DE102013225710A1 - Monitoring unit for a gear unit of a rail vehicle - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überwachungseinheit (5) für eine Getriebeeinheit (1) eines Schienenfahrzeugs mit zumindest einem Sensor (6; 7; 8; 9; 10) zum Erfassen eines Parameters der Getriebeeinheit (1) und mit einer Rechnereinheit (11) zur Zustandsermittlung der Getriebeeinheit (1), wobei die Rechnereinheit (11) eine interne Schnittstelle (12) aufweist, über die diese mit dem Sensor (6; 7; 8; 9; 10) verbunden ist. Erfindungsgemäß weist die Rechnereinheit (11) eine externe Schnittstelle (17) auf, über die diese mit einer Zentralsteuerung (18) des Schienenfahrzeugs und/oder mit zumindest einer anderen Überwachungseinheit (21) einer zusätzlichen Getriebeeinheit (20) des Schienenfahrzeugs verbindbar ist. Des Weiteren ist die Rechnereinheit (11) derart ausgebildet, dass mittels ihr zumindest näherungsweise die verbleibende Lebensdauer zumindest eines Bauteils der Getriebeeinheit (1) und/oder der gesamten Getriebeeinheit (1) anhand der über die interne (12) und/oder externe Schnittstelle (17) übermittelten Daten bestimmbar ist.The present invention relates to a monitoring unit (5) for a transmission unit (1) of a rail vehicle having at least one sensor (6; 7; 8; 9; 10) for detecting a parameter of the transmission unit (1) and having a computer unit (11) for detecting the state the transmission unit (1), wherein the computer unit (11) has an internal interface (12) via which it is connected to the sensor (6; 7; 8; 9; 10). According to the invention, the computer unit (11) has an external interface (17) via which it can be connected to a central controller (18) of the rail vehicle and / or to at least one other monitoring unit (21) of an additional transmission unit (20) of the rail vehicle. Furthermore, the computer unit (11) is designed such that by means of it at least approximately the remaining life of at least one component of the transmission unit (1) and / or the entire transmission unit (1) on the basis of the internal (12) and / or external interface ( 17) transmitted data is determinable.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überwachungseinheit für eine Getriebeeinheit eines Schienenfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art sowie ein Überwachungssystem für eine mehrere Getriebeeinheiten umfassendes Getriebesystem eines Schienenfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 10 näher definierten Art. The present invention relates to a monitoring unit for a transmission unit of a rail vehicle according to the closer defined in the preamble of claim 1 and a monitoring system for a plurality of transmission units comprehensive transmission system of a rail vehicle according to the closer defined in the preamble of claim 10. Art.

Aus der EP 2 407 368 A1 ist ein Achsgetriebe eines Schienenfahrzeugs bekannt, das den Zahnrädern des Achsgetriebes zugeordnete Lager aufweist, wobei an jedem dieser Lager zumindest eine Sensoreinheit zur Zustandsüberwachung des Lagers angeordnet ist. Insgesamt ist eine erste Anzahl von Sensoreinheiten vorgesehen, während das Schienenfahrzeug einen Kabelbaum mit einer zweiten Anzahl von Anschlüssen für Sensoreinheiten je Achsgetriebe aufweist, wobei die zweite Anzahl kleiner als die erste Anzahl ist. Darüber hinaus sind mehrere Reihenschaltungen vorgesehen, die mehrere Sensoreinheiten umfassen und jeweils an einen Anschluss des Kabelbaums anschließbar sind. From the EP 2 407 368 A1 An axle drive of a rail vehicle is known which has the gears of the axle gear associated bearing, wherein at each of these bearings at least one sensor unit for condition monitoring of the bearing is arranged. Overall, a first number of sensor units is provided, while the rail vehicle has a cable harness with a second number of connections for sensor units per axle transmission, wherein the second number is smaller than the first number. In addition, a plurality of series circuits are provided which comprise a plurality of sensor units and in each case can be connected to a connection of the cable harness.

Des Weiteren ist aus der KR 20110046779 A eine Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines für einen Triebwagen eines Zuges vorgesehenen Getriebes bekannt, die eine Sensoreinheit, eine Steuerungseinheit und eine Anzeigeeinheit aufweist. Die Sensoreinheit erfasst den internen Zustand des Getriebes. Hierfür bestimmt die Steuereinheit für die Temperatur, den Druck und die Vibrationen des Getriebes Referenzwerte und erfasst einen ungewöhnlichen Zustand des Getriebes, sobald ein Messwert der Messeinheit den jeweiligen Referenzwert überschreitet. Die Anzeigeeinheit zeigt diesen von der Steuereinheit erfassten ungewöhnlichen Zustand an. Furthermore, from the KR 20110046779 A a device for detecting the state of a proposed for a railcar of a train transmission known, comprising a sensor unit, a control unit and a display unit. The sensor unit detects the internal state of the gearbox. For this purpose, the control unit for the temperature, the pressure and the vibrations of the transmission reference values and detects an unusual state of the transmission when a reading of the measuring unit exceeds the respective reference value. The display unit displays this unusual condition detected by the control unit.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 10 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen. The problem underlying the invention is solved by the features of claims 1 and 10. Further advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims and the drawings.

Es wird eine Überwachungseinheit für eine Getriebeeinheit eines Schienenfahrzeugs vorgeschlagen, die zumindest einen Sensor zum Erfassen eines Parameters der Getriebeeinheit und eine Rechnereinheit zur Zustandsermittlung der Getriebeeinheit umfasst. Die Rechnereinheit weist eine interne Schnittstelle auf. Über diese interne Schnittstelle ist die Rechnereinheit mit dem zumindest einen Sensor verbunden. Zusätzlich weist die Rechnereinheit eine externe Schnittstelle auf. Mittels dieser externen Schnittstelle ist die Rechnereinheit mit einer Zentralsteuerung des Schienenfahrzeugs und/oder mit zumindest einer anderen Überwachungseinheit einer weiteren Getriebeeinheit des Schienenfahrzeugs verbindbar. Das Schienenfahrzeug kann mehrere Getriebeeinheiten aufweisen. Des Weiteren ist die Rechnereinheit derart ausgebildet, dass mittels ihr zumindest näherungsweise die verbleibende Lebensdauer zumindest eines Bauteils der Getriebeeinheit und/oder der gesamten Getriebeeinheit anhand der über die interne und/oder externe Schnittstelle übermittelten Daten bestimmbar ist. Durch diese Ermittlung des aktuellen Zustands zumindest eines Bauteils der Getriebeeinheit und/oder der gesamten Getriebeeinheit und der darüber berechneten verbleibenden Lebensdauer dieses Bauteils und/oder der gesamten Getriebeeinheit können vorteilhafterweise frühzeitig Reparaturen sowie Wartungsintervalle zustandsabhängig, d.h. in Abhängigkeit des berechneten und/oder jeweils individuell variierenden Grades des Verschleißes, geplant und durchgeführt werden. Hierdurch können die Lebenszykluskosten der Getriebeeinheit reduziert werden. Des Weiteren kann durch die Vorhersehbarkeit der verbleibenden Lebensdauer einzelner Bauteile bzw. Komponenten der Getriebeeinheit ein Komplettausfall der Getriebeeinheit vermieden werden, indem ein frühzeitiges Reparatur- oder Wartungsintervall eingeleitet wird. A monitoring unit for a gear unit of a rail vehicle is proposed which comprises at least one sensor for detecting a parameter of the gear unit and a computer unit for determining the state of the gear unit. The computer unit has an internal interface. About this internal interface, the computer unit is connected to the at least one sensor. In addition, the computer unit has an external interface. By means of this external interface, the computer unit can be connected to a central control of the rail vehicle and / or to at least one other monitoring unit of another transmission unit of the rail vehicle. The rail vehicle may have a plurality of transmission units. Furthermore, the computer unit is designed in such a way that by means of it at least approximately the remaining service life of at least one component of the gear unit and / or the entire gear unit can be determined on the basis of the data transmitted via the internal and / or external interface. By this determination of the current state of at least one component of the gear unit and / or the entire gear unit and the calculated remaining life of this component and / or the entire transmission unit can advantageously early repairs and maintenance intervals state-dependent, i. depending on the calculated and / or each individually varying degree of wear, planned and carried out. As a result, the life cycle costs of the transmission unit can be reduced. Furthermore, the predictability of the remaining life of individual components or components of the transmission unit, a complete failure of the transmission unit can be avoided by an early repair or maintenance interval is initiated.

