Oberbau für eine Schienenfahrbahn

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Oberbau für eine Schienenfahrbahn, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Der Oberbau herkömmlicher Schienenfahrbahnen umfasst Komponenten wie Schienen, Schwellen, Befestigungskomponenten, elastische Lagen, Einlagen, ein Schotterbett, eine oder mehrere Schichten einer Festen Fahrbahn, eine gebundene oder ungebundene Tragschicht, eine Bewehrung oder eine Vorspannungsbewehrung. Da Schienenfahrbahnen für eine lange Lebensdauer in der Größenordnung von mehreren Jahrzehnten ausgelegt sind, ist es bei auftretenden Schäden häufig schwierig, die entsprechende Komponente zu identifizieren und komponentenspezifische Informationen zu erhalten. Nur wenige Komponenten des Oberbaus sind normalerweise überhaupt mit Informationen versehen, beispielsweise ist auf Betonschwellen üblicherweise eine Herstellerkennzeichnung, eine Typbezeichnung und das Herstellungsjahr angegeben. Da diese Informationen in Form von an der Oberfläche angebrachten alphanumerischen Zeichen vorliegen, ist deren Erfassung aufwändig. Auf anderen Komponenten des Oberbaus sind hingegen überhaupt keine kennzeichnenden Informationen angebracht, so dass nachträglich keine komponentenspezifische Informationen erhalten werden könner siehe WO 2007/012851 A1, EP 1 612 118 A oder EP 1 521 072 A1.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Oberbau für eine Schienenfahrbahn anzugeben, bei dem das Auslesen von Informationen erleichtert ist

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe ist einen Oberbau mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen.

[0005] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine als Betonschwelle ausgebildete Komponente des Oberbaus mit einem informationsträger versehen sein kann, in dem komponentenspezifische Informationen gespeichert sind. Durch die digitale Speicherung können Informationen praktisch in beliebiger Menge dauerhaft in dem Informationsträger gespeichert werden.

[0006] Der erfindungsgemäße Oberbau kann eine oder mehrere Komponenten aus der folgenden Gruppe umfassen: Schiene, Befestigungskomponente, elastische Lage, Einlage, Schotterbett, Feste Fahrbahn, Schicht der Festen Fahrbahn, gebundene oder ungebundene Tragschicht, Bewehrung und/oder eine Vorspannungsbewehrung. Dadurch ergeben sich eine ganze Reihe von Möglichkeiten zur Anbringung des Informationsträgers.

[0007] Der Informationsträger kann an unterschiedlichen Stellen an der Komponente des erfindungsgemäßen Oberbaus angebracht sein. Gemäß einer ersten Variante kann der Informationsträger auf der Oberfläche der Komponente des Oberbaus angebracht sein. Dies hat den Vorteil einer guten Erreichbarkeit sowie einer Minimierung von Störungen beim Auslesen des Informationsträgers. Zudem lassen sich Informationsträger auch nachträglich noch an der Oberfläche der Komponente des Oberbaus anbringen.

[0008] Erfindungsgemäß ist der Informationsträger zumindest teilweise in die als Betonschwelle ausgebildete Komponente des erfindungsgemäßen Oberbaus integriert. Bei dieser Art der Anbringung ist der Informationsträger gut vor mechanischen Einwirkungen geschützt. Als weitere Alternative ist eine Anordnung des Informationsträgers in einem Hohlraum der Komponente möglich, wodurch der Informationsträger sowohl vor mechanischen Einwirkungen als auch vor Witterungseinflüssen geschützt ist.

[0009] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Informationsträger ohne eigene Energieversorgung auslesbar ist. Dies hat den Vorteil, dass die Lebensdauer des Informationsträgers nicht von der Lebensdauer einer Stromversorgung abhängig ist. Alternativ ist es möglich, dass der Informationsträger eine eigene Energieversorgung aufweist, die beispielsweise eine Batterie oder einen Akkumulator umfasst. Bei dieser Variante kann der Abstand zwischen der Auslesevorrichtung und dem Informationsträger größer sein.

