting clutch is heavier than an optimally functioning power-operated clutch. Consequently, the point motor drive must be operated at a higher speed in order to apply the necessary torque for the stiff adjusting force coupling. The vibrations generated by the point drive motor are, according to a known engine running curve of Weichenan ¬ drive motor, dependent on its speed. Based on the determined measurement signals of the at least one sensor, it is possible to determine a load level of the point machine drive motor and thus also the actuating force coupling. In particular, the at least one sen sors ¬ deviations are detected by a standard setting mode at an early stage by the determined measurement signals. By the method, a contactless verification of a current actuating force of the actuating force coupling of the points drive can be performed. A manual over ¬ test of the actuating force coupling, which also represents a direct intervention in the operation of the point machine, can thus be avoided. Furthermore, by the method feedback deviations can be minimized in a determination of the actuating force of the actuating force coupling.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird der min- destens eine Sensor an einer Außenseite des Außengehäuses des Weichenantriebs lösbar angeordnet. Durch eine äußere Befesti¬ gung des mindestens einen Sensors sind keine Änderungen an dem Außengehäuse und somit an bestehenden Sicherheitsnachwei¬ sen des Weichenantriebs erforderlich. Die Stellkraft kann so- mit ohne notwendige Designänderung des bestehenden Weichenantriebes gemessen werden. Somit können auch bereits in Betrieb genommene Weichenantriebe gemäß dem erfindungsgemäßen Verfah¬ ren überprüft oder nachgerüstet werden. Durch eine technisch einfache Befestigung des mindestens ei¬ nen Sensors am Außengehäuse des Weichenantriebs ist eine Im¬ plementierung für beliebige elektromechanische Weichenan- triebsmotoren mit Stellkraftkupplungen möglich. Beispielsweise kann der mindestens eine Sensor über mindestens einen Mag¬ net, einen das Außengehäuse umgreifenden Riemen bzw. Schelle oder über eine Klemmverbindung lösbar an dem Außengehäuse angeordnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann der mindes- tens eine Sensor an das Außengehäuse temporär oder dauerhaft geklebt werden. According to one exemplary embodiment of the method, the at least one sensor is detachably arranged on an outer side of the outer housing of the points drive. By an external fastening ¬ tion of at least one sensor no changes to the outer housing and thus to existing Sicherheitsnachwei ¬ sen the points drive are required. The actuating force can thus be measured without a necessary change in the design of the existing point machine drive. Thus, already in service point machines can be checked or retrofitted according to the inventive procedural ¬ ren. By a technically simple attachment of the at least ei ¬ NEN sensor on the outer housing of the point machine drive Im ¬ planning for any electromechanical Weichenan- drive motors with power clutches is possible. For example, the at least one sensor can be arranged detachably on the outer housing via at least one magnet , a belt or clamp that surrounds the outer housing, or a clamping connection. Alternatively or additionally, the at least one sensor can be glued to the outer housing temporarily or permanently.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens werden gespeicherte Messsignale mehrerer Umstellvorgänge des Wei- chenantriebs zum Ermitteln eines Wartungsbedarfs der Stell- kraftkupplung miteinander verglichen. Durch einen Vergleich mehrerer zu unterschiedlichen Zeiten durchgeführten Messungen durch den mindestens einen Sensor kann eine Tendenz oder eine Abweichung in dem Stellbetrieb detektiert werden. Eine Abwei- chung in der Schwingungs- bzw. Schallcharakteristik des In accordance with a further exemplary embodiment of the method, stored measuring signals of a plurality of changeover operations of the soft-ware drive for determining a maintenance requirement of the actuating-force coupling are compared with one another. By comparing a plurality of measurements made at different times by the at least one sensor, a tendency or a deviation in the positioning operation can be detected. A deviation in the vibration or sound characteristic of the
Stellbetriebs kann ein Indiz für einen technischen Defekt oder einen zukünftigen technischen Defekt sein. Es können somit Ursachen für eventuelle Defekte frühzeitig ermittelt und beseitigt werden, wodurch Kosten für einen Ausfall des Wei- chenantriebs oder einen Austausch mehrerer Komponenten vermieden werden.  Actuating can be an indication of a technical defect or a future technical defect. Thus, causes for possible defects can be identified and eliminated at an early stage, thereby avoiding costs for a failure of the Weichenantriebs or a replacement of several components.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird ein Wartungsbedarf der Stellkraftkupplung bei einem Unter- schreiten eines minimalen Sollwerts der ermittelten Stellkraft ermittelt. Es kann basierend auf den durch den mindes¬ tens einen Sensor ermittelten Messsignalen und einer entsprechenden Kalibrierung des mindestens einen Sensors eine Stell¬ kraft der Stellkraftkupplung berechnet werden. In accordance with a further exemplary embodiment of the method, a maintenance requirement of the actuating force coupling is determined when the minimum setpoint value of the determined actuating force falls below a minimum value. It can be calculated a ¬ actuating force of the actuating force clutch based on the determined by the Minim ¬ least one sensor measurement signals and a corresponding calibration of the at least one sensor.
