EP3817960A1 - Überwachungsvorrichtung zur überwachung einer temporären schienenverbindung von zwei schienenabschnitten einer schiene und schienenverbindungssystem mit einer derartigen überwachungsvorrichtung - Google Patents

Überwachungsvorrichtung zur überwachung einer temporären schienenverbindung von zwei schienenabschnitten einer schiene und schienenverbindungssystem mit einer derartigen überwachungsvorrichtung

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EP3817960A1
EP3817960A1 EP19765450.2A EP19765450A EP3817960A1 EP 3817960 A1 EP3817960 A1 EP 3817960A1 EP 19765450 A EP19765450 A EP 19765450A EP 3817960 A1 EP3817960 A1 EP 3817960A1
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EP
European Patent Office
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rail
distance
monitoring device
fastening element
fastening
Prior art date
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EP19765450.2A
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English (en)
French (fr)
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EP3817960B1 (de
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Otto Widlroither
Tim Stafford
Michael SEELEITHNER
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Robel Bahnbaumaschinen GmbH
Original Assignee
Robel Bahnbaumaschinen GmbH
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Publication date
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    • B61L27/53Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for trackside elements or systems, e.g. trackside supervision of trackside control system conditions

Definitions

  • Monitoring device for monitoring a temporary rail connection of two rail sections of a rail and rail connection system with such a monitoring device
  • the invention relates to a monitoring device for monitoring a temporary rail connection of two rail sections of a rail.
  • the invention further relates to a rail connection system for producing and monitoring a temporary rail connection of two rail sections of a rail.
  • a rail connection system for producing and monitoring a temporary rail connection is known from DE 20 2017 103 074 Ul. After a rail breakage, a temporary connection of the successive rail sections is established by means of rail brackets so that the track can continue to be used at a limited driving speed. For this purpose, the rail brackets are firmly attached to both sides of the rail sections by clips.
  • a safety device is provided which comprises two sensor tabs. A first sensor strap is fastened by a clip on a first side next to one of the rail straps. The sensor tab includes a first distance sensor that determines a distance between the first sensor tab and the adjacent rail tab. Correspondingly, the second sensor strap is fastened by a clamp on a second side next to the rail strap.
  • the second Rail bracket includes a second distance sensor that determines a distance between the second sensor bracket and the adjacent rail bracket. If the measured distances change, but their sum remains unchanged, it is recognized that the position of the rail bracket has changed and the gap between the rail sections has remained constant. In contrast, if the sum of the measured distances changes, an increase in the gap between the rail sections is recognized.
  • the invention has for its object to provide a simple monitoring device that enables reliable monitoring of a temporary rail connection of two rail sections of a rail.
  • the first fastening element is fastened to the first rail section, whereas the second fastening element is fastened to the second rail section.
  • the fastening elements are particularly fastened to the rail foot of the respective rail section.
  • the fastening elements are arranged between a first clamping device and a second clamping device for at least one rail bracket of the temporary rail connection.
  • the fastening elements are in particular arranged on the same side of the rail.
  • the first distance between the fastening elements is measured by means of the first distance sensor.
  • the second distance sensor between the first fastening element and the first clamping device for the at least one rail bracket is measured by means of the second distance sensor.
  • the measurement of the first distance and the second distance is in particular repeated and in each case in one common time window, preferably simultaneously and / or periodically.
  • an undesired displacement of the first fastening element and, on the other hand, an undesired displacement of the first clamping device are recognized and distinguished on the basis of the first distance and the second distance. If both the first distance and the second distance change, the first fastening element has shifted undesirably. If the second distance changes and the first distance remains the same, the first clamping device has shifted undesirably.
  • the first distance and the second distance in particular in connection with a measured third distance between the second fastening element and a second clamping device of the temporary rail connection, it can be recognized whether a gap between the rail sections is widening or whether there is a break widened between the rail sections. If the first distance increases and the second distance and in particular also the third distance remain the same, then the first fastening element and in particular also the second fastening element have not shifted and the increase in the first distance is recognized as an increase in the gap.
  • the monitoring device can thus be used to monitor the temporary rail connection in a simple and reliable manner and to distinguish between changes that occur.
  • the first distance sensor is arranged, for example, on the first fastening element or on the second fastening element or on a connecting element connecting the fastening elements.
  • the second distance sensor is arranged in particular on the first fastening element.
  • the second distance sensor is preferably on one side of the arranged first fastening element which faces away from the second fastening element and / or faces the first clamping device.
  • a monitoring device ensures reliable monitoring of the temporary rail connection in a simple manner.
  • the third distance sensor is preferably arranged on the second fastening element.
  • the third distance sensor is arranged in particular on a side of the second fastening element which faces away from the first fastening element and / or faces the second clamping device.
  • the measurement of the first distance and / or the second distance and the third distance takes place in particular repeatedly and in each case in a common time window, preferably at the same time and / or periodically.
  • an undesired displacement of the second fastening element and an undesired displacement of the second clamping device are determined and distinguished from one another.
  • both the first distance and the third distance change, an undesirable displacement of the second fastening element is recognized.
  • the third distance changes and the first distance remains the same, an undesired displacement of the second clamping device is recognized. If the first distance increases and the second distance and the third distance remain the same, then the first fastening element and the second fastening element have not shifted and the enlargement of the first distance is reliably recognized as an enlargement of the gap.
  • a monitoring device ensures reliable monitoring of the temporary rail connection in a simple manner.
  • the fasteners are closed by the connecting element connected to a component, which enables easier handling and assembly or disassembly of the fastening elements.
  • a monitoring device ensures reliable monitoring of the temporary rail connection in a simple manner.
  • the fact that the connecting element can be extended in the longitudinal direction of the rail ensures a reliable measurement of the first distance. If the gap between the rail sections increases, the connecting element also lengthens in the longitudinal direction of the rail, so that the measurement of the first distance is not impaired and / or influenced.
  • the connecting element is preferably flexible or made of a flexible material or formed in several parts with connecting element parts which can be displaced relative to one another.
  • the connecting element is preferably made of an elastomer material.
  • a monitoring device ensures reliable monitoring of the temporary rail connection in a simple manner.
  • the first distance sensor is protected against elements of the environment, such as snow, mud or dust, and damage. If the connecting element is flexible or elastic, for example if it is made of an elastomeric material, the first distance sensor is also protected against vibrations.
  • a monitoring device ensures reliable monitoring of the temporary rail connection in a simple manner.
  • the second distance sensor is preferably arranged or integrated on an end face of the first fastening element, which faces the first clamping device.
  • the third distance sensor is preferably arranged or integrated on an end face of the second fastening element, which faces the second clamping device.
  • a monitoring device ensures reliable monitoring of the temporary rail connection in a simple manner.
  • the fastening element and the associated counter-fastening element ensure secure and reliable fastening on both sides of the respective rail section.
  • the first fastening element and the first counter-fastening element and / or the second fastening element and the second counter-fastening element are connected to one another in particular by means of a screw connection.
  • the fastening element and the associated counter-fastening element are connected to one another, for example, in the manner of a screw clamp.
