[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Analysieren eines sich
an einem Kontaktpunkt zwischen einer Schiene und einem Rad eines Schienenfahrzeugs
befindlichen Streumittels, auf ein Verfahren zum Steuern eines Aufbringens eines Streumittels
auf eine Schiene für ein Schienenfahrzeug, auf entsprechende Vorrichtungen sowie auf
eine Streuanlage zum Aufbringen eines Streumittels auf eine Schiene für ein Schienenfahrzeug.
[0002] Mittels einer Sandungsanlage kann Sand auf eine Schiene eines Schienenfahrzeugs aufgebracht
werden. Durch den aufgebrachten Sand kann der Kraftschluss zwischen der Schiene und
einem Rad des Schienenfahrzeugs verbessert werden.
[0003] Die
DE 41 22 032 A1 beschreibt eine entsprechende Sandungsanlage für Fahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge.
[0004] Die
DE 10 2011 113071 A1 beschreibt eine Steuereinrichtung für eine Partikelstreuanlage für ein Schienenfahrzeug,
die ausgebildet ist, eine Dosierungseinrichtung basierend auf Adhäsionsdaten anzusteuern.
[0005] Die
DE 10 2005 001 404 A1 beschreibt ein Verfahren zum Aufbringen von Sand zwischen Rad und Schiene eines Schienenfahrzeuges
in Abhängigkeit der gefahrenen Geschwindigkeit, von Beschleunigungswerten und des
momentan bestehenden Haftreibungsbeiwertes.
[0006] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Analysieren eines
sich an einem Kontaktpunkt zwischen einer Schiene und einem Rad eines Schienenfahrzeugs
befindlichen Streumittels, ein verbessertes Verfahren zum Steuern eines Aufbringens
eines Streumittels auf eine Schiene für ein Schienenfahrzeug, entsprechende Vorrichtungen
sowie eine verbesserte Streuanlage zum Aufbringen eines Streumittels auf eine Schiene
für ein Schienenfahrzeug zu schaffen.
[0007] Diese Aufgabe wird durch Verfahren und Vorrichtungen sowie eine Streuanlage gemäß
den Hauptansprüchen gelöst.
[0008] Sandungsanlagen in Schienenfahrzeugen bringen ein Streumittel, beispielsweise Sand
auf die Schiene auf. Das Streumittel verbessert in den Vorgängen des Antreibens und
Bremsens des Schienenfahrzeugs den Kraftschluss zwischen Rad und Schiene im Kontaktpunkt
zwischen Rad und Schiene. Diese Wirkung der Verbesserung des Kraftschlusses tritt
insbesondere dann ein, wenn der Kraftschluss aufgrund verschmutzter, feuchter Schienen
heruntergesetzt ist und eine Kraftübertragung erschwert wird.
[0009] Einfach gesprochen putzt das Streumittel die Schiene, überbrückt eine mögliche Trennschicht
zwischen Rad und Schiene und macht damit einen höheren Kraftfluss möglich. Dazu wird
das Streumittel üblicherweise immer genau auf oder vor den Ausstandspunkt, also den
Kontaktpunkt zwischen dem Rad und der Schiene gestreut. Durch eine Analyse des sich
an dem Kontaktpunkt befindlichen Streumittels lässt sich beispielsweise ersehen, ob
das Streumittel wirklich wirkt oder nicht. Ein auf die Schiene aufgebrachtes Streumittel
kann beispielsweise keine Wirkung oder nur eine geringe Wirkung entfalten, wenn das
Streumittel weggeblasen wird oder die Trennschicht zwischen Schiene und Rad zu dick
ist. Die Analyse des sich an dem Kontaktpunkt befindlichen Streumittels ermöglicht
in diesem Sinne beispielsweise einen Rückschluss darauf, ob ein zur Verbesserung des
Kraftschlusses zwischen der Schiene und dem Rad auf die Schiene aufgestreutes Streumittel
auch an dem relevanten Kontaktpunkt zwischen Schiene und Rad ankommt und dort auch
seine Wirkung entfalten kann.
[0010] Ein Verfahren zum Analysieren eines sich an einem Kontaktpunkt zwischen einer Schiene
und einem Rad eines Schienenfahrzeugs befindlichen Streumittels zur Verbesserung des
Kraftschlusses zwischen der Schiene und dem Rad umfasst die folgenden Schritte:
Einlesen eines Bewegungssignals, das eine durch das sich auf der Schiene befindliche
Streumittel hervorgerufene Bewegung des Rades repräsentiert; und
Auswerten des Bewegungssignals, um das sich auf der Schiene befindliche Streumittel
zu analysieren.
[0011] Unter einem Schienenfahrzeug kann ein Fahrzeug eines Rad-Schiene-Systems verstanden
werden, das mit zumindest einem Rad auf einer oder mehreren Schienen fährt oder geführt
wird. Beispielsweise kann es sich um ein Fahrzeug der Eisenbahn handeln. Das Schienenfahrzeug
kann motorisiert oder unmotorisiert ausgeführt sein, also beispielsweise ein Triebwagen
oder ein Waggon sein. Das Schienenfahrzeug kann beispielsweise für den Personenverkehr
oder den Transport von Gütern vorgesehen sein. Bei dem Rad kann es sich um ein Laufrad
des Schienenfahrzeugs handeln. Das Schienenfahrzeug kann eine Mehrzahl solcher Räder
aufweisen. Beispielsweise können zwei Räder über eine gemeinsame Achse miteinander
verbunden sein. Der Kontaktpunkt kann als eine Auflagefläche aufgefasst werden, innerhalb
der das Rad auf der Schiene aufliegt. Sowohl das Rad als auch die Schiene können aus
Metall, beispielsweise aus Stahl gefertigt sein. Bei dem Streumittel kann es sich
um ein geeignetes Streumittel, beispielsweise Sand handeln, wie es bei Schienenfahrzeugen
zur Verbesserung des Kraftschlusses zwischen Rad und Schiene bereits eingesetzt wird.