Ein Wartungsbedarf kann signalisiert werden, wenn die berechnete Stellkraft einen definierten Sollwert überschreitet oder unterschreitet. Beispielsweise kann ein Wartungsbedarf signa- lisiert werden, wenn der Sollwert der Stellkraft um einen Faktor von 1,2 unterschritten wird. A maintenance requirement can be signaled if the calculated actuating force exceeds or falls below a defined setpoint. For example, a need for maintenance can signa- be lisiert, if the setpoint of the force is fallen below by a factor of 1.2.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wer- den gespeicherte Messsignale mehrerer Stellbetriebe des Wei¬ chenantriebs zum Ermitteln eines Verschleißzustands der According to a further embodiment of the method the stored measurement signals of a plurality of actuating operations Wei ¬ chenantriebs advertising for determining a deterioration condition of the
Stellkraftkupplung verwendet. Basierend auf mehreren überwachten bzw. überprüften Stellbetrieben des Weichenantriebs kann eine Tendenz bezüglich der Schwingungscharakteristik des Weichenantriebs gemessen werden. Hierdurch kann unabhängig von den Komponenten des Weichenantriebs eine ereignisbezogene optimierte Wartung realisiert werden. Es können somit War¬ tungskosten reduziert und eine Verfügbarkeit des Weichenan¬ triebs erhöht werden. Actuator clutch used. Based on a plurality of monitored or checked Stellbetriebe the points drive, a tendency can be measured with respect to the vibration characteristic of the points drive. As a result, an event-related optimized maintenance can be realized independently of the components of the points drive. War ¬ turing costs can thus be reduced and availability of the Weichenan ¬ drive can be increased.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wer¬ den gespeicherte Messsignale mehrerer Umstellvorgänge des Weichenantriebs zum Erstellen einer Zustandsprognose der Stellkraftkupplung verwendet. Es können basierend auf den Messsignalen Modelle des Weichenantriebs und der Verschlei߬ teile, wie beispielsweise der Stellkraftkupplung, erstellt werden. Hierdurch kann eine prädiktive Zustandsprognose er¬ stellt werden, welche Aussagen über einen Wartungsaufwand oder einen geltenden Zustand gegenüber einem Kunden oder ei- nem Dienstleister ermöglicht. Insbesondere kann hierdurch ein kontinuierliches Stellkraftmonitoring realisiert werden. According to a further embodiment of the method ¬ the stored measurement signals of several Umstellvorgänge the point mechanism used to create a condition forecast of the actuating force clutch. It can be based on the measurement signals models of points machine and the wear ¬ parts, such as the adjusting force, created. In this way, it is possible to produce a predictive state prognosis which makes it possible to make statements about a maintenance effort or a valid state with regard to a customer or a service provider. In particular, this can be realized by a continuous force monitoring.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird basierend auf der erstellten Zustandsprognose der Stellkraft- kupplung ein zukünftiger Wartungszeitpunkt ermittelt. Anhand von zeitlich versetzten Messsignalen kann ein Trend bzw. eine Änderung der Stellkraft detektiert werden. Daraus kann ein Zeitpunkt abgeschätzt werden, wann eine Wartung des Weichen¬ antriebs vorteilhaft oder notwendig sein kann. Es können so- mit bestehende Servicemodelle durch faktenbasierte Datenana¬ lyse des überwachten Weichenantriebs überprüft oder angepasst werden . Insbesondere können die ermittelten Informationen über den überwachten Weichenantrieb mit weiteren Diagnosedaten, wie beispielsweise aus dem Programm Sidis W compact, kombiniert und zum Optimieren bestehender Diagnoseprogramme verwendet werden. Es kann somit eine genauere Risiko, Zustands -undAccording to a further exemplary embodiment of the method, a future maintenance time is determined on the basis of the established state prognosis of the actuating force coupling. Based on time-offset measurement signals, a trend or a change in the force can be detected. From this, a time can be estimated when a maintenance of the switch ¬ drive can be advantageous or necessary. It may be so-checked or existing service models through fact-based Datenana ¬ analysis of the monitored point mechanism adapted. In particular, the determined information about the monitored point machine can be combined with other diagnostic data, such as from the program Sidis W compact, and used to optimize existing diagnostic programs. It can thus be a more accurate risk, state and
Verfügbarkeitsbewertung der untersuchten Weichenantriebe erfolgen . Availability evaluation of the examined turnout drives take place.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens wer¬ den die Messsignale des mindestens einen akustischen Sensors kontinuierlich oder zeitlich diskret aufgezeichnet. Hierdurch kann eine Langzeitüberwachung von Weichenantrieben realisiert werden. Basierend auf den durch die Langzeitüberwachung ermittelten Daten bzw. Informationen können präzise Performancedaten von Stellkraftkupplungen in Abhängigkeit von unterschiedlichen Umgebungseinflüssen und According to a further embodiment of the method ¬ which the measurement signals of the at least one acoustic sensor continuously or time-discretely recorded. As a result, a long-term monitoring of point machines can be realized. Based on the data and / or information determined by the long-term monitoring, precise performance data of force-transmitting clutches as a function of different environmental influences and
