VORRICHTUNG ZUM ERFASSEN DER POSITIONEN VON SCHWENKBAREN TEILEN EINER WEICHE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen der Positionen von schwenkbaren Teilen einer Weiche, wie z.B. Zungenschienen, mit wenigstens einem Sensor, sowie ein Verfahren zur Signalauswertung von Sensoren zur Ermittlung der Position von schwenkbaren Teilen einer Weiche, mittels dieser Vorrichtung.

[0002] Aufgrund des ständig fortschreitenden Ausbaues der Hochgeschwindigkeitstrassen für Eisenbahnen wachsen insbesonders die Ansprüche an die Kontrolle von Schienenweichen. Um einen sicheren Bahnbetrieb zu gewährleisten, müssen die Überfahrten über die Schienenweichen mit einem höchsten Maß an Sicherheit erfolgen. Hierzu ist unbedingt notwendig, daß die Weichenzungen nach Verschwenken durch entsprechende Stellantriebe ihre Endlagen korrekt einnehmen und auch einhalten. Zur Überprüfung dieser Endlagen wurden bislang Zungenlagemelder mit mechanischen Endschaltern verwendet. Diese mechanischen Vorrichtungen sind jedoch relativ aufwendig, da sie meist in Form von Gestängen ausgeführt sind, welche leicht beschädigt werden und daher häufig gewartet und neu eingestellt werden müssen. Neben diesen mechanisch arbeitenden Lagemeldern sind Einrichtungen bekanntgeworden, welche aus induktiv berührungslos wirkenden Näherungsschaltern aufgebaut sind.

[0003] In der DE 35 11 891 A1 ist eine Einrichtung bestehend aus einem elektromotorisch angetriebenen Einzelweichenantrieb, einem festlegbaren Stell- und gegebenenfalls einem ebenfalls festlegbaren Überwachungsschieber und einer Sensoranordnung zum Erkennen der Schieberendlagen und deren Sicherungszustand bekanntgeworden. Mit Hilfe der in die Einrichtungen integrierten Sensoren wird eine Überwachung der Endlagen durchgeführt sowie die Verschlußlage des Stell- und gegebenenfalls Überwachungsschiebers erkannt. Die Prüfergebnisse werden dann an eine Steuer- und Überwachungslogik bzw. ein steuerndes Stellwerk weitergegeben, wobei die Befahrbarkeit der Weiche festgestellt wird. Eine Abstandsmessung der Zungenschiene zur Backenschiene erfolgt nicht.

[0004] Aus der DE 26 36 359 A1 ist-eine Überwachungseinrichtung für die Endlagen schwenkbarer Schienen von Eisenbahnweichen bekanntgeworden, wobei an bestimmten Kontrollpunkten induktive Schienenschalter vorgesehen sind, welche von an der schwenkbaren Schiene angeordneten ferromagnetischen Gegenstücken überstrichen werden. Durch die induktiv hervorgerufene Schalterauslösung soll ermittelt werden, ob sich die schwenkbare Schiene in ihrer Endlage befindet.

[0005] Aus der EP 0 514 365 B1 geht bereits ein Verfahren zur Überwachung des Zustandes von Schienenweichen und zum Erfassen von vorzeitigem Verschleiß im Bereich der Zungenschiene einer Weiche hervor. Dieses Verfahren zielt im wesentlichen darauf ab, vorzeitigen Verschleiß im Bereich der Zungenschiene durch einen Sensor zu erfassen, sodaß der beim Befahren ermittelte kleinste Wert des Abstandes zwischen Zungenschiene und Backenschiene gespeichert wird, wobei jeweils Abstandswerte und Grenzwerte definiert und miteinander verglichen wurden und bei Überschreiten eines bestimmten Grenzwertes ein Wartungssignal ausgelöst wird. Als mögliche Näherungssensoren werden hierbei induktiv oder kapazitative Analogsensoren vorgesehen.

