EP1166059A1 - Verfahren und vorrichtung zur überwachung der fahrgestelle von mehrachsigen fahrzeugen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur überwachung der fahrgestelle von mehrachsigen fahrzeugen

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Publication number
EP1166059A1
EP1166059A1 EP00900483A EP00900483A EP1166059A1 EP 1166059 A1 EP1166059 A1 EP 1166059A1 EP 00900483 A EP00900483 A EP 00900483A EP 00900483 A EP00900483 A EP 00900483A EP 1166059 A1 EP1166059 A1 EP 1166059A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chassis
signals
acceleration sensors
profiles
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00900483A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf Bächtiger
Max Loder
Reto Schreppers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Schweiz AG
Original Assignee
Siemens Schweiz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Schweiz AG filed Critical Siemens Schweiz AG
Publication of EP1166059A1 publication Critical patent/EP1166059A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
    • B61L23/042—Track changes detection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
    • B61K9/08—Measuring installations for surveying permanent way
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/04—Satellite based navigation systems, e.g. global positioning system [GPS]

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device according to the preamble of patent claim 1 or 2 or 9 or 10.
  • the aim is to quickly record abnormal operating conditions so that appropriate safety measures (e.g. a reduction in driving speed) can be initiated immediately.
  • a monitoring device is therefore preferably used, by means of which not impermissible deviations from the thermal, but impermissible deviations from the mechanical operating behavior of a chassis to which the measuring device is preferably adapted.
  • a device that is suitable for determining impermissible deviations in the mechanical operating behavior of a monitored object is e.g. from U.S. Pat. 5,419,197 known.
  • This device has an acceleration sensor, which is mounted on the monitored object and converts the vibrations of the object into acceleration signals, which are processed in a signal processor and a neural network to determine an impermissibly different operating behavior.
  • Such a monitoring device could therefore also detect impermissible deviations from the mechanical operating behavior of a chassis on which an acceleration sensor is mounted for this purpose. Since a chassis is not guided on an ideal carriageway or rail, not only changes occurring within the chassis, but also repercussions of
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a method and device for monitoring the chassis of multi-axle vehicles by means of which deviations from changes in the mechanical operating behavior of the chassis can be measured independently of external influences.
  • the method according to the invention allows changes in the mechanical operating behavior of chassis to be recorded unaffected by influences caused by the roadway or rail.
  • the external influences of the carriageway or rail can be measured, whereby their condition can be determined.
  • the condition of the passed route can therefore be checked with every train journey.
  • the solution according to the invention in preferred configurations also allows the speed of the vehicle and the respective position to be measured.
  • the individual measurement results or error or alarm messages can therefore also be imprinted with location, time and speed.
  • the measured speed is used on the one hand as a parameter for evaluating the mechanical operating behavior of the chassis and on the other hand for the precise determination of external influences.
  • external influences that are caused by the control of the vehicle are also taken into account.
  • FIG. 1 shows a chassis 1 with a monitoring circuit 10 according to the invention
  • FIG. 2 shows the internal structure of the monitoring circuit 10 with an adaptation stage 13, a correlation stage 14 and a differential stage 15
  • FIG. 3 shows a monitoring circuit 10 which is made up of several modules 22, 23, 24, 25 data can be fed and the output signals of which are fed to a transmission device
  • 4 shows the accelerations occurring on the axles 5a, 5b of the chassis 1
  • FIG. 5 shows an advantageous embodiment of the adaptation stage 13.
  • the chassis 1 shows a chassis 1 for railroad cars known from WO 97/23375, which is guided on rails 2 which are mounted on sleepers 3.
  • the chassis 1 consists of two frame parts 6a, 6b connected to one another by a joint 6c, each of which has a bearing for receiving the wheel axles 5a, 5b connected to the wheels 4a, 4b and which each press against a spring assembly 7 from one side if a load, the weight of the chassis frame 6 and the possibly attached car cabin, which presses the joint 6c downwards. Accelerations of the wheel axles 5a, 5b, which are caused by damaged points 8, 9 on the wheels 4a, 4b or on the roadway or on the tracks 2, are also absorbed by the spring assembly 7.
  • the wheel 4b has a flattening 9 and the rail 2 has two notches 8 which influence the vibration behavior of the chassis 1. Deviations in the mechanical operating behavior of the chassis can therefore be caused by defects in the chassis 1 or the rail 2. According to the invention, it should now be determined whether the chassis 1 has a fault, regardless of defects in the rail 2.
  • an acceleration sensor 11a, 11b which measures the accelerations of the axles 5a, 5b, is provided for each wheel bearing via lines 12a, 12b connected to a monitoring circuit 10.
  • FIG. 2 shows a possible internal structure of the monitoring circuit 10, in which various evaluations of the signals s lla / s ⁇ i b supplied by acceleration sensors 11a, 11b are possible.
  • the sensor signals s ⁇ la , sii b an adaptation stage 13 are supplied, in which an adaptation to the mechanical operating behavior of the chassis 1 takes place continuously.
  • FIG. 5 An embodiment of the adaptation stage 13, by means of which different evaluations of the sensor signals s lla , s ⁇ b is possible, is shown in FIG. 5. If individual evaluations of the sensor signals s lla , s llb can be dispensed with, the adaptation stage 13 has a simpler structure.
  • the sensor signals s lla , s llb are each supplied in the adaptation stage 13 to an FFT module 132a or 132b (FFT: Fast Fourier Transformation) provided for the Fourier transformation of the supplied signals sn a , s llb , by means of which a transformation of the signals si la / sm, from the time domain to the frequency domain.
  • FFT Fast Fourier Transformation
  • the frequency profiles resulting from the Fourier transformation are fed to a first test module 135, in which their deviations from one another, from the originally measured frequency profiles and / or from a correspondingly selected standard profile are determined.
  • the frequency profiles resulting from the Fourier transformation are fed via memory stages 133a or 133b, in which moving average profiles are formed, to a second test module 136, in which the deviations of the average profiles formed from one another from the originally measured average profiles and / or be determined by an appropriately selected standard profile.
  • the weighting of new values against measured values of earlier measurement periods in the memory stages 133a and 133b, in which moving averages are formed, is in each case relatively low, so that short-term disruptions have practically no influence.
  • test module 136 in which mean value profiles formed over a long period of time are compared with one another, deviations arising over a long period of time can be precisely determined. Corresponding corrective measures can also be requested automatically based on the precise analyzes. If the two mean value profiles change similarly, it can be determined that the change is not caused by a defect, but only by aging of the wheels and bearings. If there are greater deviations between the two profiles, it can be concluded that the wheel set is defective and deviates more from the original profile.
  • the mean value profiles read out from the memory stages 133a or 133b are each fed to a third test module 134a or 134b, in which they are compared with a currently determined frequency profile.