betrieblichen Nutzungsintensitäten gewonnen werden. Diese Daten können für eine Weiterentwicklung und für konstruktive Verbesserungen von Weichenantrieben genutzt werden. operational usage intensities are gained. These data can be used for further development and for constructive improvements of turnout drives.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens werden die Messsignale des mindestens einen Sensors auf einer exter¬ nen Servereinheit gespeichert und bereitgestellt. Hierdurch können die ermittelten Messsignale bzw. die daraus berechne¬ ten Stellkräfte von unterschiedlichen Stellkraftkupplungen zentral gesammelt und ausgewertet werden. According to a further embodiment of the method, the measurement signals of the at least one sensor on a exter ¬ NEN server unit is stored and provided. Thus, the measuring signals or determined the resulting calculate ¬ th restoring forces can be centrally collected from different force couplings and evaluated.
Insbesondere kann der mindestens eine Sensor mit einer Aus¬ werteelektronik gekoppelt sein, welche die ermittelten Mess- signale direkt auf die externe Servereinheit übertragen kann. Hierdurch kann eine örtlich unabhängige Auswertung der Messsignale des mindestens einen Sensors ermöglicht werden. In particular, the at least one sensor may be coupled to an off ¬ evaluation electronics which the measuring signals obtained directly on the external server may transmit. In this way, a spatially independent evaluation of the measurement signals of the at least one sensor can be made possible.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Weichenan- triebssystem mit einem Messsystem zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens und mit einem Weichenantrieb zum Ver¬ stellen von mindestens zwei Weichenzungen einer Schienenweiche bereitgestellt. Der Weichenantrieb weist einen Weichenan- triebsmotor zum direkten oder indirekten Antreiben einer mit mindestens einer Weichenzunge verbundenen Stellstange über eine Stellkraftkupplung auf. Des Weiteren weist der Weichenantrieb eine Antriebselektronik zum Ansteuern und Regeln des Weichenantriebmotors auf, dabei sind zumindest der Weichenan¬ triebsmotor und die Stellkraftkupplung in einem Außengehäuse des Weichenantriebs angeordnet. Erfindungsgemäß ist an dem Außengehäuse mindestens ein Sensor zum Messen von Schallwel¬ len anbringbar und von einer Messelektronik auswertbar, wobei anhand von Messsignalen des mindestens einen Sensors eineAccording to a further aspect of the invention is Weichenan- operating system with a measuring system for performing the method according to the invention and having a points drive for locking ¬ provide at least two switch points of a railway turnout provided. The point machine has a turnout drive motor for direct or indirect driving connected to at least one switch blade actuator rod via an actuating force coupling. Furthermore, the point machine drive on a drive electronics for controlling and regulating the point motor drive, while at least the Weichenan ¬ drive motor and the actuating force coupling are arranged in an outer housing of the points drive. According to the invention on the outer housing at least one sensor for measuring Schallwel ¬ len attachable to and evaluated by a measuring electronics, wherein based on measurement signals of the at least one sensor, a
Stellkraft der Stellkraftkupplung während eines Stellbetriebs des Weichenantriebs messbar ist. Actuating force of the actuating force coupling during a control operation of the points drive is measurable.
Das Messsystem kann insbesondere mindestens einen Sensor auf¬ weisen, welcher auf eine beliebige Oberfläche in oder am Wei¬ chenantrieb anbringbar ist. Der mindestens eine Sensor ist mit einer Messelektronik verbunden, wobei die Messelektronik die Messsignale des mindestens einen Sensors zumindest vor¬ verstärken und aufzeichnen kann. The measuring system can in particular have at least one sensor on ¬ which is mountable to any surface in or on the Wei ¬ chenantrieb. At least one sensor is connected to a measuring electronics, wherein the measuring electronics can enhance and record the measurement signals of the at least one sensor at least before ¬.
Die Messelektronik kann mit einer Sende- und Empfangsvorrichtung verbunden sein, sodass die aufgezeichneten Messsignale des mindestens einen Sensors an eine externe Servereinheit übertragen werden können. Alternativ kann die Messelektronik die aufgezeichneten Messsignale des mindestens einen Sensors auf einem Speichermedium, wie beispielsweise eine Speicherkarte, Festplatte oder Cloud, ablegen. The measuring electronics can be connected to a transmitting and receiving device so that the recorded measuring signals of the at least one sensor can be transmitted to an external server unit. Alternatively, the measuring electronics store the recorded measurement signals of the at least one sensor on a storage medium, such as a memory card, hard disk or cloud.