[0006] Diese induktiv wirkenden Näherungsschalter sind zwar sehr zuverlässige und verschleißfreie Schaltelemente, jedoch können sie nicht dazu eingesetzt werden, die exakte Position der beweglichen Teile einer Weiche ständig zu ermitteln sondern werden nur dazu verwandt, zu signalisieren, ob die Weichenzunge die jeweilige Endlage erreicht hat oder nicht. Da induktiv wirkenden Näherungsschalter in Schwingkreise eingesetzt werden, unterliegt die Genauigkeit der Messungen der Schwingkreisgüte, welche stark von äußeren Einflüssen und der Genauigkeit der Bauelemente abhängig ist. Es sind daher aufwendige Maßnahmen notwendig, um die Redundanz und Genauigkeit dieser Meßeinrichtungen zu erhöhen.

[0007] Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Meßeinrichtung zu schaffen, welche die Position der beweglichen Teile einer Schiene kontinuierlich mißt, wobei deren Funktionstüchtigkeit permanent überwacht werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Die Vorrichtung ist so ausgeführt, daß der Sensor als kontinuierlicher Abstandssensor ausgebildet ist und daß der Sensorausgang mit einer Schaltungsanordnung für zwei gesonderte Auswertungen verbunden ist, wobei eine erste Auswertung als Abstandsauswertung und eine zweite Auswertung als Funktionskontrolle des Sensors ausgebildet ist. Dadurch, daß der Sensor als kontinuierlicher Abstandssensor ausgebildet ist, lassen sich im Gegensatz zu Meßsensoren, die lediglich zur Ermittlung eines Zustandes geeignet sind, alle Positionen der Weichenzunge über den Endbereich des jeweiligen gesamten Verstellweges exakt erfassen. Für die Signalauswertung ist hierbei eine Schaltungsanordnung vorgesehen, wobei durch eine Funktionskontrolle, z.B. durch Bereitstellen eines Referenzsignales, ermittelt werden kann, ob der Sensor intakt ist und korrekte Meßergebnisse liefert. Die kontinuierliche Bestimmung der Position wird in der Abstandsauswertung durchgeführt, wobei als eine mögliche Methode zur Lageermittlung, die Berechnung der Position in Frage kommt. Zur schnellen Verarbeitung nach Analog-Digitalwandlung in diskreter Form vorliegender Meßwerte werden hierfür üblicherweise leistungsstarke Mikrokontroller mit hoher Taktrate verwendet. Da in der Regel die Zungenschienenposition nicht linear vom Sensorsignal abhängig ist, ist die Abstandsauswertung in besonders vorteilhafter Weise so ausgeführt, daß sie mit einer Kennlinienabfrage zusammenwirkt. Dank einer derartigen Kennlinienabfrage ist eine exakte Ermittlung der Zungenschienenposition auch dann möglich, wenn den Meßsignalen kein lineares Abstandsgesetz zugrundeliegt.

[0008] Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Meßvorrichtung besteht darin, daß der Ausgang wenigstens eines weiteren Sensors zur Messung des Ruhesignales mit der Funktionskontrolle verbunden ist. Dadurch, daß in dieser Weiterbildung ein weiterer Sensor, welcher entweder speziell kalibriert oder mit dem eigentlichen Abstandssensor identisch ist, zum Einsatz gelangt, wird die Genauigkeit der Messung des Ruhesignales und somit die Zuverlässigkeit der Funktionskontrolle gesteigert.

[0009] Um die Genauigkeit der Lagebestimmung von schwenkbaren Teilen einer Weiche weiter zu erhöhen, ist eine besonders zweckmäßige Ausbildung derart gestaltet, daß wenigstens zwei Abstandssensoren jeweils an der An- und Ablageposition der schwenkbaren Teile am Gleis angeordnet sind. Dadurch, daß nunmehr mehrere Abstandssensoren entsprechend angeordnet sind, kann neben der Funktionskontrolle im unbedämpften Zustand auch eine weitere Funktionskontrolle in der bedämpften Endlage stattfinden. Der Einsatz wenigstens zweier an unterschiedlichen Orten installierter Abstandssensoren schafft weiters die Möglichkeit die Zuverlässigkeit der Funktionskontrolle und die Genauigkeit der Abstandsmessung mit Hilfe eines Meßwertvergleiches und/oder einer Mittelwertbildung zu erhöhen. Desweiteren dient eine derartige Ausbildung dazu, die Zungenschienen über die gesamte Weichenlänge auf Formänderungen hin zu beobachten, wobei die Messungen auch während der Überfahrt erfolgen können. Auf diese Weise können der Gesamtzustand der Weichenlage festgestellt und langfristige Veränderungen vorherbestimmt werden.