Das Streumittel kann aus einer Menge von Partikeln, beispielsweise Sandkörnern, zusammengesetzt
sein. Durch Partikel des Streumittels, die an dem Kontaktpunkt zugleich mit dem Rad
und der Schiene in Kontakt stehen, kann der Kraftschluss und somit die Reibung zwischen
Rad und Schiene erhöht werden. Eine dem Rad zugewandte Oberfläche der Schiene ist
an sich glatt. Das sich auf der Oberfläche der Schiene befindliche Streumittel führt
zu einer Unebenheit auf der Oberfläche der Schiene. Wenn das Rad eine solche Unebenheit
überrollt, kann die Unebenheit zu Bewegungen, beispielsweise zu Vibrationen oder Längsbewegungen
des Rades, insbesondere zu Vertikalbewegungen des Rades führen. Eine solche durch
das Streumittel hervorgerufene Bewegung des Rades kann von unterschiedlichen Eigenschaften
des sich an dem Kontaktpunkt befindlichen Streumittels abhängig sein. Eine Eigenschaft
kann beispielsweise eine Menge oder Dichte des sich an dem Kontaktpunkt auf der Schiene
befindlichen Streumittels betreffen. Eine weitere Eigenschaft kann die Beschaffenheit,
beispielsweise die Härte oder Größe der Partikel des Streumittels betreffen. Eine
weitere Eigenschaft kann beispielsweise eine Einbindung des Streumittels in eine sich
eventuell auf der Oberfläche der Schiene befindliche Trennschicht betreffen, die sich
beispielsweise aus Laubresten zusammensetzen kann. Unterschiedliche Eigenschaften
des Streumittels können durch charakteristische Verläufe der Bewegung des Rades gekennzeichnet
sein. Somit kann aus einem charakteristischen Verlauf der Bewegung des Rades auf eine
Eigenschaft des Streumittels an dem Kontaktpunkt geschlossen werden. Auf diese Weise
kann das Streumittel über eine Auswertung der Bewegung des Rades analysiert werden.
Den durch die Analyse des Streumittels ermittelten Eigenschaften des Streumittels
können wiederum unterschiedliche Wirkungen des Streumittels zugewiesen werden, die
sich beispielsweise auf einen Bremsvorgang des Schienenfahrzeugs auswirken. Die Bewegung
des Rades kann über eine geeignete Erfassungseinrichtung, beispielsweise in Form eines
Beschleunigungssensors, eines Dehnungsmessstreifen, eines Körperschallsensors oder
über einen anderen geeignete Messaufnehmer erfasst werden. Das Bewegungssignal kann
ein von der Erfassungseinrichtung oder einer der Erfassungseinrichtung nachgeschalteten
Verarbeitungseinrichtung bereitgestelltes Signal repräsentieren. Das Bewegungssignal
kann ein analoges oder digitales elektrisches Signal sein. Das Bewegungssignal kann
mit geeigneten bekannten Auswerteverfahren ausgewertet werden, um zunächst das Bewegungssignal
und basierend darauf das sich auf der Schiene befindliche Streumittel zu analysieren.
Eine Auswertung des Bewegungssignals kann beispielsweise auf einen Vergleich des Bewegungssignals
mit einer oder mehreren Referenzen, beispielsweise in Form eines Referenzwertes oder
eines Referenzsignals basieren. Entsprechende Referenzen können sich auf unterschiedliche
zu analysierende Eigenschaften des sich an dem Kontaktpunkt befindlichen Streumittels
beziehen, und beispielsweise während einer Testfahrt eines Schienenfahrzeugs vorab
ermittelt worden sein.
[0012] Eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Bewegung des Rades kann beispielsweise
an dem Rad selbst, an einer Radnabe des Rades oder an einer das Rad tragenden Achse
angeordnet sein. Je nach Anordnung der Erfassungseinrichtung kann das Bewegungssignal
die Bewegung des Rades für sich alleine oder eine Überlagerung der Bewegungen mehrerer
Räder, beispielsweise von zwei Rädern des Schienenfahrzeugs repräsentieren.
[0013] Gemäß einer Ausführungsform kann das Bewegungssignal einen zeitlichen Verlauf der
Bewegung des Rades repräsentieren. Dadurch kann ein Verlauf der Bewegung des Rades
über die Zeit abgebildet werden. Ein solches Bewegungssignal kann über eine Schnittstelle
zu einer Erfassungseinrichtung eingelesen werden. Ein solches Bewegungssignal kann
sehr schnell und unaufwendig bereitgestellt werden.
[0014] Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Bewegungssignal ein aus dem zeitlichen
Verlauf der Bewegung des Rades bestimmtes Signal repräsentieren. Das Bewegungssignal
kann in diesem Fall bereits vorverarbeitet sein. Beispielsweise kann es sich bei dem
Bewegungssignal um ein transformiertes Signal handeln. Beispielsweise kann eine Fourier-Transformation
durchgeführt werden, um das Bewegungssignal zu erhalten. Das Bewegungssignal kann
die Bewegung des Rades beispielsweise im Frequenzbereich abbilden. Ein solches vorverarbeitetes
Bewegungssignal kann die Auswertung erleichtern.
[0015] Beispielsweise kann im Schritt des Auswertens ein Frequenzspektrum des Bewegungssignals
ausgewertet werden, um das sich auf der Schiene befindliche Streumittel zu analysieren.
Beispielsweise kann durch Berechnungen oder Versuchsreihen ein für eine typische Eigenschaft
eines Streumittels charakteristischer Verlauf in einem Frequenzspektrum der Bewegung
des Rades ermittelt werden. Im Schritt des Auswertens kann das Frequenzspektrum des
Bewegungssignals oder ein Frequenzbereich des Frequenzspektrums des Bewegungssignals
dann mit dem charakteristischen Verlauf verglichen werden, um die Eigenschaft des
Streumittels zu analysieren. Entsprechend können für mehrere typische Eigenschaften
des Streumittels jeweils charakteristische Verläufe in dem Frequenzspektrum ermittelt
werden und zur Analyse des Bewegungssignals verwendet werden.
[0016] Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Auswertens
Profile einer Mehrzahl aufeinanderfolgender Ausschläge in einem Verlauf des Bewegungssignals
ausgewertet werden, um das sich auf der Schiene befindliche Streumittel zu analysieren.
Ein Ausschlag kann einen sogenannten Peak im Verlauf des Bewegungssignals darstellen.
Zum Auswerten können entsprechende charakteristische Werte bezüglich des Profils der
Ausschläge, wie deren Höhe oder Länge, mit vorbestimmten Referenzwerten oder Referenzintervallen
in Bezug gesetzt werden. Beispielsweise kann jeweils eine Höhe der Ausschläge ausgewertet
werden. Zusätzlich oder alternativ kann jeweils eine Länge der Ausschläge ausgewertet
werden. Entsprechend können über die Mehrzahl von Ausschlägen gebildete Mittelwerte
ausgewertet werden. Auf diese Weise lässt sich das Bewegungssignal durch einfache
Schwellwertvergleiche auswerten.
[0017] Beispielsweise kann im Schritt des Auswertens unter Verwendung des Bewegungssignals
eine Dichte des Streumittels an dem Kontaktpunkt ermittelt werden, um das Streumittel
zu analysieren. Unter der Dichte kann eine Anzahl von Partikeln des Streumittels pro
Flächeneinheit verstanden werden. Eine Information über die Dichte kann vorteilhaft
verwendet werden, um eine Aufbringung des Streumittels nachzuregeln. Wird eine zu
geringe Dichte ermittelt, so kann beispielsweise die Menge des aufzubringenden Streumittels
erhöht werden.