  • the corresponding deviations can in turn be determined almost without delay. If there is no change on the chassis 1, the deviations detected by the test module 134a or 134b are due to defects in the roadway or rail 2.
  • the deviations found in the test modules 134a, 134b, 135 and / or 136 are evaluated in the test modules 134a, 134b, 135 and / or 136 itself or preferably in a signal processing unit 17, to which the data from the adaptation stage 13 can be fed via a data channel 131 are.
  • the deviations are compared in the signal processing unit 17 with permissible limit values, after being exceeded error messages are sent to the control system of the vehicle or to an earth-based control center.
  • the signal processing unit 17, which evaluates the supplied signals, therefore provides precise information about the condition of the chassis 1 and rail 2.
  • Messages about the condition of the chassis 1 and rail 2 are preferably linked to the location and possibly also the time information, so that For example, a damage report can be sent to the staff responsible for the maintenance of the rail, which shows the position of the damaged track section.
  • the condition of the track material is therefore checked every time the train passes, which means that inspection tours by maintenance personnel are largely unnecessary.
  • the signal is preferably evaluated taking into account various parameters, in particular the speed of the vehicle (see also the explanations below).
  • test modules 134a, 134b also detect larger deviations between the mean value profiles and the currently determined frequency profiles if an axle or wheel break suddenly occurs. Such a defect must be immediately detectable and recognizable as a defect of the chassis 1 and not the rail 2.
  • a relevant indicator is obtained by comparing the signals Si 2 a » s i 2b 9 e ⁇ which are emitted by the sensors 11a and 11b and which are shifted against each other to such an extent that the difference Td of the times tl, t2 at which the wheels are compensated for 4a, 4b of the chassis 1 pass a point on the rail 2 or the carriageway.
  • a correlation stage 14 which delays the signal Sin of the one sensor 11b by a variable delay element 16 and the signal s Ila of the other sensor 11a is supplied without delay.
  • a control signal is fed from the output 141 of the correlation stage 14 to the delay element 16, by means of which the time delay of the signal s llh can be changed until the undelayed signal sn a and the signal * sn b delayed at the output 161 of the delay element 16 overlap at least approximately .
  • the correlation of signals, as occurs in correlation stage 14, is known, for example, from radar technology.
  • Fig. 1c shows a correlator to which an echo signal and a transmission signal delayed in accordance with the entire transit time of the echo signal are supplied. If the signals are identical and congruent in time, the correlator corresponds to a matched filter in which the supplied signals are folded in accordance with the following folding integral:
  • Correlation stage 14 therefore controls delay element 16 until the maximum value is reached. It is also possible to use several correlators, to which the signals s ⁇ a and s llb are supplied with different time delays. By comparing the output signals of the correlators, it can be determined which temporal shift of the signals s ii a un ⁇ * s llb best corresponds to the time interval Td.
  • the signals sn a and * sn b which are shifted relative to one another in accordance with the time interval Td are then fed to the differential stage 15, in which the signal profiles si i a and * si b shifted against one another are subtracted from one another.
  • the signals emitted by the correlation stage 14 via the output 142 can alternatively be evaluated by the signal processing unit 17, which supplies the delay element 16 with a control signal via the output, by means of which the delay can be set.
  • FIG. 4a shows the curves of the sensors 11a, 11b output signals s su lla and b.
  • a malfunction x a or x b or a strong acceleration is registered at axis 5a and at time t2 at axis 5b, which is caused by the same unevenness in the roadway or in rail 2 (see FIG. 1 , Track damage 8) were caused.
  • this damage to the track 8 should not be interpreted as a defect of the chassis 1.
  • Fig. 4b shows the inverted profile of the signal s llb and the non-inverted profile of the signal s ⁇ la .
  • the two profiles of the signals sn a and sn b are shifted from one another by the value Td, which is why their difference, which is formed in the differential stage 15, results in a signal profile ⁇ res that runs along the zero line when the chassis 1 behaves ideally.
  • the difference signal s res is preferably compared in the signal processing stage 17 with a first threshold value which is selected such that the threshold value is exceeded Disorder and a sub- the threshold value indicates that the chassis 1 is in perfect condition.
  • FIG. 1 a flattening 9 of the wheel 4b is shown, which was caused, for example, by a blockage of the brakes.
  • the signal curve ⁇ res resulting after shifting and subtracting the signal curves si la and s llb , to which the accelerations caused by the flattening 9 are impressed is shown in FIG. 4c.
  • Low-frequency interference suggests that a defect has occurred on the periphery of the wheel.
  • a massive increase in signals in the high frequency range suggests damage to the axle bearing.
  • An analysis of the signals can therefore be used to determine what type of damage has occurred.
  • signal analysis e.g. the Fourier transformation can be used, which allows the signals to be displayed and evaluated in the frequency domain.
  • the difference signal s res can be evaluated in various ways.
  • at least a second threshold value is optionally set, a threshold value profile in which signal values are contained for certain frequency ranges, an error message being issued if these are exceeded.
  • the speed v is preferably taken into account in the signal processing unit 17 when checking the difference signal s res .
  • a threshold value profile is provided in which threshold values are defined as a function of the speed.
  • a sudden deviation from the adapted mechanical behavior of the chassis 1 is determined by the adaptation stage 13 and the signal processing unit 17, two causes can be responsible for this. If the difference signal s res does not understand a sudden change, there are external influences which can be evaluated by the signal processing unit 17 and, if necessary provided with location and time stamps, can be transmitted further. If the difference signal s res has a sudden change, the chassis 1 is damaged.
  • the proposed measures can be initiated immediately. In the event of damage to the carriageway or track 2, a reduction in the driving speed is recommended; if the chassis 1 is damaged, the vehicle must be stopped, for example.
  • the signal processing unit 17 can preferably be used to determine various states on the basis of the signal analysis, to which corresponding measures are assigned. If the adapted signal profile deviates significantly from a standard profile, a need for revision should be reported without the vehicle's travel being impaired becomes. In this case or in the event of defects on the rails 2, the intended maximum speed can also be reduced. The maximum speed can be reduced in the event of sudden changes of smaller dimensions, which are recognized as damage to a chassis 1. In the event of sudden, large-scale changes, a vehicle stop and a check of the chassis 1 in question must be provided.
  • All three monitoring methods (checking external influences, checking slow deviations and checking fast deviations in the behavior of the chassis) are preferably used simultaneously. Of course, it is also possible to use one or two of the methods.
  • the structure of the monitoring circuit 10 is largely freely selectable.
  • the tasks of the monitoring circuit 10 can preferably also be performed by a single signal processor.
  • FIG. 3 shows the monitoring circuit 10, to which data can be supplied from a plurality of modules 22, 23, 24, 25, which are preferably taken into account when processing the measurement signals or are linked to the measurement results or the error and alarm messages.