Das Messsystem kann als ein tragbares System zum gezielten Überprüfen definierter Weichenantriebe oder als eine Nach- rüstlösung zum dauerhaften Integrieren in einen Weichenantrieb ausgeführt sein. Dabei kann das Messsystem mit der An¬ triebselektronik des Weichenantriebsmotors gekoppelt sein, sodass Messsignale gezielt nur während Stellbetrieben aufge- zeichnet werden. The measuring system can be designed as a portable system for targeted checking of defined point machines or as a retrofit solution for permanent integration in a point machine. The measuring system can be coupled to the drive electronics to ¬ of the switch drive motor, so that measurement signals listed specifically only during parking operations are characterized.
Vorzugsweise kann der mindestens eine Sensor an dem Außenge¬ häuse angeordnet werden. Der mindestens eine Sensor kann in einem Sensorgehäuse vor Umwelteinflüssen geschützt ausgeführt sein, sodass auch eine Montage oder Anordnung des mindestens einen Sensors an einer Außenseite des Außengehäuses des Wei¬ chenantriebs möglich ist. Hierdurch muss das Außengehäuse zum Durchführen von Messungen weder geöffnet noch in seinem Preferably, the at least one sensor on the Außenge ¬ housing can be placed. The at least one sensor can in be executed protected from environmental influences a sensor housing, so that a mounting or arrangement of the at least one sensor on an outer side of the outer housing of the Wei ¬ chenantriebs is possible. As a result, the outer housing for making measurements must not be opened nor in his
Stellbetrieb unterbrochen werden. Stellbetrieb be interrupted.
Durch das Weichenantriebssystem kann somit ein Messsystem ohne einen direkten Eingriff in einen Stellbetrieb eines Wei- chenantriebs positioniert und betrieben werden. The point machine drive system can thus be used to position and operate a measuring system without direct intervention in an actuating operation of a soft-ware drive.
Die Messsignale können vorzugsweise zeitlich veränderliche Amplituden von Schwingungen und Schallwellen sein, welche über Befestigungen und Halterungen von Komponenten in dem Au- ßengehäuse des Weichenantriebs bis zu dem mindestens einem Sensor wandern und dort registriert werden können. The measuring signals may preferably be time-varying amplitudes of vibrations and sound waves, which can travel and be registered via fasteners and holders of components in the outer housing of the points drive up to the at least one sensor.
Nach einem Ausführungsbeispiel des Weichenantriebssystems ist der mindestens eine Sensor ein Oberflächenwellen-Sensor. Der mindestens eine Sensor kann vorzugsweise ein auf dem Piezo- Effekt basierender Sensor sein. Die an dem mindestens einem Sensor ankommenden Schwingungen und Schallwellen können ein piezoelektrisches Substrat des mindestens einen Sensors me¬ chanisch anregen, wodurch der Anregung entsprechende Span- nungsimpulse erzeugt und ausgewertet werden können. Insbeson¬ dere können die Schwingungen und Schallwellen akustische Oberflächenwellen sein, welche sich an Materialoberflächen ausbreiten können. Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich durch die Erläuterung der folgenden stark vereinfachten schematischen Darstellungen bevorzugter Ausführungsbeispiele. Hierbei zei- gen FIG 1 eine perspektivische Darstellung eines Weichenan¬ triebssystems gemäß einem ersten Ausführungsbei¬ spiel, According to an exemplary embodiment of the points drive system, the at least one sensor is a surface wave sensor. The at least one sensor may preferably be a sensor based on the piezo effect. The arriving at the at least one sensor vibrations and sound waves, a piezoelectric substrate of the at least one sensor me ¬ mechanically stimulate, whereby the excitation can be generated corresponding voltage pulses and evaluated. Insbeson ¬ particular, the vibrations and sound waves may be surface acoustic waves can propagate to material surfaces. The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood by the following simplified simplified schematic illustrations of preferred embodiments. Show this 1 shows a perspective view of a Weichenan ¬ drive system according to a first Ausführungsbei ¬ game,
FIG 2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Analysieren eines Weichenantriebs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. 2 shows a schematic flowchart of a method for analyzing a points drive according to a first embodiment.
In den Figuren weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils dieselben Bezugsziffern auf. In the figures, the same constructive elements each have the same reference numerals.
Die FIG 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Wei¬ chenantriebssystems 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel Das Weichenantriebssystem 1 besteht hier aus einem Weichenan trieb 2 und einem an dem Weichenantrieb 2 angeordneten Mess¬ system 4. The 1 shows a perspective view of a Wei ¬ chenantriebssystems 1 according to a first embodiment, the switch drive system 1 here consists of a Weichenan drive 2 and, disposed on the switch machine 2 ¬ measuring system. 4
Der Weichenantrieb 2 weist ein Außengehäuse 6 auf, welches zum Veranschaulichen der Komponenten geöffnet ist. Der Weichenantrieb 2 weist einen Weichenantriebsmotor 8 auf. Der Weichenantriebsmotor 8 ist ein Elektromotor und treibt einen Stellschieber 10, der mit einer Stellstange verbunden ist, an . Der Weichenantriebsmotor 8 treibt die Stellstange 10 indirekt über ein nicht dargestelltes Getriebe und über eine, auf ei¬ ner Kugelrollspindel montierten Stellkraftkupplung 12 an. The points drive 2 has an outer housing 6, which is open to illustrate the components. The point machine 2 has a point drive motor 8. The point drive motor 8 is an electric motor and drives a lock slider 10 which is connected to an actuating rod to. The point drive motor 8 drives the control rod 10 indirectly via a gear, not shown, and via a mounted on ei ¬ ner ball screw actuator force 12 at.