[0018] Zusätzlich oder alternativ kann im Schritt des Auswertens unter Verwendung des Bewegungssignals
eine Einbindung des Streumittels in eine sich auf der Oberfläche der Schiene befindliche
Fremdschicht ermittelt werden, um das Streumittel zu analysieren. Je nach Schichtstärke
und Konsistenz der Fremdschicht können Partikel des Streumittels vollständig oder
teilweise in die Fremdschicht eingebunden werden. Wird eine zu starke Einbindung des
Streumittels in eine Fremdschicht ermittelt, so kann die Menge des aufzubringenden
Streumittels erhöht werden, um die Schichtstärke der Fremdschicht mit Streumittel
aufzufüllen.
[0019] Ein Verfahren zum Steuern eines Aufbringens eines Streumittels auf eine Schiene für
ein Schienenfahrzeug umfasst die folgenden Schritte:
Durchführen der Schritte eines Verfahrens zum Analysieren, um ein Analyseergebnis
bezüglich eines sich an einem Kontaktpunkt zwischen der Schiene und einem Rad des
Schienenfahrzeugs befindlichen Streumittels zu erhalten;
Anpassen einer Aufbringungsvorschrift zum Aufbringen des Streumittels auf die Schiene
unter Verwendung des Analyseergebnisses; und
Bereitstellen eines Steuersignals, um das Streumittel gemäß der Aufbringungsvorschrift
auf die Schiene aufzubringen.
[0020] Durch die Aufbringungsvorschrift kann beispielsweise definiert werden, welche Menge
des Streumittels auf die Schiene aufgebracht wird und zusätzlich oder alternativ an
welcher Position das Streumittel relativ zum Kontaktpunkt aufgebracht wird. Zeigt
das Analyseergebnis beispielsweise eine unzureichende Menge des Streumittels an dem
Kontaktpunkt an, so kann die Menge des aufzubringenden Streumittels erhöht werden
oder die Richtung oder Position des Aufbringens des Streumittels variiert werden.
Zeigt das Analyseergebnis dagegen eine überhöhte Menge des Streumittels an dem Kontaktpunkt
an, so kann die Menge des Streumittels verringert werden. Das Steuersignal kann beispielsweise
ein elektrisches Signal sein. Das Steuersignal kann ausgebildet sein, um eine Streueinrichtung
zum Aufbringen des Streumittels auf die Schiene anzusteuern. Durch das Anpassen der
Aufbringungsvorschrift kann ein Regelkreis geschaffen werden, durch den das Aufbringen
des Streumittels und somit auch die Wirkung des Streumittels optimiert werden können.
[0021] Eine Vorrichtung zum Analysieren eines sich an einem Kontaktpunkt zwischen einer
Schiene und einem Rad eines Schienenfahrzeugs befindlichen Streumittels weist Einrichtungen
auf, die ausgebildet sind, um die Schritte eines genannten Verfahrens zum Analysieren
eines sich an einem Kontaktpunkt zwischen einer Schiene und einem Rad eines Schienenfahrzeugs
befindlichen Streumittels durchzuführen. Entsprechend weist eine Vorrichtung zum Steuern
eines Aufbringens eines Streumittels auf eine Schiene für ein Schienenfahrzeug Einrichtungen
auf, die ausgebildet sind, um die Schritte eines genannten Verfahrens zum Steuern
eines Aufbringens eines Streumittels auf eine Schiene für ein Schienenfahrzeug durchzuführen.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden,
das das Bewegungssignal verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale
ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig
ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen
beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, die verschiedenste Funktionen
der Vorrichtung beinhaltet. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen
Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen
vorhanden sind.
[0022] Eine Streuanlage zum Aufbringen eines Streumittels auf eine Schiene für ein Schienenfahrzeug
weist folgende Merkmale auf:
einer Streueinrichtung zum Aufbringen des Streumittels auf die Schiene; und
eine Vorrichtung zum Analysieren eines sich an einem Kontaktpunkt zwischen einer Schiene
und einem Rad eines Schienenfahrzeugs befindlichen Streumittels oder eine Vorrichtung
zum Steuern eines Aufbringens eines Streumittels auf eine Schiene für ein Schienenfahrzeug.
[0023] Die Streueinrichtung kann beispielsweise als ein Standstreuer realisiert sein. Die
Streuanlage kann Teil des Schienenfahrzeugs sein oder zur Montage an dem Schienenfahrzeug
vorgesehen sein. Das Schienenfahrzeug kann eine Mehrzahl von Streuanlagen aufweisen.
Durch einen Betrieb der Streuanlage kann während der Fahrt des Schienenfahrzeugs Streumittel
auf die Schiene aufgebracht werden, beispielsweise um die Reibung zwischen Rad und
Schiene während eines Bremsvorgangs des Schienenfahrzeugs zu erhöhen.
[0024] Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem
maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder
einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens
nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das
Programmprodukt auf einem Computer oder einer geeigneten Vorrichtung ausgeführt wird.
[0025] Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug
nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung einer Streuanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Analysieren gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 4
- ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Aufbringens eines Streumittels
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 5
- einen Verlauf eines Bewegungssignals im Zeitbereich gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
- Fig. 6
- einen Verlauf eines Bewegungssignals im Frequenzbereich gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
[0026] In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden
Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte
Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
[0027] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Schienenfahrzeug 100 weist beispielhaft
ein erstes Rad 102 und ein zweites Rad 104 auf, die während einer Fahrt des Schienenfahrzeugs
100 in einer Fahrtrichtung 106 auf einer Schiene 108 geführt werden. Das Schienenfahrzeug
100 weist zumindest eine Streuanlage 110 zum Aufbringen eines Streumittels 112 auf
die Schiene 108 auf. Die gezeigte Streuanlage 110 ist so an dem Schienenfahrzeug 100
angeordnet, das das Streumittel 112 in Bezug auf die Fahrtrichtung 106 vor einem Kontaktpunkt
114 zwischen dem ersten Rad 102 und der Schiene 108 auf eine dem Schienenfahrzeug
112 zugewandten Oberfläche der Schiene 108 aufgebracht wird. Wenn das erste Rad 102
das Streumittel 112 überrollt, wird das erste Rad 102 durch das Streumittel 112 ausgelenkt
und führt eine entsprechende Bewegung 116, hier eine von der Schiene 108 weggerichtete
Vertikalbewegung 116 aus.