  • All technical and logistical data of the vehicle or of the railway wagon, the chassis 1 of which are monitored, are preferably stored in a memory module 22. These data can be taken into account when evaluating the signals or transmitted to a control point together with the determined results. For example, the net and gross weight of the car can be used as parameters for the evaluation of the measurement signals.
  • the chassis data and standard profiles can preferably be called up from the memory module 22. If an individual vehicle number in the memory module 22 is stored, it can be linked, for example, together with the error and alarm messages.
  • time and location information can preferably be called up, which are also linked together with the error and alarm messages.
  • the modules 23 and 24 are preferably coupled to the Global Positioning System (GPS), which provides corresponding data.
  • GPS Global Positioning System
  • the ambient temperature should also be taken into account as a parameter, which, depending on the location and the time of year, can be in the range between approximately -20 ° C and + 40 ° C, which can lead to corresponding changes in the operating behavior of the chassis 1.
  • the module 25 serves as an interface to the vehicle computer, which transmits various operating information to the monitoring unit.
  • the operating behavior of the chassis 1 is strongly influenced by any braking operations.
  • An increase in the signals in the upper frequency range caused by a braking process must of course not be rated as an axle break.
  • the vehicle computer therefore preferably reports all processes to the monitoring device, so that the monitoring device is either temporarily switched off or is preferably provided with a signal profile that is valid for this state.
  • the brakes or the associated controls and mechanics behave abnormally and are possibly defective. E.g. If a braking operation is reported without a subsequent change in the operating behavior, it can be determined that the brakes on the chassis 1 in question have not been activated.
  • the data determined by the monitoring device are preferably sent to the vehicle computer, to a tachograph and / or to a display device within the driver's vehicle. stuff transferable.
  • the determined data should also be transferable to a control center via balises, radio systems, etc. (see eg Signal + Draht, Tetzlaff Verlag Hamburg, edition Jan./Feb. 1999, pages 30-33)
  • the monitoring circuit 10 shown in FIG. 3 is provided with a transmission and reception stage 19 via a data processing unit 18, which transmits the data and messages via an antenna system 20 to a control center and / or via a bus system 192 to the vehicle computer 21.
  • All wheels 4 and axles 5 of a chassis 1 are preferably monitored.
  • the chassis 1 can be any, e.g. also be designed as a carriage with only two axles.
  • the monitoring device can be used for multi-axle vehicles in both road and rail traffic.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zur Überwachung von Fahrgestellen (1) eines mehrachsigen auf Fahrbahnen bzw. Schienen (2) geführten Fahrzeugs, bei dem die Beschleunigungen von wenigstens zwei Achsen (5a, 5b) des Fahrgestells (1) durch diesen zugeordnete Beschleunigungssensoren (11a, 11b) erfasst werden. Die von den Beschleunigungssensoren (11a, 11b) abgegebenen Signale s11a, s11b werden einer Fourier-Transformation (FFT) unterworfen. Die daraus resultierenden Frequenzprofile werden mit gespeicherten Profilen verglichen. Festgestellte Abweichungen werden mit Schwellwerten verglichen und davon abhängig Meldungen an ein System abgegeben, das zur Steuerung oder Leitung des Fahrzeugs dient. Das Erfindungsgemässe Verfahren erlaubt die Erfassung von Veränderungen des mechanischen Betriebsverhaltens von Fahrgestellen unbeeinflusst von Einwirkungen, die von einer Fahrbahn verursacht werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Fahrgestelle von mehrachsigen Fahrzeugen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 oder 2 bzw. 9 oder 10.
Im Eisenbahnverkehr stellen fehlerhaft funktionierende Elemente der Fahrgestelle von Eisenbahnwagen eine Gefahrenquelle dar. Mängel können z.B. aufgrund während dem Fahrbetrieb eingetretener Materialabnutzung oder aufgrund ungenügender Wartung auftreten. Aufgrund erhöhter Fahrgeschwindigkeiten auf vielen Streckenbereichen erhöht sich die Gefahren von Unfällen, die z.B. durch Schäden an Achsenlagern und Bremsen verursacht werden.
Zur Vermeidung von Unfällen wird angestrebt, abnormale Be- triebszustände rasch zu erfassen, um entsprechende Sicher- heitsmassnahmen (z.B. eine Reduktion der Fahrgeschwindigkeit) sofort einleiten zu können.
Aus Signal + Draht, Tetzlaff Verlag Hamburg, Ausgabe Jan./Feb. 1999, Seiten 30-33, ist die Ortung von sogenannten Heissläufern mittels gleisseitig installierten Infrarotsen- soren bekannt. Zu berücksichtigen bei der Messung ist, dass die Umgebungstemperatur und die Sonneneinstrahlung in einem weiten Bereich variieren können und dass die überwachten Teile meist mit einer SchmutzSchicht bedeckt sind. Ferner weisen die Achslager oft verschiedenartige Betriebstemperatu- ren auf, an die die Messvorrichtung angepasst werden muss. Durch die Temperaturmessung können zudem nur Fehler festgestellt werden, die zu einer Erwärmung der überwachten Teile des Fahrgestells führen.
Vorzugsweise wird daher eine Überwachungsvorrichtung verwendet, durch die nicht unzulässige Abweichungen vom thermischen, sondern unzulässige vom mechanischen Betriebsverhalten eines Fahrgestells festgestellt werden, an das sich die Messvorrichtung vorzugsweise adaptiert.
Eine Vorrichtung, die zur Feststellung von unzulässige Abwei- chungen des mechanischen Betriebsverhaltens eines überwachten Objekts geeignet ist, ist z.B. aus U.S. Pat. 5,419,197 bekannt. Diese Vorrichtung weist einen Beschleunigungssensor auf, der am überwachten Objekt montiert ist und die Vibrationen des Objekts in Beschleunigungssignale umwandelt, die zur Feststellung eines unzulässig abweichenden Betriebsverhaltens in einem Signalprozessor und einem neuronalen Netzwerk verarbeitet werden.