  • the fastening element and the associated counter-fastening element are preferably connected to one another in such a way that they can be fastened to a rail foot of the respective rail section.
  • a monitoring device ensures reliable monitoring of the temporary rail connection in a simple manner.
  • the counter-fastening elements are connected to form a component, which enables simple handling and assembly or disassembly of the counter-fastening elements.
  • the first connection is preferably tion element, which connects the fastening elements to one another, and the second connecting element, which connects the counter-fastening elements to one another, are designed accordingly.
  • the second connecting element is also designed to be extendable in a longitudinal direction of the rail.
  • a monitoring device ensures reliable monitoring of the temporary rail connection in a simple manner.
  • the fourth distance sensor is used to measure a fourth distance, which characterizes a relative movement of the rail or the track to the ballast bed. The relative movement is also called breathing.
  • the fourth distance sensor is oriented such that it measures transversely, in particular perpendicularly, to the longitudinal direction of the rail and in the direction of a ballast bed.
  • the monitoring device preferably has a reference element to which the fourth distance is measured.
  • the reference element is in particular a reference measuring plate.
  • the reference measuring plate is made of sheet steel, for example.
  • the reference element or the reference measuring plate is arranged in the ballast bed.
  • the relative movement between the fourth distance sensor and the reference element arranged in the ballast bed is measured and evaluated as the fourth distance. If the rails with the sleepers are undesirably pressed into the ballast bed by a train, this is detected by means of the fourth distance sensor.
  • a monitoring device ensures reliable monitoring of the temporary rail connection in a simple manner.
  • the acceleration sensor or vibration sensor By means of the acceleration sensor or vibration sensor, the gap between the rail sections and / or the load-bearing capacity of the Ballast bed and / or a wheelset from a train traveling over the rails.
  • a large gap between the rail sections causes high vibration values or shock values.
  • the impact forces created by the gap between the rail sections due to the train traveling over them cause the rails or the sleepers to settle in the ballast bed. This leads to the relative movement of the rails or to the breathing of the track.
  • This relative movement can be determined by means of the acceleration sensor or the vibration sensor.
  • flat spots on the wheels of the train traveling over the track cause vibrations, which are caused by the acceleration sensor or
  • Vibration sensor can be determined.
  • the temperature sensor enables the evaluation of the measured distances depending on the temperature or a thermal linear expansion.
  • a monitoring device ensures reliable monitoring of the temporary rail connection in a simple manner.
  • the control unit has, in particular, a radio module for transmitting information / signals to a central control center.
  • the control unit includes in particular a radio antenna.
  • the control unit includes an energy supply module, which in particular comprises an accumulator.
  • the control unit is in signal connection with the distance sensors, for example by means of a connecting cable.
  • the invention is also based on the object of creating a simple rail connection system which enables reliable production and monitoring of a temporary rail connection of two rail sections of a rail.
  • This object is achieved by a rail connection system with the features of claim 12.
  • the advantages of the rail connection system according to the invention correspond to the advantages of the monitoring device according to the invention already described.
  • the monitoring device of the rail connection system can in particular also be developed with the features of at least one of claims 1 to 11.
  • the first distance sensor is arranged in the longitudinal direction of the rail between the fastening elements, which in turn are arranged between the clamping devices for clamping the at least one rail bracket.
  • the rail connection system preferably has at least two rail brackets.
  • the second distance sensor is arranged to measure the second distance between the first fastening element and the first clamping device.
  • the first fastening element is in turn arranged between the first clamping device and the second fastening element.
  • the monitoring device has, in particular, a third distance sensor for measuring a third distance between the second fastening element and the second clamping device.
  • the third distance sensor is arranged between the second fastening element and the second clamping device.
  • the second fastening element is in turn arranged between the first fastening element and the second clamping device.
  • FIG. 1 is a perspective view of a track with a broken rail, which is temporarily connected by means of a rail connection system
  • FIG. 3 shows a side view of a monitoring device for monitoring the temporary rail connection
  • FIG. 4 shows a top view of the monitoring device in FIG. 3.
  • a track has two rails 1, 2 arranged parallel to one another, which are fastened to sleepers 3 in the usual and not shown manner.
  • the clamps 3 are arranged in a ballast bed S, which serves to receive and support the sleepers 3.
  • the rail 1 has a break point, so that a gap 6 is formed between rail sections 4, 5.
  • a rail connection system 7 is used to produce and monitor a temporary rail connection of the rail sections 4, 5.
  • the rail connection system 7 comprises an emergency strap connector 8 for producing the temporary rail connection and a monitoring device 9 for monitoring the temporary rail connection.
  • the emergency bracket connector 8 has two rail brackets 10, 11, which are arranged on both sides of the rail sections 4, 5 between a rail head 12 and a rail foot 13.
  • the rail tabs 10, 11 run in a longitudinal direction 14 of the rail and are by means of a first one Clamping device 15 is connected to the first rail section 4 and by means of a second clamping device 16 to the second rail section 5.
  • the rail tabs 10, 11 are connected to the rail section 4 by means of a third clamping device 17, which is arranged at a distance from the first clamping device 15 in the longitudinal direction 14 of the rail.
  • the rail tabs 10, 11 are connected to the second rail section 5 by means of a fourth clamping device 18, which is arranged at a distance from the second clamping device 16 in the longitudinal direction 14 of the rail.
  • Each of the clamping devices 15 to 18 has two clamping jaws 19, 20 which are supported against the rail foot 13 and the respective rail bracket 10, 11 and are clamped below the rail foot 13 by means of a threaded clamping bolt 21.
  • the emergency strap connector 8 is shown and described in detail in EP 1 697 592 B1, to which reference is made.
  • the monitoring device 9 comprises a first fastening element 22 with an associated first counter-fastening element 23 and a second fastening element 24 with an associated second counter-fastening element 25.
  • the first fastening element 22 and the first counter-fastening element 23 are on both sides of the rail section 4 arranged and fastened to the rail foot 13 by means of a first screw connection 26. In this way, the first fastening element 22 and the first counter-fastening element 23 form a first screw clamp.
  • the second fastening element 24 and the second counter-fastening element 25 are arranged on both sides of the rail section 5 and fastened to the rail foot 13 by means of a second screw connection 27.
  • the second fastener 24 and the second counter-fastening element 25 form a screw clamp in this way.
  • the fastening elements 22, 24 and the associated counter-fastening elements 23, 25 are thus arranged between the clamping devices 15, 16 in the longitudinal direction 14 of the rail.
  • the fastening elements 22, 24 are connected to one another by means of a first connecting element 28, so that a first component Bi is formed.
  • the counter-fastening elements 23, 25 are connected to one another by means of a second connecting element 29, so that a second component B 2 is formed.
  • the connecting elements 28, 29 can be extended in the longitudinal direction 14 of the rail.
  • the connecting elements 28, 29 are formed, for example, from an elastomer material.
  • the monitoring device 9 has a first distance sensor 30 for measuring a first distance d between the fastening elements 22, 24.
  • the first distance sensor 30 is integrated in the first connecting element 28 and measures in particular in the longitudinal direction 14 of the rail, so that the measured first distance d changes depending on a width w of the gap 6.