[0010] In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann der Informationsträger des erfindungsgemäßen Oberbaus eine beschreibbare oder auch wiederbeschreibbare Speichervorrichtung aufweisen. Dadurch wird das nachträgliche Speichern von Informationen ermöglicht, die zum Herstellungszeitpunkt noch nicht bekannt sind. Ebenso können bestimmte Informationen über einen längeren Zeitraum gesammelt und ausgelesen werden.

[0011] Vorteilhafterweise kann der erfindungsgemäße Oberbau einen Informationsträger umfassen, der näherungsweise in der Mitte der Schwelle angeordnet ist. Der Informationsträger kann sich auch an einer Stelle der Schwelle mit verringerter Betondicke befinden, da dann keine Störungen beim Auslesen zu befürchten sind.

[0012] Um Informationen über eine oder mehrere Komponenten des Oberbaus zu erfassen, kann es vorgesehen sein, dass der Informationsträger wenigstens eine Messeinrichtung zum Erfassen von Messwerten aufweist. Vorzugsweise sind mittels der Messeinrichtung erfasste Messwerte in der Speichervorrichtung des Informationsträgers speicherbar. Dadurch wird ermöglicht, dass die Daten nicht nur zum Zeitpunkt des Auslesens durch die Auslesevorrichtung sondern permanent verfügbar sind. Es kann vorgesehen sein, dass die Messeinrichtung zum Messen einer Kraft oder eines Drucks ausgebildet sein. Hierdurch wird es möglich, die Beanspruchung der Komponente beim Befahren durch ein Schienenfahrzeug zu erfassen. Ebenso kann der Kraft- oder Druckverlauf beim Befahren erfasst werden, um anhand dieser Daten den Zustand von Komponenten des Oberbaus zu überwachen und Veränderungen oder Beschädigungen zu erkennen.

[0013] Alternativ oder zusätzlich kann die Messeinrichtung auch zum Messen einer Temperatur ausgebildet sein. Als weitere Alternative kann die Messeinrichtung zum Messen einer Dehnung einer Komponente des Oberbaus ausgebildet sein, um anhand dieser Messwerte Informationen über Deformationen, Ermüdungserscheinungen oder Beschädigungen zu erhalten.

[0014] Es ist auch denkbar, dass die Messeinrichtung zum Erfassen der geographischen Position der Komponente des Oberbaus, insbesondere mittels eines GPS-Empfängers, ausgebildet ist.

[0015] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Informationsträger zum Übertragen von Informationen an einen anderen Informationsträger ausgebildet sein. Dies ermöglicht nicht nur ein selbsttätiges Auslesen der Information sondern auch eine selbstständige Weitergabe von Information durch den Informationsträger an andere Informationsträger, bis die Informationen einen Empfänger erreichen. In diesem Zusammenhang kann der Informationsträger des erfindungsgemäßen Oberbaus so ausgebildet sein, dass er Informationen bei Eintritt eines Ereignisses überträgt. Ein Beispiel für den Eintritt eines Ereignisses ist das Über- oder Unterschreiten eines Schwellenwertes durch einen von der Messeinrichtung erfassten Wert Dies ermöglicht beispielsweise die selbstständige Weitergabe der Messwerte und der davon abgeleiteten Informationen über die Beschädigung oder Beeinträchtigung einer Komponente des Oberbaus, ohne dass ein Auslesevorgang extern veranlasst werden muss.

[0016] Vorteilhafterweise kann der Informationsträger zur Übertragung der Informationen auf einer der folgenden Frequenzen ausgebildet sein: 125 kHz, 13,56 MHz, 433 MHz, 866 MHz, 915 MHz, 950 MHz. Aber auch Frequenzen von 2,45 GHz oder 5,8 GHz sind denkbar.

