DE2924190C2

DE2924190C2 - Einrichtung zum Feststellen der Anwesenheit und/oder des Gewichtes von Eisenbahnfahrzeugen

Info

Publication number: DE2924190C2
Application number: DE19792924190
Authority: DE
Inventors: Horst Ing.(grad.) 3340 Wolfenbüttel Hohmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-06-15
Filing date: 1979-06-15
Publication date: 1983-12-08
Also published as: DE2924190A1

Description

25

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Feststellen der Anwesenheit und/oder des Gewichtes von Eisenbahnfahrzeugen unter Verwendung eines unterhalb einer Fahrschiene angeordneten, sich an einem Widerlager abstützenden piezoelektrischen Gebers, der durch die auf den Fahrschienen geführten Eisenbahnfahrzeuge betätigbar ist.

Derartige Einrichtungen sind bekannt So zeigt z. B. die DE-PS 8 22 019 eine Meßeinrichtung zur Feststellung des Gewichtes von Eisenbahnfahrzeugen, bei der unterhalb einer Fahrschiene zwischen den Schwellen ein piezoelektrischer Körper angeordnet ist, der bei zunehmendem Druck seinen elektrischen Widerstand ändern soll. Der piezoelektrische Geber spricht auf die Durchbiegung der Fahrschiene beim Darüberlaufen eines Fahrzeugrades an und liefert an seinem Ausgang ein elektrisches Signal, dessen Amplitude dem Achsgewicht des den Geber passierenden Fahrzeugs entspricht. Auf den piezoelektrischen Geber wirkt dabei nur ein Bruchteil des tatsächlichen Achsgewichtes, weil der überwiegende Teil der auf die Fahrschienen wirkenden Kräfte durch die starre und unnachgiebige Auflagerung des Fahrgleises zu beiden Seiten des Gebers aufgenommen wird.

Eine andere Anordnung eines piezoelektrischen Gebers zum Ermitteln der Vorbeibewegung eines Fahrzeugs an einer an einer Schiene befindlichen Meßstelle ist in der DE-OS 18 08 242 angegeben. Dort ist der Geber in einer Halterung zwischen der Unterseite des Schienenoberteiles und der Oberseite des Schienenfußes angebracht. Wenn eine Radachse eines Fahrzeugs über diejenige Stelle der Schiene hinwegläuft, an der die das piezoelektrische Element tragende Halterung angebracht ist, wird das Gewicht des betreffenden Fahrzeugs über das Rad auf das Oberteil der Schiene übertragen. Den größten Teil der auf den Schienenoberteil ausgeübten Belastung trägt der Schienensteg; ein Teil der Belastung wird jedoch auf die das piezoelektrische Element tragende Halterung übertragen, die ihrerseits durch Formänderung auf den piezoelektrischen Geber wirkt und damit am Ausgang des Gebers ein das Vorüberlaufen eines Fahrzeugrades charakterisierendes Signal auslöst.

Auch bei dieser bekannten Anordnung wird nur ein Bruchteil der insgesamt durch das Achsgewicht eines vorüberlaufenden Fahrzeugs verfügbaren Kraft für das Herleiten eines Meß- bzw. Meidesignals ausgenutzt, weil der überwiegende Teil dieser Kraft in den Widerlagern der Schiene absorbiert wird. Durch Schwingungen in den Fahrschienen beim Herannahen oder beim sich Entfernen von Fahrzeugen kann es vorkommen, daß die piezoelektrischen Geber bereits bzw. noch so stark beeinflußt werden, daß sie an ihrem Ausgang Signale abgeben, die durchaus in der gleichen Größenordnung wie beim Vorüberlaufen eines Fahrzeugrades liegen können. Damit ist ein genügend großer Abstand zwischen einem durch Schwingungen erzeugten Störsignal und einem beim Befahren des Gebers ausgelösten Nutzsignal nicht gegeben.

Dieser Mangel tritt grundsätzlich bei allen auf Druck oder Zug ansprechenden, fest mit einer Fahrschiene verbundenen Gebern auf; er gilt daher auch für einen aus der DE-OS 23 56 120 bekannten, mit piezoelektrischen Gebern arbeitenden Schienenkontakt Dort sind zwei piezoelektrische Geber an der Oberseite eines Gehäuses angebracht das ähnlich der Ausführung nach der DE-PS 8 22 019 über seitliche Klauen am Schienenfuß einer Fahrschiene befestigt ist; das mit der Fahrschiene verbundene Gehäuse bildet mittelbar das Widerlager, an dem sich die piezoelektrischen Geber bei ihrer öetätigung abstützen. Die piezoelektrischen Geber sind innerhalb des Gehäuses in einer Vorrichtung angeordnet, die einerseits durch Nachführen des Widerlagers dafür sorgt daß die Geber stets unter einer mechanischen Vorspannung von unten her an der Fahrschiene anliegen und die andererseits durch eine das Widerlager bedarfsweise freigebende Auslösevorrichtung die piezoelektrischen Geber vor einer zu hohen mechanischen Beanspruchung schützt Dieser bekannte Schienenkontakt ist mechanisch aufwendig ausgeführt und er erfordert für seine Anbringung am Gleis umfangreiche Arbeiten an der Gleisbettung. Für die Ableitung richtungsabhängiger Größen, wie sie im Eisenbahnwesen häufig benötigt werden, ist dieser Schienenkontakt wegen seiner räumlichen Ausdehnung in Längsrichtung der Schienen überhaupt nicht geeignet

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung anzugeben, die eine eindeutige Unterscheidung zwischen Stör- und Nutzsignalen möglich macht, dabei aber wenig aufwendig in der technischen Konzeption und bei der Installation ist die sich auch nachträglich an bereits im Betrieb befindlichen Gleisen rasch und problemlos anbringen läßt und die darüber hinaus auch für die Bildung fahrrichtungsabhängiger Zählimpulse verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das den piezoelektrischen Geber abstützende Widerlager am Gleisbettungsfundament abgestützt ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in einer Schnittdarstellung eine Fahrschiene 1 normaler Bauart im Bereich einer Beeinflussungsstelle mit einem darauf geführten Fahrzeugrad 2 eines Eisenbahnfahrzeugs. Die Fahrschiene 1 ruht auf einer Tragplatte 3, die ihrerseits auf einer

Schwelle 4 befestigt ist; die Schwelle stützt sich auf dem in der Zeichnung nicht dargestellten Gleisbettungsfun-,Hament ab. Die Tragplatte 3 ist mit nach oben vorstehenden Führungselementen 5 versehen, die ein Auswandern der Fahrschiene 1 quer zur Fiihrrichtung verhindern sollen; an den Führungselementen können Klammern oder Druckfedern befestigt sein, die dafür morgen, daß die Fahrschiene 1 sich nicht nach oben hin von der Tragplatte 3 lösen kann. Unterhalb der Fahrschiene ist die Tragplatte mit einer nach oben offenen Ausnehmung 6 versehen, in die ein piezoelektrischer Geber 7 eingesetzt ist Dieser piezoelektrische Geber ist so ausgebildet, daß er die bei allen vorkommenden Wageßgewichten auftretenden Radkräfte von bis zu 10OkN aufnehmen kann, ohne mechanisch Schaden zu nehmen. Diese Kräfte liegen deutlich über den Werten, die von auftretenden Schwingungen in der Schiene auf die Unterlage erzeugt werden, so daß nunmehr ein genügend großer Abstand zwischen Stör- und Nutzsignal gegeben ist Voraussetzung für das bestimmungsgemäße Wirken des Gebers ist hierbei selbstverständlich, daß die beim Vorüberlaufen einer Fahrzeugachse auf die Fahrschienen wirkenden Kräfte nicht überwiegend durch die dem Geber benachbarten Fahrgleishalterungen absorbiert werden. Diese Voraussetzung ist erfüllt, wenn der piezoelektrische Geber und die zugeordnete Tragplatte einen ausreichenden Abstand von benachbarten Fahrgleishalterungen aufweist Von der Einhaltung dieser Voraussetzung kann bei dem im Eisenbahnwesen üblichen Abstand der Schwellen ausgegangen werden. Die nach der Erfindung ausgestaltete Einrichtung läßt sich ohne Schwierigkeiten auch nachträglich an bereits verlegten Gleisen anbringen.

Die Anordnung mehrerer Einrichtungen entlang eines Gleises gestattet in an sich bekannter Weise neben dem Feststellen der Anwesenheit und/oder des Gewichtes eines Fahrzeugs auch das Erkennen der Bewegungsrichtung, der Geschwindigkeit sowie der Beschleunigung eines Fahrzeugs im Bereich der Einrichtungen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Feststellen der Anwesenheit und/oder des Gewichtes von Eisenbahnfahrzeugen unter Verwendung eines unterhalb einer Fahrschiene angeordneten, sich an einem Widerlager abstützenden piezoelektrischen Gebers, der durch die auf den Fahrschienen geführten Eisenbahnfahrzeuge betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das den piezoelektrischen Geber (7) abstützende ι ο Widerlager (Tragplatte 3) am Gleisbettungsfundament abgestützt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager sich über eine Schwelle (4) auf dem Gleisbettungsfundament abstützt

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager ais eine den piezoelektrischen Geber (7) in einer nach oben offenen Ausnehmung (6) aufnehmende Tragplatte (3) ausgebildet ist, auf der die Fahrschiene (11) aufliegt