  • the monitoring device 9 further comprises a second distance sensor 31, which is integrated into the first fastening element 22 on a side facing the first clamping device 15, and a third distance sensor 32, which is integrated on a side facing the second clamping device 16 second fastener 24 is integrated.
  • the second distance sensor 31 is used to measure a second distance a in the longitudinal direction 14 of the rail between the first fastening element 22 and the first clamping device 15.
  • the third distance sensor 32 is used to measure a third distance b in the rail longitudinal direction 14 between the second fastening element 24 and the second clamping device 16.
  • the monitoring device 9 comprises a fourth distance sensor 33 and an associated reference element 34.
  • the fourth distance sensor 33 is arranged and aligned in such a way that a fourth distance h is measured perpendicular to the longitudinal direction 14 of the rail and in the direction of the ballast bed S.
  • the fourth distance sensor 33 is arranged on one of the fastening elements 22, 24, one of the counter-fastening elements 23, 25 or one of the connecting elements 28, 29.
  • the fourth distance sensor 33 is integrated in the first connecting element 28 on a side facing the ballast bed S.
  • the reference element 34 is designed as a reference measuring plate, in particular from a steel sheet.
  • the reference element 34 lies below the fourth distance sensor 33 on the ballast bed S.
  • the fourth distance h which characterizes the height difference between the fourth distance sensor 33 and the reference element 34, is thus measured by means of the fourth distance sensor 33.
  • the monitoring device 9 also has an acceleration sensor 35 and a temperature sensor 36.
  • the acceleration sensor 35 and the temperature sensor 36 are arranged on one of the fastening elements 22, 24, on one of the counter-fastening elements 23, 25 and / or on one of the connecting elements 28, 29.
  • the acceleration sensor 35 and the temperature sensor 36 are integrated in the first fastening element 22.
  • the distance sensors 30 to 33, the acceleration sensor 35 and the temperature sensor 36 are electrical by means of a cable connection 37 Connection to a control unit 38 of the monitoring device 9.
  • the control unit 38 comprises an evaluation module 39 for evaluating the measurement signals of the distance sensors 30 to 34, the acceleration sensor 35 and the temperature sensor 36, an energy supply module 40 and a radio module 41.
  • the energy supply module 40 serves for energy supply the monitoring device 9, in particular the evaluation module 39 and the radio module 41.
  • the rail connection system 7 and the monitoring device 9 function as follows:
  • the temporary rail connection of the rail sections 4 and 5 is first established by means of the emergency strap connector 8.
  • the rail brackets 10, 11 are fastened in a conventional manner to the first rail section 4 by means of the clamping devices 15, 17 and to the second rail section 5 by means of the clamping devices 16, 18.
  • the monitoring device 9 is then mounted and put into operation.
  • the components Bi and B 2 by means of
  • Screw connections 26, 27 fastened between the clamping devices 15, 16.
  • the first fastening element 22 and the associated first counter-fastening element 23 are fastened to the first rail section 4, whereas the second fastening element 24 and the second counter-fastening element 25 are fastened to the second rail section 5.
  • the components Bi and B 2 are clamped or clamped to the respective rail foot 13 of the rail sections 4, 5 by means of the screw connections 26, 27.
  • the reference element 34 is arranged below the fourth distance sensor 33 in the ballast bed S.
  • the Ab- Level sensors 30 to 33, the acceleration sensor 35 and the temperature sensor 36 are connected to the control unit 38 in an electrically conductive and signal-transmitting manner by means of the cable connection 37.
  • Reference values for the first to fourth distances are then determined, which are denoted in detail by do, ao, bo and ho.
  • the monitoring device 9 repeatedly, in particular periodically, and in a common time window, in particular simultaneously, determines measured values for the distances d, a, b and h as well as for the acceleration of the rail 1 and for the temperature.
  • An undesired displacement of the first fastening element 22 is recognized via the second distance a if this changes in comparison to the reference value ao and at the same time the first distance d changes in comparison to the reference value do.
  • An undesired displacement of the first clamping device 15 is recognized via the second distance a if this changes in comparison to the reference value ao and at the same time the first distance d remains the same in comparison to the reference value do.
  • Clamping device 16 is recognized via the third distance b if this changes in comparison to the reference value bo and at the same time the first distance d remains the same in comparison to the reference value do.
  • the respective problem scenario is identified by means of the evaluation module 39 and a corresponding evaluation signal is transmitted to a central control center by means of the radio module 41.
  • the rails 1, 2 with the sleepers 3 are pressed into the ballast bed S, whereas the height of the ballast bed S between the sleepers 3 remains unchanged.
  • This relative movement is called breathing the track.
  • the breathing of the track or the relative movement between the rail 1 and the ballast bed S is determined by comparing the measured values of the fourth distance h to the reference value ho. If an undesired relative movement is determined, the radio module 41 transmits a corresponding evaluation signal to the central control center.
  • the measured distances d, a, b and / or h are evaluated and, if necessary, corrected using the measured temperature.
  • the measured temperature enables in particular a correction of the thermal linear expansion in the longitudinal direction 14 of the rail.
  • the acceleration or accelerations measured by means of the acceleration sensor 35 enable the gap to be assessed when a train passes over the temporary rail connection.
  • High measured values are an indication of a damaged temporary rail connection.
  • the measured values make it possible to recognize a flat spot on a wheel of the train passing over the temporary rail connection, since such flat spots generate characteristic and recognizable vibrations.
  • the breathing of the rail 1 can be determined alternatively or in addition to the fourth distance sensor 33 by means of the measured values.
  • the rail connection system 7 and the monitoring device 9 thus enable reliable production and monitoring of the temporary rail connection in a simple manner.
  • the monitoring device 9 enables a large number of different problem scenarios to be identified and distinguished and transmits corresponding evaluation signals to a central control center.

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Abstract

Eine Überwachungsvorrichtung (9) umfasst zur Überwachung einer temporären Schienenverbindung von zwei Schienenabschnitten (4, 5) ein erstes Befestigungselement (22), das an dem ersten Schienenabschnitt (4) befestigbar ist, und ein zweites Befestigungselement (24), das an dem zweiten Schienenabschnitt (5) befestigbar ist. Die Überwachungsvorrichtung (9) umfasst ferner einen ersten Abstandssensor (30) zur Messung eines ersten Abstandes (d) zwischen den Befestigungselementen (22, 24) und einen zweiten Abstandssensor (31) zur Messung eines zweiten Abstandes (a) zwischen dem ersten Befestigungselement (22) und einer ersten Klemmeinrichtung (15) der temporären Schienenverbindung. Die Überwachungsvorrichtung (9) ermöglicht eine zuverlässige Überwachung der temporären Schienenverbindung.