[0017] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:

Fig. 1

ein Oberbau mit einem an der Schiene angeordneten Informationsträger in einer geschnittenen Ansicht;

Fig. 2

ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Oberbaus;

Fig. 3

ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Oberbaus;

Fig. 4

eine Auslesevorrichtung; und

Fig. 5

einen erfindungsgemäßen Informationsträger.

[0018] Fig. 1 zeigt eine feste Fahrbahn 1 für Schienenfahrzeuge in einer geschnittenen Ansicht. Auf einer unteren Tragschicht 2 befinden sich Asphaltschichten 3, 4, auf denen ein Oberbau angeordnet ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Oberbau durch eine Betonschwelle 5, Schienen 6, Schienenbefestigungen 7 und eine unter der Schiene 6 angeordnete elastische Lage 8 gebildet.

[0019] An der in Fig. 1 linken Schiene 6 ist an dem vertikalen Abschnitt ein Informationsträger 9 angeordnet. Der Informationsträger 9 kann entweder bereits bei der Herstellung der festen Fahrbahn angebracht sein oder nachträglich an einer Komponente des Oberbaus angebracht werden. Der Informationsträger 9 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als RFID-Transponder ausgebildet, es handelt sich um einen passiven Tag. Passive Tags besitzen keine eigene Energieversorgung, sie lassen sich jedoch durch ein extern erzeugtes elektromagnetisches Feld auslesen. In dem Informationsträger 9 befindet sich eine beschreibbare Speichervorrichtung, in der vor oder bei der Herstellung der festen Fahrbahn Informationen gespeichert werden können. Erfindungsgemäß ist jedem Informationsträger eine spezifische Nummer zugeordnet sein, anhand der zu einem späteren Zeitpunkt Informationen über die Herstellung der jeweiligen Komponente oder aber deren Einbau abgerufen werden können. Das Auslesen der in dem Informationsträger gespeicherten Informationen kann mittels eines auf den Schienen 6 verfahrbaren Wagens erfolgen, der eine entsprechende Auslesevorrichtung umfasst.

[0020] Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer geschnittenen Ansicht. Anders als bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Informationsträger 10 außenseitig an der Betonschwelle 5 angebracht. Der Informationsträger 10 umfasst eine Messeinrichtung, die zum Messen einer Dehnung ausgebildet ist. Die erfassten Messwerte werden in der Speichervorrichtung des Informationsträgers 10 dauerhaft gespeichert und lassen sich nachträglich mittels einer Auslesevorrichtung auslesen. Anhand der erfassten Messwerte lassen sich Veränderungen der Betonschwelle 5 erkennen, beispielsweise wenn die gemessenen Dehnungen einen bestimmten Schwellenwert überschreiten. Eine derartige unerwartet hohe Dehnung kann auf eine beschädigte Betonschwelle oder eine andere nachteilige Veränderung hinweisen, die Wartungs- oder Reparaturmaßnahmen erfordert. Anhand der in der Speichervorrichtung abgelegten Informationen kann die jeweilige Komponente des Oberbaus leicht identifiziert werden.

[0021] Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem die Betonschwelle 5 mit zwei Informationsträgem 9 versehen ist. Der an der linken Seite von Fig. 3 gezeigte Informationsträger 9 ist so in die Betonschwelle 5 integriert, dass er an der Außenseite sichtbar ist. Der andere auf der rechten Seite von Fig. 3 gezeigte Informationsträger 9 befindet sich im Inneren der Betonschwelle 5. Dieser Informationsträger 9 ist besonders gut vor äußeren Einflüssen geschützt, allerdings kann er nachträglich nicht ausgetauscht werden, was bei dem an der linken Seite von Fig. 3 gezeigten Informationsträger 9 möglich ist.

[0022] Fig. 4 zeigt einen auf einer Schienenfahrbahn verfahrbaren Wagen 11, der eine Auslesevorrichtung 12 zum Auslesen von Informationsträgern 9 aufweist.

[0023] Fig. 5 zeigt schematisch einen Informationsträger 9, der eine Speichervorrichtung 13 und eine Messeinrichtung 14 aufweist.