Durch die Stellkraftkupplung 12 kann eine definierte Stell- kraft auf die Stellschieber 10 aufgebracht werden. Die Stell- kraftkupplung 12 kann insbesondere Schäden an dem Weichenantriebsmotor 8 und dem Getriebe verhindern, wenn die Stellschieber 10 blockiert wird während eines Umstellvorganges. Der Weichenantriebsmotor 8 wird von einer Antriebselektronik 14 gesteuert, wenn ein Signal zum Durchführen eines Stellbetriebs von einer Leitzentrale (Stellteil im Stell¬ werk) eingeht. Der Stellschieber (Die Stellstange) 10 ist gemäß dem Ausfüh¬ rungsbeispiel mit einer Weichenzunge 16 verbunden und kann die Weichenzunge 16 quer zu einer Schienenrichtung S der Schiene 18 auslenken (bewegen) . By means of the actuating force coupling 12, a defined actuating force can be applied to the adjusting slides 10. In particular, the actuator clutch 12 can prevent damage to the switch drive motor 8 and the transmission when the lock slider 10 is blocked during a changeover operation. The points drive motor 8 is controlled by a drive electronics 14, when a signal for performing an actuating operation of a control center (actuator in Stell ¬ factory) received. The setting slide (The control rod) 10 is connected according to the exporting approximately ¬ for example with a switch blade 16, and may deflect the switch blade 16 transversely to the rail direction S of the rail 18 (scroll).
Das Messsystem 4 besteht aus einem Sensor 20 und einer Messelektronik 22. Der Sensor 20 ist ein SAW(Surface Acoustic Wafes ) -Sensor 20 und ist mithilfe eines nicht dargestellten Magneten an einer Außenfläche des Außengehäuses 6 des Wei¬ chenantriebs 2 positioniert. The measuring system 4 consists of a sensor 20 and a measuring electronics 22. The sensor 20 is a SAW (Surface Acoustic Wafers) sensor 20 and is positioned by means of a magnet, not shown, on an outer surface of the outer housing 6 of the Wei ¬ chenantriebs 2.
Der Sensor 20 ist mit der Messelektronik 22 gekoppelt, sodass die vom Sensor 20 ermittelten Messsignale von der Messelekt- ronik 22 aufgezeichnet und verarbeitet werden können. The sensor 20 is coupled to the measuring electronics 22 so that the measuring signals determined by the sensor 20 can be recorded and processed by the measuring electronics 22.
In der FIG 2 ist ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens 30 zum Analysieren eines Weichenantriebs 2 gemäß ei¬ nem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. In FIG 2 is a schematic flow diagram of a method 30 for analyzing a point mechanism 2 is shown in accordance with egg ¬ nem first embodiment.
In einem ersten Schritt 31 wird der Sensor 20 an oder in dem Außengehäuse 6 des Weichenantriebs 2 angeordnet. In a first step 31, the sensor 20 is arranged on or in the outer housing 6 of the switch drive 2.
Anschließend wird der mindestens eine Sensor 20 mit der Mess- elektronik 22 verbunden 32. Subsequently, the at least one sensor 20 is connected to the measuring electronics 22 32.
Die Messsignale des mindestens einen Sensors 20 werden von der Messelektronik 22 empfangen und nach einer Verstärkung und Filterung gespeichert 33. The measurement signals of the at least one sensor 20 are received by the measuring electronics 22 and stored 33 after amplification and filtering.
In einem weiteren Schritt wird basierend auf den aufgezeichneten Messsignalen eine Stellkraft der Stellkraftkupplung 12 ermittelt bzw. berechnet 34. Dies kann insbesondere durch zu¬ vor eine durchgeführte Kalibrierung des mindestens einen Sen- sors 20 und der Messelektronik 22 realisiert werden. In a further step, a restoring force of the force coupling is based on the recorded measurement signals 12 determines or calculates 34. This can be realized in particular by 22 to ¬ before a calibration carried out the at least one transmitter sors 20 and the measuring electronics.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen . Although the invention has been illustrated and described in detail by the preferred embodiments, so the invention is not limited by the disclosed examples and other variations can be deduced therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
Bezugs zeichen Reference sign
1 Weichenantriebssystem 1 point control system
2 Weichenantrieb 2 points drive
4 Messsystem  4 measuring system
6 Außengehäuse  6 outer casing
8 Weichenantriebsmotor  8 point drive motor
10 Stellschieber (Stellstange)  10 control slide (control rod)
12 Stellkraftkupplung 12 power transmission clutch
14 Antriebselektronik  14 drive electronics
16 Weichenzunge  16 switch tongue
18 Schiene  18 rail
20 Sensor  20 sensor
22 Messelektronik 22 measuring electronics
30 Verfahren 30 procedures
31 Anordnen des mindestens einen Sensors  31 arranging the at least one sensor
32 Verbinden des mindestens einen Sensors mit einer Mess- elektronik  32 Connecting the at least one sensor to a measuring electronics
33 Empfangen und Speichern von Messsignalen  33 Receiving and Saving Measured Signals
34 Ermitteln einer Stellkraft  34 Determining a force
S Schienenrichtung S rail direction