Description

Überwachungsvorrichtung zur Überwachung einer temporären Schie nenverbindung von zwei Schienenabschnitten einer Schiene und Schienenverbindungssystem mit einer derartigen Überwachungsvor richtung
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Ge- brauchsmusteranmeldung DE 20 2018 105 484.8 in Anspruch, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung zur Überwachung einer temporären Schienenverbindung von zwei Schienenabschnitten einer Schiene. Ferner betrifft die Erfindung ein Schienenverbindungssystem zur Herstellung und Überwachung einer temporären Schienenverbindung von zwei Schienenabschnitten einer Schiene.
Aus der DE 20 2017 103 074 Ul ist ein Schienenverbindungssystem zur Herstellung und Überwachung einer temporären Schienenverbindung be- kannt. Nach einem Schienenbruch wird mittels Schienenlaschen eine tem- poräre Verbindung der aufeinanderfolgenden Schienenabschnitte herge- stellt, um das Gleis unter eingeschränkter Fahrgeschwindigkeit weiterhin benutzen zu können. Hierzu werden die Schienenlaschen durch Klammern fest an beiden Seiten der Schienenabschnitte befestigt. Zur Überwachung der temporären Schienenverbindung ist eine Sicherungseinrichtung vorge- sehen, die zwei Sensorlaschen umfasst. Eine erste Sensorlasche ist durch eine Klammer an einer ersten Seite neben einer der Schienenlaschen befes- tigt. Die Sensorlasche umfasst einen ersten Abstandssensor, der einen Ab- stand zwischen der ersten Sensorlasche und der benachbarten Schienenla- sche ermittelt. Entsprechend ist die zweite Sensorlasche durch eine Klam- mer an einer zweiten Seite neben der Schienenlasche befestigt. Die zweite Schienenlasche umfasst einen zweiten Abstandssensor, der einen Abstand zwischen der zweiten Sensorlasche und der benachbarten Schienenlasche ermittelt. Wenn sich die gemessenen Abstände verändern, jedoch deren Summe unverändert bleibt, so wird erkannt, dass sich die Lage der Schie- nenlasche verändert hat und der Spalt zwischen den Schienenabschnitten konstant geblieben ist. Wenn sich demgegenüber die Summe der gemesse- nen Abstände ändert, so wird eine Vergrößerung des Spalts zwischen den Schienenabschnitten erkannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Überwachungs- Vorrichtung zu schaffen, die eine zuverlässige Überwachung einer temporä- ren Schienenverbindung von zwei Schienenabschnitten einer Schiene er- möglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Überwachungsvorrichtung mit den Merk- malen des Anspruchs 1 gelöst. Das erste Befestigungselement wird an dem ersten Schienenabschnitt befestigt, wohingegen das zweite Befestigungs- element an dem zweiten Schienenabschnitt befestigt wird. Die Befesti- gungselemente werden insbesondere an dem Schienenfuß des jeweiligen Schienenabschnitts befestigt. Die Befestigungselemente sind zwischen ei- ner ersten Klemmeinrichtung und einer zweiten Klemmeinrichtung für mindestens eine Schienenlasche der temporären Schienenverbindung ange- ordnet. Die Befestigungselemente sind insbesondere an derselben Seite der Schiene angeordnet. Mittels des ersten Abstandssensors wird der erste Ab- stand zwischen den Befestigungselementen gemessen. Mittels des zweiten Abstandssensors wird der zweite Abstand zwischen dem ersten Befesti- gungselement und der ersten Klemmeinrichtung für die mindestens eine Schienenlasche gemessen. Die Messung des ersten Abstandes und des zweiten Abstandes erfolgt insbesondere wiederholt und jeweils in einem gemeinsamen Zeitfenster, vorzugsweise zeitgleich und/oder periodisch. Anhand des ersten Abstandes und des zweiten Abstandes werden einerseits eine unerwünschte Verschiebung des ersten Befestigungselements und an- dererseits eine unerwünschte Verschiebung der ersten Klemmeinrichtung erkannt und unterschieden. Verändert sich sowohl der erste Abstand als auch der zweite Abstand, so hat sich das erste Befestigungselement in un- erwünschter Weise verschoben. Verändert sich der zweite Abstand und der erste Abstand bleibt gleich, so hat sich in unerwünschter Weise die erste Klemmeinrichtung verschoben. Anhand des ersten Abstandes und des zweiten Abstandes kann zudem, insbesondere in Verbindung mit einem gemessenen dritten Abstand zwischen dem zweiten Befestigungselement und einer zweiten Klemmeinrichtung der temporären Schienenverbindung, erkannt werden, ob sich ein Spalt zwischen den Schienenabschnitten ver- größert bzw. ob sich eine Bruchstelle zwischen den Schienenabschnitten aufweitet. Wenn sich der erste Abstand vergrößert und der zweite Abstand und insbesondere auch der dritte Abstand gleich bleiben, so haben sich das erste Befestigungselement und insbesondere auch das zweite Befestigungs- element nicht verschoben und die Vergrößerung des ersten Abstandes wird als Vergrößerung des Spalts erkannt. Mittels der Überwachungsvorrichtung kann somit in einfacher und zuverlässiger Weise die temporäre Schienen- verbindung überwacht und auftretende Veränderungen unterschieden wer- den.
Der erste Abstandssensor ist beispielsweise an dem ersten Befestigungs- element oder an dem zweiten Befestigungselement oder an einem die Be- festigungselemente verbindenden Verbindungselement angeordnet. Der zweite Abstandssensor ist insbesondere an dem ersten Befestigungselement angeordnet. Vorzugsweise ist der zweite Abstandssensor an einer Seite des ersten Befestigungselements angeordnet, die dem zweiten Befestigungs- element abgewandt und/oder der ersten Klemmeinrichtung zugewandt ist.
Eine Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 2 gewährleistet in einfa- cher Weise eine zuverlässige Überwachung der temporären Schienenver- bindung. Der dritte Abstandssensor ist vorzugsweise an dem zweiten Be- festigungselement angeordnet. Der dritte Abstandssensor ist insbesondere an einer Seite des zweiten Befestigungselements angeordnet, die dem ers- ten Befestigungselement abgewandt und/oder der zweiten Klemmeinrich- tung zugewandt ist. Die Messung des ersten Abstandes und/oder des zwei- ten Abstandes und des dritten Abstandes erfolgt insbesondere wiederholt und jeweils in einem gemeinsamen Zeitfenster, vorzugsweise zeitgleich und/oder periodisch. Anhand des ersten Abstandes und des dritten Abstan- des werden eine unerwünschte Verschiebung des zweiten Befestigungs- elements und eine unerwünschte Verschiebung der zweiten Klemmeinrich- tung ermittelt und voneinander unterschieden. Verändert sich sowohl der erste Abstand als auch der dritte Abstand, so wird eine unerwünschte Ver- schiebung des zweiten Befestigungselements erkannt. Verändert sich dem- gegenüber der dritte Abstand und der erste Abstand bleibt gleich, so wird eine unerwünschte Verschiebung der zweiten Klemmeinrichtung erkannt. Wenn sich der erste Abstand vergrößert und der zweite Abstand und der dritte Abstand gleich bleiben, so haben sich das erste Befestigungselement und das zweite Befestigungselement nicht verschoben und die Vergröße- rung des ersten Abstandes wird zuverlässig als Vergrößerung des Spalts erkannt.