Ansprüche

1. Oberbau (8) für eine Schienenfahrbahn, mit einer als Betonschwelle (5) ausgebildeten Komponente, die einen mit einer Auslesevorrichtung (11) auslesbaren Informationsträger (9, 10) für digital gespeicherte Daten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger (9, 10) zumindest teilweise in die Betonschwelle (5) integriert ist, wobei die in dem Informationsträger (9, 10) gespeicherten Daten eine der jeweiligen Komponente zugeordnete spezifische Nummer umfassen.

2. Oberbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger (9, 10) von außen zugänglich und/oder auslesbar ist.

3. Oberbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger (9, 10) in einem Hohlraum der Komponente des Oberbaus angeordnet ist.

4. Oberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger (9, 10) ohne eigene Energieversorgung auslesbar ist.

5. Oberbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger (9, 10) eine Energieversorgung aufweist.

6. Oberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger (9, 10) eine beschreibbare oder wiederbeschreibbare Speichervorrichtung (13) aufweist.

7. Oberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger (9, 10) bei der als Betonschwelle (5) ausgebildeten Komponente des Oberbaus näherungsweise in der Mitte der Betonschwelle (5) angeordnet ist.

8. Oberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger (9, 10) bei der als Betonschwelle (5) ausgebildeten Komponente des Oberbaus an einer Stelle mit verringerter Betondicke angeordnet ist.

9. Oberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger (9, 10) wenigstens eine Messeinrichtung (14) zum Erfassen von Messwerten aufweist, mittels der erfasste Messwerte in einer oder der Speichervorrichtung (13) speicherbar sind.

10. Oberbau nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (14) zum Messen einer Kraft und/oder eines Drucks und/oder zum Messen einer Temperatur und/oder zum Messen einer Dehnung ausgebildet ist.

11. Oberbau nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (14) zum Erfassen einer geographischen Position, insbesondere mittels eines GPS-Empfängers, ausgebildet ist.

12. Oberbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger (9, 10) zum Übertragen von Informationen an einen oder mehrere andere Informationsträger ausgebildet ist.

13. Oberbau nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Informationsträger (9, 10) zum Übertragen von Informationen bei Eintritt eines Ereignisses ausgebildet ist.

14. Oberbau nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen übertragen werden Können, wenn wenigstens ein von der Messeinrichtung (14) erfasster Messwert einen Schwellenwert über- oder unterschreitet.

15. Oberbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger (9, 10) zur Übertragung von Informationen auf einer der folgenden Frequenzen ausgebildet ist: 125 kHz, 13,56 MHz, 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz, 950 MHz, 2,45 GHz oder 5,8 GHz.

Claims

1. Superstructure (8) for a rail trackway, having a component which is embodied as a concrete sleeper (5) and has an information carrier (9, 10), which can be read out with a reading device (11), for digitally stored data, characterized in that the information carrier (9, 10) is at least partially integrated into the concrete sleeper (5), wherein the data which is stored in the information carrier (9, 10) comprises a specific number which is assigned to the respective component.

2. Superstructure according to Claim 1, characterized in that the information carrier (9, 10) is accessible and/or can be read out from the outside.

3. Superstructure according to Claim 1 or 2, characterized in that the information carrier (9, 10) is arranged in a cavity in the component of the superstructure.

4. Superstructure according to one of the preceding claims, characterized in that the information carrier (9, 10) can be read out without a separate power supply.

5. Superstructure according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the information carrier (9, 10) has a power supply.

6. Superstructure according to one of the preceding claims, characterized in that the information carrier (9, 10) has a memory device (13) which can be written to or re-written to.

7. Superstructure according to one of the preceding claims, characterized in that in the case of the component of the superstructure which is embodied as a concrete sleeper (5), the information carrier (9, 10) is arranged approximately in the centre of the concrete sleeper (5).

8. Superstructure according to one of the preceding claims, characterized in that, in the case of the component of the superstructure which is embodied as a concrete sleeper (5), the information carrier (9, 10) is arranged at a location with a reduced thickness of the concrete.