[0010] In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Kennlinie derart ausgebildet, daß sie jeweils Toleranzbereiche für zulässige Funktionsbereiche für die An- und Ablage der schwenkbaren Teile aufweist und daß eine Funktionskontrolle für die Anlage- und Ablageposition erfolgt. Dadurch, daß Toleranzfenster vorgesehen sind, wird verhindert, daß die Funktionskontrolle bereits bei geringen Abweichungen von der Endlage ein Alarmsignal ausgibt und der Betrieb in eigentlich noch unkritischen Bereichen zu früh beendet wird. Die vorgenommene Ausbildung erlaubt es nunmehr, auch die Veränderungen der Endlagenpositionen kontinuierlich zu kontrollieren und bei Meßwerten innerhalb der Toleranzfenster frühzeitig anstehende Reparatur- bzw. Justiermaßnahmen vorzunehmen. Dadurch kann der Verschleißfortschritt innerhalb der Toleranzgrenzen beobachtet werden, womit sowohl Material als auch Kosten eingespart werden.

[0011] In einer besonders bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, daß das Ruhesignal als Kalibriergröße für die Kennlinie mit der Kennlinienabfrage zusammenwirkt. Indem das Ruhesignal dazu verwendet wird, die Kennlinien selbst zu verschieben, daß der Wert des Ruhesignales gleich dem Funktionswert an der Ablageposition ist, entsteht eine Kennlinienschar. Eine solche Selbstjustierung der Kennlinien unter Ausbildung einer Kennlinienschar ermöglicht es, Umgebungs- und Alterseinflüsse auf die Auswertung weitgehend auszuschalten und unverfälschte Positionswerte zu erhalten.

[0012] Um eine weitere Störgröße in Form von Leitungsverlusten, z.B. Spannungsabfällen an den Leitungswiderständen, zu verhindern, sind die Sensorausgänge in vorteilhafter Weise als Stromausgänge ausgebildet. Dadurch, daß die Sensorausgänge als Stromausgänge ausgeführt sind, liegen die Sensorsignale in Form von leicht weiterverarbeitbaren Strömen vor.

[0013] Um über einen längeren Zeitraum die Tendenzen des Weichenverhaltens festzustellen, d.h. den Verschleiß frühzeitig zu erkennen und die verbleibende Lebensdauer einer Weiche einzuschätzen, ist die Auswerteschaltung in bevorzugter Weise mit einem Speicher verbunden.

[0014] Um die sichere Funktion der Verschlüsse zu überwachen und den engsten Durchgang zu überprüfen sind gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung die Abstandssensoren in mehreren Meßebenen angeordnet.