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren (30) zum Analysieren eines Weichenantriebs (2) einer Schienenweiche, wobei A method (30) for analyzing a point machine (2) of a rail switch, wherein
- mindestens ein Sensor (20) zum Messen von Schallwellen vorgesehen ist,  at least one sensor (20) is provided for measuring sound waves,
- Messsignale des mindestens einen Sensors (20) während eines Umstellvorganges des Weichenantriebs (2) aufge- zeichnet werden (33) ,  Measuring signals of the at least one sensor (20) are recorded (33) during a changeover process of the point machine drive (2),
- basierend auf den aufgezeichneten Messsignalen des  based on the recorded measurement signals of the
mindestens einen Sensors (20) eine Stellkraft einer Stellkraftkupplung (12) des Weichenantriebs  at least one sensor (20) a force of an actuating force coupling (12) of the points drive
(2) ermittelt wird (34) .  (2) is determined (34).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Sensor (20) an einer Außenseite des Außengehäuses (6) des Wei¬ chenantriebs (2) lösbar angeordnet wird (31) . 2. The method of claim 1, wherein the at least one sensor (20) on an outer side of the outer housing (6) of the Wei ¬ chenantriebs (2) is detachably arranged (31).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei gespeicherte Messsignale mehrerer Stellbetriebe des Weichenantriebs (2) zum Ermitteln eines Wartungsbedarfs der Stellkraftkupplung (12) miteinander verglichen werden. 3. The method of claim 1 or 2, wherein stored measuring signals of several adjusting operations of the points drive (2) for determining a maintenance requirement of the actuating force coupling (12) are compared.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei ein Wartungsbedarf der4. The method of claim 3, wherein a maintenance requirement of
Stellkraftkupplung (12) bei einem Unterschreiten eines minimalen Sollwerts der ermittelten Stellkraft ermittelt wird. Force control clutch (12) is determined when falling below a minimum setpoint value of the determined actuating force.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei gespei- cherte Messsignale mehrerer Stellbetriebe des Weichenantriebs5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein stored measuring signals of several actuating operations of the points drive
(2) zum Ermitteln eines Verschleißzustands der Stellkraft¬ kupplung (12) verwendet werden. (2) can be used to determine a state of wear of the actuating force ¬ clutch (12).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei gespei- cherte Messsignale mehrerer Stellbetriebe des Weichenantriebs6. Method according to one of claims 1 to 5, wherein stored measuring signals of a plurality of actuating operations of the point machine
(2) zum Erstellen einer Zustandsprognose der Stellkraftkupp¬ lung (12) verwendet werden. (2) can be used to create a state prognosis of the Stellkraftkupp ¬ ment (12).
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei basierend auf der erstellten Zustandsprognose der Stellkraftkupplung (12) ein zukünftiger Wartungszeitpunkt ermittelt wird. 7. The method of claim 6, wherein based on the prepared state prognosis of the actuating force coupling (12), a future maintenance time is determined.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die8. The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the
Messsignale des mindestens einen Sensors (20) kontinuierlich oder zeitlich diskret aufgezeichnet werden. Measuring signals of the at least one sensor (20) are recorded continuously or temporally discrete.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Messsignale des mindestens einen Sensors (20) auf einer ex¬ ternen Servereinheit gespeichert und bereitgestellt werden. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the measurement signals of the at least one sensor (20) are stored and provided on an ex ¬ ternal server unit.