Durch eine derartige Überwachungsvorrichtung könnten daher auch unzulässige Abweichungen vom mechanischen Betriebsverhalten eines Fahrgestells festgestellt werden, auf dem zu diesem Zweck ein Beschleunigungssensor montiert wird. Da ein Fahrgestell nicht auf einer idealen Fahrbahn bzw. Schiene geführt ist, beeinflussen nicht nur innerhalb des Fahrgestells auftretende Veränderungen, sondern auch Rückwirkungen von
Fahrbahn bzw. Schiene das mechanische Betriebsverhalten des Fahrgestells. Es besteht daher die Gefahr, dass durch Rückwirkungen von Fahrbahn bzw. Schiene eine fehlerhafte Interpretation des mechanischen Betriebsverhaltens des Fahrge- stells verursacht wird, wodurch gegebenenfalls unkorrekte Fehlermeldungen ausgelöst werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Fahrge- stelle von mehrachsigen Fahrzeugen anzugeben, durch die Abweichungen von Veränderungen des mechanischen Betriebsverhaltens der Fahrgestelle unabhängig von Fremdeinflüssen messbar sind.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 oder 2 bzw. 9 oder 10 angegebenen Massnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt die Erfassung von Veränderungen des mechanischen Betriebsverhaltens von Fahrgestellen unbeeinflusst von Einwirkungen, die von Fahrbahn bzw. Schiene verursacht werden. In einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung sind die Fremdeinflüsse von Fahrbahn bzw. Schiene messbar, wodurch deren Zustand festgestellt werden kann. Mit jeder Eisenbahnfahrt kann daher der Zustand der passierten Fahrstrasse geprüft werden. Ferner sind durch die erfindungsgemässe Lösung in vorzugsweisen Ausgestaltungen auch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und die jeweilige Position messbar. Den einzelnen Messresultaten bzw. Fehler- oder Alarmmeldungen können daher zusätzlich Ort, Zeit und Geschwindigkeit aufgeprägt werden. Die gemessene Geschwindigkeit wird in vorzugsweisen Ausgestaltungen der Erfindung einerseits als Parameter zur Bewertung des mechanischen Betriebsverhaltens des Fahrgestells und andererseits zur prä- zisen Feststellung von Fremdeinflüssen verwendet. In einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung werden auch Fremdeinflüsse berücksichtigt, die durch die Steuerung des Fahrzeugs verursacht werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Fahrgestell 1 mit einer erfindungsge ässen Überwachungsschaltung 10, Fig. 2 den internen Aufbau der Überwachungsschaltung 10 mit einer Adaptionsstufe 13, einer Korrelationsstufe 14 und einer Differenzstufe 15, Fig. 3 eine Überwachungsschaltung 10, der von mehreren Modulen 22, 23, 24, 25 Daten zuführbar sind und deren Ausgangssignale einer Übertragungsvorrichtung zugeführt werden, Fig. 4 die an den Achsen 5a, 5b des Fahrgestells 1 auftretenden Beschleunigungen und Fig. 5 eine vorteilhafte Ausgestaltung der Adaptionsstufe 13.
Fig. 1 zeigt ein aus der WO 97/23375 bekanntes Fahrgestell 1 für Eisenbahnwagen, das auf Schienen 2 geführt ist, die auf Schwellen 3 gelagert sind. Das Fahrgestell 1 besteht aus zwei über ein Gelenk 6c miteinander verbundenen Rahmenteilen 6a, 6b, die je ein Lager zur Aufnahme der mit den Laufrädern 4a, 4b verbundenen Radachsen 5a, 5b aufweisen und die je von einer Seite entsprechend gegen ein Federpaket 7 andrücken, wenn eine Last, das Gewicht des Fahrgestellrahmens 6 und die gegebenenfalls aufgesetzte Wagenkabine, das Gelenk 6c nach un- ten drückt. Ebenso werden Beschleunigungen der Radachsen 5a, 5b, die durch schadhafte Stellen 8 , 9 an den Rädern 4a, 4b oder an der Fahrbahn bzw. an den Geleisen 2 verursacht werden, durch das Federpaket 7 aufgefangen.
In Fig. 1 weist das Rad 4b eine Abplattung 9 und die Schiene 2 zwei Kerben 8 auf, die das Schwingungsverhalten des Fahrgestells 1 beeinflussen. Abweichungen des mechanischen Betriebsverhaltens des Fahrgestells können daher durch Mängel des Fahrgestells 1 oder der Schiene 2 verursacht werden. Er- findungsgemäss soll nun unabhängig von Mängeln der Schiene 2 festgestellt werden, ob das Fahrgestell 1 einen Fehler aufweist.
Zu diesem Zweck ist bei jedem Radlager ein über Leitungen 12a, 12b mit einer Überwachungsschaltung 10 verbundener Beschleunigungssensor 11a, 11b vorgesehen, der die Beschleunigungen der Achsen 5a, 5b misst.
Fig. 2 zeigt einen möglichen inneren Aufbau der Überwachungs- schaltung 10, in der verschiedene Auswertungen der von Beschleunigungssensoren 11a, 11b zugeführten Signale slla/ sιib möglich sind. Einerseits können die Sensorsignale sιla, siib einer Adaptionsstufe 13 zugeführt werden, in der kontinuierlich eine Adaption an das mechanische Betriebsverhalten des Fahrgestells 1 erfolgt.
Eine Ausgestaltung der Adaptionsstufe 13 , durch die verschiedene Auswertungen der Sensorsignale slla, s^b möglich ist, ist in Fig. 5 dargestellt. Sofern auf einzelne Auswertungen der Sensorsignale slla, sllb verzichtet werden kann, ergibt sich ein einfacherer Aufbau der Adaptionsstufe 13.
Die Sensorsignale slla, sllb werden in der Adaptionsstufe 13 je einem zur Fourier-Transformation der zugeführten Signale sna, s llb vorgesehenen FFT-Modul 132a bzw. 132b (FFT: Fast Fourier Transformation) zugeführt, durch die eine Transformation der Signale si la/ sm, aus dem Zeitbereich in den Frequenzbereich erfolgt.
Die bei der Fourier-Transformation resultierenden Frequenzprofile werden einem ersten Prüfmodul 135 zugeführt, in dem deren Abweichungen von einander, von den ursprünglich gemessenen Frequenzprofilen und/oder von einem entsprechend gewählten Standardprofil festgestellt werden.
Im Prüfmodul 135 können Abweichungen praktisch verzögerungs- frei festgestellt werden.
Alternativ oder zusätzlich werden die bei der Fourier-Trans- for ation resultierenden Frequenzprofile über Speicherstufen 133a bzw. 133b, in denen gleitende Mittelwertprofile gebildet werden, einem zweiten Prüfmodul 136 zugeführt, in dem die Abweichungen der gebildeten Mittelwertprofile von einander, von den ursprünglich gemessenen Mittelwertprofilen und/oder von einem entsprechend gewählten Standardprofil festgestellt werden. Die Gewichtung neuer Werte gegenüber Messwerten frü- herer Messperioden in den Speicherstufen 133a bzw. 133b, in denen gleitende Mittelwerte gebildet werden, ist jeweils ver- hältnismässig gering, so dass kurzfristige Störungen praktisch ohne Einfluss bleiben.