[0015] Das Verfahren zur Auswertung der Signale der Sensoren zur Ermittlung der Position von schwenkbaren Teilen einer Weiche mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, besteht im wesentlichen darin, daß die Sensorsignale in einem Kennlinienrechner ausgewertet werden, die Positionen als Funktionen der Signalwerte ermittelt werden, wobei die Signale mit den Sensorruhesignalen verglichen werden und die Funktionsfähigkeit der Sensoren festgestellt wird und gegebenenfalls Signalwerte, welche außerhalb von in den Kennlinien vorgegebenen Toleranzfenstern liegen, für Fehlermeldungen herangezogen werden, wobei die Kennlinie durch Vergleich mit den Ruhestromsignalen innerhalb einer zulässigen Toleranz an die Umgebungsbedingungen angepaßt wird und kurzfristige Fehlermeldungen unterdrückt werden. Indem die Analyse der durch die Sensoren ermittelten Daten sowohl für die Ermittlung des Abstandes als auch für die Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Sensoren bei gleichzeitiger Anpassung der Kennlinie durchgeführt wird, werden die auf die Meßeinrichtung einwirkenden Verfälschungen durch Störgrößen weitgehend eliminiert und dadurch die Meßgenauigkeit in hohem Maße gesteigert. Da nur Signalwerte, welcher außerhalb der in den Kennlinien vorgegebenen Toleranzfenstern liegen, Fehlermeldungen auslösen, wird ein Betriebsbereich innerhalb der Toleranzen definiert, wodurch gewährleistet wird, daß nicht bereits kleine Abweichungen der Zungenschienen von den Endlagen Betriebsunterbrechungen verursachen, obwohl ein fehlerfreier Betrieb hier noch unriskant ist. Ein solches meßtechnisches Verfahren erhöht infolgedessen insgesamt gesehen die Verwendungsdauer der Zungenschienen von Schienenweichen. Verläßt das Signal jedoch den Toleranzbereich, so hat sich entweder die Weichenzunge bewegt oder der Sensor ist defekt. Daß beide Störungen gleichzeitig auftreten, ist im Sinne der Sicherheitsrichtlinien des Eisenbahngesetzes auszuschließen. Soll eine tatsächliche Fehlerquelle ermittelt werden, muß der Sensor im Leerlauf überprüft werden. Dadurch, daß durch Speicherung auch die Dauer der Fehlermeldung ermittelt wird, können Fehlermeldungen die von eventuellem Meßwertausreißern, z.B. in Folge von versehentlich durch Personen oder Tiere verursachter Bedämpfung eines Abstandssensors, herrühren und daher nur kurzfristiger Art sind, unterdrückt werden. Die Betriebsbereitschaft der Schienenweiche wird dann nicht unterbrochen. Auch wird durch die Anordnung und das Auswerteverfahren sichergestellt, daß fehlerhafte Sensoren oder ein Sensorausfall zur Unterbrechung des Betriebes führen.

[0016] In einem besonders bevorzugten Verfahrensschritt wird zusätzlich die Betriebsbereitschaft des Weichenantriebes überwacht, wodurch sich eine noch höhere Zuverlässigkeit der Weichenstelleinrichtung erreichen läßt. Durch die Überwachung des Weichenantriebes wird sichergestellt, daß Störungen, welche auf den Weichenantrieb zurückzuführen sind, und nicht von altersbedingtem Verschleiß oder anderen umweltbedingten Störungen der Zungenschiene herrühren, rechtzeitig erkannt werden. Es gelingt also die Hauptfehlerquellen, welche unmittelbar zur Stillegung und Reparatur der Schienenweiche führen, ständig und getrennt voneinander zu überwachen.

[0017] Ein weiterer vorteilhafter Verfahrensschritt, um die sichere Funktion der Verschlüsse zu überwachen und den engsten Durchgang zu überprüfen, besteht darin, daß die Signale aus verschiedenen Meßebenen miteinander verglichen werden.

[0018] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher dargestellt und erläutert. Fig. 1 stellt die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einer Schienenweiche dar, Fig. 2 zeigt die prinzipielle Schaltungsanordnung der Vorrichtung zum Erfassen der Positionen von schwenkbaren Teilen einer Weiche dar und in Fig. 3 wird die Schaltungsanordnung anhand eines Ausschnittes des Schaltplanes der Elektronikplatine näher beschrieben. In Fig. 4 sind die der Kennlinienabfrage zugrunde liegenden Kennlinien ersichtlich.

[0019] Fig. 1 zeigt zwei Zungenschienen 1 und 2 einer Schienenweiche. Mit 3 ist ein Weichenantrieb bezeichnet, welcher die Zungen 1 und 2 in die entsprechenden Positionen bringt. Die für die Erfassung der Positionen der Zungenschienen erforderlichen kontinuierlichen Abstandssensoren einer Meßebene sind mit 4,5,6 und 7 bezeichnet. Gemäß der schematischen Darstellung ist in jeder Weichenstellung jeweils ein Sensor 5 bei der an der Backenschiene 8 anliegender Zunge 1 und ein Sensor 4 im Bereich der von der Backenschiene 8 abliegenden Zunge 2 bedämpft. Zwei weitere Sensoren 6 und 7 sind in dieser Weichenstellung unbedämpft. Hierbei kann vorgesehen werden, daß die Position der anliegenden Zunge mittels eines auf den Schienensteg hin orientiert Sensors und die Lage der abliegenden Zunge mittels eines auf den Schienenfuß hin orientierten Sensors ermittelt wird. Da erfahrungsgemäß die abliegende Zunge eine deutlich größere Lagetoleranz im Vergleich zur anliegenden Zunge hat, kann für die Messung der Position der abliegenden Zunge ein größerer Meßbereich vorgesehen werden als bei der anliegenden Zunge. Die höhere Auflösung eines Sensors für den kleineren Meßbereich der anliegenden Zunge trägt der hierbei geforderten höheren Meßgenauigkeit Rechnung. Zusätzlich zu der Positionserfassung übernimmt die Koppelschaltung die Überprüfung der Betriebsbereitschaft der elektromechanisch oder elektrohydraulisch wirkenden Weichenantriebe.