10. Weichenantriebssystem (1) mit einem Messsystem (4) zum Durchführen des Verfahrens (30) nach einem der vorherigen An- sprüche und mit einem Weichenantrieb (2) zum Verstellen von mindestens zwei Weichenzungen (16) einer Schienenweiche, auf¬ weisend einen Weichenantriebsmotor (8) zum direkten oder indirekten Antreiben einer mit mindestens einer Weichenzunge (16) verbundenen Stellstange (10) über eine Stellkraft- kupplung (12) und aufweisend eine Antriebselektronik (14) zum Ansteuern und Regeln des Weichenantriebmotors (8), wobei zu¬ mindest der Weichenantriebsmotor (8) und die Stellkraftkupp¬ lung (12) in einem Außengehäuse (6) des Weichenantriebs (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Außenge- häuse (6) mindestens ein Sensor (20) zum Messen von Schall¬ wellen anbringbar und von einer Messelektronik (22) auswertbar ist, wobei anhand von Messsignalen des mindestens einen Sensors (20) eine Stellkraft der Stellkraftkupplung (12) während eines Stellbetriebs des Weichenantriebs (2) messbar ist. 10. switch system (1) with a measuring system (4) for carrying out the method (30) according to one of the preceding claims and with a points drive (2) for adjusting at least two switch blades (16) of a rail switch, pointing to ¬ a point drive motor (8) adjusting rod connected for directly or indirectly driving a with at least one point (16) (10) via a Stellkraft- clutch (12) and comprising drive electronics (14) for driving and controlling of the switch drive motor (8), to ¬ least the point drive motor (8) and the Stellkraftkupp ¬ ment (12) in an outer housing (6) of the points drive (2) are arranged, characterized in that on the outer housing (6) at least one sensor (20) for measuring sound ¬ can be attached and evaluated by a measuring electronics (22), wherein based on measuring signals of the at least one sensor (20) a force of the actuating force coupling (12) during a Stellbetrie bs of the points drive (2) is measurable.
11. Weichenantriebssystem nach Anspruch 10, wobei der mindestens eine Sensor (20) ein Oberflächenwellen-Sensor ist. 11. point machine drive system according to claim 10, wherein the at least one sensor (20) is a surface acoustic wave sensor.
PCT/EP2018/074095 2017-09-29 2018-09-07 Method for determining an actuating force on the basis of sound emission measurements WO2019063263A1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880062650.5A CN111163993B (en) 2017-09-29 2018-09-07 Method for determining an adjustment force based on sound emission measurements
EP18778815.3A EP3661829B1 (en) 2017-09-29 2018-09-07 Method for determining an actuating force of a railway switch assembly on the basis of sound emission measurements and railway switch system
AU2018340218A AU2018340218B2 (en) 2017-09-29 2018-09-07 Method for determining an actuating force on the basis of sound emission measurements
ES18778815T ES2903446T3 (en) 2017-09-29 2018-09-07 Procedure for determining an adjustment force of a needle drive based on measurements of sound emission and needle drive system
PL18778815T PL3661829T3 (en) 2017-09-29 2018-09-07 Method for determining an actuating force of a railway switch assembly on the basis of sound emission measurements and railway switch system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017217414.5A DE102017217414A1 (en) 2017-09-29 2017-09-29 Method for determining a force based on acoustic emission measurements
DE102017217414.5 2017-09-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019063263A1 true WO2019063263A1 (en) 2019-04-04