[0028] Ein Bewegungsprofil der Bewegung 116 ist abhängig von einer Eigenschaft des sich
an dem Kontaktpunkt 114 befindlichen Streumittels 112. Beispielsweise ist das Bewegungsprofil
der Bewegung 116 abhängig von einer Menge des sich an dem Kontaktpunkt 114 befindlichen
Streumittels 112 und einer Einbindung des Streumittels 112 in eine sich eventuell
auf der Schiene 108 befindlichen Fremdschicht, die beispielsweise durch sich auf der
Schiene 108 befindliches Laub hervorgerufen sein kann.
[0029] Die Bewegung 116 kann von einer geeigneten Erfassungseinrichtung erfasst werden.
Die Erfassungseinrichtung kann dazu beispielsweise direkt mit dem ersten Rad 102,
mit einer Radachse des ersten Rads 102, mit einer Radnabe des ersten Rads 102, mit
einer Radaufhängung des ersten Rads 102, mit einem das erste Rad 102 umfassenden Drehgestell
oder mit einer anderen geeigneten Komponente des Schienenfahrzeugs 100 gekoppelt sein
und ausgebildet sein, um die Bewegung 116 zu erfassen und ein die Bewegung 116 oder
das Bewegungsprofil der Bewegung 116 repräsentierendes Bewegungssignal auszugeben.
Das Bewegungssignal kann unter Verwendung einer geeigneten Auswerteeinrichtung ausgewertet
werden, um einen Rückschluss auf das die Bewegung 116 hervorrufende Streumittel 112
ziehen zu können. Auf diese Weise kann das Streumittel 112 über die Bewegung 116 analysiert
werden. Ein Analyseergebnis bezüglich des Streumittels 112 kann beispielsweise zur
Steuerung der Streuanlage 110 oder zur Steuerung eines Bremsmanövers oder Anfahrmanövers
des Schienenfahrzeugs 100 genutzt werden.
[0030] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Streuanlage 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die Streuanlage 110 kann beispielsweise im Zusammenhang
mit dem anhand von Fig. 1 beschriebenen Schienenfahrzeug eingesetzt werden. Die Streuanlage
110 ist ausgebildet, um ein Streumittel 112 an einem Kontaktpunkt zwischen einer Schiene
108 und einem auf der Schiene 108 laufenden Rad 102 aufzubringen. Das Rad 102 weist
eine Radachse 218 auf. Das Rad 102 und die Radachse 218 führen aufgrund des Überrollens
des Streumittels 112 durch das Rad 102 eine Bewegung 116 auf. In Fig. 2 ist die Bewegung
116 als eine Rückbewegung des Rads 102 in Richtung der Schiene 108 gezeigt.
[0031] Die Streuanlage 110 weist einen Vorratsbehälter 220 für Streumittel 112, beispielsweise
einen Sandkasten, ein auch als "Sand Valve" bezeichnetes Sandventil 222 und eine Sanddüse
224 auf. Der Vorratsbehälter 220 ist ausgebildet, um Streumittel 112 vorzuhalten und
an das Sandventil 222 abzugeben. Das Sandventil 222 weist eine Öffnung zum Zuführen
von Druckluft 226 auf. Wird dem Sandventil 222 Druckluft 226 zugeführt, so wird Streumittel
112 aus dem Vorratsbehälter 220 durch das Sandventil 222 hindurch zu der Sanddüse
224 geführt und aus einer Ausgangsöffnung eines Auslaufrohres der Sanddüse 224 in
Richtung des Kontaktpunkts zwischen der Schiene 108 und dem Rad 102 geblasen.
[0032] Das Ausbringen des Streumittels 112 kann beispielsweise über eine Steuerung der Druckluft
226 oder über eine Ausrichtung der Ausgangsöffnung der Sanddüse 224 gesteuert werden.
Beispielsweise kann über ein geeignetes Steuersignal ein Ventil zur Bereitstellung
der Druckluft angesteuert und somit das Ausbringen des Streumittels 112 gesteuert
werden. Ferner kann über ein geeignetes Steuersignal ein Verstellmotor angetrieben
werden, um die Ausrichtung der Ausgangsöffnung der Sanddüse 224 und somit das Ausbringen
des Streumittels 112 zu steuern. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird zumindest ein
Steuersignal zum Steuern des Ausbringens des Streumittels 112 abhängig von einer über
die Bewegung 116 des Rades 102 ermittelten Eigenschaft des Streumittels 112 an dem
Kontaktpunkt zwischen dem Rad 102 auf der Schiene 108 generiert.
[0033] Die Bewegung 116 des Rades 102 kann mittels einer geeigneten Erfassungseinrichtung
erfasst werden und von einer Vorrichtung 230 zum Analysieren des sich an dem Kontaktpunkt
zwischen der Schiene 108 und dem Rad 102 befindlichen Streumittels 112 ausgewertet
werden. Dazu ist die Erfassungseinrichtung ausgebildet, um ein die Bewegung 116 repräsentierendes
Bewegungssignal 232 an die Vorrichtung 230 zum Analysieren bereitzustellen, beispielsweise
über eine elektrische Leitung. Die Vorrichtung 230 zum Analysieren kann in Form einer
Elektronik oder elektrischen Schaltung ausgeführt sein.
[0034] Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele einer Wirküberwachung für eine Streuanlage
110 eines Schienenfahrzeugs beschrieben. Als Streumittel 112 wird im folgenden Sand
angenommen, sodass eine Streuanlage 110 in Form einer Sandungsanlage angenommen wird.
[0035] Die Wirkung der Sandung durch das Überrollen des Sandes 112 und damit der Brechung
des Korns, wird indirekt durch die Auswirkung auf das Rollverhalten des Rades 102
gemessen. Hierzu kommt eine Erfassungseinrichtung, beispielsweise ein Vibrationsaufnehmer
am jeweiligen Radlager zum Einsatz, der Informationen über die Vertikalbeschleunigung
116 liefert.
[0036] Das von der Erfassungseinrichtung bereitgestellte Bewegungssignal, also das Messsignal
wird durch die Vorrichtung 230 zum Analysieren, die als eine Elektronik realisiert
sein kann, ausgewertet. Die Auswertung kann zum Beispiel durch eine oder mehrere Fourier-Analysen
so erfolgen, dass eine, durch die Überrollung des Sandes 212 sich ergebende spezifische
Änderung des Frequenzspektrums, überwacht wird. Die Länge und Höhe der Ausschläge
können dazu genutzt werden zu erkennen, wie viel Sand 212 tatsächlich in den Kontakt
mit dem Rad kommt und wie gedämpft oder "klar" der Kraftschluss ist. Dies kann sowohl
für eine Diagnose, eine Wirküberwachung wie auch für eine mögliche Menge oder Positionsregulierung
der Sandung genutzt werden. Beispielsweise kann eine solche Überwachung als Standardfunktion
in eine Drehgestelldiagnose eines Schienenfahrzeugs integriert werden. Auch kann der
Ansatz genutzt werden, um eine Rückmeldung zu erhalten, ob überhaupt Sand 212 aus
der Sandungsanlage 110 fließt. Dies kann zusätzlich oder anstelle eines Sandflusssensors
durchgeführt werden, welcher zu einem gewissen Grad die Flussmenge bestimmen kann.
Vorteilhafterweise kann durch die Auswertung des Bewegungssignals 212 erfasst werden,
ob der Sand 212 wirkt, bzw. im Rad-Schiene-Kontaktpunkt ankommt.
[0037] Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 230 zum Analysieren
eines sich an einem Kontaktpunkt zwischen einer Schiene und einem Rad eines Schienenfahrzeugs
befindlichen Streumittels, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel in einem Regelkreis
zum Steuern einer Streuanlage 110 zum Aufbringen des Streumittels auf die Schiene
eingesetzt wird. Die Vorrichtung 230 und die Streuanlage 110 können beispielsweise
im Zusammenhang mit dem in Fig. 1 gezeigten Schienenfahrzeug eingesetzt werden.
[0038] Gezeigt ist eine Erfassungseinrichtung 340, die ausgebildet ist, um eine für ein
sich auf der Schiene befindliches Streumittel charakteristische Bewegung des Rads
des Schienenfahrzeugs zu erfassen und ein die Bewegung repräsentierendes Bewegungssignal
232 zu erzeugen und an die Vorrichtung 230 zum Analysieren auszugeben. Die Vorrichtung
230 zum Analysieren ist ausgebildet, um das Bewegungssignal 232 auszuwerten und ein
der Auswertung entsprechendes Analyseergebnis 342 an eine Steuereinrichtung 344 auszugeben.
Die Steuereinrichtung 344 ist ausgebildet, um unter Verwendung des Analyseergebnisses
342 ein Steuersignal 346 zu generieren und zur Steuerung der Streuanlage 110 an die
Streuanlage auszugeben.
[0039] Die Erfassungseinrichtung 340 ist ausgebildet, um eine Bewegung des Rads des Schienenfahrzeugs
zu erfassen und das die Bewegung repräsentierende Bewegungssignal 232 zu erzeugen
und auszugeben. Die Erfassungseinrichtung 340 kann ausgebildet sein, um eine Vertikalbewegung
des Rades oder eine Komponente einer Vertikalbewegung des Rades zu erfassen. Die Erfassungseinrichtung
340 kann beispielsweise als ein Beschleunigungssensor ausgeführt sein. In diesem Fall
kann die Erfassungseinrichtung 340 ausgebildet sein, um eine Beschleunigung des Rades
als die Bewegung des Rades zu erfassen.
[0040] Die Vorrichtung 230 zum Analysieren ist ausgebildet, um das Bewegungssignal 232 einzulesen
und auszuwerten. Dabei kann die Vorrichtung 230 zum Analysieren ausgebildet sein,
um einen zeitlichen Verlauf des Bewegungssignals 232 auszuwerten. Alternativ oder
zusätzlich kann die Vorrichtung 230 zum Analysieren ausgebildet sein, um ein Frequenzspektrum
oder einen Frequenzbereich eines Frequenzspektrums des Bewegungssignals auszuwerten.
Dazu kann die Vorrichtung 230 zum Analysieren ausgebildet sein, um das eingelesene
Bewegungssignal in den Frequenzbereich zu transformieren. Alternativ kann die Vorrichtung
230 zum Analysieren auch ausgebildet sein, um das Bewegungssignal 232 als ein bereits
in den Frequenzbereich transformiertes Signal zu empfangen. Eine entsprechende Transformation
kann in diesem Fall von der Erfassungseinrichtung 340 oder einer zwischengeschalteten
Aufbereitungseinrichtung durchgeführt worden sein. Die Vorrichtung 230 zum Analysieren
ist ausgebildet, um einen Verlauf oder eine Charakteristik des Bewegungssignals 232
auszuwerten, um das Streumittel zu analysieren. Dazu können bekannte Verfahren zur
Signalauswertung eines im Zeitbereich oder Frequenzbereich vorliegenden Signals eingesetzt
werden. Beispielsweise kann das Bewegungssignal 232 durch die Auswertung klassifiziert
werden, wobei unterschiedliche Klasseneinteilungen des Bewegungssignals 232 wiederum
unterschiedlichen Eigenschaften des Streumittels zugeordnet werden können. Beispielsweise
kann die Auswertung auf Vergleichen mit vorbestimmten Signalwerten oder Signalverläufen
basieren, die charakteristisch für bestimmte Eigenschaften des Streumittels sind.
Beispielsweise können solche Signalwerte oder Signalverläufe bei praktischen Fahrversuchen
ermittelt worden sein. Solche vorbestimmte Signalwerte oder Signalverläufen können
in einer Speichereinrichtung gespeichert und von der Vorrichtung 230 zum Analysieren
ausgelesen werden, um das Bewegungssignal 232 auszuwerten.
[0041] Die Vorrichtung 230 zum Analysieren ist ausgebildet, um ein der Auswertung entsprechendes
Analyseergebnis 342 an eine Steuereinrichtung 344 auszugeben. Das Analyseergebnis
342 umfasst eine Information über die basierend auf dem Bewegungssignal 232 ermittelte
Eigenschaft des Streumittels an dem Kontaktpunkt zwischen dem Rad und der Schiene.
[0042] Die Steuereinrichtung 344 ist ausgebildet, um das Analyseergebnis 342 zu empfangen
und basierend darauf ein Steuersignal 346 zum Steuern oder Regeln der Streuanlage
110 zu erzeugen und an eine Schnittstelle zu der Streuanlage 110 bereitzustellen.
Dazu ist die Steuereinrichtung 344 ausgebildet, um unter Verwendung des Analyseergebnisses
342 eine Aufbringungsvorschrift zum Aufbringen des Streumittels auf die Schiene anzupassen
und basierend auf der angepassten Aufbringungsvorschrift das Steuersignal 346 zu erzeugen.
Durch die Aufbringungsvorschrift kann beispielsweise definiert werden, wie viel Streumittel
und auf welche Weise das Streumittel ausgebracht wird.
[0043] Auf diese Weise lässt sich ein Regelkreis realisieren, bei dem zunächst Streumittel
durch die Streuanlage 110 aufgebracht wird, anschließend eine Wirkung des Streumittels
an dem Kontaktpunkt analysiert wird und basierend darauf das Aufbringen von weiterem
Streumittel durch die Streuanlage 110 nachgeregelt oder unverändert beibehalten wird.
[0044] Alternativ oder zusätzlich kann das Analyseergebnis 344 an eine weitere Steuereinrichtung
oder Überwachungseinrichtung bereitgestellt werden, um beispielsweise einen Beschleunigungsvorgang
oder einen Bremsvorgang des Schienenfahrzeugs zu steuern, eine Funktion der Streuanlage
110 zu überwachen oder eine Erkenntnis über einen Oberflächenzustand der Schiene zu
erhalten.
[0045] Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 450 zum Steuern eines Aufbringens
eines Streumittels auf eine Schiene für ein Schienenfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 450 umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel
ein Verfahren 452 zum Analysieren eines sich an einem Kontaktpunkt zwischen der Schiene
und einem Rad des Schienenfahrzeugs befindlichen Streumittels. Das Verfahren 450 zum
Steuern kann beispielsweise ausgeführt werden, um die Streuanlage des in Fig. 1 gezeigten
Schienenfahrzeugs zu steuern. Das Bewegungssignal 232 kann beispielsweise von einer
Vorrichtung zum Analysieren ausgewertet werden, wie sie anhand von Fig. 3 beschreiben
ist.
[0046] Das Verfahren 452 zum Analysieren umfasst einen Schritt 462 des Einlesens eines Bewegungssignals,
das eine durch das sich auf der Schiene befindliche Streumittel hervorgerufene Bewegung
des Rades repräsentiert und einen Schritt 464 des Auswertens des Bewegungssignals,
um das sich auf der Schiene befindliche Streumittel zu analysieren.
[0047] Neben den Schritten 462, 464 des Verfahrens 452 zum Analysieren weist das Verfahren
450 zum Steuern einen Schritt 466 des Anpassens einer Aufbringungsvorschrift zum Aufbringen
des Streumittels auf die Schiene unter Verwendung eines im Schritt 464 des Auswertens
ermittelten Analyseergebnisses auf. In einem Schritt 468 wird schließlich ein Steuersignal
bereitgestellt, um das Streumittel gemäß der Aufbringungsvorschrift auf die Schiene
aufzubringen. Dazu kann das Steuersignal an eine geeignete Einrichtung der Streuanlage,
beispielsweise eine Einrichtung zur Steuerung der zum Aufbringen des Streumittels
eingesetzten Druckluft bereitgestellt werden.
[0048] Alternativ kann das Verfahren 452 zum Analysieren auch eigenständig, also unabhängig
von den weiteren Schritten 466, 468 des Verfahrens 450 zum Steuern ausgeführt werden.
[0049] Fig. 5 zeigt einen schematischen Verlauf eines Bewegungssignals 232 im Zeitbereich
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Bewegungssignal
232 kann es sich um ein Signal handeln, das eine durch ein sich auf einer Schiene
befindliches Streumittel hervorgerufene Bewegung eines Rades eines Schienenfahrzeugs
repräsentiert, wie es beispielsweise anhand von Fig. 1 beschrieben ist. Das Bewegungssignal
232 kann beispielsweise von einer Vorrichtung zum Analysieren ausgewertet werden,
wie sie anhand von Fig. 3 beschrieben ist. Das Bewegungssignal 232 ist in einem Koordinatensystem
dargestellt. Dabei ist auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate die Amplitude
des Bewegungssignals 232 dargestellt. Beispielsweise kann das Bewegungssignal 232
eine Beschleunigung, eine Geschwindigkeit oder eine Auslenkung eines Rades abbilden.
Das Bewegungssignal 232 kann gefiltert oder ungefiltert vorliegen. Beispielsweise
können zur Analyse des Streumittels nicht relevante Frequenzanteile des Bewegungssignals
232 ausgefiltert worden sein, um das Bewegungssignal 232 leichter auswerten zu können.
In die Auswertung des Bewegungssignals kann eine aktuelle Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs
mit einfließen.
[0050] In einem ersten Zeitabschnitt weist das Bewegungssignal 232 eine Mehrzahl von Ausschlägen
auf, die sich in ihrer jeweiligen Höhe, also ihrer Amplitude, und ihrer Länge, also
ihrer Zeitdauer, ähneln. Aus der Höhe und zusätzlich oder alternativ aus der Länge
der Ausschläge kann auf eine Eigenschaft des Streumittels geschlossen werden. Dazu
kann einer der Mehrzahl der Ausschläge in dem ersten Zeitabschnitt ausgewertet werden
oder es kann beispielsweise durch eine Mittelwertbildung ein aus der Mehrzahl der
Ausschläge ermittelter durchschnittlicher Ausschlag ausgewertet werden.
[0051] In einem auf den ersten Zeitabschnitt folgenden zweiten Zeitabschnitt weist das Bewegungssignal
232 eine weitere Mehrzahl von Ausschlägen auf, die einander wiederum ähnein, sich
jedoch in ihrer durchschnittlichen Amplitude von der Mehrzahl von Ausschlägen im ersten
Zeitabschnitt unterscheiden.
[0052] In einem auf den zweiten Zeitabschnitt folgenden dritten Zeitabschnitt weist das
Bewegungssignal 232 keine Ausschläge oder nur sehr geringe Ausschläge auf.
[0053] Der Verlauf des Bewegungssignals 232 im ersten Zeitabschnitt kann charakteristisch
für eine erste Eigenschaft des Streumittels sein, der Verlauf des Bewegungssignals
232 im zweiten Zeitabschnitt kann charakteristisch für eine zweite Eigenschaft des
Streumittels sein und der Verlauf des Bewegungssignals 232 im dritten Zeitabschnitt
kann charakteristisch für eine dritte Eigenschaft des Streumittels sein. Beispielsweise
kann der Verlauf des Bewegungssignals 232 im ersten Zeitabschnitt einem Streumittel
zugeordnet werden, das einen direkten Kraftschluss zwischen Schiene und Rad ermöglicht.
Der Verlauf des Bewegungssignals 232 im zweiten Zeitabschnitt kann beispielsweise
einem Streumittel zugeordnet werden, das in einer Fremdschicht eingebunden ist, wodurch
der Kraftschluss zwischen der Schiene und dem Rad gedämpft ist. Der Verlauf des Bewegungssignals
232 im dritten Zeitabschnitt kann beispielsweise einem Streumittel zugeordnet werden,
das entweder nicht ausreichend ist, um eine sich auf der Schiene befindliche Fremdschicht
aufzufüllen, oder das die Kontaktstelle zwischen dem Rad und der Schiene nicht erreicht
hat, beispielsweise weil es von der Schiene geblasen wurde.
[0054] Fig. 6 zeigt einen Verlauf eines Bewegungssignals 232 im Frequenzbereich gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Bewegungssignal 232 kann es
sich um ein Signal handeln, das eine durch ein sich auf einer Schiene befindliches
Streumittel hervorgerufene Bewegung eines Rades eines Schienenfahrzeugs repräsentiert,
wie es beispielsweise anhand von Fig. 1 beschrieben ist. Das Bewegungssignal 232 ist
in einem Koordinatensystem dargestellt. Dabei ist auf der Abszisse die Frequenz f
dargestellt. Bei einer Auswertung des Bewegungssignals 232 können beispielsweise Maximalwerte
des Bewegungssignals 232 oder Werte des Bewegungssignals 232 in bestimmten Frequenzbereichen
ausgewertet werden, um das Streumittel zu analysieren. Beispielhaft weist das Bewegungssignal
232 bei einer Frequenz f1 ein Maximum auf. Bei der Auswertung des Bewegungssignals
232 kann aus dem Maximum an der Frequenz f1 beispielsweise geschlossen werden, dass
sich Streumittel an der Kontaktstelle zwischen Schiene und Rad befindet.
[0055] Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft
gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf
einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel
durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße
Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge
ausgeführt werden, insofern sie innerhalb des durch die Ansprüche definierten Umfangs
verbleiben. Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine "und/oder"-Verknüpfung zwischen einem
ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel
gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und
gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite
Merkmal aufweist. Sofern es sich anbietet, kann der beschriebene Ansatz auch bei nicht
schienengebundenen Fahrzeugen eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste
[0056]
- 100
- Schienenfahrzeug
- 102
- erstes Rad
- 104
- zweites Rad
- 106
- Fahrtrichtung
- 108
- Schiene
- 110
- Streuanlage
- 112
- Streumittel
- 114
- Kontaktpunkt
- 116
- Bewegung
- 218
- Radachse
- 220
- Vorratsbehälter
- 222
- Sandventil
- 224
- Sanddüse
- 226
- Druckluft
- 230
- Vorrichtung zum Analysieren
- 232
- Bewegungssignal
- 340
- Erfassungseinrichtung
- 342
- Analyseergebnis
- 344
- Steuereinrichtung
- 346
- Steuersignal
- 450
- Verfahren zum Steuern
- 452
- Verfahren zum Analysieren
- 462
- Schritt des Einlesens
- 464
- Schritt des Auswertens
- 466
- Schritt des Anpassens
- 468
- Schritt des Bereitstellens
1. Verfahren (452) zum Analysieren einer Eigenschaft eines sich an einem Kontaktpunkt
(114) zwischen einer Schiene (108) und einem Rad (102) eines Schienenfahrzeugs (100)
befindlichen Streumittels (112) zur Verbesserung des Kraftschlusses zwischen der Schiene
und dem Rad, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Einlesen (462) eines Bewegungssignals (232), das eine durch das sich auf der Schiene
(108) befindliche Streumittel (112) hervorgerufene Längsbewegung (116) des Rades (102)
repräsentiert; und
Auswerten (464) des Bewegungssignals (232), um die Eigenschaft des sich auf der Schiene
(108) befindlichen Streumittels (112) zu analysieren.
2. Verfahren (452) gemäß Anspruch 1, bei der das Bewegungssignal (232) eine durch eine
durch das sich auf der Schiene (108) befindliche Streumittel (112) hervorgerufene
Unebenheit auf der Oberfläche der Schiene (108) hervorgerufene Längsbewegung (116)
des Rades (102) repräsentiert.
3. Verfahren (452) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der das Bewegungssignal
(232) eine Vertikalbewegung und/oder Auslenkung des Rades (102) repräsentiert.
4. Verfahren (452) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das Bewegungssignal
(232) einen zeitlichen Verlauf der Bewegung (116) des Rades (102) oder ein aus dem
zeitlichen Verlauf der Bewegung des Rades bestimmtes Signal repräsentiert.
5. Verfahren (452) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des
Auswertens (464) ein Frequenzspektrum des Bewegungssignals (232) ausgewertet wird,
um das sich auf der Schiene (108) befindliche Streumittel (112) zu analysieren.
6. Verfahren (452) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des
Auswertens (464) Profile einer Mehrzahl aufeinanderfolgende Ausschläge in einem Verlauf
des Bewegungssignals (232) ausgewertet werden, um das sich auf der Schiene (108) befindliche
Streumittel (112) zu analysieren.
7. Verfahren (452) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des
Auswertens (464) unter Verwendung des Bewegungssignals (232) eine Dichte des Streumittels
(112) an dem Kontaktpunkt (114) ermittelt wird, um das Streumittel zu analysieren.
8. Verfahren (452) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des
Auswertens (464) unter Verwendung des Bewegungssignals (232) eine Einbindung des Streumittels
(112) in eine sich auf der Oberfläche der Schiene (108) befindliche Fremdschicht ermittelt
wird, um das Streumittel zu analysieren.
9. Verfahren (450) zum Steuern eines Aufbringens eines Streumittels (112) auf eine Schiene
(108) für ein Schienenfahrzeug (100), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Durchführen der Schritte (462, 464) eines Verfahrens (452) zum Analysieren gemäß einem
der vorangegangenen Ansprüche, um ein Analyseergebnis (342) bezüglich eines sich an
einem Kontaktpunkt (114) zwischen der Schiene (108) und einem Rad (102) des Schienenfahrzeugs
(100) befindlichen Streumittels (112) zu erhalten;
Anpassen (466) einer Aufbringungsvorschrift zum Aufbringen des Streumittels auf die
Schiene unter Verwendung des Analyseergebnisses; und
Bereitstellen (468) eines Steuersignals (346), um das Streumittel gemäß der Aufbringungsvorschrift
auf die Schiene aufzubringen.
10. Vorrichtung (230) zum Analysieren einer Eigenschaft eines sich an einem Kontaktpunkt
(114) zwischen einer Schiene (108) und einem Rad (102) eines Schienenfahrzeugs (100)
befindlichen Streumittels (112) oder zum Steuern eines Aufbringens eines Streumittels
(112) auf eine Schiene (108) für ein Schienenfahrzeug (100), wobei die Vorrichtung
Einrichtungen aufweist, die ausgebildet sind, um die Schritte eines Verfahrens (450,
452) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche durchzuführen.
11. Streuanlage (110) zum Aufbringen eines Streumittels (112) auf eine Schiene (108) für
ein Schienenfahrzeug (100), mit folgenden Merkmalen:
einer Streueinrichtung (222, 224) zum Aufbringen des Streumittels (112) auf die Schiene
(108); und
einer Vorrichtung (230) gemäß Anspruch 10.
12. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (450, 452)
nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wenn das Programmprodukt auf einer Vorrichtung gemäß
Anspruch 10 ausgeführt wird.
1. Method (452) for analysing a property of a scattering material (112) located at a
contact point (114) between a rail (108) and a wheel (102) of a rail vehicle (100)
for improving the frictional connection between the rail and the wheel, wherein the
method comprises the following steps:
reading in (462) a movement signal (232) representing a longitudinal movement (116)
of the wheel (102) caused by the scattering material (112) located on the rail (108);
and
evaluating (464) the movement signal (232) in order to analyse the property of the
scattering material (112) located on the rail (108).