[0020] Fig. 2 zeigt die sich in der Anlage bzw. Ablage zur Backenschiene 8 befindlichen Zungenschienen 1 und 2 und die jeweils entsprechend der Zungenschienenlage bedämpften 4,5 und unbedämpften 6,7 kontinuierlichen Abstandssensoren. Die Abstandssensoren sind, wie schematisch angezeigt, in Zweidrahttechnik ausgebildet, wobei das Sensorsignal in einen dazu proportionalen Strom umgewandelt wird, welcher nicht durch die Leitungswiderstände verfälscht wird. In einer Verschaltungs- und Prüflogik 10 werden die Signale der Sensoren weiterverarbeitet und die Positionen der Zungenschiene ermittelt. Die Sicherheitsrelais 11 werden von den Ausgängen 16 der Verschaltungs- und Prüflogik 10 angesteuert.

[0021] Fig. 3 zeigt wiederum die kontinuierlich messenden Abstandssensoren 4,5,6 und 7, deren Signale auf einer Elektronikplatine 12 weiterverarbeitet werden. Auf dieser Elektronikplatine 12 werden die Sensorsignale unter Zwischenschaltung von Eingangsschutzbeschaltungen 13 und Frequenzfiltern 14 zwei unabhängig voneinander arbeitenden Mikrokontrollern 15 und 17 zugeführt. Zur gegenseitigen Kontrolle und Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Sensoren stehen die beiden Mikrokontroller miteinander in Verbindung. Über eine im weiteren nicht näher erläuterte Schaltungslogik steuern die Platinenausgänge 16 die Sicherheitsrelais 11 an. Die Mikrokontroller führen die eigentliche datentechnische Verarbeitung der Sensorsignale durch. In sie sind hierbei, wie nicht näher dargestellt, gleichzeitig die Kennfeldrechner integriert, welche die Abstände der Zungenschienen mittels der gespeicherten Kennlinien ermitteln.

[0022] Fig. 4 zeigt die Abhängigkeit der Zungenschienenposition in Abhängigkeit des als Strom vorliegenden Sensorsignales. Der hier gezeigten Funktion ist ein auf Ruhestrom aufgebautes Wirkprinzip zugrunde gelegt. Ruhestrom bedeutet, daß ohne Bedämpfung die höchste Stromaufnahme stattfindet, was dem größten Koordinatenwert der Kennlinien in Fig. 4 entspricht. Kennlinie 1 zeigt hierbei die Abhängigkeit des Weges vom Strom einer Urkurve eines Sensors. Kennlinie 2 gibt im Gegensatz dazu eine Funktion wieder, welche sich nach Alterung des Sensors, ausgedrückt durch Verlagerung in Richtung des Pfeiles 18, ergibt. Durch entsprechende meßtechnische Maßnahmen, z.B. durch Vergleich mit dem unabhängig gemessenen Sensorruhestrom, lassen sich die Kennlinien in Richtung des Pfeiles 18 den durch den Altersprozeß bedingten Veränderungen entsprechend adaptiv anpassen. Dadurch, daß zusätzlich zu der Funktionskontrolle durch Erfassung des Ruhestromes des Sensors im unbedämpften Zustand zwei Toleranzfenster für die Bereiche um die Endlagen in der Anlage 19 und Ablage 20 innerhalb des Kennlinienfeldes definiert sind, kann eine stetige Überwachung der Funktionstüchtigkeit der Sensoren sowohl im bedämpften als auch im unbedämpften Zustand stattfinden. Die sich nach Weichenumstellung einstellenden Stromsignale müssen für fehlerfreien Betrieb innerhalb des Stromfensters liegen. Kommt ein Signal nicht innerhalb dieser Toleranzbereiche zu liegen, so ist der Fehler entweder auf eine unzulässige Position der Weichenzunge zurückzuführen oder der Sensor ist defekt. Daß beide Störungen gleichzeitig auftreten, ist im Sinne der Sicherheitsrichtlinien des Eisenbahngesetzes nicht anzunehmen.