Vorteilhaft ist es, wenn die externe Schnittstelle als bidirektionale Schnittstelle ausgebildet ist. Definitionsgemäß ermöglicht eine bidirektionale Schnittstelle einen Datenaustausch in zwei zueinander entgegengesetzte Datenflussrichtungen. Infolgedessen kann die Rechnereinheit mittels der bidirektionalen Schnittstelle sowohl Daten von der übergeordneten Zentralsteuerung des Schienenfahrzeugs und/oder von der, insbesondere ihr hierarchisch gleichgestellten, zumindest einen anderen Überwachungseinheiten empfangen und zugleich rechnereinheitsinterne Daten an die Zentralsteuerung des Schienenfahrzeugs und/oder an die zumindest eine hierarchisch gleichgestellte Überwachungseinheit versenden. Hierdurch kann, insbesondere durch die zusätzlichen externen Informationen der anderen Überwachungseinheiten, die verbleibende Lebensdauer eines Bauteils der Getriebeeinheit und/oder der gesamten Getriebeeinheit exakter vorherbestimmt werden. Des Weiteren kann durch eine in die entsprechend andere Richtung erfolgende Datenübertragung, nämlich von der Rechnereinheit zur Zentralsteuerung und/oder zur benachbarten Überwachungseinheit, beispielsweise von der Zentralsteuerung die Restlebensdauer des gesamten Getriebesystems des Schienenfahrzeugs bestimmt werden und/oder die Restlebensdauerberechnung der benachbarten Überwachungseinheit verbessert werden. It is advantageous if the external interface is designed as a bidirectional interface. By definition, a bidirectional interface allows a data exchange in two mutually opposite data flow directions. As a result, the computer unit can receive both data from the higher-level central control of the rail vehicle and / or from the, in particular their hierarchically equivalent, at least one other monitoring units and at the same time computer unit internal data to the central control of the rail vehicle and / or to the at least one hierarchically equivalent Send monitoring unit. As a result, in particular due to the additional external information of the other monitoring units, the remaining service life of a component of the gear unit and / or the entire gear unit can be more accurately predetermined. Furthermore, the remaining service life of the entire transmission system of the rail vehicle can be determined by a data transmission which takes place in the corresponding other direction, namely by the computer unit for central control and / or to the adjacent monitoring unit, for example by the central controller, and / or the remaining service life calculation of the neighboring monitoring unit can be improved.

Zur möglichst exakten Bestimmung der Restlebensdauer einzelner Bauteile der Getriebeeinheit und/oder der gesamten Getriebeeinheit ist es vorteilhaft, wenn die Rechnereinheit zumindest ein, insbesondere mathematisches, Alterungsmodell umfasst. Vorzugsweise ist das Alterungsmodell ein Algorithmus. Des Weiteren ist das Alterungsmodell vorzugsweise in einer Speichereinheit bzw. in einem Speicher der Rechnereinheit abgespeichert. Das Alterungsmodell ist derart ausgebildet, dass mittels ihm die verbleibende Lebensdauer zumindest eines Bauteils der Getriebeeinheit und/oder der gesamten Getriebeeinheit zumindest näherungsweise berechenbar ist. Durch diesen vorhersehbaren Ausfallzeitpunkt einzelner Bauteile bzw. der gesamten Getriebeeinheit können vorteilhafterweise frühzeitig Reparaturen eingeplant werden oder aber auch Wartungsintervalle exakt bestimmt werden. Hierdurch können wiederum die Kosten zur Reparatur sowie Instandhaltung der Getriebeeinheit reduziert werden. Des Weiteren wird durch die frühzeitige Einleitung entsprechender Reparatur- und Wartungsintervalle ein Komplettausfall der Getriebeeinheit vermieden. For the most accurate determination of the remaining service life of individual components of the transmission unit and / or the entire transmission unit, it is advantageous if the computer unit comprises at least one, in particular mathematical, aging model. Preferably, the aging model is an algorithm. Furthermore, the aging model is preferably stored in a memory unit or in a memory of the computer unit. The aging model is designed such that by means of it the remaining service life of at least one component of the gear unit and / or the entire gear unit is at least approximately calculable. By this predictable failure time of individual components or the entire transmission unit can advantageously be planned early repairs or maintenance intervals are determined exactly. As a result, in turn, the cost of repair and maintenance of the transmission unit can be reduced. Furthermore, a complete failure of the gear unit is avoided by the early initiation of appropriate repair and maintenance intervals.

Die verbleibende Lebensdauer zumindest eines Bauteils der Getriebeeinheit und/oder der gesamten Getriebeeinheit kann sehr exakt bestimmt werden, wenn das mathematische Alterungsmodell zur Berechnung der verbleibenden Lebensdauer die, insbesondere vom Sensor, über die interne Schnittstelle übermittelten Daten, die, insbesondere von der zumindest einen anderen Überwachungseinheit, über die externe Schnittstelle übermittelten Daten heranzieht. Zusätzlich oder alternativ kann die Genauigkeit durch die Verwendung von in einem Speicher der Rechnereinheit hinterlegten Referenzwerten verbessert werden. Demnach kann insbesondere mittels der über die interne Schnittstelle übermittelten Daten der Ist-Zustand des zumindest einen Bauteils der Getriebeeinheit und/oder der gesamten Getriebeeinheit erfasst werden. Um ausgehend von diesem ermittelten Ist-Zustand die noch verbleibende Lebensdauer zumindest näherungsweise ermitteln bzw. berechnen zu können, greift das mathematische Alterungsmodell insbesondere auf die, vorzugsweise in dem Speicher der Rechnereinheit hinterlegten, Referenzwerte und/oder die über die externe Schnittstelle von zumindest einem der anderen Überwachungseinheiten übermittelten Referenzdaten zurück. Hierdurch kann eine sehr genaue Vorhersage der noch verbleibenden Lebensdauer des entsprechend analysierten Bauteils der Getriebeeinheit und/oder der gesamten Getriebeeinheit erfolgen. The remaining service life of at least one component of the transmission unit and / or the entire transmission unit can be determined very accurately if the mathematical aging model for calculating the remaining service life, in particular from the sensor, via the internal interface transmitted data, in particular of the at least one other Monitoring unit via which the external interface transmits transmitted data. Additionally or alternatively, the accuracy can be improved by the use of stored in a memory of the computer unit reference values. Accordingly, the actual state of the at least one component of the transmission unit and / or the entire transmission unit can be detected in particular by means of the data transmitted via the internal interface. In order to at least approximately determine or calculate the remaining service life on the basis of this determined actual state, the mathematical aging model is based in particular on the reference values stored in the memory of the computer unit and / or on the external interface of at least one of them other monitoring units transmitted reference data back. This allows a very accurate prediction of the remaining life of the corresponding analyzed component of the gear unit and / or the entire gear unit done.

Vorteilhaft ist es, wenn die in dem Speicher der Rechnereinheit hinterlegten Referenzwerte zuvor empirisch ermittelt und/oder erfahrungsbasiert sind. Demnach kann beispielsweise mittels einer Vielzahl empirischer und/oder erfahrungsbasierter Daten der funktionale Zusammenhang zwischen dem sensorisch erfassten Messwert eines Parameters der Getriebeeinheit und dem letztendlichen Ausfallereignis zumindest näherungsweise, d.h. wahrscheinlichkeitsabhängig, bestimmt werden. Diese empirisch ermittelten Schwellwert und/oder Schwellwertbereiche, bei denen die Wahrscheinlichkeit eines Systemausfalls hoch und/oder sehr hoch ist, können in dem Speicher der Rechnereinheit hinterlegt sein. Vorzugsweise vergleicht die Rechnereinheit die sensorisch erfassten Werte mit den hinterlegten empirischen und/oder erfahrungsbasierten Schwellwerten und bestimmt über das Alterungsmodell die verbleibende Lebensdauer des zumindest einen Bauteils der Getriebeeinheit und/oder der gesamten Getriebeeinheit. It is advantageous if the reference values stored in the memory of the computer unit are previously determined empirically and / or based on experience. Accordingly, for example by means of a plurality of empirical and / or empirically based data, the functional relationship between the sensory measured value of a parameter of the transmission unit and the eventual failure event can be determined at least approximately, i. probability-dependent. This empirically determined threshold value and / or threshold value ranges, in which the probability of a system failure is high and / or very high, can be stored in the memory of the computer unit. The computer unit preferably compares the sensory values with the stored empirical and / or experience-based threshold values and, via the aging model, determines the remaining service life of the at least one component of the transmission unit and / or of the entire transmission unit.

Bauteile gleichen Typs, z.B. ein Lager, können in Abhängigkeit ihrer jeweiligen Einbaulage unterschiedlich hohen Belastungen ausgesetzt sein, so dass diese im Vergleich zueinander unterschiedlich stark abnutzen. Des Weiteren kann die Abnutzung auch bei unterschiedlich ausgebildeten Bauteilen variieren. Um die Vorhersagbarkeit der verbleibenden Lebensdauer für einzelne Bauteile zu präzisieren, ist es vorteilhaft, wenn die Rechnereinheit für zumindest zwei Bauteile der Getriebeeinheit unterschiedliche mathematische Alterungsmodelle aufweist. Diese Alterungsmodelle sind somit individuell für das entsprechende Bauteil, d.h. Art und Einbauort; ausgebildet, so dass eine möglichst exakte Vorhersage der noch verbleibenden Lebensdauer ermöglicht wird. Components of the same type, e.g. a bearing, depending on their respective installation position be exposed to different levels of stress, so that they wear different levels of each other in comparison. Furthermore, the wear can vary even with differently designed components. In order to specify the predictability of the remaining service life for individual components, it is advantageous if the computer unit has different mathematical aging models for at least two components of the transmission unit. These aging models are thus individual to the corresponding component, i. Type and installation location; designed so that the most accurate possible prediction of the remaining life is possible.

Vorteilhaft ist es, wenn mittels der Rechnereinheit die verbleibende Lebensdauer der gesamten Getriebeeinheit berechenbar ist, nämlich anhand der jeweils von ihr zuvor berechneten verbleibenden Lebensdauern zumindest zweier Bauteile der Getriebeeinheit. Vorzugsweise kann somit nicht nur der Ausfall einzelner Bauteile der Getriebeeinheit vorhergesagt werden, sondern auch die noch verbleibende Lebensdauer der gesamten Getriebeeinheit bestimmt werden. Diese ist insbesondere durch die kleinste noch verbleibende Lebensdauer eines der Bauteile der Getriebeeinheit bestimmt. It is advantageous if, by means of the computer unit, the remaining service life of the entire transmission unit can be calculated, namely on the basis of the previously calculated remaining lifetimes of at least two components of the transmission unit. Preferably not only the failure of individual components of the transmission unit can thus be predicted, but also the remaining life of the entire transmission unit can be determined. This is determined in particular by the smallest remaining life of one of the components of the transmission unit.

Auch ist es vorteilhaft, wenn von der Rechnereinheit die von ihr bestimmte verbleibende Lebensdauer zumindest eines Bauteils der Getriebeeinheit oder der gesamten Getriebeeinheit in dem Speicher speicherbar ist. Hierdurch kann die Überwachungseinheit auf diese Ergebniswerte zu einem späteren Zeitpunkt zurückgreifen und diese zur Genauigkeitsoptimierung der Lebensdauerbestimmung heranziehen. Des Weiteren können diese im Speicher abgespeicherten Daten bezüglich Zustand und Lebensdauer weiteren Überwachungseinheiten, insbesondere über die externe Schnittstelle, zur Verfügung gestellt werden. Demnach kann hierdurch auch deren Lebensdauerberechnung verbessert werden. Zusätzlich oder alternativ ist es ferner vorteilhaft, wenn die Rechnereinheit die von ihr bestimmte verbleibende Lebensdauer zumindest eines Bauteils der Getriebeeinheit oder der gesamten Getriebeeinheit über die externe Schnittstelle an die Zentralsteuerung zu übermitteln vermag. Hierdurch können diese Daten von der Zentralsteuerung weiterverarbeitet werden, um beispielsweise die noch verbleibende Lebensdauer des gesamten Getriebesystems des Schienenfahrzeugs, das mehrere Getriebeeinheiten umfassen kann, ermitteln zu können. It is also advantageous if the computer unit determines the remaining service life of at least one component of the gear unit or of the entire gear unit determined by it in the memory. As a result, the monitoring unit can access these result values at a later point in time and use them for accuracy optimization of the service life determination. Furthermore, these data stored in the memory with respect to state and lifetime can be made available to further monitoring units, in particular via the external interface. Accordingly, this can also their lifetime calculation can be improved. Additionally or alternatively, it is also advantageous if the computer unit is able to transmit the remaining service life of at least one component of the transmission unit or of the entire transmission unit determined by it to the central controller via the external interface. This allows this data be further processed by the central control, for example, to determine the remaining life of the entire transmission system of the rail vehicle, which may include a plurality of transmission units.

Vorteilhaft ist es, wenn der zumindest eine Sensor derart ausgebildet ist, dass mittels ihm die Temperatur, die Vibrationen, die Beschleunigungen, der Ölstand und/oder die Ölqualität zumindest eines Bauteils der Getriebeeinheit und/oder der gesamten Getriebeeinheit als Parameter erfassbar ist. Diese Parameterwerte sind gut dafür geeignet, den aktuellen Zustand des Bauteils der Getriebeeinheit und/oder der gesamten Getriebeeinheit messen zu können, um über diese mittels des Alterungsmodells die noch verbleibende Lebensdauer zu berechnen. It is advantageous if the at least one sensor is designed such that by means of it the temperature, the vibrations, the accelerations, the oil level and / or the oil quality of at least one component of the gear unit and / or the entire gear unit can be detected as a parameter. These parameter values are well suited for being able to measure the current state of the component of the gear unit and / or of the entire gear unit in order to calculate the remaining service life by means of the aging model.

Ferner wird ein Überwachungssystem für ein Getriebesystem eines Schienenfahrzeugs vorgeschlagen, wobei das Getriebesystem mehrere Getriebeeinheiten umfasst. Das Überwachungssystem weist zumindest eine erste Überwachungseinheit für eine erste Getriebeeinheit und eine zweite Überwachungseinheit für eine zweite Getriebeeinheit auf. Diese sind jeweils mit einer Zentralsteuerung des Überwachungssystems verbunden. Die erste und/oder die zweite Überwachungseinheit sind gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können. Vorteilhafterweise können somit frühzeitig Reparaturen sowie Wartungsintervalle zustandsabhängig, d.h. in Abhängigkeit des berechneten und/oder jeweils individuell variierenden Grades des Verschleißes, geplant und durchgeführt werden. Hierdurch können die Lebenszykluskosten des Getriebesystems reduziert werden. Des Weiteren kann durch die Vorhersehbarkeit der verbleibenden Lebensdauer einzelner Bauteile bzw. Komponenten der jeweiligen Getriebeeinheiten ein Komplettausfall des Getriebesystems vermieden werden, indem ein frühzeitiges Reparatur- oder Wartungsintervall eingeleitet wird. Furthermore, a monitoring system for a transmission system of a rail vehicle is proposed, wherein the transmission system comprises a plurality of transmission units. The monitoring system has at least a first monitoring unit for a first transmission unit and a second monitoring unit for a second transmission unit. These are each connected to a central control of the monitoring system. The first and / or the second monitoring unit are designed according to the preceding description, wherein said features may be present individually or in any combination. Advantageously, therefore, repairs and maintenance intervals can be conditionally dependent, ie. depending on the calculated and / or each individually varying degree of wear, planned and carried out. As a result, the life cycle costs of the transmission system can be reduced. Furthermore, by the predictability of the remaining life of individual components or components of the respective gear units complete failure of the transmission system can be avoided by an early repair or maintenance interval is initiated.

Vorteilhaft ist es, wenn die Überwachungseinheiten und die Zentralsteuerung untereinander mit einem, insbesondere seriellen, Bussystem verbunden sind. Hierdurch kann ein Datenaustausch zwischen jedem dieser Komponenten des Überwachungssystems schnell erfolgen. It is advantageous if the monitoring units and the central controller are interconnected with one, in particular serial, bus system. As a result, a data exchange between each of these components of the monitoring system can be done quickly.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Zentralsteuerung ein mathematisches Alterungsmodell umfasst, mittels dem die verbleibende Lebensdauer des gesamten Getriebesystems des Schienenfahrzeugs zumindest näherungsweise berechenbar ist. Vorzugsweise greift das mathematische Alterungsmodell der Zentralsteuerung hierbei auf die Ergebnisdaten der untergeordneten Überwachungseinheiten zu. It is also advantageous if the central control comprises a mathematical aging model by means of which the remaining service life of the entire transmission system of the rail vehicle can be calculated at least approximately. Preferably, the mathematical aging model of the central controller accesses the result data of the subordinate monitoring units.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn mittels der Zentralsteuerung ein Zeitpunkt für den Austausch zumindest eines Bauteils der jeweiligen Getriebeeinheit und/oder der gesamten Getriebeeinheit bestimmbar ist. Hierdurch kann durch frühzeitig eingeleitete Abhilfsmaßnahmen ein Komplettausfall des Systems vermieden werden. Furthermore, it is advantageous if a time for the replacement of at least one component of the respective gear unit and / or the entire gear unit can be determined by means of the central control. This can be avoided by early remedial measures a complete failure of the system.

Zusätzlich oder alternativ kann das vorstehend beschriebene Überwachungssystem nicht nur zur Überwachung zumindest einer Getriebeeinheit, sondern ferner zur Überwachung einer Kupplung und/oder eines Motors eingesetzt werden. Additionally or alternatively, the monitoring system described above can be used not only for monitoring at least one transmission unit but also for monitoring a clutch and / or a motor.

Des Weiteren können die vorstehend genannten Merkmale der Überwachungseinheit und des Überwachungssystems Bestandteil eines Verfahrens zur Überwachung einer Getriebeeinheit und/oder eine Getriebesystems sein, wobei die vorstehend genannten Verfahrensmerkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können. Furthermore, the above-mentioned features of the monitoring unit and of the monitoring system can be part of a method for monitoring a transmission unit and / or a transmission system, wherein the abovementioned method features can be present individually or in any desired combination.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail with reference to drawings. Show it:

1 eine Getriebeeinheit eines Schienenfahrzeugs mit einer schematisch dargestellten Überwachungseinheit, 1 a gear unit of a rail vehicle with a monitoring unit, shown schematically,

2 ein mehrere Getriebeeinheiten umfassendes Getriebesystem eines Schienenfahrzeugs mit einem schematisch dargestellten Überwachungssystem und 2 a multiple transmission units comprehensive transmission system of a rail vehicle with a monitoring system shown schematically and

3 ein Flussdiagramm der einzelnen Verfahrensschritte zum Überwachen einer Getriebeeinheit. 3 a flowchart of the individual process steps for monitoring a transmission unit.

1 zeigt eine Getriebeeinheit 1 eines hier nicht dargestellten Schienenfahrzeugs. Die Getriebeeinheit 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem mehrere ineinandergreifen Zahnräder 3 angeordnet sind, die jeweils mittels Lager 4 drehbar gelagert sind. Zur Wahrung der Übersichtlichkeit ist in 1 lediglich eines dieser Zahnräder 3 mit einem seiner Lager 4 mit einem Bezugszeichen versehen. 1 shows a gear unit 1 a rail vehicle, not shown here. The gear unit 1 has a housing 2 on, in which several mesh gears 3 are arranged, each by means of bearings 4 are rotatably mounted. For the sake of clarity is in 1 only one of these gears 3 with one of his bearings 4 provided with a reference numeral.

Im Laufe der Betriebszeit der Getriebeeinheit verschleißen ihre jeweiligen Komponenten, insbesondere Lager 4, Zahnräder 3 und/oder Öl. Um einen Ausfall der Getriebeeinheit 1 zu vermeiden, wird diese bei aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen nach bestimmten festgeschriebenen Zeitintervallen gewartet, wobei einzelne Bauteile der Getriebeeinheit 1 instandgesetzt oder ausgetauscht werden. Da die Abnutzung der jeweiligen Komponenten der Getriebeeinheit 1 variieren können, kann es vorkommen, dass einzelne Komponenten der Getriebeeinheit 1, wie beispielsweise Zahnräder 3 und/oder Lager 4, ausgetauscht werden, obwohl ihr Verschleißungsgrad dies noch nicht erfordern würde. Des Weiteren kann es aber auch ebenso vorkommen, dass ein Bauteil stärker als gedacht verschleißt oder aber beschädigt wird, so dass dieses bereits zu einem früheren Zeitpunkt ausgetauscht werden müsste. In the course of the operating time of the gear unit wear their respective components, especially bearings 4 , Gears 3 and / or oil. To a failure of the gear unit 1 To avoid this, it is maintained at known from the prior art solutions after certain prescribed time intervals, with individual components of the transmission unit 1 be repaired or replaced. Since the wear of the respective components of the gear unit 1 can vary, it can happen that individual components of the gear unit 1 such as gears 3 and / or bearings 4 to be exchanged, though you Degree of wear would not require this yet. Furthermore, however, it may also happen that a component wears out stronger than expected or is damaged, so that it would have to be replaced at an earlier point in time.

Um zuverlässig feststellen zu können, ob eine Komponente der Getriebeeinheit 1 ausgetauscht werden muss, weist diese eine Überwachungseinheit 5 auf. Diese ist zumindest teilweise im und/oder am Gehäuse 2 angeordnet. Zur Überwachung der Getriebeeinheit 1, insbesondere einzelner Komponenten wie beispielsweise der Zahnräder 3 und/oder Lager 4, umfasst die Überwachungseinheit 5 mehrere Sensoren 6, 7, 8, 9, 10. Ein erster Sensor 6 der Überwachungseinheit 5 ist zum Erfassen des Ölstandes der Getriebeeinheit 1 ausgebildet. Ferner wird mittels des zweiten Sensors 7 die Ölqualität gemessen, insbesondere anhand der im Öl vorhandenen Partikel sowie Abbauprodukte. Ein weiteres Indiz für ein einzuleitendes Wartungsintervall kann eine erhöhte Öltemperatur in der Getriebeeinheit 1 sein. Diese wird mittels des dazu ausgebildeten dritten Sensors 8 erfasst. Des Weiteren weist die Getriebeeinheit 1 zumindest einen vierten Sensor 9 auf, mittels dem die Temperatur des Lagers 4 überwacht werden kann. Des Weiteren kann die Getriebeeinheit 1 weitere Sensoren, wie beispielsweise den fünften Sensor 10, aufweisen, mittels dem Vibrationen, Beschleunigungen und/oder der Körperschall der Getriebeeinheit 1 und/oder zumindest einer Komponente der Getriebeeinheit 1 erfasst werden kann. To be able to reliably determine whether a component of the gear unit 1 has to be replaced, this has a monitoring unit 5 on. This is at least partially in and / or on the housing 2 arranged. For monitoring the gear unit 1 , In particular, individual components such as the gears 3 and / or bearings 4 , includes the monitoring unit 5 several sensors 6 . 7 . 8th . 9 . 10 , A first sensor 6 the monitoring unit 5 is for detecting the oil level of the gear unit 1 educated. Further, by means of the second sensor 7 the oil quality measured, in particular on the basis of the particles present in the oil and degradation products. Another indication of a maintenance interval to be initiated may be an increased oil temperature in the transmission unit 1 be. This is done by means of the third sensor designed for this purpose 8th detected. Furthermore, the transmission unit 1 at least a fourth sensor 9 by means of which the temperature of the bearing 4 can be monitored. Furthermore, the transmission unit 1 other sensors, such as the fifth sensor 10 , by means of the vibrations, accelerations and / or the structure-borne noise of the transmission unit 1 and / or at least one component of the transmission unit 1 can be detected.

Um die mit den Sensoren 6 bis 10 erfassten Daten, insbesondere Messdaten, auswerten und interpretieren zu können, weist die Überwachungseinheit 5 eine Rechnereinheit 11 auf. Die Rechnereinheit 11 umfasst eine interne Schnittstelle 12, über die sie getriebeeinheitsinterne Daten, insbesondere über die Sensoren 6 bis 10, erhält. Die Sensoren 6 bis 10 sind mit der Rechnereinheit 11 über die interne Schnittstelle 12 verbunden. Hierfür umfasst die Überwachungseinheit 5 einen Kabelbaum 13, der jeden der Sensoren 6 bis 10 über die interne Schnittstelle 12 mit der Rechnereinheit 11 verbindet. To those with the sensors 6 to 10 The monitoring unit has the data acquired, in particular measured data, to be able to evaluate and interpret 5 a computer unit 11 on. The computer unit 11 includes an internal interface 12 through which they transmit internal unit data, in particular via the sensors 6 to 10 , receives. The sensors 6 to 10 are with the computer unit 11 via the internal interface 12 connected. This includes the monitoring unit 5 a wiring harness 13 , the each of the sensors 6 to 10 via the internal interface 12 with the computer unit 11 combines.

Die Rechnereinheit 11 ist derart ausgebildet, dass sie anhand der von den Sensoren 6 bis 10 übermittelten Daten bzw. Messwerten der jeweiligen Komponenten der Getriebeeinheit 1 zumindest näherungsweise die verbleibende Lebensdauer zumindest eines Bauteils der Getriebeeinheit 1 und/oder der gesamten Getriebeeinheit 1 bestimmen kann. Hierfür weist die Rechnereinheit 11 neben einem hier nicht dargestellten Prozessor einen Speicher 14 auf. In diesem ist zumindest ein Alterungsmodell 15 abgespeichert, mittels dem die verbleibende Lebensdauer der jeweiligen Getriebekomponente und/oder der gesamten Getriebeeinheit 1 zumindest näherungsweise berechnet werden kann. Bei dem Alterungsmodell 15 handelt es sich um einen Algorithmus, der als Eingangsgröße zumindest einen Messwert eines Sensors 6 bis 10 benötigt, um den aktuellen Zustand bzw. den Verschleißungsgrad des entsprechenden Bauteils zumindest näherungsweise berechnen zu können. Des Weiteren greift das mathematische Alterungsmodell 15 auf im Speicher 14 hinterlegte Referenzwerte 16 zurück. Hierbei handelt es sich um erfahrungsbasierte und/oder empirisch ermittelte Werte, die vorzugsweise für jedes relevante Bauteil der Getriebeeinheit 1 vorliegen. Die Rechnereinheit 11 der Überwachungseinheit 5 kann mehrere unterschiedliche Alterungsmodelle 15 aufweisen, die jeweils exakt zur Lebensdauerberechnung jeweils eines der Bauteile der Getriebeeinheit 1 ausgelegt sind. The computer unit 11 is designed to be based on that of the sensors 6 to 10 transmitted data or measured values of the respective components of the transmission unit 1 at least approximately the remaining life of at least one component of the transmission unit 1 and / or the entire transmission unit 1 can determine. For this purpose, the computer unit 11 in addition to a processor, not shown here, a memory 14 on. This is at least an aging model 15 stored, by means of the remaining life of the respective transmission component and / or the entire transmission unit 1 can be calculated at least approximately. In the aging model 15 it is an algorithm that uses as input at least one measured value of a sensor 6 to 10 needed to at least approximately calculate the current state or the degree of wear of the corresponding component. Furthermore, the mathematical aging model takes effect 15 on in the store 14 deposited reference values 16 back. These are experience-based and / or empirically determined values, which are preferably for each relevant component of the transmission unit 1 available. The computer unit 11 the monitoring unit 5 can have several different aging models 15 each having exactly the lifetime calculation of each one of the components of the transmission unit 1 are designed.

Nachdem die Rechnereinheit 11 für jedes relevante Bauteil der Getriebeeinheit 1 die noch verbleibende Lebensdauer zumindest näherungsweise ermittelt hat, bestimmt diese anhand der ermittelten Komponentenlebensdauern die noch verbleibende maximale Lebensdauer der gesamten Getriebeeinheit 1. Diese ist insbesondere durch die kürzeste Lebensdauer einer Komponente der Getriebeeinheit 1 bestimmt. After the computer unit 11 for each relevant component of the gear unit 1 has determined the remaining life at least approximately, this determines based on the determined component lifetimes the remaining maximum life of the entire transmission unit 1 , This is in particular the shortest life of a component of the transmission unit 1 certainly.

Zusätzlich zur internen Schnittstelle 12 umfasst die Überwachungseinheit 5, insbesondere deren Rechnereinheit 11, eine externe Schnittstelle 17. Diese externe Schnittstelle 17 ist als bidirektionale Schnittstelle ausgebildet. Hierdurch ist die Rechnereinheit 11 in der Lage, sowohl externe Daten zu empfangen als auch interne Daten nach außen zu übermitteln. Nach der Lebensdauerermittlung, nämlich anhand des Alterungsmodells 15, wird das Ergebnis der noch verbleibenden Lebensdauer zumindest eines Bauteils der Getriebeeinheit 1 und/oder der gesamten Getriebeeinheit 1 im Speicher 14 abgespeichert. In addition to the internal interface 12 includes the monitoring unit 5 , in particular their computer unit 11 , an external interface 17 , This external interface 17 is designed as a bidirectional interface. This is the computer unit 11 able to receive both external data and transmit internal data to the outside. After the lifetime determination, namely on the basis of the aging model 15 , The result of the remaining life of at least one component of the transmission unit 1 and / or the entire transmission unit 1 In the storage room 14 stored.

Über die externe Schnittstelle 17 können diese Daten von einer Zentralsteuerung 18 aus dem Speicher 14 über die externe Schnittstelle 17 abgerufen werden (vgl. 2). Hierfür ist die Überwachungseinheit 5 der Getriebeeinheit 1 über ein Bussystem 19 mit der Zentralsteuerung 18 verbunden. Zusätzlich oder alternativ kann die Rechnereinheit 11 auch so ausgebildet sein, dass sie selbstständig die im Speicher 14 abgespeicherten Ergebnisdaten der verbleibenden Lebensdauer an die Zentralsteuerung 18 übermittelt. Via the external interface 17 can this data from a central control 18 from the store 14 via the external interface 17 be retrieved (cf. 2 ). This is the monitoring unit 5 the gear unit 1 via a bus system 19 with the central control 18 connected. Additionally or alternatively, the computer unit 11 also be designed so that they independently in the memory 14 stored result data of the remaining life to the central control 18 transmitted.

Gemäß 2 kann ein hier nicht dargestelltes Schienenfahrzeug ein Getriebesystem 22 aufweisen, das aus beliebig vielen einzelnen Getriebeeinheiten 1, 20 ausgebildet sein kann. Die jeweiligen Überwachungseinheiten 5, 21 bilden zusammen ein Überwachungssystem 23 aus. Das Überwachungssystem 23 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel die erste und zweite Überwachungseinheit 5, 21, die jeweils gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ausgebildet sind. Des Weiteren umfasst das Überwachungssystem 23 die Zentralsteuerung 18 und das Bussystem 19, mittels dem die Zentralsteuerung 18 und die zumindest zwei Überwachungseinheiten 5, 21 untereinander vernetzt sind. Hierdurch kann sowohl ein unmittelbarer Datenaustausch zwischen den Überwachungseinheiten 5, 21 untereinander als auch zwischen dem jeweiligen Überwachungseinheiten 5, 21 und der Zentralsteuerung 18 erfolgen. Das in 2 dargestellte Überwachungssystem 23 kann zusätzlich noch mit einem hier nicht dargestellten Zug-Rechner, einem Diagnose-System und/oder weiteren Überwachungseinheiten zusätzliche Getriebeeinheiten vernetzt sein. According to 2 a rail vehicle not shown here can be a transmission system 22 have, from any number of individual transmission units 1 . 20 can be trained. The respective monitoring units 5 . 21 Together they form a surveillance system 23 out. The monitoring system 23 includes in the present embodiment, the first and second monitoring unit 5 . 21 , each according to the in 1 illustrated embodiment are formed. Furthermore, the monitoring system includes 23 the central control 18 and the bus system 19 , by means of which the central control 18 and the at least two monitoring units 5 . 21 networked with each other. As a result, both a direct data exchange between the monitoring units 5 . 21 between each other as well as between the respective monitoring units 5 . 21 and the central control 18 respectively. This in 2 illustrated monitoring system 23 In addition, additional gear units can be networked with a train computer (not shown here), a diagnostic system and / or further monitoring units.

Wie bereits vorstehend erläutert, zieht das Alterungsmodell 15 zur Berechnung der verbleibenden Lebensdauer zumindest eines Bauteils der Getriebeeinheit 1 und/oder der gesamten Getriebeeinheit 1 die von zumindest einem Sensor 6 bis 10 über die interne Schnittstelle 12 übermittelten Daten heran. Um die Genauigkeit der Lebensdauervorhersage erhöhen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Rechnereinheit 11 zusätzlich auf externe Daten zurückgreift, die über die externe Schnittstelle 17 übermittelt werden können. So ist es gemäß 2 vorteilhaft, wenn die in Bezug auf 1 erläuterte erste Überwachungseinheit 5 über ihre jeweilige externe Schnittstelle 17 mit einer zweiten Überwachungseinheit 21 einer zweiten Getriebeeinheit 20 des hier nicht dargestellten Schienenfahrzeugs über ein Datenübertragungssystem, insbesondere das Bussystem 19, verbunden ist. Infolgedessen kann das im Speicher 14 hinterlegte Alterungsmodell 15 derart ausgebildet sein, dass es nicht nur die von den Sensoren 6 bis 10 über die interne Schnittstelle 12 übermittelten Messwerte, sondern zusätzlich auch die von zumindest einer weiteren Überwachungseinheit 21 über die externe Schnittstelle 17 übermittelten oder von der Rechnereinheit 11 aktiv abgerufenen Messwerte und/oder Lebensdauer-Ergebniswerte heranzieht, um die verbleibende Lebensdauer zumindest eines Bauteils der ersten Getriebeeinheit 1 und/oder der gesamten ersten Getriebeeinheit 1 zu berechnen. Hierdurch kann die Genauigkeit der verbleibenden Lebensdauerermittlung verbessert werden. As already explained above, the aging model is taking hold 15 for calculating the remaining life of at least one component of the transmission unit 1 and / or the entire transmission unit 1 that of at least one sensor 6 to 10 via the internal interface 12 transmitted data. In order to increase the accuracy of the life prediction, it is advantageous if the computer unit 11 In addition, external data is accessed via the external interface 17 can be transmitted. That's the way it is 2 advantageous when referring to 1 explained first monitoring unit 5 via their respective external interface 17 with a second monitoring unit 21 a second gear unit 20 of the rail vehicle, not shown here via a data transmission system, in particular the bus system 19 , connected is. As a result, that can be done in memory 14 deposited aging model 15 be designed so that it is not just the sensors 6 to 10 via the internal interface 12 transmitted measured values, but also that of at least one further monitoring unit 21 via the external interface 17 transmitted or from the computer unit 11 actively retrieves measured values and / or lifetime result values in order to determine the remaining service life of at least one component of the first transmission unit 1 and / or the entire first gear unit 1 to calculate. As a result, the accuracy of the remaining life determination can be improved.

Über das Bussystem 19 können die in dem jeweiligen Speicher 14 hinterlegten Ergebniswerte der Lebensdauerberechnung von den Überwachungseinheiten 5, 21 gemäß 2 an die Zentralsteuerung 18 übermittelt werden. Die Zentralsteuerung 18 kann anhand dieser Werte einen adäquaten Zeitpunkt für den Austausch und/oder die Wartung des jeweiligen Bauteils der Getriebeeinheit 1, 20 und/oder der gesamten Getriebeeinheit 1, 20 bestimmen. About the bus system 19 can those in the respective memory 14 deposited result values of the service life calculation of the monitoring units 5 . 21 according to 2 to the central control 18 be transmitted. The central control 18 can use these values an adequate time for the replacement and / or maintenance of the respective component of the transmission unit 1 . 20 and / or the entire transmission unit 1 . 20 determine.

3 zeigt ein Flussdiagramm der einzelnen Verfahrensschritte des in 2 dargestellten Überwachungssystems 23. Demnach erfolgt gemäß einem ersten Verfahrensschritt die Datenerfassung 24 anhand zumindest eines Sensors 6 bis 10. Diese Sensorsignale werden aufbereitet und gefiltert. Anschließend werden die ermittelten Messwerte in einem zweiten Verfahrensschritt 25 in dem Speicher 14 der Rechnereinheit 11 zwischengespeichert. Anschließend erfolgt die Lebensdauerberechnung 26. Hierbei bestimmt die Rechnereinheit 11 mittels des hinterlegten Alterungsmodells 15 die noch verbleibende Lebensdauer des jeweiligen Bauteils und/oder der gesamten Getriebeeinheit 1. Zur Lebensdauerbestimmung greift die Rechnereinheit 11 auf die abgespeicherten Messwerte zurück, die über die interne Schnittstelle 12 übermittelt wurden. Zusätzlich greift die Rechnereinheit 11 auf weitere Messwerte und/oder Referenzwerte zumindest einer benachbarten Überwachungseinheit 21 zurück. Hierfür greift die erste Rechnereinheit 11 über ihre externe Schnittstelle 17 auf die Rechnereinheit der zweiten Überwachungseinheit 21 zu. Zusätzlich kann sie auf gleiche Art und Weise von in 2 nicht dargestellten weiteren Überwachungseinheiten Vergleichsdaten abrufen. Diese Daten werden dann über das Kommunikationssystem, insbesondere das Bussystem 19, über die externe Schnittstelle 17 der Rechnereinheit 11 übertragen, die dann die noch verbleibende Lebensdauer berechnet. Bei dieser Lebensdauerberechnung 26 kann die Rechnereinheit zusätzlich auf im Speicher 14 der Rechnereinheit 11 hinterlegte Referenzwerte heranziehen, die zuvor empirisch ermittelt und/oder erfahrungsbasiert sind. 3 shows a flowchart of the individual process steps of in 2 represented monitoring system 23 , Accordingly, according to a first method step, the data acquisition takes place 24 based on at least one sensor 6 to 10 , These sensor signals are processed and filtered. Subsequently, the determined measured values are in a second method step 25 in the store 14 the computer unit 11 cached. Subsequently, the service life calculation takes place 26 , This is determined by the computer unit 11 by means of the stored aging model 15 the remaining life of the respective component and / or the entire gear unit 1 , To determine the lifetime of the computer unit 11 back to the stored measured values via the internal interface 12 were transmitted. In addition, the computer unit accesses 11 to further measured values and / or reference values of at least one neighboring monitoring unit 21 back. For this purpose, the first computer unit accesses 11 via their external interface 17 to the computer unit of the second monitoring unit 21 to. Additionally, it can work in the same way 2 not shown further monitoring units retrieve comparative data. These data are then transmitted via the communication system, in particular the bus system 19 , via the external interface 17 the computer unit 11 transferred, which then calculates the remaining life. In this lifetime calculation 26 In addition, the computer unit can be stored in memory 14 the computer unit 11 refer to stored reference values which have previously been determined empirically and / or based on experience.

Anschließend erfolgt die Ergebnisspeicherung 27, wobei die mittels des Alterungsmodells 15 ermittelten noch verbleibenden Lebensdauern einzelner Komponenten und/oder der gesamten Getriebeeinheit 1 im Speicher 14 abgespeichert werden. Subsequently, the result storage takes place 27 , whereby the means of the aging model 15 determined remaining life of individual components and / or the entire transmission unit 1 In the storage room 14 be stored.

Zuletzt wird der Informationsaustausch 28 durchgeführt, bei dem die Überwachungseinheiten 5, 21 über ihre jeweilige externe Schnittstelle 17 die jeweils ermittelten Ergebnisdaten austauschen. Des Weiteren können im Rahmen des Informationsaustauschs 28 die Ergebnisdaten der Lebensdauerermittlung über das Bussystem 19 an die Zentralsteuerung 18 übermittelt werden. Die Zentralsteuerung 18 bestimmt dann einen Zeitpunkt für den Austausch und/oder die Wartung zumindest eines Bauteils der jeweiligen Getriebeeinheit 1, 20 und/oder der jeweiligen gesamten Getriebeeinheit 1, 20. Finally, the information exchange 28 performed at which the monitoring units 5 . 21 via their respective external interface 17 exchange the respectively determined result data. Furthermore, in the context of the information exchange 28 the result data of the life cycle determination via the bus system 19 to the central control 18 be transmitted. The central control 18 then determines a time for the replacement and / or maintenance of at least one component of the respective gear unit 1 . 20 and / or the respective entire transmission unit 1 . 20 ,

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind. The present invention is not limited to the illustrated and described embodiments. Variations within the scope of the claims are also possible as a combination of features, even if they are shown and described in different embodiments.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1

erste Getriebeeinheit first gear unit

2 2

Gehäuse casing

3 3

Zahnrad gear

4 4

Lager camp

5 5

erste Überwachungseinheit first monitoring unit

6 6

erster Sensor first sensor

7 7

zweiter Sensor second sensor

8 8th

dritter Sensor third sensor

9 9

vierter Sensor fourth sensor

10 10

fünfter Sensor fifth sensor

11 11

Rechnereinheit computer unit

12 12

interne Schnittstelle internal interface

13 13

Kabelbaum harness

14 14

Speicher Storage

15 15

Alterungsmodell aging model

16 16

Referenzwerte reference values

17 17

externe Schnittstelle external interface

18 18

Zentralsteuerung Central control

19 19

Bussystem bus system

20 20

zweite Getriebeeinheit second gear unit

21 21

zweite Überwachungseinheit second monitoring unit

22 22

Getriebesystem transmission system

23 23

Überwachungssystem monitoring system

24 24

Datenerfassung data collection

25 25

Messwertspeicherung AE Lock

26 26

Lebensdauerberechnung Lifetime calculation

27 27

Ergebnisspeicherung result storage

28 28

Informationsaustausch information exchange

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• EP 2407368 A1 [0002] EP 2407368 A1 [0002]
• KR 20110046779 A [0003] KR 20110046779 A [0003]

Claims (13)

Überwachungseinheit (5) für eine Getriebeeinheit (1) eines Schienenfahrzeugs mit zumindest einem Sensor (6; 7; 8; 9; 10) zum Erfassen eines Parameters der Getriebeeinheit (1) und mit einer Rechnereinheit (11) zur Zustandsermittlung der Getriebeeinheit (1), wobei die Rechnereinheit (11) eine interne Schnittstelle (12) aufweist, über die diese mit dem Sensor (6; 7; 8; 9; 10) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (11) eine externe Schnittstelle (17) aufweist, über die diese mit einer Zentralsteuerung (18) des Schienenfahrzeugs und/oder mit zumindest einer anderen Überwachungseinheit (21) einer zusätzlichen Getriebeeinheit (20) des Schienenfahrzeugs verbindbar ist, und dass die Rechnereinheit (11) derart ausgebildet ist, dass mittels ihr zumindest näherungsweise die verbleibende Lebensdauer zumindest eines Bauteils der Getriebeeinheit (1) und/oder der gesamten Getriebeeinheit (1) anhand der über die interne (12) und/oder externe Schnittstelle (17) übermittelten Daten bestimmbar ist. Monitoring unit ( 5 ) for a gear unit ( 1 ) of a rail vehicle with at least one sensor ( 6 ; 7 ; 8th ; 9 ; 10 ) for detecting a parameter of the transmission unit ( 1 ) and with a computer unit ( 11 ) for determining the state of the transmission unit ( 1 ), wherein the computer unit ( 11 ) an internal interface ( 12 ), via which these with the sensor ( 6 ; 7 ; 8th ; 9 ; 10 ), characterized in that the computer unit ( 11 ) an external interface ( 17 ), via which these with a central control ( 18 ) of the rail vehicle and / or with at least one other monitoring unit ( 21 ) an additional gear unit ( 20 ) of the rail vehicle is connectable, and that the computer unit ( 11 ) is formed such that by means of it at least approximately the remaining life of at least one component of the transmission unit ( 1 ) and / or the entire transmission unit ( 1 ) on the basis of internal ( 12 ) and / or external interface ( 17 ) is determinable. Überwachungseinheit nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Schnittstelle (17) als bidirektionale Schnittstelle ausgebildet ist, mittels derer die Rechnereinheit (11) sowohl Daten empfangen als auch übermitteln kann. Monitoring unit according to the preceding claim, characterized in that the external interface ( 17 ) is designed as a bidirectional interface, by means of which the computer unit ( 11 ) can both receive and transmit data. Überwachungseinheit nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (11) zumindest ein mathematisches Alterungsmodell (15) umfasst, mittels dem die verbleibende Lebensdauer zumindest eines Bauteils der Getriebeeinheit (1) und/oder der gesamten Getriebeeinheit (1) zumindest näherungsweise berechenbar ist. Monitoring unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the computer unit ( 11 ) at least one mathematical aging model ( 15 ), by means of which the remaining life of at least one component of the transmission unit ( 1 ) and / or the entire transmission unit ( 1 ) is at least approximately calculable. Überwachungseinheit nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mathematische Alterungsmodell (15) zur Berechnung der verbleibenden Lebensdauer die, insbesondere vom Sensor (6; 7; 8; 9; 10), über die interne Schnittstelle (12) übermittelten Daten, die, insbesondere von der anderen Überwachungseinheit (21), über die externe Schnittstelle (17) übermittelten Daten und/oder in einem Speicher (14) der Rechnereinheit (11) hinterlegte Referenzwerte (16) heranzieht. Monitoring unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the mathematical aging model ( 15 ) for calculating the remaining life of the particular sensor ( 6 ; 7 ; 8th ; 9 ; 10 ), via the internal interface ( 12 ) transmitted, in particular by the other monitoring unit ( 21 ), via the external interface ( 17 ) transmitted data and / or in a memory ( 14 ) of the computer unit ( 11 ) ( 16 ). Überwachungseinheit nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzwerte (16) empirisch ermittelt und/oder erfahrungsbasiert sind. Monitoring unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the reference values ( 16 ) are determined empirically and / or based on experience. Überwachungseinheit nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (11) für zumindest zwei Bauteile der Getriebeeinheit (1) unterschiedliche mathematische Alterungsmodelle (15) aufweist. Monitoring unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the computer unit ( 11 ) for at least two components of the transmission unit ( 1 ) different mathematical aging models ( 15 ) having. Überwachungseinheit nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit mittels der berechneten verbleibenden Lebensdauer zumindest zweier Bauteile die verbleibende Lebensdauer der gesamten Getriebeeinheit (1) zu bestimmen vermag. Monitoring unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the computer unit by means of the calculated remaining life of at least two components, the remaining life of the entire transmission unit ( 1 ). Überwachungseinheit nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der Rechnereinheit (11) die von ihr bestimmte verbleibende Lebensdauer zumindest eines Bauteils der Getriebeeinheit (1) oder der gesamten Getriebeeinheit (1) in dem Speicher (14) speicherbar und/oder über die externe Schnittstelle (17) an die Zentralsteuerung (18) und/oder zumindest an eine Überwachungseinheit (21) einer der zusätzlichen Getriebeeinheiten (20) übermittelbar ist. Monitoring unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the computer unit ( 11 ) determined by her remaining life of at least one component of the transmission unit ( 1 ) or the entire transmission unit ( 1 ) in the memory ( 14 ) storable and / or via the external interface ( 17 ) to the central control ( 18 ) and / or at least to a monitoring unit ( 21 ) one of the additional gear units ( 20 ) is transferable. Überwachungseinheit nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor (6; 7; 8; 9; 10) derart ausgebildet ist, dass mittels ihm die Temperatur, die Vibrationen, die Beschleunigungen, der Ölstand und/oder die Ölqualität zumindest eines Bauteils der Getriebeeinheit (1) als Parameter erfassbar ist. Monitoring unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the at least one sensor ( 6 ; 7 ; 8th ; 9 ; 10 ) is designed such that by means of it the temperature, the vibrations, the accelerations, the oil level and / or the oil quality of at least one component of the transmission unit ( 1 ) can be detected as a parameter. Überwachungssystem (23) für ein mehrere Getriebeeinheiten (1; 20) umfassendes Getriebesystem (22) eines Schienenfahrzeugs mit zumindest einer ersten Überwachungseinheit (5) für eine erste Getriebeeinheit (1) und mit einer zweiten Überwachungseinheit (21) für eine zweite Getriebeeinheit (20), die jeweils mit einer Zentralsteuerung (18) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Überwachungseinheit (5; 21) gemäß einem oder mehrerer der vorherigen Ansprüche ausgebildet ist. Monitoring system ( 23 ) for a plurality of transmission units ( 1 ; 20 ) comprehensive transmission system ( 22 ) of a rail vehicle with at least one first monitoring unit ( 5 ) for a first transmission unit ( 1 ) and with a second monitoring unit ( 21 ) for a second gear unit ( 20 ), each with a central control ( 18 ), characterized in that the first and / or the second monitoring unit ( 5 ; 21 ) is formed according to one or more of the preceding claims. Überwachungssystem nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheiten (5; 21) und die Zentralsteuerung (18) untereinander mit einem seriellen Bussystem (19) verbunden sind. Monitoring system according to the preceding claim, characterized in that the monitoring units ( 5 ; 21 ) and the central control ( 18 ) with each other with a serial bus system ( 19 ) are connected. Überwachungssystem nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralsteuerung (18) ein mathematisches Alterungsmodell umfasst, mittels dem die verbleibende Lebensdauer des gesamten Getriebesystems (22) des Schienenfahrzeugs zumindest näherungsweise berechenbar ist. Monitoring system according to one or more of the preceding claims, characterized in that the central control ( 18 ) comprises a mathematical aging model, by means of which the remaining service life of the entire transmission system ( 22 ) of the rail vehicle is at least approximately calculable. Überwachungssystem nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Zentralsteuerung (18) ein Zeitpunkt für den Austausch zumindest eines Bauteils der jeweiligen Getriebeeinheit (1; 20) und/oder der gesamten Getriebeeinheit (1; 20) bestimmbar ist. Monitoring system according to one or more of the preceding claims, characterized in that by means of the central control ( 18 ) a time for the exchange of at least one Component of the respective transmission unit ( 1 ; 20 ) and / or the entire transmission unit ( 1 ; 20 ) is determinable.

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