Family

ID=63685926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/074095 WO2019063263A1 (en) 2017-09-29 2018-09-07 Method for determining an actuating force on the basis of sound emission measurements

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP3661829B1 (en)
CN (1) CN111163993B (en)
AU (1) AU2018340218B2 (en)
DE (1) DE102017217414A1 (en)
ES (1) ES2903446T3 (en)
PL (1) PL3661829T3 (en)
WO (1) WO2019063263A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023109995A1 (en) * 2021-12-14 2023-06-22 Bornemann Gewindetechnik GmbH & Co. KG Track system comprising a spindle assembly having an integrated sensor
EP4342764A1 (en) 2022-09-20 2024-03-27 voestalpine Signaling Austria GmbH Method for monitoring a rail switch and switch drive

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202000002818A1 (en) * 2020-02-12 2021-08-12 Silsud S R L APPARATUS AND METHOD FOR HANDLING THE NEEDLES OF A RAILWAY SWITCH
EP3885234A1 (en) * 2020-03-27 2021-09-29 Siemens Mobility GmbH Cover for mounting on a point machine and method for providing a monitoring of a point machine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202015100566U1 (en) * 2015-02-05 2016-05-09 Hanning & Kahl Gmbh & Co. Kg Device for measuring the contact force on a switch

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19830685A1 (en) * 1998-07-04 2000-01-05 Dieter H Gaertner Monitoring unit for operating noise of railway vehicles or for monitoring railway vehicle routes
DE19944896A1 (en) * 1999-09-09 2001-03-15 Siemens Ag Train location system for rail network
DE29917827U1 (en) * 1999-10-09 2001-03-01 Hanning & Kahl Gmbh & Co Point setting device
CN100572162C (en) * 2005-08-31 2009-12-23 武汉理工大学 On-line automatic investigating method of the running state of hydraulic point machine track switch and device
DE102008055651A1 (en) * 2008-10-29 2010-05-06 Siemens Aktiengesellschaft Point Diagnostic System

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202015100566U1 (en) * 2015-02-05 2016-05-09 Hanning & Kahl Gmbh & Co. Kg Device for measuring the contact force on a switch

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JENS NEUWOHNER: "Systemabh?ngige Weicheninspektion mit Kraftmessungen im Wandel der Zeit - Growing need for system-dependent point inspection including force measurement", SIGNAL + DRAHT, vol. 109, no. 6, 12 June 2017 (2017-06-12), pages 26 - 30, XP055381421, ISSN: 0037-4997 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023109995A1 (en) * 2021-12-14 2023-06-22 Bornemann Gewindetechnik GmbH & Co. KG Track system comprising a spindle assembly having an integrated sensor
EP4342764A1 (en) 2022-09-20 2024-03-27 voestalpine Signaling Austria GmbH Method for monitoring a rail switch and switch drive
WO2024062380A1 (en) 2022-09-20 2024-03-28 Voestalpine Signaling Austria Gmbh Method for monitoring railway points and points machine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017217414A1 (en) 2019-04-04
EP3661829A1 (en) 2020-06-10
EP3661829B1 (en) 2021-10-27
AU2018340218B2 (en) 2020-12-17
ES2903446T3 (en) 2022-04-01
CN111163993A (en) 2020-05-15
PL3661829T3 (en) 2022-02-14
AU2018340218A1 (en) 2020-03-19
CN111163993B (en) 2022-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3661829A1 (en) Method for determining an actuating force on the basis of sound emission measurements
US7770440B2 (en) Method to test a dynamic torque-generating device and a device to determine the dynamic behavior of a driving shaft
EP3616308B1 (en) Electric motor and method for evaluating the vibration state of an electric motor
DE102017129202A1 (en) FAULT-TERM DIAGNOSIS OF AN ACTIVE AIR DAMAGE ASSEMBLY
DE202008014792U1 (en) Device for evaluating cutting processes
DE102012220222A1 (en) Device and method for condition monitoring of a roller bearing
WO2011032948A1 (en) Method and device for monitoring the driving behavior of a railway vehicle
DE102015122253A1 (en) METHOD FOR MONITORING THE CONDITION OF AN ELECTRONIC POWER STEERING DEVICE OR AT LEAST ONE COMPONENT OF THE ELECTRONIC POWER STEERING DEVICE OF A MOTOR VEHICLE
DE102008062289A1 (en) Method for the path and pressure sensoric wear condition determination of a valve mechanism and such a use valve arrangement
DE10360582A1 (en) Electromechanical steering assembly for motor vehicle, evaluates steering torques, assistance torques from servomotor, and motor current to determine damage index
DE112007002935T5 (en) Fastener suit system using ultrasound technology
DE19850977A1 (en) Method to test automated coupling device, especially in drive train of motor vehicle
WO2004022406A1 (en) Method and device for monitoring the state of vehicle chassis
WO2013072145A2 (en) Diagnostic module
EP1752642B1 (en) Method and apparatus for checking and diagnosing a piezo electrical actuator
EP1931890B1 (en) Life usage tracking system
DE102006017219B3 (en) Doppler radar device for e.g. tweeter or acoustic signal generator, has piezoelectric components operable both as conductive actuator for producing resonance oscillation and as non-conductive sensor for measuring impact sound oscillation
DE102004021645A1 (en) Machine component test unit has contactless actuators with contactless sensors including actuator air gap magnetic flux sensors
DE102008030227A1 (en) Bearing prestress monitoring device for cylinder of printing machine, has evaluation unit providing bearing stress signal by processing position signal and current signal, where stress signal represents current delivered to motor
WO2017178180A1 (en) Brake test stand module
WO2023020698A1 (en) Method and device for monitoring an electric machine
DE102012022801A1 (en) Method for monitoring a steering system for a motor car, involves determining state of thrust element based on detected operating amount of steering system
DE102021133891B4 (en) Method for operating rotating machinery using a variable speed drive and variable speed drive for performing the method
DE102017131252A1 (en) Disc brake with a Lüftspielüberwachungsvorrichtung, Lüftspielüberwachungsvorrichtung for a brake, and method of operating such Lüftspielüberwachungsvorrichtung
EP2809862A1 (en) Determining a position by measuring forces

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18778815

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018778815

Country of ref document: EP

Effective date: 20200303

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018340218

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20180907

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE