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Moderne Zugbeeinflussungssysteme benötigen genaue Weg- bzw. Ortsinformationen sowohl abgestellter als auch fahrender Schienenfahrzeuge. So werden beispielsweise bei funkbasierten Zugbeeinflussungssystemen, wie z. B. ETCS – European Train Control System – Level 2, Fahrterlaubnisse in einer streckenseitigen Steuerzentrale des Zugbeeinflussungssystems ermittelt und per Funk an die einzelnen Schienenfahrzeuge übertragen. Dabei enthält eine Fahrterlaubnis neben anderen Informationen die momentane Distanz zwischen einer momentanen Fahrzeugposition des Schienenfahrzeugs und dem nächsten überwachten Halteort. Üblicherweise wird die momentane Fahrzeugposition mittels streckenseitiger Referenzpunkte, zum Beispiel Ortungsbalisen, ermittelt.
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Während der Fahrt ermittelt eine Fahrzeugeinrichtung des Zugbeeinflussungssystems die zurückgelegte Entfernung zu der zuletzt übermittelten momentanen Fahrzeugposition und verhindert durch rechtzeitige automatische Ansteuerung des Bremssystems des Schienenfahrzeugs das Überschreiten der zulässigen Geschwindigkeit und das Vorbeifahren an dem überwachten Halteort. Außerdem ermittelt die Fahrzeugeinrichtung anhand der zuletzt übermittelten momentanen Fahrzeugposition und der aktuell zurückgelegten Entfernung eine aktuelle Fahrzeugposition des Schienenfahrzeugs und übermittelt diese zurück an die streckenseitige Steuerzentrale.
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Schienenfahrzeuge werden zum Betriebsende an Parkpositionen komplett ausgeschaltet, also in einen stromlosen Zustand überführt. Dieser Vorgang wird auch als Abrüsten bezeichnet. Nach dem Abrüsten befindet sich das Schienenfahrzeug also in einem abgerüsteten Zustand.
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Zur Weiterfahrt wird das Schienenfahrzeug wieder eingeschaltet. Dieser Vorgang des Wiedereinschaltens wird auch als Aufrüsten bzw. als Wiederaufrüsten bezeichnet.
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An sich ist es möglich, vor dem Abrüsten die zu diesem Zeitpunkt aktuelle Fahrzeugposition als Stillstandposition (Parkposition) abzuspeichern. Allerdings kann nicht vorausgesetzt werden, dass das Schienenfahrzeug im abgerüsteten Zustand nicht bewegt wird, denn das Schienenfahrzeug könnte beispielsweise abgeschleppt werden. Daher kann nach dem Wiederaufrüsten auch nicht ohne Weiteres davon ausgegangen werden, dass die dann aktuelle Fahrzeugposition der abgespeicherten Stillstandposition (Parkposition) entspricht.
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Bekannt ist es, die aktuelle Fahrzeugposition nach dem Wiederaufrüsten durch das Überfahren von mindestens zwei Ortsreferenzpunkten, zum Beispiel Balisen, zu ermitteln, um anschließend das Schienenfahrzeug mittels des Zugbeeinflussungssystems betreiben zu können. Nachteilig dabei ist vor allem die Notwendigkeit, eine erhebliche Gleislänge zwischen den Ortsreferenzpunkten und einem eigentlichen Startpunkt freizuhalten. Abstellgleise müssen gegebenenfalls für längere Fahrzeuge verlängert werden oder die Fahrzeuglänge muss eingeschränkt werden. Nachteilig ist darüber hinaus, dass die Fahrt bis zu den Ortsreferenzpunkten, das heißt bis zur Feststellung der aktuellen Fahrzeugposition, mit sehr niedriger Geschwindigkeit unter Fahrerverantwortung erfolgen muss.
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Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass das Schienenfahrzeug im Stillstand vor bzw. bei dem Abrüsten seine aktuelle Fahrzeugposition als Stillstandposition (Parkposition) abspeichert und nach dem Wiederaufrüsten erkennt, ob es bewegt wurde. Eine Bewegung eines Schienenfahrzeugs im Stillstand wird unter Fachleuten als „Kaltbewegung“ bzw. als „Cold Movement“ bezeichnet. Entsprechend wird die Erkennung einer Bewegung eines ausgeschalteten (abgerüsteten) Schienenfahrzeugs als Erkennung einer Kaltbewegung bzw. als Cold Movement Detection (kurz: CMD) bezeichnet. Wird festgestellt, dass das abgerüstete Schienenfahrzeug nicht bzw. unwesentlich gering bewegt wurde, dann kann das Schienenfahrzeug aus dem Stillstand heraus mittels des Zugbeeinflussungssystems betrieben werden. Dabei ist zu Beginn des Betriebes des Schienenfahrzeugs die abgespeicherte Stillstandposition als aktuelle Fahrzeugposition gültig. Dadurch ist eine zeitoptimierte Wiederaufnahme eines Betriebes des Schienenfahrzeugs möglich. Außerdem kann in bestimmten Situationen die Sicherheit auf der Strecke oder die Streckenkapazität erhöht werden.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung einer Kaltbewegung eines Schienenfahrzeugs mit einer Anzeigeeinrichtung und mit einer Betätigungseinrichtung zum Aktivieren der Anzeigeeinrichtung.
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Die Erfindung betrifft auch ein Schienenfahrzeug mit einer derartigen Vorrichtung.
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Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erkennung einer Kaltbewegung eines Schienenfahrzeugs, bei dem eine Anzeigeeinrichtung mittels einer Betätigungseinrichtung aktiviert wird.
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Eine gattungsgemäße Vorrichtung, ein Schienenfahrzeug mit einer gattungsgemäßen Vorrichtung und ein gattungsgemäßes Verfahren sind beispielsweise aus der Druckschrift
EP 2 502 800 B1 bekannt. Die dort gezeigte Vorrichtung mit Anzeigeeinrichtung und mit Betätigungseinrichtung zum Aktivieren der Anzeigeeinrichtung ist mit Abstand unter einem als Schaltmittel bezeichneten gezahnten Rad angeordnet. Das gezahnten Rad ist an einer Radachse des Schienenfahrzeugs befestigt und somit ein in Abhängigkeit der Kaltbewegung des Schienenfahrzeugs bewegbares Fahrzeugteil. Das gezahnte Rad ist aus magnetisierbarem Material ausgebildet und weist Halteabschnitte und Nicht-Halteabschnitte auf. Eine Anzahl A von mindestens drei Detektorzellen, die mit Abstand unter dem gezahnten Rad positioniert sind, weisen jeweils eine Anzeigeeinheit in Form eines in einer Führung geführten Permanentmagneten auf, der unter der Wirkung eines als elektromagnetische Spule ausgebildeten Aktuators entgegen der Erdanziehungskraft aus einer unteren Elementposition in eine obere Elementposition überführbar ist. Die Anzeigeeinheiten – also die in ihren Führungen geführten Permanentmagnete – bilden zusammen die Anzeigeeinrichtung. Die Aktuatoren bilden zusammen die Betätigungseinrichtung. Jeder Anzeigeeinheit ist jeweils ein Reed-Schalter als Sensor zur Bestimmung der Stellung der Anzeigeeinheit zugeordnet. Bestimmt wird dabei die Position des jeweiligen Permanentmagneten. Aufgrund des Abstandes zum gezahnten Rad arbeiten die Detektorzellen kontaktlos. In einer ersten Stellung des gezahnten Rades sind eine Anzahl B – jedoch zumindest eine – der Detektorzellen unter einem Nicht-Halteabschnitt positioniert, so dass der Permanentmagnet dieser Detektorzellen unter der Wirkung der Erdanziehungskraft aus der obere Elementposition in die untere Elementposition abfällt, sobald die Aktuatoren deaktiviert sind. Eine Anzahl N – jedoch zumindest zwei – der Detektorzellen ist in der ersten Stellung des gezahnten Rades unter einem Halteabschnitt positioniert, so dass der Permanentmagnet dieser Detektorzellen unter der Wirkung der Magnetkraft in der oberen Elementposition gehalten wird. Bei einer Bewegung des Schienenfahrzeuges fällt durch Erreichen einer zweiten Stellung des gezahnten Rades zumindest einer der Permanentmagnete, die zuvor unter der Magnetkraft in der oberen Elementposition gehalten wurden, in die untere Elementposition ab, da die entsprechende Detektorzelle in der zweiten Position unter einem Nicht-Halteabschnitt positioniert ist. Nach einem beliebigen Zeitintervall wird die Anzahl der Permanentmagnete gezählt, die sich in ihrer unteren Elementposition befinden. Es wird angezeigt, dass eine Kaltbewegung des Schienenfahrzeuges stattgefunden hat, wenn B > (A–N) ist.
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Ausgehend von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 (
EP 2 502 800 B1 ) liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, diese Vorrichtung und ein damit ausgerüstetes Schienenfahrzeug besonders robust und unempfindlich auszugestalten.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einrichtung zur mechanischen Wirkverbindung der Anzeigeeinrichtung mit einem in Abhängigkeit der Kaltbewegung des Schienenfahrzeugs bewegbaren Fahrzeugteil auf, mittels derer die aktivierte Anzeigeeinrichtung einerseits bei Stillstand des Fahrzeugteils in einem aktiven Status gehalten und andererseits bei einer vorgegebenen Stellungsänderung des Fahrzeugteils einer Statusänderung aus dem aktiven Status in einen passiven Status unterzogen ist.
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Entsprechend liegt der Erfindung ausgehend von einem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 11 (
EP 2 502 800 B1 ) die Aufgabe zu Grunde, dieses Verfahren besonders robust und unempfindlich zu gestalten.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird die aktivierte Anzeigeeinrichtung mittels einer Einrichtung zur mechanischen Wirkverbindung der Anzeigeeinrichtung mit einem in Abhängigkeit der Kaltbewegung des Schienenfahrzeugs bewegbaren Fahrzeugteil einerseits bei Stillstand des Fahrzeugteils in einem aktiven Status gehalten und andererseits bei einer vorgegebenen Stellungsänderung des Fahrzeugteils einer Statusänderung aus dem aktiven Status in einen passiven Status unterzogen.
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Durch die Einrichtung zur mechanischen Wirkverbindung der Anzeigeeinrichtung mit dem in Abhängigkeit der Kaltbewegung des Schienenfahrzeugs bewegbaren Fahrzeugteil kann beispielsweise sichergestellt werden, dass die Anzeigeeinrichtung auch bei Erschütterungen oder Stößen sicher in ihrem aktiven Status verbleibt, wenn das Schienenfahrzeug nicht oder nur unwesentlich gering bewegt wird.
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Durch die Erfindung kann eine zeitoptimierte Wiederaufnahme des Betriebes des Schienenfahrzeuges durch ein Zugbeeinflussungssystem sichergestellt werden, da auf sehr robuste Weise erkannt wird, ob das Schienenfahrzeug im abgerüsteten Zustand bewegt worden ist. Dabei wird im abgerüsteten Zustand der Einsatz einer Stromversorgung vermieden. Außerdem werden technische Schwierigkeiten, die beim Einsatz kontaktlos arbeitender und/oder die Erdanziehungskraft nutzender Detektorzellen auftreten, umgangen.
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Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn die Einrichtung zur mechanischen Wirkverbindung eine Kurvengetriebeeinrichtung oder eine Kurbelgetriebeeinrichtung ist. – Entsprechend ist es verfahrensgemäß vorteilhaft, wenn als Einrichtung zur mechanischen Wirkverbindung eine Kurvengetriebeeinrichtung oder eine Kurbelgetriebeeinrichtung verwendet wird.
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Es wird außerdem als vorteilhaft angesehen, wenn die Anzeigeeinrichtung eine Rasteinrichtung oder eine Verklinkungseinrichtung ist. – Entsprechend ist es verfahrensgemäß vorteilhaft, wenn als Anzeigeeinrichtung eine Rasteinrichtung oder eine Verklinkungseinrichtung verwendet wird.
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Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Sensoreinrichtung auf, die geeignet ausgebildet ist, ein dem Status der Anzeigeeinrichtung entsprechendes Signal zu bilden und die dabei vorzugsweise geeignet ausgebildet ist, dieses Signal als elektronisches Signal an eine Fahrzeugeinrichtung eines Zugbeeinflussungssystems auszugeben. – Entsprechend ist es verfahrensgemäß vorteilhaft, wenn eine Sensoreinrichtung ein dem Status der Anzeigeeinrichtung entsprechendes Signal bildet und vorzugsweise dieses Signal als elektronisches Signal an eine Fahrzeugeinrichtung eines Zugbeeinflussungssystems ausgibt.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann beispielsweise von zumindest zwei Anzeigeeinheiten der Anzeigeeinrichtung zumindest eine Anzeigeeinheit geeignet ausgebildet sein, mittels der Einrichtung zur mechanischen Wirkverbindung einerseits beim Stillstand des Fahrzeugteils in einer aktiven Stellung gehalten und andererseits bei der vorgegebenen Stellungsänderung des Fahrzeugteils aus der aktiven Stellung in eine passive Stellung überführt zu werden. – Verfahrensgemäß kann also von zumindest zwei Anzeigeeinheiten der Anzeigeeinrichtung zumindest eine Anzeigeeinheit mittels der Einrichtung zur mechanischen Wirkverbindung einerseits beim Stillstand des Fahrzeugteils in einer aktiven Stellung gehalten und andererseits bei der vorgegebenen Stellungsänderung des Fahrzeugteils aus der aktiven Stellung in eine passive zweite Stellung überführt werden.
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Alternativ können bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung von zumindest drei Anzeigeeinheiten der Anzeigeeinrichtung zumindest zwei Anzeigeeinheiten geeignet ausgebildet sein, mittels der Einrichtung zur mechanischen Wirkverbindung einerseits beim Stillstand des Fahrzeugteils in einer aktiven Stellung gehalten und andererseits bei der vorgegebenen Stellungsänderung des Fahrzeugteils aus der aktiven Stellung in eine passive Stellung überführt zu werden. – Verfahrensgemäß können also von zumindest drei Anzeigeeinheiten der Anzeigeeinrichtung zumindest zwei Anzeigeeinheiten mittels der Einrichtung zur mechanischen Wirkverbindung einerseits beim Stillstand des Fahrzeugteils in einer aktiven Stellung gehalten und andererseits bei der vorgegebenen Stellungsänderung des Fahrzeugteils aus der aktiven Stellung in eine passive Stellung überführt werden.
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In bevorzugter Ausgestaltung ist jede der Anzeigeeinheiten eine in der aktiven Stellung entrastete und in der passiven Stellung verrastete Rasteinheit.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist jeder Anzeigeeinheit jeweils ein Sensor der Sensoreinrichtung zugeordnet, der geeignet ausgebildet ist, ein Einzelsignal zu bilden, wobei das Einzelsignal der Stellung der jeweiligen Anzeigeeinheit oder einem Stellungswechsel der jeweiligen Anzeigeeinheit entspricht.
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Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen die
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1 ein Schienenfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die
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2 ein Schienenfahrzeug mit zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen, die
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3 bis 5 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in drei verschiedenen Stellungen, die
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6 bis 8 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in drei verschiedenen Stellungen und die
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9 bis 12 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vier verschiedenen Stellungen.
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Die 1 zeigt ein Schienenfahrzeug 1 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 zur Erkennung einer Kaltbewegung des Schienenfahrzeugs. Diese Vorrichtung 2 ist einer Radachse 3 des Schienenfahrzeugs zugeordnet und ist über eine als Ganzes mit 4 bezeichnete Anzahl von Steuerleitungen und eine als Ganzes mit 5 bezeichnete Anzahl von Signalleitungen mit einer Fahrzeugeinrichtung 6 eines Zugbeeinflussungssystems verbunden. Die Radachse 3 ist ein in Abhängigkeit der Kaltbewegung des Schienenfahrzeugs bewegbares Fahrzeugteil. Die gezeigte Fahrzeugeinrichtung 6 des Zugbeeinflussungssystems ist beispielsweise ein ETCS-Fahrzeugrechner, der üblicher Weise zwei redundante Rechnereinheiten 7 in Form zweier redundanter Rechnerbaugruppen oder in Form zweier redundanter Rechnerkanäle aufweist, so dass die Vorrichtung mit einer der redundanten Rechnereinheiten 7 verbunden ist.
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Die 2 zeigt das Schienenfahrzeug 1 gemäß 1, das aus sicherungstechnischen Gründen zusätzlich zu der einen erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung 2 aufweist. Diese weitere Vorrichtung 2 ist einer weiteren Radachse 3 des Schienenfahrzeugs zugeordnet und ist über eine weitere als Ganzes mit 4 bezeichnete Anzahl von Steuerleitungen und eine weitere als Ganzes mit 5 bezeichnete Anzahl von Signalleitungen mit der zweiten Recheneinheit 7 der Fahrzeugeinrichtung verbunden. Die weitere Radachse 3 ist ebenfalls ein in Abhängigkeit der Kaltbewegung des Schienenfahrzeugs bewegbares Fahrzeugteil.
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Über die Anzahl 4 der Steuerleitungen werden von einer Steuereinrichtung 60 der Fahrzeugeinrichtung 6 steuernde Einzelsignale ausgegeben, die in ihrer Gesamtheit ein Steuersignal 8 bilden.
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Über die Anzahl 5 der Signalleitungen werden an die Fahrzeugeinrichtung 6 elektronische Einzelsignale an eine Signalverarbeitungseinrichtung 70 ausgegeben, die in ihrer Gesamtheit ein Signal 9 bilden.
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Gemäß den 3 bis 5, 6 bis 8 und 9 bis 12 umfassen die verschiedenen Ausführungsbeispiele 102; 202; 302 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erkennung einer Kaltbewegung des Schienenfahrzeugs jeweils eine Anzeigeeinrichtung 110; 210; 310, eine Betätigungseinrichtung 130; 230; 330 zum Aktivieren der Anzeigeeinrichtung, eine Einrichtung 140; 240; 340 zur mechanischen Wirkverbindung der Anzeigeeinrichtung mit der in Abhängigkeit der Kaltbewegung des Schienenfahrzeugs bewegbaren Radachse 3, eine Sensoreinrichtung 150; 250; 350, eine Steuereinrichtung 160; 260; 360 und eine Signalverarbeitungseinrichtung 170; 270; 370. Dabei sind die Steuereinrichtung 160; 260; 360 und die Signalverarbeitungseinrichtung 170; 270; 370 Bestandteil der Rechnereinheit 7 der Fahrzeugeinrichtung, der die jeweilige Vorrichtung 102; 202; 302 zugeordnet ist.
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Die Anzeigeeinrichtung 110; 210; 310 ist als mechanische Rasteinrichtung ausgebildet und weist bei dem ersten Ausführungsbeispiel 102 gemäß den 3 bis 5 und bei dem dritten Ausführungsbeispiel 302 gemäß den 9 bis 12 zwei Anzeigeeinheiten 111.1, 111.2; 311.1, 311.2 in Form von Rasteinheiten auf.
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Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel 202 gemäß den 6 bis 8 weist die als mechanische Rasteinrichtung ausgebildete Anzeigeeinrichtung 210 zur Erhöhung der Sicherheit drei Anzeigeeinheiten 211.1, 211.2, 211.3 in Form von Rasteinheiten auf.
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Die Rasteinheiten 111.1, 111.2; 211.1, 211.2, 211.3; 311.1, 311.2 weisen jeweils ein Gehäuse 112.1, 112.2; 212.1, 212.2, 212.3; 312.1, 312.2, ein mit einem Rastloch 113.1, 113.2; 213.1, 213.2, 213.3; 313.1, 313.2 in Form einer Rastkerbe versehenes Druckelement 114.1, 114.2; 214.1, 214.2, 214.3; 314.1, 314.2, ein Rastelement 115.1, 115.2; 215.1, 215.2, 215.3; 315.1, 315.2 und zwei Federelemente 116.1, 116.2; 216.1, 216.2, 216.3; 316.1, 316.2 sowie 117.1, 117.2; 217.1, 217.2, 217.3; 317.1, 317.2 auf. Das Gehäuse bildet dabei eine erste Führung 118.1, 118.2; 218.1, 218.2, 218.3; 318.1, 318.2 in Form einer ersten Hülse für das Druckelement und eine quer zur ersten Führung verlaufende zweite Führung 119.1, 119.2; 219.1, 219.2, 219.3; 319.1, 319.2 in Form einer zweiten Hülse für das Rastelement. Außerdem bildet das Gehäuse für die beiden Federelemente jeweils ein Widerlager.
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Wie im Weiteren noch gezeigt, kann jede der Rasteinheiten zwischen einer passiven Stellung und einer aktiven Stellung wechseln. In der passiven Stellung ist die Rasteinheit verrastet, wobei das Rastelement in die Rastkerbe eingerastet ist. In der aktiven Stellung ist die Rasteinheit entrastet, wobei das Rastelement aus der Rastkerbe gezogen und neben der Rastkerbe an dem Druckelement abgestützt ist.
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Anstelle einer Rasteinrichtung könnte aber auch eine Verriegelungseinrichtung zum Einsatz kommen, mit Verriegelungsglied(ern) statt mit Rastloch versehenen Druckelement(en) und mit Riegel(n) statt Rastelemente(n).
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Die Betätigungseinrichtung 130; 230; 330 zum Aktivieren der Anzeigeeinrichtung umfasst je Anzeigeeinheit eine Betätigungseinheit 131.1, 131.2; 231.1, 231.2, 231.3; 331.1, 331.2 in Form eines Aktors. Jeder der Aktoren ist jeweils über eine der Steuerleitungen 104.1, 104.2; 204.1, 204.2, 204.3; 304.1, 304.2 mit der Steuereinrichtung 160; 260; 360 verbunden und drückt in Reaktion auf ein steuerndes Einzelsignal 161.1, 161.2; 261.1, 261.2, 261.3; 361.1, 361.2, das die Steuereinrichtung vor oder beim Abrüsten des Schienenfahrzeugs an den Aktor ausgibt, mit einem Betätigungsglied 132.1, 132.2; 232.1, 232.2, 232.3; 332.1, 332.2 gegen einen Mitnehmer 121.1, 121.2; 221.1, 221.2, 221.3; 321.1, 321.2 des Rastelementes der ihm zugeordneten Rasteinheit. Infolge dessen wird das jeweilige Rastelement aus dem zugeordneten Rastloch gezogen.
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Die Einrichtung 140; 240; 340 zur mechanischen Wirkverbindung der Anzeigeeinrichtung mit der in Abhängigkeit der Kaltbewegung des Schienenfahrzeugs bewegbaren Radachse ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel 102 gemäß den 3 bis 5 und bei dem zweiten Ausführungsbeispiel 202 gemäß den 6 bis 8 als Kurvengetriebeeinrichtung und bei dem dritten Ausführungsbeispiel 302 gemäß den 9 bis 12 als Kurbelgetriebeeinrichtung ausgebildet.
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Die Kurvengetriebeeinrichtungen 140; 240 umfassen jeweils ein Kurvenrad 141; 241 als Antriebsglied und je Rasteinheit ein Schubglied 142.1, 142.2; 242.1, 242.2, 242.3 als Abtriebsglied, wobei das Schubglied an dem zugeordneten Druckelement 114.1, 114.2; 214.1, 214.2, 214.3 befestigt und mit einer drehbar gelagerten Abtastrolle 143.1, 143.2; 243.1, 243.2, 243.3 versehen ist.
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Das Kurvenrad 141; 241 ist drehfest mit der Radachse 3, der die Vorrichtung 102; 202 zugeordnet ist, verbunden und weist eine zweidimensionale umlaufende Kurvenkontur 144; 244 mit nichtkonstantem Kurvenradius auf, der die Abtastrollen zugeordnet sind.
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Jedes der Schubglieder 142.1, 142.2; 242.1, 242.2, 242.3 mit Abtastrolle bildet also zusammen mit dem Kurvenrad 141; 241 eine mechanische Wirkverbindung in Form eines Kurvengetriebes, wobei die Gesamtheit der Kurvengetriebe die Kurvengetriebeeinrichtung 140; 240 bildet.
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Bei dem in den 3 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel 102 ist die Kurvenkontur 144 im Wesentlichen sternförmig, während die Kurvenkontur 244 bei dem in den 6 bis 8 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel 202 elliptisch ist. Die Kurvenkontur könnte aber auch eine andere Form aufweisen.
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Die Kurbelgetriebeeinrichtung 340 gemäß den 9 bis 12 umfasst ein Kurbelrad 341 als Antriebsglied, und je Rasteinheit ein Schubglied 342.1, 342.2 als Abtriebsglied, wobei jedes der Schubglieder über eine Pleuelstange 143.1, 143.2 mit dem Kurbelrad 341 verbunden und in der Hülse 318.1 bzw. 318.2 geführt ist.
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Das Kurbelrad 341 ist drehfest mit der Radachse 3, der die Vorrichtung 302 zugeordnet ist, verbunden. Mittels Pleuellagerbolzen 344.1; 344.2 der Schubglieder 342.1, 342.2 sind erste Enden der Pleuelstangen 144.1, 144.2 an den Schubgliedern angelenkt. Die zweiten Enden der Pleuelstangen 143.1, 143.2 sind mittels Pleuellagerbolzen 345.1; 345.2 des Kurbelrades, die exzentrisch zur Radachse 3 angeordnet sind, an dem Kurbelrad 341 angelenkt.
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Jedes der beiden Schubglieder 342.1, 342.2 mit angelenkter Pleuelstange bildet also zusammen mit dem Kurbelrad 341 eine mechanische Wirkverbindung in Form eines Kurbelgetriebes, wobei die Gesamtheit der Kurbelgetriebe die Kurbelgetriebeeinrichtung 340 bildet.
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Bei dem in den 3 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel 102 und bei dem in den 9 bis 12 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel 302 sind die Anzeigeeinheiten 111.1, 111.2; 311.1, 311.2 in Form der Rasteinheiten derart zu der Einrichtung 140; 340 zur mechanischen Wirkverbindung angeordnet, dass von den zwei Rasteinheiten zumindest eine 111.1; 311.1 aus der passiven Stellung in die aktive Stellung überführbar ist. Werden die Rasteinheiten mittels der Aktoren 131.1, 131.2; 331.1, 331.2 aktiviert, werden also in Reaktion auf die Einzelsignale 161.1, 161.2; 361.1, 361.2 die Rastelemente 115.1, 115.2; 315.1, 315.2 beider Rasteinheiten aus dem jeweils zugeordneten Rastloch 113.1, 113.2; 313.1, 313.2 gezogen, so ist unabhängig von der Lage der Radachse 3 zumindest eines 114.1; 314.1, 314.2 der Druckelemente unter der Kraft des ersten Federelementes 116.1; 316.1, 316.2 so weit verschiebbar, dass das Rastelement 115.1; 315.1, 315.2 nicht mehr in die Rastkerbe 113.1; 313.1, 313.2 einrasten kann. Das Druckelement der derart entrasteten Rasteinheit ist dann unter der Kraft des ersten Federelementes über die Einrichtung 140; 340 zur mechanischen Wirkverbindung mit der Radachse 3 mechanisch wirkverbunden. Die Rasteinrichtung 110; 310 als Ganzes befindet sich nunmehr in einem aktiven Status.
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Bei dem in den 6 bis 8 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel 202 sind die Anzeigeeinheiten 211.1, 211.2, 211.3 in Form der Rasteinheiten zu der Einrichtung 240 zur mechanischen Wirkverbindung derart angeordnet, dass von den drei Anzeigeeinheiten in Form der Rasteinheiten zumindest zwei 211.1 und 211.3 aus einer passiven Stellung in eine aktive Stellung überführbar sind. Werden die Rasteinheiten mittels der Aktoren 231.1, 231.2 und 231.3 aktiviert, werden also in Reaktion auf die Einzelsignale 261.1, 261.2; 261.3 die Rastelemente 215.1, 215.2; 215.3 der drei Rasteinheiten aus dem jeweils zugeordneten Rastloch 213.1, 213.2; 213.3 gezogen, so sind unabhängig von der Lage der Radachse zumindest zwei 214.1; 214.3 der Druckelemente unter der Kraft der ersten Federelemente so weit verschiebbar, dass die Rastelemenete nicht mehr in die Rastkerben einrasten können. Die Druckelemente der derart entrasteten Rasteinheiten sind dann unter der Kraft der ersten Federelemente über die Einrichtung 240 zur mechanischen Wirkverbindung mit der Radachse 3 mechanisch wirkverbunden. Die Rasteinrichtung 210 als Ganzes befindet sich nunmehr in einem aktiven Status.
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Mittels der Einrichtung 140; 240; 340 zur mechanischen Wirkverbindung sind die aktivierten Anzeigeeinrichtungen der drei Ausführungsbeispiele 102; 202; 302 der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Stillstand der Radachse 3 in ihrem aktiven Status gehalten, denn die entrasteten Rasteinheiten werden mittels der Einrichtung zur mechanischen Wirkverbindung beim Stillstand der Radachse in ihrer aktiven Stellung gehalten.
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Bei einer vorgegebenen Stellungsänderung der Radachse 3 sind die aktivierten Anzeigeeinrichtungen 110; 210; 310 einer Statusänderung aus dem aktiven Status in einen passiven Status unterzogen, denn bei der vorgegebenen Stellungsänderung der Radachse werden die zunächst in aktiver Stellung befindlichen Rasteinheiten mittels der Einrichtung 140; 240; 340 zur mechanischen Wirkverbindung aus ihrer aktiven Stellung in ihre passive Stellung überführt.
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Jeder Anzeigeeinheit 111.1, 111.2; 211.1, 211.2, 211.3; 311.1, 311.2 ist jeweils ein Sensor 151.1, 151.2; 251.1, 251.2, 251.3; 351.1, 351.2 der Sensoreinrichtung 150; 250; 350 zugeordnet.
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Bei den gezeigten Sensoren 151.1, 151.2; 251.1, 251.2, 251.3; 351.1, 351.2 handel es sich beispielsweise um Reed-Sensoren, die am Boden der Rastlöcher 113.1, 113.2; 213.1, 213.2, 213.3; 313.1, 313.2 angeordnet sind. Jeder der Reed-Sensoren erkennt jeweils, ob das Rastelement in dem Rastloch eingerastet ist oder nicht.
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Die Reed-Sensoren der Sensoreinrichtung geben jeweils über eine der Signalleitungen 105.1, 105.2; 205.1, 205.2, 205.3; 305.1, 305.2 ein elektronisches Einzelsignal 152.1, 152.2; 252.1, 252.2, 252.3; 352.1, 352.2 an die zugeordnete Signalverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugeinrichtung aus. Das ausgegebene elektronische Einzelsignal entspricht dabei der Stellung der jeweiligen Anzeigeeinheit. Die Gesamtheit der elektronischen Einzelsignale 152.1, 152.2; 252.1, 252.2, 252.3; 352.1, 352.2 bildet damit das in den 1 und 2 mit 9 bezeichnete Signal, das dem Status der Anzeigeeinrichtung entspricht, so dass die Anzeigeeinrichtung 110; 210; 310 als Ganzes geeignet ausgebildet ist, das dem Status der Anzeigeeinrichtung entsprechende Signal 9 als elektronisches Signal an die Signalverarbeitungseinrichtung 70 der Fahrzeugeinrichtung 7 auszugeben.
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Es kann aber auch eine andere Sensoreinrichtung zum Einsatz kommen, insbesondere eine Sensoreinrichtung, die geeignet ausgebildet ist, einen Statuswechsel der Anzeigeeinrichtung zu ermitteln und ein dem Statuswechsel entsprechendes Signal als elektronisches Signal an die Signalverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugeinrichtung auszugeben.
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Anstelle der magneto-elektronischen Reed-Sensoren können auch mechano-elektronische oder opto-elektronische Sensoren zum Einsatz kommen.
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Die Funktionsweise der veranschaulichten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung basiert auf folgendem Verfahrensablauf also auf folgendem Ablauf der Erkennung einer Kaltbewegung des Schienenfahrzeugs:
Gemäß den 3, 6 und 9 befindet sich die jeweilige Anzeigeeinrichtung 110; 210; 310 bei fahrendem Schienenfahrzeug und bei noch im Betrieb befindlichem abgestellten Schienenfahrzeug in ihrem passiven Status. Alle Anzeigeeinheiten 111.1, 111.2; 211.1, 211.2, 211.3; 311.1, 311.2 in Form der Rasteinheiten befinden sich also in ihrer passiven Stellung. Die Rasteinheiten sind alle verrastet.
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Im Stillstand erfolgt vor oder beim Ausschalten – also vor oder bei dem Übergang in den abgerüsteten, insbesondere stromlosen Zustand des Schienenfahrzeug – über die Steuerleitungen 104.1, 104.2; 204.1, 204.2, 204.3; 304.1, 304.2 die Ansteuerung der Betätigungseinheiten 131.1, 131.2; 231.1, 231.2, 231.3; 331.1, 331.2 der Betätigungseinrichtung 130; 230; 330 mittels der steuernden Einzelsignale 161.1, 161.2; 261.1, 261.2, 261.3; 361.1, 361.2, die in ihrer Gesamtheit das Steuersignal 8 bilden. Daraufhin werden die Rastelemente unter der Einwirkung der Betätigungseinheiten aus der Rastkerbe gedrückt.
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Außerdem wird die gerade aktuelle Fahrzeugposition als Stillstandposition in einem hier nicht gezeigten remanenten Speicher gespeichert.
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Gemäß 4 wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel 102 aufgrund der gezeigten Winkellage der Radachse 3 nur das mit 114.1 bezeichnete Druckelement unter der Kraft des ersten Federelementes 116.1 so weit bis zur Anlage der Abtastrolle 143.1 an der Kurvenkontur 144 verschoben, dass die Rastkerbe 113.1 dem Rastelement 115.1 nicht mehr gegenübersteht. Das mit 114.2 bezeichnete Druckelement kann bei dieser Winkellage der Radachse hingegen unter der Kraft des ersten Federelementes 116.2 nur so geringfügig bis zur Anlage der Abtastrolle 143.2 an der Kurvenkontur 144 verschoben werden, dass die Rastkerbe 113.2 dem Rastelement 115.2 weiterhin gegenübersteht.
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Gemäß 7 werden bei dem zweiten Ausführungsbeispiel 202 aufgrund der gezeigten Winkellage der Radachse 3 die mit 214.1 und 214.3 bezeichneten Druckelement unter der Kraft der ersten Federelemente 216.1 und 216.3 so weit bis zur Anlage der Abtastrollen 243.1 und 243.3 an der Kurvenkontur 244 verschoben, dass die Rastkerben 213.1 und 213.3 den Rastelementen 215.1 und 215.3 nicht mehr gegenüberstehen. Das mit 214.2 bezeichnete Druckelement hingegen kann unter der Kraft des ersten Federelementes 216.2 nur so geringfügig bis zur Anlage der Abtastrolle 243.2 an der Kurvenkontur 244 verschoben werden, dass die Rastkerbe 213.2 dem Rastelement 215.2 weiterhin gegenübersteht.
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Gemäß 10 können bei dem dritten Ausführungsbeispiel 302 aufgrund der gezeigten Winkellage der Radachse 3 beide Druckelemente 314.1 und 314.2 unter der Kraft der ersten Federelemente 316.1 und 316.2 so weit bis zur Anlage an den Schubgliedern 342.1 und 342.2 verschoben werden, dass die Rastkerben 313.1 und 313.2 den Rastelementen 315.1 und 315.2 nicht mehr gegenüberstehen.
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Im stromlosen Zustand fallen die Betätigungsglieder 132.1, 132.2; 232.1, 232.2, 232.3; 332.1, 332.2 in ihre Ausgangslage zurück, so dass sie nicht mehr in die Bewegungsbahn der Mitnehmer 121.1, 121.2; 221.1, 221.2, 221.3; 321.1, 321.2 ragen. Die Rasteinheit 111.2; 211.2 nimmt wieder ihre passive Stellung ein.