Im Prüfmodul 136, in dem über längere Zeit gebildete Mittel- wertprofile miteinander verglichen werden, können über längere Zeit entstehende Abweichungen präzise festgestellt werden. Aufgrund der präzisen Analysen können zudem entsprechende Korrekturmassnah en automatisch angefordert werden. Verändern sich die beiden Mittelwertprofile ähnlich, so kann festgestellt werden, dass die Veränderung nicht durch einen Defekt, sondern nur durch eine Alterung der Räder und Lager verursacht werden. Entstehen stärkere Abweichungen zwischen den beiden Profilen, kann auf einen Mangel des Radsatzes geschlossen werden, der vom ursprünglichen Profil stärker abweicht.
Alternativ oder zusätzlich werden die von den Speicherstufen 133a bzw. 133b ausgelesenen Mittelwertprofile je einem dritten Prüfmodul 134a bzw. 134b zugeführt, in denen sie mit einem aktuell ermittelten Frequenzprofil verglichen werden. In den Prüfmodulen 134a; 134b können die entsprechenden Abweichungen wiederum fast verzögerungsfrei festgestellt werden. Sofern am Fahrgestell 1 keine Veränderung auftritt, sind vom Prüfmodul 134a bzw. 134b festgestellte Abweichungen auf Mängel von Fahrbahn bzw. Schiene 2 zurückzuführen.
Die Auswertung der in den Prüfmodulen 134a, 134b, 135 und/oder 136 festgestellten Abweichungen erfolgt in den Prüfmodulen 134a, 134b, 135 und/oder 136 selbst oder vorzugsweise in einer Signalverarbeitungseinheit 17, der die Daten von der Adaptionsstufe 13 über einen Datenkanal 131 zuführbar sind. Die Abweichungen werden in der Signalverarbeitungseinheit 17 mit zulässigen Grenzwerten verglichen nach deren Überschreitung Fehlermeldungen an das Leitsystem des Fahrzeugs oder an eine erdgebundene Leitstelle abgegeben werden. Die Signalverarbeitungseinheit 17, die die zugeführten Signale auswertet, liefert daher präzise Angaben über den Zustand von Fahrgestell 1 und Schiene 2. Meldungen über den Zustand von Fahrgestell 1 und Schiene 2 werden vorzugsweise mit der Orts- und gegebenenfalls auch mit der Zeitinformation verknüpft, so dass z.B. dem für den Unterhalt der Schiene zuständigen Personal eine Schadensmeldung zugeleitet werden kann, aus der die Position des schadhaften Gleisstücks hervorgeht. Der Zustand des Gleismaterials wird daher bei jeder Überfahrt des Zuges überprüft, wodurch sich Kontrollgänge durch Wartungspersonal weitgehend erübrigen. Die Auswertung des Signals erfolgt vorzugsweise unter Berücksichtigung verschiedener Parameter, insbesondere der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (siehe auch nachstehende Ausführungen) .
Selbstverständlich werden durch die Prüfmodule 134a, 134b auch dann grössere Abweichungen zwischen den Mittelwertprofilen und den aktuell ermittelten Frequenzprofilen festgestellt, wenn ein Achs- oder Radbruch plötzlich auftritt. Ein derartiger Mangel muss sofort erfassbar und als Mangel des Fahrgestells 1 und nicht der Schiene 2 erkennbar sein. Ein diesbezüglicher Indikator wird durch einen Vergleich der von den Sensoren 11a und 11b abgegebenen Signale Si 2 a » si2b 9e~ wonnen, die gegeneinander soweit verschoben werden, dass die Differenz Td der Zeiten tl, t2 kompensiert wird, zu denen die Räder 4a, 4b des Fahrgestells 1 einen Punkt der Schiene 2 bzw. der Fahrbahn passieren. Sofern die Differenz der beiden gegeneinander verschobenen Signale S 2a> si2b / gegebenenfalls nach der Korrektur durch die vom Prüfmodul 136 festge- stellte Abweichung der beiden Mittelwertprofile, identisch sind, liegen keine Mängel des Fahrgestells 1 vor. Die von den Prüfmodulen 134a, 134b festgestellten Abweichungen zwischen den Mittelwertprofilen und den aktuell ermittelten Frequenzprofilen sind daher auf Mängel der Schiene 2 zurückzuführen.
Die in Fig. 4 eingetragene Verzögerungszeit Td kann, wie in Fig. 2 gezeigt, durch Korrelation der Signale sι2a si2b erfolgen. Dazu ist eine Korrelationsstufe 14 vorgesehen, der das Signal Sin, des einen Sensors 11b durch ein variables Verzögerungsglied 16 verzögert und das Signal slla des anderen Sensors 11a unverzögert zugeführt wird. Vom Ausgang 141 der Korrelationsstufe 14 wird dem Verzögerungsglied 16 ein Steuersignal zugeführt, durch das die zeitliche Verzögerung des Signals sl l h änderbar ist, bis sich das unverzögerte Signal sna und das am Ausgang 161 des Verzögerungsgliedes 16 verzögert abgegebene Signal *snb wenigstens annähernd überdecken. Die Korrelation von Signalen, wie sie in der Korrelationsstufe 14 erfolgt, ist z.B. aus der Radartechnik bekannt. In M. I. Skolnik, Radar Handbook, Verlag Mc Graw-Hill Inc., New York 1970, Seite 20-3, Fig. lc ist ein Korrelator gezeigt, dem ein Echosignal und ein entsprechend der gesamten Laufzeit des Echosignals verzögertes Sendesignal zugeführt wird. Sofern die Signale identisch und zeitlich deckungsgleich sind, entspricht der Korrelator einem Matched Filter, in dem eine Faltung der zugeführten Signale gemäss nachstehendem Faltungsintegral erfolgt:
Der Maximalwert für y(t) ist dann erreicht, wenn der zeitliche Abstand Td zwischen den beiden Zeitpunkten tl, t2 genau der eingestellten Verzögerung entspricht. Die Korrela- tionsstufe 14 steuert daher das Verzögerungsglied 16 bis der Maximalwert erreicht ist. Möglich ist ferner die Verwendung mehrerer Korrelatoren, denen die Signale s^ a und sllb mit unterschiedlicher zeitlicher Verzögerung zugeführt werden. Durch einen Vergleich der Ausgangssignale der Korrelatoren kann festgestellt, welche zeitliche Verschiebung der Signale siia un^ *sllb dem zeitlichen Abstand Td am besten entspricht. Die entsprechend dem zeitlichen Abstand Td gegeneinander verschobenen Signale sna und *snb werden an- schliessend der Differenzstufe 15 zugeführt, in der die gegeneinander verschobenen Signalverläufe si i a und *s ib von- einander subtrahiert werden. Der resultierende Signalverlauf s es = s lla ~ *s llb wird über den Ausgang 151 an eine Signalverarbeitungseinheit 17 abgegeben.
Die Auswertung der von der Korrelationsstufe 14 über den Aus- gang 142 abgegebenen Signale kann alternativ durch die Signalverarbeitungseinheit 17 erfolgen, welche dem Verzögerungsglied 16 über den Ausgang ein Steuersignal zuführt, durch das die Verzögerung einstellbar ist.
Fig. 4a zeigt die Verläufe der von den Sensoren 11a, 11b abgegebenen Signale slla und sub. Zum Zeitpunkt tl wird bei der Achse 5a und zum Zeitpunkt t2 wird bei der Achse 5b eine Störung xa bzw. xb bzw. eine starke Beschleunigung registriert, die durch dieselbe Unebenheit in der Fahrbahn bzw. in der Schiene 2 (siehe Fig. 1, Geleiseschäden 8) verursacht wurden. Wie oben erwähnt, sollen diese Geleiseschäden 8 nicht als Mangel des Fahrgestells 1 interpretiert werden.
Fig. 4b zeigt den invertierten Verlauf des Signals sllb und den nicht-invertierten Verlauf des Signals sιla. Die beiden Verläufe der Signale sna und snb sind um den Wert Td gegeneinander verschoben, weshalb deren Differenz, die in der Differenzstufe 15 gebildet wird, bei idealem Verhalten des Fahrgestells 1 einen Signalverlauf εr e s ergibt, der entlang der Nulllinie verläuft.
Durch die Verschiebung und Differenzbildung der Verläufe der von den Sensoren 11a, 11b abgegebenen Signale slla und sllb können daher äussere Einflüsse, die auf das Fahrwerk 1 ein- wirken, von den durch das Fahrgestell 1 verursachten Beschleunigungen getrennt werden. D.h., die durch Geleiseschäden 8 verursachten Beschleunigungen haben somit keinen oder nur einen geringen Einfluss auf die Überwachung des Fahrgestells 1. Vorzugsweise wird das Differenzsignal sr e s in der Signalverarbeitungsstufe 17 mit einem ersten Schwellwert verglichen, der derart gewählt ist, dass das Überschreiten des Schwellwerts eine Störung und ein Unter- schreiten des Schwellwerts den einwandfreien Zustand des Fahrgestells 1 anzeigt.
Besonders deutlich werden Beschleunigungen erfasst, die nur auf eine der beiden Radachsen 5a, 5b einwirken. In Fig. 1 ist eine Abplattung 9 des Rades 4b gezeigt, die z.B. durch eine Blockade der Bremsen verursacht wurde. Der nach Verschiebung und Subtraktion der Signalverläufe si la und sllb resultierende Signalverlauf εres, dem die Abplattung 9 verursachten Beschleunigungen aufgeprägt sind, ist in Fig. 4c gezeigt.
Tieffrequente Störungen lassen dabei darauf schliessen, dass an der Peripherie des Rades ein Mangel aufgetreten ist. Ein massiver Anstieg der Signale im Bereich hoher Frequenzen lässt hingegen auf einen Schaden am Achslager schliessen. Durch eine Analyse der Signale kann daher festgestellt werden, welcher Art ein aufgetretener Schaden ist. Zur Signalanalyse kann z.B. die Fouriertransformation verwendet werden, die es erlaubt, die Signale im Frequenzbereich darzustellen und auszuwerten.
Die Auswertung des Differenzsignals sr e s kann verschiedenartig erfolgen. Vorzugsweise wird wenigstens ein zweiter Schwellwert gegebenenfalls ein Schwellwertprofil festgelegt, in dem für bestimmte Frequenzbereiche Signalwerte enthalten sind, bei deren Überschreitung eine Fehlermeldung erfolgt.
Aus dem in Fig. 4c gezeigten Signalverlauf sr e s ist ferner erkennbar, dass Spitzenwerte, die auf Schäden an der Lauf- fläche eines Rades 4a, 4b schliessen lassen, periodisch in Zeitabständen Tu auftreten. Durch Messung der Periodendauer zwischen zwei Spitzenwerten kann und in Kenntnis des Radius der Räder 4a, 4b kann die Geschwindigkeit v (v = 2 π r / Tu) des Fahrzeugs berechnet werden. Da praktisch alle Räder von Fahrgestellen ein besonderes periodisches Verhalten aufweisen, erlaubt die Erfindung daher die zuverlässige Messung der Fahrgeschwindigkeiten v. Der zeitliche Abstand Td zwischen den beiden Zeitpunkten tl, t2 , an denen das erste und das zweite Rad 4a bzw. 4b des Fahrgestells eine bestimmte Gleisposition überfährt, kann auch anhand der Geschwindigkeit v und des Abstandes d der Achsen 5a, 5b berechnet werden. Der zeitliche Abstand Td ist gleich Td = d / v bzw. Td = Tu * d / 2 TT r. Möglich ist ferner die Zuführung der Geschwindigkeit v vom Fahrzeugrechner.
Die Geschwindigkeit v wird in der Signalverarbeitungseinheit 17 vorzugsweise bei der Überprüfung des Differenzsignals sres unter berücksichtigt. Z.B. wird ein Schwellwertprofil vorgesehen, in dem Schwellwerte in Abhängigkeit der Geschwindigkeit festgelegt sind.
Wird von der Adaptionsstufe 13 und der Signalverarbeitungseinheit 17 eine sprunghafte Abweichung vom adaptierten mechanischen Verhalten des Fahrgestells 1 festgestellt, können dafür zwei Ursachen verantwortlich sein. Sofern das Differenz- signal sres keine sprunghafte Änderung nachvollzieht, liegen äussere Einflüsse vor, die durch die Signalverarbeitungseinheit 17 ausgewertet und, gegebenenfalls mit Orts- und Zeitstempel versehen, weiter übermittelt werden können. Sofern das Differenzsignal sres jedoch eine sprunghafte Än- derung aufweist, liegt ein Schaden am Fahrgestell 1 vor.
Bei der Feststellung von Schäden an Fahrbahn bzw. Geleisen 2 oder am Fahrgestell 1 können unverzüglich die vorgesehenen Massnahmen eingeleitet werden. Bei Schäden an Fahrbahn bzw. Geleisen 2 empfiehlt sich eine Reduktion der Fahrgeschwindigkeit, bei Schäden am Fahrgestell 1 ist das Fahrzeug z.B. anzuhalten. Durch die Signalverarbeitungseinheit 17 sind anhand der Signalanalyse vorzugsweise verschiedene Zustände feststellbar, denen entsprechende Massnahmen zugeordnet sind. Bei deutlichen Abweichungen des adaptierten Signalprofils von einem Standardprofil sollte ein Revisionsbedarf gemeldet werden, ohne dass die Fahrt des Fahrzeugs beeinträchtigt wird. In diesem Fall oder bei f stgestellten Mängeln an den Schienen 2 kann auch die vorgesehene Höchstgeschwindigkeit reduziert werden. Bei sprunghaften Änderungen kleineren Aus- masses, die als Schaden an einem Fahrgestell 1 erkannt wer- den, kann die Höchstgeschwindigkeit reduziert werden. Bei sprunghaften Änderungen grösseren Ausmasses ist ein Fahrzeughalt und eine Überprüfung des betreffenden Fahrgestells 1 vorzusehen.
Vorzugsweise werden alle drei Überwachungsverfahren (Prüfung externer Einflüsse, Prüfung langsamer Abweichungen und Prüfung schneller Abweichungen des Verhaltens des Fahrgestells) gleichzeitig eingesetzt. Möglich ist natürlich auch die Anwendung von einem oder zwei der Verfahren.
Der Aufbau der Überwachungsschaltung 10 ist weitgehend frei wählbar. Die Aufgaben der Überwachungsschaltung 10 können vorzugsweise auch durch einen einzigen Signalprozessor wahrgenommen werden.
Fig. 3 zeigt die Überwachungsschaltung 10, der von mehreren Modulen 22, 23, 24, 25 Daten zuführbar sind, die bei der Verarbeitung der Messsignale vorzugsweise berücksichtigt oder mit den Messresultaten bzw. den Fehler- und Alarmmeldungen verknüpft werden.
In einem Speicherbaustein 22 sind vorzugsweise alle technischen und logistischen Daten des Fahrzeugs bzw. des Eisenbahnwagens abgelegt, dessen Fahrgestelle 1 überwacht werden. Diese Daten können bei der Auswertung der Signale berücksichtigt oder zusammen mit den ermittelten Resultaten zu einer Kontrollstelle übermittelt werden. Als Parameter für die Auswertung der Messignale können z.B. das Netto- und Bruttogewicht des Wagens sein. Vorzugsweise sind vom Speicherbau- stein 22 die Fahrgestelldaten sowie Standardprofile abrufbar. Sofern eine individuelle Fahrzeugnummer im Speicherbaustein 22 abgelegt ist, so kann diese z.B. zusammen mit den Fehlerund Alarmmeldungen verknüpft werden.
Aus weiteren Modulen 23 und 24 sind vorzugsweise sind vor- zugsweise Zeit- und Ortsinformationen abrufbar, die ebenfalls zusammen mit den Fehler- und Alarmmeldungen verknüpft werden. Vorzugsweise sind die Module 23 und 24 zu diesem Zweck an das Global Positioning System (GPS) angekoppelt, welches entsprechende Daten zur Verfügung stellt. Als Parameter sollte auch die Umgebungstemperatur berücksichtigt werden, die je nach Ort und Jahreszeit im Bereich zwischen etwa -20°C und +40°C liegen kann, was zu entsprechenden Änderungen des Betriebsverhaltens des Fahrgestells 1 führen kann.
Das Modul 25 dient als Schnittstelle zum Fah zeugrechner, der verschiedene Betriebsinformationen an die Überwachungseinheit übermittelt. Selbstverständlich wird das Betriebsverhaltens des Fahrgestells 1 durch allfällige Bremsvorgänge stark be- einflusst. Ein durch einen Bremsvorgang verursachter Anstieg der Signale im oberen Frequenzbereich darf natürlich nicht als Achsbruch bewertet werden. Durch den Fahrzeugrechner werden daher vorzugsweise alle Vorgänge an die Überwachungsvorrichtung gemeldet, so dass die Überwachungsvorrichtung entweder temporär ausgeschaltet oder vorzugsweise mit einem für diesen Zustand gültigen Signalprofil versehen wird.
Sollte das Betriebsverhalten des Fahrgestells 1 während dem Bremsvorgang von diesem Signalprofil abweichen, kann festgestellt werden, dass die Bremsen oder die zugehörige Steuerung und Mechanik ein abnormales Verhalten aufweisen und gegebe- nenfalls schadhaft sind. Wird z.B. ein Bremsvorgang gemeldet, ohne dass nachfolgend eine Änderung des Betriebsverhaltens auftritt, kann festgestellt werden, dass die Bremsen beim betreffenden Fahrgestell 1 nicht aktiviert wurden.
Die von der Überwachungsvorrichtung ermittelten Daten sind vorzugsweise an den Fahrzeugrechner , an einen Fahrtenschreiber und/oder an eine Anzeigevorrichtung innerhalb des Fahr- zeugs übertragbar. Selbstverständlich sollten die ermittelten Daten über Balisen, Funksysteme, etc. auch an eine Leitstelle übertragbar sein (siehe z.B. Signal + Draht, Tetzlaff Verlag Hamburg, Ausgabe Jan./Feb. 1999, Seiten 30-33)
Die in Fig. 3 gezeigte Überwachungsschaltung 10 ist zu diesem Zweck über eine Datenaufbereitungseinheit 18 mit einer Sende- und Empfangsstufe 19 versehen, welche die Daten und Meldungen über ein Antennensystem 20 zu einer Leitstelle und/oder über ein Bussystem 192 zum Fahrzeugrechner 21 übermittelt.
Vorzugsweise werden alle Räder 4 und Achsen 5 eines Fahrgestells 1 überwacht. Das Fahrgestell 1 kann beliebig, z.B. auch als Wagen mit lediglich zwei Achsen, ausgestaltet sein.
Die Überwachungsvorrichtung kann für mehrachsige Fahrzeuge sowohl im Strassen- als auch im Eisenbahnverkehr eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Überwachung von Fahrgestellen (1) eines mehrachsigen auf Fahrbahnen bzw. Schienen (2) geführten Fahr- zeugs mit Beschleunigungssensoren (11a, 11b, ..., lln) , die Vibrationen eines überwachten Objekts in Signale umwandeln, die anschliessend von einer Signalverarbeitungseinheit (17) ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungen von wenigstens zwei Achsen (5a, 5b) des Fahr- gestells (1) durch diesen zugeordnete Beschleunigungssensoren (11a, 11b) erfasst werden, dass die von den Beschleunigungssensoren (11a, 11b) abgegebenen Signale slla, s^ in in einer Adaptionsstufe (13) vorgesehenen FFT-Modulen (132a, 132b) einer Fourier-Transformation unterworfen werden, dass die von den FFT-Modulen (132a, 132b) abgegebenen Frequenzprofile in einem ersten Prüfmodul (135) miteinander, mit ursprünglich gemessenen Frequenzprofilen und/oder mit einem entsprechend gewählten Standardprofil oder - je in einem zweiten Prüfmodul (134a; 134b) je mit in
Speicherstufen (133a bzw. 133b) gebildeten Mittelwertprofilen und/oder dass die in Speicherstufen (133a bzw. 133b) gebildeten Mittelwertprofilen direkt miteinander, mit ursprünglich gemessenen Frequenzprofilen und/oder mit einem entsprechend gewählten Standardprofil verglichen werden und dass die festgestellten Abweichungen mit Schwellwerten verglichen und davon abhängig Meldungen an Systeme abgegeben werden, die zur Steuerung oder Leitung des Fahrzeugs dienen.