Eine Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 3 gewährleistet in einfa- cher Weise eine zuverlässige Überwachung der temporären Schienenver- bindung. Durch das Verbindungselement sind die Befestigungselemente zu einem Bauteil verbunden, wodurch eine einfachere Handhabung und Mon- tage bzw. Demontage der Befestigungselemente ermöglicht wird.
Eine Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 4 gewährleistet in einfa- cher Weise eine zuverlässige Überwachung der temporären Schienenver- bindung. Dadurch, dass das Verbindungselement in der Schienenlängsrich- tung verlängerbar ist, wird eine zuverlässige Messung des ersten Abstandes gewährleistet. Vergrößert sich der Spalt zwischen den Schienenabschnitten, so verlängert sich auch das Verbindungselement in der Schienenlängsrich- tung, sodass die Messung des ersten Abstandes nicht beeinträchtigt und/oder beeinflusst wird. Vorzugsweise ist das Verbindungselement fle- xibel bzw. aus einem flexiblen Material ausgebildet oder mehrteilig mit relativ zueinander verschiebbaren Verbindungselementteilen ausgebildet. Vorzugsweise ist das Verbindungselement aus einem Elastomermaterial hergestellt.
Eine Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 5 gewährleistet in einfa- cher Weise eine zuverlässige Überwachung der temporären Schienenver- bindung. Durch die Anordnung des ersten Abstandssensors in dem Verbin- dungselement wird der erste Abstandssensor vor Elmwelteinflüssen, wie beispielsweise Schnee, Schlamm oder Staub, und Beschädigungen ge- schützt. Bei einer flexiblen bzw. elastischen Ausbildung des Verbindungs- elements, beispielsweise bei einer Ausbildung aus einem Elastomermateri- al, wird der erste Abstandssensor zudem vor Vibrationen geschützt.
Eine Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 6 gewährleistet in einfa- cher Weise eine zuverlässige Überwachung der temporären Schienenver- bindung. Durch die Integration des zweiten Abstandssensors in das erste Befestigungselement und/oder des dritten Abstandssensors in das zweite Befestigungselement wird einerseits ein robuster und kompakter Aufbau der Überwachungsvorrichtung erzielt und andererseits der jeweilige Ab- standssensor vor Umwelteinflüssen und Beschädigungen geschützt. Vor- zugsweise ist der zweite Abstandssensor an einer Stirnseite des ersten Be- festigungselements angeordnet bzw. integriert, die der ersten Klemmein- richtung zugewandt ist. Weiterhin ist vorzugsweise der dritte Abstands- sensor an einer Stirnseite des zweiten Befestigungselements angeordnet bzw. integriert, die der zweiten Klemmeinrichtung zugewandt ist.
Eine Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 7 gewährleistet in einfa- cher Weise eine zuverlässige Überwachung der temporären Schienenver- bindung. Das Befestigungselement und das jeweils zugehörige Gegen- Befestigungselement gewährleisten eine sichere und zuverlässige Befesti- gung an beiden Seiten des jeweiligen Schienenabschnitts. Das erste Befes- tigungselement und das erste Gegen-Befestigungselement und/oder das zweite Befestigungselement und das zweite Gegen-Befestigungselement sind insbesondere mittels einer Schraubverbindung miteinander verbunden. Das Befestigungselement und das zugehörige Gegen-Befestigungselement sind beispielsweise nach Art einer Schraubzwinge miteinander verbunden. Vorzugsweise sind das Befestigungselement und das zugehörige Gegen- Befestigungselement derart miteinander verbunden, dass diese an einem Schienenfuß des jeweiligen Schienenabschnitts befestigbar sind.
Eine Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 8 gewährleistet in einfa- cher Weise eine zuverlässige Überwachung der temporären Schienenver- bindung. Durch das weitere Verbindungselement sind die Gegen- Befestigungselemente zu einem Bauteil verbunden, wodurch eine einfache - re Handhabung und Montage bzw. Demontage der Gegen- Befestigungselemente ermöglicht wird. Vorzugsweise ist das erste Verbin- dungselement, das die Befestigungselemente miteinander verbindet, und das zweite Verbindungselement, das die Gegen-Befestigungselemente mit- einander verbindet, einander entsprechend ausgebildet. Insbesondere ist auch das zweite Verbindungselement in einer Schienenlängsrichtung ver- längerbar ausgebildet.
Eine Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 9 gewährleistet auf einfa- che Weise eine zuverlässige Überwachung der temporären Schienenver- bindung. Der vierte Abstandssensor dient zur Messung eines vierten Ab- standes, der eine Relativbewegung der Schiene bzw. des Gleises zu dem Schotterbett charakterisiert. Die Relativbewegung wird auch als Atmen bezeichnet. Der vierte Abstandssensor ist derart ausgerichtet, dass dieser quer, insbesondere senkrecht, zu der Schienenlängsrichtung und in Rich- tung eines Schotterbetts misst. Vorzugsweise weist die Überwachungsvor- richtung ein Referenzelement auf, zu dem der vierte Abstand gemessen wird. Das Referenzelement ist insbesondere eine Referenz-Messplatte. Die Referenz-Messplatte ist beispielsweise aus einem Stahlblech hergestellt.
Bei der Montage der Überwachungsvorrichtung wird das Referenzelement bzw. die Referenz-Messplatte in dem Schotterbett angeordnet. Die Relativ- bewegung zwischen dem vierten Abstandssensor und dem im Schotterbett angeordneten Referenzelement wird als vierter Abstand gemessen und aus- gewertet. Werden die Schienen mit den Schwellen bei Überfahren durch einen Zug in unerwünschter Weise in das Schotterbett gedrückt, so wird dies mittels des vierten Abstandssensors erkannt.
Eine Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 10 gewährleistet in einfa- cher Weise eine zuverlässige Überwachung der temporären Schienenver- bindung. Durch den Beschleunigungssensor bzw. Schwingungssensor kann der Spalt zwischen den Schienenabschnitten und/oder die Tragfähigkeit des Schotterbetts und/oder ein Radsatz von einem über die Schienen fahrenden Zug bewertet werden. Ein großer Spalt zwischen den Schienenabschnitten verursacht hohe Schwingungswerte bzw. Schockwerte. Die durch den Spalt zwischen den Schienenabschnitten entstehenden Schlagkräfte aufgrund des darüber fahrenden Zuges bewirken ein Absetzen der Schienen bzw. der Schwellen im Schotterbett. Hierdurch kommt es zur Relativbewegung der Schienen bzw. zum Atmen des Gleises. Diese Relativewegung ist mittels des Beschleunigungssensors bzw. des Schwingungssensors ermittelbar. Weiterhin verursachen Flachstellen an Rädern des über das Gleis fahrenden Zuges Schwingungen, die mittels des Beschleunigungssensors bzw.
Schwingungssensors ermittelbar sind. Der Temperatursensor ermöglicht die Auswertung der gemessenen Abstände in Abhängigkeit der Temperatur bzw. einer thermischen Längenausdehnung.