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Bei einer Bewegung des abgerüsteten Schienenfahrzeugs (Kaltbewegung) verschiebt das Abtriebsglied 142.1 das Druckelement 214.1 entgegen der Kraft des ersten Federelementes 116.1, wobei das Rastelement 115.1 spätestens mit Erreichen der in der 5 gezeigten Winkelstellung der Radachse 3 wieder in dem zugeordneten Rastloch 113.1 mechanisch einrastet ist.
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In gleicher Weise verschieben die Abtriebsglieder 242.1; 242.3 bei einer Kaltbewegung des Schienenfahrzeugs die Druckelemente 214.1, 214.3 entgegen der Kraft der ersten Federelemente 216.1, 216.3, wobei die Rastelemente 215.1 und 215.3 spätestens mit Erreichen der in der 8 gezeigten Winkelstellung der Radachse 3 wieder in den zugeordneten Rastlöchern mechanisch einrastet sind.
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Analog hierzu verschieben die Abtriebsglieder 342.1; 342.2 bei einer Kaltbewegung des Schienenfahrzeugs die Druckelemente 314.1, 314.2 entgegen der Kraft der Federelemente 316.1, 316.2, wobei gemäß 11 zunächst das Rastelement 315.1 in die Rastkerbe 313.1 einrastet und gemäß 12 spätestens mit Erreichen der in der 12 gezeigten Winkelstellung der Radachse auch das Rastelement 315.2 wieder in dem Rastloch 313.2 mechanisch einrastet ist.
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Bei jeder der drei Ausführungsbeispiele 102 und 202 sowie 302 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 gibt es also jeweils eine minimale vorgegebene Stellungsänderung der Radachse, im Ergebnis derer unabhängig von der Winkellage der Radachse 3, bei der das Schienenfahrzeug zum Stillstand gebracht wurde, alle Rasteinheiten 111.1, 111.2; 211.1, 211.2, 211.3; 311.1, 311.2, die nach der Aktivierung entrastet waren, wieder verrastet sind. Wenn alle Rasteinheiten wieder verrastet sind, befindet sich die Anzeigeeinrichtung (Rasteinrichtung) 110; 210; 310 als Ganzes wieder in ihrem passiven Zustand.
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Nach der Wiederaufnahme des Betriebs (Strom eingeschaltet) der Fahrzeugeinrichtung des Schienenfahrzeugs ermittelt die zugeordnete Signalverarbeitungseinrichtung 170; 270; 370 anhand des empfangenen elektronischen Signals 9 – also anhand der Gesamtheit der elektronischen Einzelsignale 152.1, 152.2; 252.1, 252.2, 252.3; 352.1, 352.2 – den Status der Anzeigeeinrichtung 110; 210; 310 und gibt ein dem empfangenen elektronischen Signal 9 entsprechendes Meldesignal an ihre Recheneinheit 7 aus. Mittels der Signalverarbeitungseinrichtung 170; 270; 370 ist also ermittelbar, ob bei einer Bewegung des ausgeschalteten Schienenfahrzeugs die Anzeigeeinrichtung 110; 210; 310 aus ihrem aktiven Status in ihren passiven Status, bei dem alle Rasteinheiten wieder verrastet sind, überführt wurde.
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Stellt die Signalverarbeitungseinrichtung 170; 270; 370 fest, dass sich die Anzeigeeinrichtung 110; 210; 310 in ihrem passiven Status befindet – sich der Status der Anzeigeeinrichtung also im Stillstand des Schienenfahrzeugs nicht verändert hat – so veranlasst die Recheneinheit 7 in Reaktion auf das Meldesignal, das die Fahrzeugeinrichtung 6 die Weiterfahrt das Schienenfahrzeug 1 mit der im remanenten Speicher abgespeicherten Stillstandposition als aktuelle Position beginnen kann. – Hat also keine Kaltbewegung des Schienenfahrzeugs stattgefunden, so merkt es der Fahrzeugführer daran, dass er weiterfahren kann als ob das Schienenfahrzeug nicht abgestellt gewesen wäre.
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Stellt die Signalverarbeitungseinrichtung 170; 270; 370 jedoch fest, dass sich die Anzeigeeinrichtung 110; 210; 310 nicht in ihrem passiven Status befindet, so veranlasst die Recheneinheit 7 in Reaktion auf das Meldesignal, das die Fahrzeugeinrichtung 6 die Weiterfahrt das Schienenfahrzeug 1 nicht ohne Weiteres mit der abgespeicherten Stillstandposition als aktuelle Position beginnen kann. – Insbesondere weitet eine Odometrie-Software der Recheneinheit 7 ein Vertrauensintervall auf, so dass das Schienenfahrzeug 1 nur mit reduzierter Geschwindigkeit fahren kann, bis es seine aktuelle Fahrzeugposition bestimmt hat.
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Eine dem Meldesignal entsprechende Meldung kann zusätzlich – zum Beispiel optisch – angezeigt werden. Diese Anzeige kann vorzugsweise in einem Führerstand des Schienenfahrzeugs 1 erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2502800 B1 [0011, 0012, 0014]