9. Superstructure according to one of the preceding claims, characterized in that the information carrier (9, 10) has at least one measuring device (14) for detecting measured values by means of which detected measured values can be stored in a or the memory device (13).

10. Superstructure according to Claim 9, characterized in that measuring device (14) is designed to measure a force and/or a pressure and/or to measure a temperature and/or to measure elongation.

11. Superstructure according to Claim 9, characterized in that measuring device (14) is designed to detect a geographic position, in particular by means of a GPS receiver.

12. Superstructure according to one of the preceding claims, characterized in that the information carrier (9, 10) is designed to transmit information to one or more other information carriers.

13. Superstructure according to Claim 12, characterized in that an information carrier (9, 10) is designed to transmit information when an event occurs.

14. Superstructure according to Claim 13, characterized in that information can be transmitted if at least one measured value which is detected by the measuring device (14) exceeds or undershoots a threshold value.

15. Superstructure according to one of the preceding claims, characterized in that the information carrier (9, 10) is designed to transmit information at one of the following frequencies: 125 kHz, 13.56 MHz, 433 MHz, 868 MHZ, 915 MHz, 950 MHz, 2.45 GHz or 5.8 GHz.

Revendications

1. Superstructure (8) pour voie ferrée, présentant un composant configuré comme traverse (5) en béton et qui présente un support d'informations (9, 10) pour données conservées en mémoire numériquement et lisibles par un ensemble de lecture (11),
caractérisée en ce que
le support (9, 10) d'information est intégré au moins en partie dans la traverse (5) en béton et
en ce que les données conservées dans le support (9, 10) d'informations comprennent un numéro spécifique associé au composant concerné.

2. Superstructure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support (9, 10) d'informations peut être accédé et/ou lu de l'extérieur.

3. Superstructure selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le support (9, 10) d'informations est disposé dans une cavité du composant de la superstructure.

4. Superstructure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support (9, 10) d'informations peut être lu sans alimentation propre en énergie.

5. Superstructure selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le support (9, 10) d'informations présente une alimentation en énergie.

6. Superstructure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support (9, 10) d'informations présente un ensemble de mémoire (13) inscriptible ou réinscriptible.

7. Superstructure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support (9, 10) d'informations est disposé à proximité du milieu de la traverse (5) en béton lorsque le composant de la superstructure est configuré comme traverse (5) en béton.

8. Superstructure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support (9, 10) d'informations est disposé en un emplacement de moindre épaisseur de béton lorsque le composant de la superstructure est configuré comme traverse (5) en béton.

9. Superstructure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support (9, 10) d'informations présente au moins un dispositif de mesure (14) qui saisit des valeurs de mesure au moyen duquel les valeurs de mesure saisies peuvent être conservées dans un ensemble de mémoire (13) ou dans l'ensemble de mémoire.

10. Superstructure selon la revendication 9, caractérisée en ce que le dispositif de mesure (14) est configuré pour mesurer une force et/ou une pression et/ou peut mesurer une température et/ou pour mesurer un allongement.

11. Superstructure selon la revendication 9, caractérisée en ce que le dispositif de mesure (14) est configuré pour saisir une position géographique et en particulier au moyen d'un récepteur GPS.

12. Superstructure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support (9, 10) d'informations est configuré pour transmettre des informations à un ou plusieurs autres supports d'informations.

13. Superstructure selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'un support (9, 10) d'informations est configuré pour transmettre des informations lors de la survenance d'un événement.

14. Superstructure selon la revendication 13, caractérisée en ce que des informations peuvent être transmises lorsqu'au moins une valeur de mesure saisie par le dispositif de mesure (14) dépasse ou n'atteint pas une valeur de seuil.

15. Superstructure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le support (9, 10) d'informations est configuré pour transmettre des informations à l'une des fréquences suivantes : 125 kHz, 13,56 MHz, 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz, 950 MHz, 2,45 GHz ou 5,8 GHz.

Zeichnung