2. Method (452) according to claim 1, wherein the movement signal (232) represents a
longitudinal movement (116) of the wheel (102) caused by an unevenness on the surface
of the rail (108) which is caused by the scattering material (112) located on the
rail (108).
3. Method (452) according to any of the preceding claims, wherein the movement signal
(232) represents a vertical movement and/or a deflection of the wheel (102).
4. Method (452) according to any of the preceding claims, wherein the movement signal
(232) represents a course over time of the movement (116) of the wheel (102) or a
signal determined from the course over time of the movement of the wheel.
5. Method (452) according to any of the preceding claims, wherein a frequency spectrum
of the movement signal (232) is evaluated in the evaluation step (464) in order to
analyse the scattering material (112) located on the rail (108).
6. Method (452) according to any of the preceding claims, wherein profiles of a plurality
of successive deflections in a course of the movement signal (232) are evaluated in
the evaluation step (464) in order to analyse the scattering material (112) located
on the rail (108).
7. Method (452) according to any of the preceding claims, wherein a density of the scattering
material (112) at the contact point (114) is determined in the evaluation step (464)
with use of the movement signal (232) in order to analyse the scattering material.
8. Method (452) according to any of the preceding claims, wherein an embedding of the
scattering material (112) in a foreign layer located on the surface of the rail (108)
is determined in the evaluation step (464) with use of the movement signal (232) in
order to analyse the scattering material.
9. Method (450) for controlling the application of a scattering material (112) to a rail
(108) for a rail vehicle (100), wherein the method comprises the following steps:
performing the steps (462, 464) of an analysing method (454) according to any of the
preceding claims, in order to obtain an analysis result (342) with regard to a scattering
material (112) located at a contact point (114) between the rail (108) and a wheel
(102) of the rail vehicle (100);
adapting (466) an application instruction for applying the scattering material to
the rail with use of the analysis result; and
providing (468) a control signal (346) in order to apply the scattering material to
the rail in accordance with the application instruction.
10. Device (230) for analysing a property of a scattering material (112) located at a
contact point (114) between a rail (108) and a wheel (102) of a rail vehicle (100)
or for controlling an application of a scattering material (112) to a rail (108) for
a rail vehicle (100), wherein the device has units that are configured to carry out
the steps of a method (450, 452) according to any of the preceding claims.
11. Scattering system (110) for applying a scattering material (112) to a rail (108) for
a rail vehicle (100), said system having the following features:
a scattering unit (222, 224) for applying the scattering material (112) to the rail
(108); and
a device (230) according to claim 8.
12. Computer programme product with programme code for carrying out the method (450, 452)
according to any of claims 1 to 9 when the programme product is executed on a device
according to claim 10.
1. Procédé (452) d'analyse d'une propriété d'un agent (112) d'épandage, se trouvant en
un point (114) de contact entre un rail (108) et une roue (112) d'un véhicule (100)
ferroviaire, pour améliorer la coopération de force entre le rail et la roue, le procédé
comprenant les stades suivants :
lecture (462) d'un signal (232) de déplacement, qui représente un déplacement (116)
longitudinal de la roue (102) provoqué par l'agent (112) d'épandage se trouvant sur
la voie (108) et
exploitation (464) du signal (232) de déplacement, pour analyser la propriété de l'agent
(112) d'épandage se trouvant sur le rail (108).
2. Procédé (452) suivant la revendication 1, dans lequel le signal (232) de déplacement
représente une inégalité, provoquée par l'agent (112) d'épandage se trouvant sur le
rail (108), de la surface du rail (108), qui représente un déplacement (116) longitudinal
de la roue (102).
3. Procédé (452) suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel le signal
(232) de déplacement représente un déplacement vertical et/ou un braquage de la roue
(102).
4. Procédé (452) suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel le signal
(232) de déplacement représente une variation en fonction du temps du déplacement
(116) de la roue (102) ou un signal déterminé à partir de la courbe en fonction du
temps du déplacement de la roue.
5. Procédé (452) suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel, dans le stade
de l'exploitation (464), on exploite un spectre de fréquence du signal (232) de déplacement,
afin d'analyser l'agent (112) d'épandage se trouvant sur le rail (108).
6. Procédé (452) suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel, dans le stade
de l'exploitation (464), on exploite des profils d'une pluralité de déformations successives
dans une courbe du signal (232) de déplacement, pour analyser l'agent (112) d'épandage
se trouvant sur le rail (108).
7. Procédé (452) suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel, dans le stade
de l'exploitation (464), on détermine, en utilisant le signal (232) de déplacement,
une masse volumique de l'agent (112) d'épandage au point (114) de contact, pour analyser
l'agent d'épandage.
8. Procédé (452) suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel, dans le stade
de l'exploitation (464), on détermine, en utilisant le signal (232) de déplacement,
une liaison de l'agent (112) d'épandage à une couche étrangère se trouvant à la surface
du rail (108), pour analyser l'agent d'épandage.
9. Procédé (450) de commande d'un dépôt d'un agent (112) d'épandage sur un rail (108)
pour un véhicule (100) ferroviaire, le procédé comprenant les stades suivants :
on effectue les stades (462, 464) d'un procédé (452) d'analyse suivant l'une des revendications
précédentes, afin d'obtenir un résultat (342) d'analyse concernant un agent (112)
d'épandage se trouvant en un point (114) de contact entre le rail (108) et une roue
(102) du véhicule (100) ferroviaire ;
on adapte (466) une prescription de dépôt, pour déposer l'agent d'épandage sur le
rail en utilisant le résultat de l'analyse et
on met (468) à disposition un signal (346) de commande, pour déposer l'agent d'épandage
sur le rail suivant la prescription de dépôt.
10. Système (230) d'analyse d'une propriété d'un agent (112) d'épandage, se trouvant en
un point (114) de contact entre le rail (108) et une roue (102) d'un véhicule (100)
ferroviaire ou pour commander un dépôt d'un agent (112) d'épandage sur un rail (108),
pour un véhicule (100) ferroviaire, le système ayant des dispositifs constitués pour
effectuer les stades d'un procédé (450, 452) suivant l'une des revendications précédentes.
11. Installation (110) d'épandage pour le dépôt d'un agent (112) d'épandage sur un rail
(108) d'un véhicule (100) ferroviaire, comprenant les caractéristiques suivantes :
un dispositif (222, 224) d'épandage pour le dépôt de l'agent (112) d'épandage sur
le rail (108) et
un système (230) suivant la revendication 10.
12. Produit de programme d'ordinateur ayant des codes de programme pour effectuer le procédé
(450, 452) suivant l'une des revendications 1 à 9, lorsque le produit de programme
est réalisé sur un système suivant la revendication 10.