[0023] In Fig. 1 sind weitere Sensoren 21 und 22 in einer weiteren Meßebene ersichtlich.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Erfassen der Positionen von schwenkbaren Teilen einer Weiche, wie z.B. Zungenschienen (1,2), mit wenigstens einem Sensor (4, 5, 6, 7), dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor als ein Abstandssensor zur kontinuierlichen Erfassung der Position eines schwenkbaren Teils (1, 2) der Weiche über Endbereiche dessen Verstellweges ausgebildet ist und daß der Sensorausgang mit einer Schaltungsanordnung (10) für zwei gesonderte Auswertungen verbunden ist, wobei eine erste Auswertung als Abstandsauswertung und eine zweite Auswertung als Funktionskontrolle des Sensors ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsauswertung mit einer die Abhängigkeit einer Zungenschienenposition vom Sensorsignal definierenden Kennlinienabfrage zusammenwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang wenigstens eines weiteren Sensors zur Messung eines Sensorruhesignales in einer der beiden Endpositionen mit der Schaltungsanordnung (10) verbunden ist und mit der Funktionskontrolle des Abstandssensors (4, 5, 6, 7) zusammenwirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Abstandssensoren jeweils an der An- und Ablageposition der schwenkbaren Teile in einer gemeinsamen Meßebene am Gleis angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kennlinienabfrage gespeicherte Kennlinien jeweils Toleranzbereiche für zulässige Funktionsbereiche für die An- und Ablage der schwenkbaren Teile aufweisen und daß eine Funktionskontrolle für die Anlage- und Ablageposition erfolgt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruhesignal als Kalibriergröße für die Kennlinie mit der Kennlinienabfrage zusammenwirkt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Sensorausgänge als Stromausgänge ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (10) mit einem Speicher verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Abstandssensoren in mehreren Meßebenen angeordnet sind.

10. Verfahren zur Signalauswertung von Sensoren zur Ermittlung der Position von schwenkbaren Teilen einer Weiche mittels der Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorsignale in einem Kennlinienrechner ausgewertet werden, die Positionen als Funktionen der Signalwerte ermittelt werden, wobei die Signale mit Ruhesignalen der Sensoren verglichen werden und die Funktionsfähigkeit der Sensoren festgestellt wird und gegebenenfalls Signalwerte, welche außerhalb von in den Kennlinien vorgegebenen Toleranzfenstern liegen, für Fehlermeldungen herangezogen werden, wobei die Kennlinie durch Vergleich mit den Ruhesignalen der Sensoren innerhalb einer zulässigen Toleranz an die Umgebungsbedingungen angepaßt wird und kurzfristige Fehlermeldungen unterdrückt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsbereitschaft eines Weichenantriebes (3) zur Positionierung von Zungenschienen zusätzlich überwacht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale aus verschiedenen Meßebenen miteinander verglichen werden.

Claims

1. A device for detecting the positions of pivotable parts of a switch such as, e.g., tongue rails (1, 2), including at least one sensor (4, 5, 6, 7), characterized in that the sensor is designed as a distance sensor adapted to continuously detect the position of a pivotable part (1, 2) of the switch over end regions of its displacement path, and that the sensor output is connected to a circuit arrangement (10) for two separate evaluations, a first evaluation being configured as a distance evaluation and a second evaluation being configured as a function check of said sensor.

2. A device according to claim 1, characterized in that said distance evaluation cooperates with a characteristic curve interrogation defining the dependence of a tongue rail position on the sensor signal.

3. A device according to claim 1 or 2, characterized in that the output of at least one further sensor is connected to the circuit arrangement (10) to measure a static signal of the sensor in one of the two end positions, and cooperates with the function check of the distance sensor (4, 5, 6, 7).

4. A device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that at least two distance sensors are each arranged in a common measuring plane on the track at the closed and open positions of said pivotable parts.