2. Verfahren zur Überwachung von Fahrgestellen (1) eines mehrachsigen auf Fahrbahnen bzw. Schienen (2) geführten Fahrzeugs mit Beschleunigungssensoren (11a, 11b, ..., lln), die Vibrationen eines überwachten Objekts in Signale umwandeln, die anschliessend von einer Signalverarbeitungseinheit (17) ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungen von wenigstens zwei Achsen (5a, 5b) des Fahr- gestells (1) durch diesen zugeordnete Beschleunigungssensoren (11a, 11b) erfasst werden, dass die von den Beschleunigungssensoren (11a, 11b) abgegebenen Signale slla, Si lb anhand einem steuerbaren Zeitglied (16) soweit gegeneinander ver- schoben werden, dass die Differenz Td der Zeiten tl, t2 kompensiert wird, zu denen die Räder (4a, 4b) des Fahrgestells (1) einen Punkt der Schiene 2 bzw. der Fahrbahn passieren, dass die gegeneinander verschobenen Signalverläufe s^ 1 a und *siib in einer Differenzstufe (15) voneinander subtrahiert werden und dass der resultierende Signalverlauf sr e s = slla ~ *Ξ llb/ der alΞ Indikator für den Zustand des Fahrgestells (1) dient, in einer Signalverarbeitungseinheit (17) mit wenigstens einem Schwellwert oder einem Schwellwertprofil verglichen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz Td der Zeiten tl, t2 durch Korrelation der Signale Sna - snb bzw. slla - *sι l oder dass die Differenz Td der Zeiten tl, t2 anhand der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und dem Abstand d der Achsen (5a, 5b) der betreffenden Räder (4a, 4b) berechnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Schwellwert oder ein erstes Schwellwertprofil vorgesehen ist, anhand dem durch Vergleich mit dem Signalverlauf sres = sna ~ *sιib festgestellt wird, ob Vibrationen durch die Schiene (2) oder durch eine Anomalie des Fahrgestells (1) verursacht wurden und/oder dass ein zweiter Schwellwert oder ein zweites Schwellwertprofil vorgesehen ist, anhand dem festgestellt wird, ob ein zu meldender Mangel des Fahrgestells (1) vorliegt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die im ersten Prüfmodul (135) und/oder in den zweiten Prüfmodulen (134a; 134b) festgestellten
Abweichungen in Abhängigkeit der Resultate der Auswertung des Signalverlaufs sres = slla - *sn als Mängel des Fahrgestells (19 oder der Schiene (2) registriert werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Schwellwerte und/oder die in Funktion der Frequenz gewählten Schwellwertprofile in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Fahrzeugs geändert werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die in Abhängigkeit der Abweichungen festgestellten Störungen mit Zeit- und/oder Ortsangaben verknüpft werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Signalverarbeitungseinheit (17) die Periodendauer periodisch auftretender Störungen festgestellt und unter Berücksichtigung des Durchmessers der Räder (4a, 4b) die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird.
9. Vorrichtung zur Überwachung von Fahrgestellen (1) eines mehrachsigen auf Fahrbahnen bzw. Schienen (2) geführten Fahrzeugs mit Beschleunigungssensoren (11a, 11b, ..., lln), die Vibrationen eines überwachten Objekts in Signale umwan- dein, die anschliessend von einer Signalverarbeitungseinheit (17) auswertbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungen von wenigstens zwei Achsen (5a, 5b) des Fahrgestells (1) durch diesen zugeordnete Beschleunigungssensoren (11a, 11b) erfassbar sind, dass die von den Beschleunigungs- sensoren (11a, 11b) abgegebenen Signale Si i a , Si i b wenigstens einer in einer Adaptionsstufe (13) vorgesehenen FFT-Modulen (132a, 132b) zuführbar sind, dass die von den FFT-Modulen (132a, 132b) abgegebenen Frequenzprofile in einem ersten Prüfmodul (135) miteinander, mit ur- sprünglich gemessenen Frequenzprofilen und/oder mit einem entsprechend gewählten Standardprofil oder je in einem zweiten Prüfmodul (134a; 134b) je mit in Speicherstufen (133a bzw. 133b) gebildeten Mittelwertprofilen und/oder dass die in Speicherstufen (133a bzw. 133b) gebildeten Mittelwertprofilen direkt miteinander, mit ursprünglich gemessenen Frequenzprofilen und/oder mit einem entsprechend gewählten Standardprofil vergleichbar sind und dass die festgestellten Abweichungen mit Schwellwerten vergleichbar und davon abhängig Meldungen an Systeme abgebbar sind, die zur Steuerung oder Leitung des Fahrzeugs dienen.
10. Verfahren zur Überwachung von Fahrgestellen (1) eines mehrachsigen auf Fahrbahnen bzw. Schienen (2) geführten Fahrzeugs mit Beschleunigungssensoren (11a, 11b, ..., lln), die Vibrationen eines überwachten Objekts in Signale umwandeln, die anschliessend von einer Signalverarbeitungseinheit (17) auswertbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungen von wenigstens zwei Achsen (5a, 5b) des Fahrgestells (1) durch diesen zugeordnete Beschleunigungssensoren (Ha, 11b) erfassbar sind, dass die von den Beschleunigungssensoren (11a, 11b) abgegebenen Signale slla si lb anhand einem steuerbaren Zeitglied (16) soweit gegeneinander verschiebbar sind, dass die Differenz Td der Zeiten tl, t2 kompensiert wird, zu denen die Räder (4a, 4b) des Fahrgestells (1) einen Punkt der Schiene 2 bzw. der Fahrbahn passieren, dass die gegeneinander verschobenen Signalverläufe sna und *siib in einer Differenzstufe (15) voneinander subtrahierbar sind und dass der resultierende Signalverlauf sr e s = slla - *siib in einer Signalverarbeitungseinheit (17) mit wenig- stens einem Schwellwert oder einem Schwellwertprofil vergleichbar ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz Td der Zeiten tl, t2 durch Korrelation der Signale sna - sllb bzw. sιla ~ *si lb i-n einer Korrela- tionsstufe (14) oder dass die Differenz Td der Zeiten tl, t2 anhand der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und dem Abstand d der Achsen (5a, 5b) der betreffenden Räder (4a, 4b) feststellbar ist.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die im ersten Prüfmodul (135) und/oder in den zweiten Prüfmodulen (134a; 134b) festgestellten Abweichungen in Abhängigkeit der Resultate der Auswertung des Signalverlaufs sres = sna ~ *sιib als Mängel des Fahrgestells (19 oder der Schiene (2) registrierbar sind.
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