Eine Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 11 gewährleistet in einfa- cher Weise eine zuverlässige Überwachung der temporären Schienenver- bindung. Die Steuereinheit weist insbesondere ein Funkmodul zur Über- mittlung von Informationen/Signalen an eine zentrale Leitstelle auf. Hierzu umfasst die Steuereinheit insbesondere eine Funkantenne. Zur Energiever- sorgung umfasst die Steuereinheit ein Energieversorgungsmodul, das ins- besondere einen Akkumulator umfasst. Die Steuereinheit ist beispielsweise mittels eines Verbindungskabels mit den Abstandssensoren in Signalver- bindung.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Schienen- verbindungssystem zu schaffen, das eine zuverlässige Herstellung und Überwachung einer temporären Schienenverbindung von zwei Schienenab- schnitten einer Schiene ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch ein Schienenverbindungssystem mit den Merk- malen des Anspruchs 12 gelöst. Die Vorteile des erfmdungsgemäßen Schienenverbindungssystems entsprechen den bereits beschriebenen Vor- teilen der erfmdungsgemäßen Überwachungsvorrichtung. Die Überwa- chungsvorrichtung des Schienenverbindungssystems kann insbesondere auch mit den Merkmalen mindestens eines der Ansprüche 1 bis 11 weiter- gebildet werden. Erfmdungsgemäß ist der erste Abstandssensor in der Schienenlängsrichtung zwischen den Befestigungselementen angeordnet, die wiederum zwischen den Klemmeinrichtungen zur Klemmung der min- destens einen Schienenlasche angeordnet sind. Vorzugsweise weist das Schienenverbindungssystem mindestens zwei Schienenlaschen auf. Der zweite Abstandssensor ist zur Messung des zweiten Abstands zwischen dem ersten Befestigungselement und der ersten Klemmeinrichtung ange- ordnet. Das erste Befestigungselement ist wiederum zwischen der ersten Klemmeinrichtung und dem zweiten Befestigungselement angeordnet. Weiterhin weist die Überwachungsvorrichtung insbesondere einen dritten Abstandssensor zur Messung eines dritten Abstandes zwischen dem zwei- ten Befestigungselement und der zweiten Klemmeinrichtung auf. Der dritte Abstandssensor ist zwischen dem zweiten Befestigungselement und der zweiten Klemmeinrichtung angeordnet. Das zweite Befestigungselement ist wiederum zwischen dem ersten Befestigungselement und der zweiten Klemmeinrichtung angeordnet.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zei- gen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Gleises mit einer gebroche- nen Schiene, die mittels eines Schienenverbindungssystems temporär verbunden ist,
Fig. 2 einen Schnitt durch die gebrochene Schiene entlang der Schnitt- linie II- II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Überwachungsvorrichtung zur Überwa- chung der temporären Schienenverbindung, und
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Überwachungsvorrichtung in Fig. 3.
Ein Gleis weist zwei parallel zueinander angeordnete Schienen 1 , 2 auf, die auf Schwellen 3 in üblicher und nicht dargestellter Weise befestigt sind. Die Schellen 3 sind in einem Schotterbett S angeordnet, das zur Aufnahme und Abstützung der Schwellen 3 dient. Die Schiene 1 weist eine Bruchstel- le auf, sodass zwischen Schienenabschnitten 4, 5 ein Spalt 6 ausgebildet ist.
Zur Herstellung und Überwachung einer temporären Schienenverbindung der Schienenabschnitte 4, 5 dient ein Schienenverbindungssystem 7. Das Schienenverbindungssystem 7 umfasst einen Notlaschenverbinder 8 zur Herstellung der temporären Schienenverbindung und eine Überwachungs- Vorrichtung 9 zur Überwachung der temporären Schienenverbindung.
Der Notlaschenverbinder 8 weist zwei Schienenlaschen 10, 11 auf, die auf beiden Seiten der Schienenabschnitte 4, 5 zwischen einem Schienenkopf 12 und einem Schienenfuß 13 angeordnet sind. Die Schienenlaschen 10, 11 verlaufen in einer Schienenlängsrichtung 14 und sind mittels einer ersten Klemmeinrichtung 15 mit dem ersten Schienenabschnitt 4 und mittels einer zweiten Klemmeinrichtung 16 mit dem zweiten Schienenabschnitt 5 ver- bunden. Zusätzlich sind die Schienenlaschen 10, 11 mittels einer dritten Klemmeinrichtung 17, die in der Schienenlängsrichtung 14 beabstandet zu der ersten Klemmeinrichtung 15 angeordnet ist, mit dem Schienenabschnitt 4 verbunden. Entsprechend sind die Schienenlaschen 10, 11 mittels einer vierten Klemmeinrichtung 18, die in der Schienenlängsrichtung 14 beab- standet zu der zweiten Klemmeinrichtung 16 angeordnet ist, mit dem zwei- ten Schienenabschnitt 5 verbunden.
Jede der Klemmeinrichtungen 15 bis 18 weist zwei Klemmbacken 19, 20 auf, die sich gegen den Schienenfuß 13 und die jeweilige Schienenlasche 10, 11 abstützen und mittels eines Gewindespannbolzens 21 unterhalb des Schienenfußes 13 verspannt sind. Der Notlaschenverbinder 8 ist im Einzel- nen in der EP 1 697 592 B l dargestellt und beschrieben, worauf verwiesen wird.
Die Überwachungsvorrichtung 9 umfasst ein erstes Befestigungselement 22 mit einem zugehörigen ersten Gegen-Befestigungselement 23 sowie ein zweites Befestigungselement 24 mit einem zugehörigen zweiten Gegen- Befestigungselement 25. Das erste Befestigungselement 22 und das erste Gegen-Befestigungselement 23 sind an beiden Seiten des Schienenab- schnitts 4 angeordnet und mittels einer ersten Schraubverbindung 26 an dem Schienenfuß 13 befestigt. Das erste Befestigungselement 22 und das erste Gegen-Befestigungselement 23 bilden auf diese Weise eine erste Schraubzwinge aus. Entsprechend sind das zweite Befestigungselement 24 und das zweite Gegen-Befestigungselement 25 an beiden Seiten des Schie- nenabschnitts 5 angeordnet und mittels einer zweiten Schraubverbindung 27 an dem Schienenfuß 13 befestigt. Das zweite Befestigungselement 24 und das zweite Gegen-Befestigungselement 25 bilden auf diese Weise eine Schraubzwinge aus. Die Befestigungselemente 22, 24 und die zugehörigen Gegen-Befestigungselemente 23, 25 sind somit in Schienenlängsrichtung 14 zwischen den Klemmeinrichtungen 15, 16 angeordnet.
Die Befestigungselemente 22, 24 sind mittels eines ersten Verbindungs- elements 28 miteinander verbunden, sodass ein erste Bauteil Bi ausgebildet wird. Entsprechend sind die Gegen-Befestigungselemente 23, 25 mittels eines zweiten Verbindungselements 29 miteinander verbunden, sodass ein zweites Bauteil B2 ausgebildet wird. Die Verbindungselemente 28, 29 sind in der Schienenlängsrichtung 14 verlängerbar. Die Verbindungselemente 28, 29 sind beispielswiese aus einem Elastomermaterial ausgebildet.
Zur Messung eines ersten Abstandes d zwischen den Befestigungselemen- ten 22, 24 weist die Überwachungsvorrichtung 9 einen ersten Abstands- sensor 30 auf. Der erste Abstandssensor 30 ist in das erste Verbindungs- element 28 integriert und misst insbesondere in der Schienenlängsrichtung 14, sodass der gemessene erste Abstand d sich in Abhängigkeit einer Weite w des Spalts 6 verändert.
Die Überwachungsvorrichtung 9 umfasst ferner einen zweiten Abstands- sensor 31, der an einer der ersten Klemmeinrichtung 15 zugewandten Seite in das erste Befestigungselement 22 integriert ist, und einen dritten Ab- standssensor 32, der an einer der zweiten Klemmeinrichtung 16 zugewand- ten Seite in das zweite Befestigungselement 24 intergiert ist. Der zweite Abstandssensor 31 dient zur Messung eines zweiten Abstandes a in der Schienenlängsrichtung 14 zwischen dem ersten Befestigungselement 22 und der ersten Klemmeinrichtung 15. Demgegenüber dient der dritte Ab- standssensor 32 zur Messung eines dritten Abstandes b in der Schienen- längsrichtung 14 zwischen dem zweiten Befestigungselement 24 und der zweiten Klemmeinrichtung 16.
Weiterhin umfasst die Überwachungsvorrichtung 9 einen vierten Abstands- sensor 33 und ein zugehöriges Referenzelement 34. Der vierte Abstands- sensor 33 ist derart angeordnet und ausgerichtet, dass ein vierter Abstand h senkrecht zu der Schienenlängsrichtung 14 und in Richtung des Schotter- betts S gemessen wird. Der vierte Abstandssensor 33 ist an einem der Be- festigungselemente 22, 24, einem der Gegen-Befestigungselemente 23, 25 oder einem der Verbindungselemente 28, 29 angeordnet. Beispielhaft ist der vierte Abstandssensor 33 in das erste Verbindungselement 28 an einer dem Schotterbett S zugewandten Seite integriert. Das Referenzelement 34 ist als Referenz-Messplatte, insbesondere aus einem Stahlblech, ausgebil- det. Das Referenzelement 34 liegt unterhalb des vierten Abstandssensors 33 auf dem Schotterbett S auf. Mittels des vierten Abstandssensors 33 wird somit der vierte Abstand h gemessen, der den Höhenunterschied zwischen dem vierten Abstandssensor 33 und dem Referenzelement 34 charakteri- siert.
Die Überwachungsvorrichtung 9 weist ferner einen Beschleunigungssensor 35 und einen Temperatursensor 36 auf. Der Beschleunigungssensor 35 und der Temperatursensor 36 sind an einem der Befestigungselemente 22, 24, an einem der Gegen-Befestigungselemente 23, 25 und/oder an einem der Verbindungselemente 28, 29 angeordnet. Beispielhaft sind der Beschleuni- gungssensor 35 und der Temperatursensor 36 in das erste Befestigungs- element 22 integriert.
Die Abstandssensoren 30 bis 33, der Beschleunigungssensor 35 und der Temperatursensor 36 sind mittels einer Kabelverbindung 37 in elektrischer Verbindung mit einer Steuereinheit 38 der Überwachungsvorrichtung 9. Die Steuereinheit 38 umfasst ein Auswertemodul 39 zur Auswertung der Messsignale der Abstandssensoren 30 bis 34, des Beschleunigungssensors 35 und des Temperatursensors 36, ein Energieversorgungsmodul 40 und ein Funkmodul 41. Das Energieversorgungsmodul 40 dient zur Energiever- sorgung der Überwachungsvorrichtung 9, insbesondere des Auswertemo- duls 39 und des Funkmoduls 41.
Die Funktionsweise des Schienenverbindungssystems 7 und der Überwa- chungsvorrichtung 9 sind wie folgt:
Nach einem Schienenbruch der Schiene 1 wird zunächst mittels des Notla- schenverbinders 8 die temporäre Schienenverbindung der Schienenab- schnitte 4 und 5 hergestellt. Hierzu werden die Schienenlaschen 10, 11 in üblicher Weise mittels der Klemmeinrichtungen 15, 17 an dem ersten Schienenabschnitt 4 und mittels der Klemmeinrichtungen 16, 18 an dem zweiten Schienenabschnitt 5 befestigt.
Anschließend wird die Überwachungsvorrichtung 9 montiert und in Be- trieb genommen. Hierzu werden die Bauteile Bi und B2 mittels der
Schraubverbindungen 26, 27 zwischen den Klemmeinrichtungen 15, 16 befestigt. Das erste Befestigungselement 22 und das zugehörige erste Ge- gen-Befestigungselement 23 werden an dem ersten Schienenabschnitt 4 befestigt, wohingegen das zweite Befestigungselement 24 und das zweite Gegen-Befestigungselement 25 an dem zweiten Schienenabschnitt 5 befes- tigt werden. Mittels der Schraubverbindungen 26, 27 werden die Bauteile Bi und B2 an dem jeweiligen Schienenfuß 13 der Schienenabschnitte 4, 5 verspannt bzw. geklemmt. Das Referenzelement 34 wird unterhalb des vierten Abstandssensors 33 in dem Schotterbett S angeordnet. Die Ab- standssensoren 30 bis 33, der Beschleunigungssensor 35 und der Tempera- tursensor 36 werden mittels der Kabelverbindung 37 mit der Steuereinheit 38 elektrisch leitend und signalübertragend verbunden.
Anschließend werden Referenzwerte für den ersten bis vierten Abstand bestimmt, die im Einzelnen mit do, ao, bo und ho bezeichnet werden.
Die Überwachungsvorrichtung 9 ermittelt wiederholt, insbesondere perio- disch, und in einem gemeinsamen Zeitfenster, insbesondere zeitgleich, Messwerte für die Abstände d, a, b und h sowie für die Beschleunigung der Schiene 1 und für die Temperatur.
Mittels der Steuereinheit 38 werden anhand der Messwerte für die Abstän- de d, a und b folgende Problemszenarien erkannt und unterschieden:
Bei einer Aufweitung des Spalts 6 und einer sich vergrößernden Weite w wird ein im Vergleich zu dem Referenzwert do größerer erster Abstand d gemessen. Bleiben die Abstände a und b im Vergleich zu den Referenzwer- ten ao und bo gleich, so erkennt die Steuereinheit 38 die Aufweitung des Spalts 6.
Eine unerwünschte Verschiebung des ersten Befestigungselements 22 wird über den zweiten Abstand a erkannt, wenn sich dieser im Vergleich zu dem Referenzwert ao verändert und sich gleichzeitig der erste Abstand d im Vergleich zu dem Referenzwert do ändert.
Entsprechend wird eine unerwünschte Verschiebung des zweiten Befesti- gungselements 24 über den dritten Abstand b erkannt, wenn sich dieser im Vergleich zu dem Referenzwert bo ändert und sich gleichzeitig der erste Abstand d im Vergleich zu dem Referenzwert do ändert.