5. A device according to claim 2, characterized in that the characteristic curves stored for said characteristic curve interrogation each comprise tolerance ranges for admissible functional ranges for the closed and open positions of said pivotable parts, and that a function check is effected for said closed and open positions.

6. A device according to claims 3 and 5, characterized in that the static signal cooperates with said characteristic curve interrogation as a characteristic curve calibration quantity.

7. A device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that sensor outputs are designed as current outputs.

8. A device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the circuit arrangement (10) is connected with a memory.

9. A device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that distance sensors are arranged in several measuring planes.

10. A method of evaluating the signals of sensors for detecting the positions of pivotable parts of a switch using the device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the sensor signals are evaluated in a characteristic curve computer, the positions are determined as functions of the signal values, wherein the signals are compared with static signals of the sensors and the functionability of the sensors is determined and signal values that are located outside tolerance ranges preset in the characteristic curves are optionally used for error messages, wherein the characteristic curve is adapted to the environmental conditions by comparison with the static signals of the sensors within an admissible tolerance and short-term error messages are suppressed.

11. A method according to claim 10, characterized in that the ready status of a switch actuator (3) adapted to position tongue rails is additionally monitored.

12. A method according to claim 10 or 11, characterized in that the signals from different measuring planes are compared with one another.

Revendications

1. Dispositif de détection des positions de parties pivotantes d'un aiguillage, telles que par exemple des rails formant lames d'aiguille (1, 2), par au moins un capteur (4, 5, 6, 7), caractérisé en ce que le capteur est réalisé en tant que capteur de proximité pour la détection continue de la position d'une partie pivotante (1, 2) de l'aiguillage par l'intermédiaire des zones d'extrémité du déplacement de celle-ci, et en ce que la sortie du capteur est reliée à un circuit (10) pour deux évaluations distinctes, une première évaluation étant réalisée en tant qu'évaluation de distance, et une seconde évaluation étant réalisée en tant que contrôle du fonctionnement du capteur.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'évaluation de distance est associée à une consultation de caractéristiques définissant la relation entre une position de rail formant lame d'aiguille et un signal du capteur.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la sortie d'au moins un autre capteur, pour la mesure d'un signal de repos provenant du capteur, dans l'une des deux positions finales, est reliée au circuit (10) et est associée au contrôle de fonctionnement du capteur de proximité (4, 5, 6, 7).

4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'au moins deux capteurs de proximité sont chaque fois disposés au niveau de la position de contact et de la position de déviation des parties pivotantes, dans un plan commun de mesure au niveau de la voie.

5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que des caractéristiques mémorisées pour la consultation de caractéristiques, présentent chaque fois des plages de tolérances pour les plages de fonctionnement admissibles pour la position de contact et pour la position de déviation des parties pivotantes, et en ce qu'un contrôle du fonctionnement est effectué pour la position de contact et pour la position de déviation.

6. Dispositif selon les revendications 3 et 5, caractérisé en ce que le signal de repos est associé, en tant que grandeur de calibrage pour la caractéristique, à la consultation de caractéristiques.

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les sorties des capteurs sont réalisées en tant que sorties de courant.

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le circuit (10) est relié à une mémoire.

9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les capteurs de proximité sont disposés en plusieurs plans de mesure.

10. Procédé d'évaluation de signaux provenant de capteurs pour déterminer la position de parties pivotantes d'un aiguillage, à l'aide du dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les signaux des capteurs sont évalués dans un processeur de caractéristiques, les positions sont déterminées en tant que fonctions des valeurs des signaux, les signaux étant comparés aux signaux de repos des capteurs et l'aptitude au fonctionnement des capteurs étant établie et, le cas échéant, des valeurs de signaux, qui sont situées en dehors des zones de tolérances prédéfinies dans les caractéristiques, sont prises en compte pour des messages d'erreur, la caractéristique étant alors adaptée aux conditions ambiantes par une comparaison avec les signaux de repos des capteurs dans les limites d'une tolérance admissible, et des messages d'erreur à court terme étant supprimés.

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'état d'ordre de marche d'un dispositif de commande d'aiguillage (3), servant au positionnement des rails formant lames d'aiguille, est en outre surveillé.

12. Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que les signaux, provenant de différents plans de mesure, sont comparés les uns aux autres.

Zeichnung