Eine unerwünschte Verschiebung der ersten Klemmeinrichtung 15 wird über den zweiten Abstand a erkannt, wenn sich dieser im Vergleich zu dem Referenzwert ao verändert und gleichzeitig sich der erste Abstand d im Vergleich zu dem Referenzwert do gleich bleibt.
Entsprechend wird eine unerwünschte Verschiebung der zweiten
Klemmeinrichtung 16 über den dritten Abstand b erkannt, wenn sich dieser im Vergleich zu dem Referenzwert bo verändert und gleichzeitig der erste Abstand d im Vergleich zu dem Referenzwert do gleich bleibt.
Das jeweilige Problemszenario wird mittels des Auswertemoduls 39 er- kannt und ein entsprechendes Auswertesignal mittels des Funkmoduls 41 an eine zentrale Leitstelle übermittelt.
Wird die temporäre Schienenverbindung von einem Zug überfahren, so werden die Schienen 1, 2 mit den Schwellen 3 in das Schotterbett S ge- drückt, wohingegen das Schotterbett S zwischen den Schwellen 3 in der Höhe unverändert bleibt. Diese Relativbewegung wird als Atmen des Glei- ses bezeichnet. Durch einen Vergleich der Messwerte des vierten Abstan- des h zu dem Referenzwert ho wird das Atmen des Gleises bzw. die Rela- tivbewegung zwischen der Schiene 1 und dem Schotterbett S ermittelt. Wird eine unerwünschte Relativbewegung ermittelt, so übermittelt das Funkmodul 41 ein entsprechendes Auswertesignal an die zentrale Leitstel- le. Somit wird auch das Atmen des Gleises als Problemszenario erkannt. Mittels der gemessenen Temperatur werden die gemessenen Abstände d, a, b und/oder h bewertet und gegebenenfalls korrigiert. Die gemessene Tem- peratur ermöglicht insbesondere eine Korrektur der thermischen Längen- ausdehnung in der Schienenlängsrichtung 14.
Die mittels des Beschleunigungssensors 35 gemessene Beschleunigung bzw. gemessenen Beschleunigungen ermöglichen einerseits eine Bewer- tung des Spalts bei Überfahren der temporären Schienenverbindung durch einen Zug. Hohe Messwerte sind ein Hinweis für eine beschädigte tempo- räre Schienenverbindung. Andererseits ermöglichen die Messwerte eine Flachstelle an einem Rad des die temporäre Schienenverbindung überfah- renden Zuges zu erkennen, da derartige Flachstellen charakteristische und erkennbare Schwingungen erzeugen. Darüber hinaus kann mittels der Messwerte das Atmen der Schiene 1 alternativ oder zusätzlich zu dem vier- ten Abstandssensor 33 bestimmt werden.
Das Schienenverbindungssystem 7 und die Überwachungsvorrichtung 9 ermöglichen somit in einfacher Weise eine zuverlässige Herstellung und Überwachung der temporären Schienenverbindung. Die Überwachungsvor- richtung 9 ermöglicht das Erkennen und Unterscheiden einer Vielzahl un- terschiedlicher Problemszenarien und übermittelt entsprechende Auswerte - signale an eine zentrale Leitstelle.

Claims

Patentansprüche
1. Überwachungsvorrichtung zur Überwachung einer temporären Schie- nenverbindung von zwei Schienenabschnitten einer Schiene mit - einem ersten Befestigungselement (22) zur Befestigung an einem ersten Schienenabschnitt (4),
einem zweiten Befestigungselement (24) zur Befestigung an einem zweiten Schienenabschnitt (5),
gekennzeichnet durch
- einen ersten Abstandssensor (30) zur Messung eines ersten Ab- standes (d) zwischen den Befestigungselementen (22, 24), einen zweiten Abstandssensor (31) zur Messung eines zweiten Ab- standes (a) zwischen dem ersten Befestigungselement (22) und ei- ner ersten Klemmeinrichtung (15) der temporären Schienenverbin- düng.
2. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch einen dritten Abstandssensor (32) zur Messung eines dritten Abstandes (b) zwischen dem zweiten Befestigungselement (24) und ei- ner zweiten Klemmeinrichtung (16) der temporären Schienenverbin- dung.
3. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet,
dass die Befestigungselemente (22, 24) durch ein Verbindungselement
(28) miteinander verbunden sind.
4. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass das Verbindungselement (28) in einer Schienenlängsrichtung (14) verlängerbar ist.
5. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet,
dass der erste Abstandssensor (30) in dem Verbindungselement (28) angeordnet ist.
6. Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Abstandssensor (31) in das erste Befestigungselement (22) und/oder der dritte Abstandssensor (32) in das zweite Befesti- gungselement (24) integriert ist.
7. Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Befestigungselement (22) mit einem ersten Gegen- Befestigungselement (23) und/oder das zweite Befestigungselement (24) mit einem zweiten Gegen-Befestigungselement (25) verbunden ist.
8. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net,
dass die Gegen-Befestigungselemente (23, 25) durch ein weiteres Ver- bindungselement (29) miteinander verbunden sind.
9. Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekenn zeichnet durch einen vierten Abstandssensor (33) zur Ermittlung einer Relativ- bewegung der Schiene (1) zu einem Schotterbett (S).
10. Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekenn zeichnet
durch einen Beschleunigungssensor (35) und/oder einen Temperatur- sensor (36).
11. Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ge kennzeichnet
durch eine Steuereinheit (38) zur Auswertung der gemessenen Ab- stände (d, a, b, h).
12. Schienenverbindungssystem zur Herstellung und Überwachung einer temporären Schienenverbindung von zwei Schienenabschnitten einer Schiene umfassend
mindestens eine Schienenlasche (10, 11),
eine erste Klemmeinrichtung (15) zur Klemmung der mindestens einen Schienenlasche (10, 11) an einem ersten Schienenabschnitt
(4),
eine zweite Klemmeinrichtung (16) zur Klemmung der mindestens einen Schienenlasche (10, 11) an einem zweiten Schienenabschnitt
(5),
eine Überwachungsvorrichtung (9) mit
— einem ersten Befestigungselement (22) zur Befestigung an dem ersten Schienenabschnitt (4) zwischen den Klemmeinrich- tungen (15, 16), — einem zweiten Befestigungselement (24) zur Befestigung an dem zweiten Schienenabschnitt (5) zwischen den Klemmein- richtungen (15, 16),
— einem ersten Abstandssensor (30) zur Messung eines ersten Abstandes (d) zwischen den Befestigungselementen (22, 24), und
— einem zweiten Abstandssensor (31) zur Messung eines zweiten Abstandes (a) zwischen dem ersten Befestigungselement (22) und der ersten Klemmeinrichtung (15).
EP19765450.2A 2018-09-24 2019-09-05 Überwachungsvorrichtung zur überwachung einer temporären schienenverbindung von zwei schienenabschnitten einer schiene und schienenverbindungssystem mit einer derartigen überwachungsvorrichtung Active EP3817960B1 (de)

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