DE102004012168B4

DE102004012168B4 - Method for calibrating a measuring arrangement for determining the diameter of the wheels of rail vehicles, in particular freight cars, and a gravity drainage system using the method

Info

Publication number: DE102004012168B4
Application number: DE200410012168
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Talke
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2011-04-14
Anticipated expiration: 2024-03-10
Also published as: DE102004012168A1; AT502734A2; AT502734B1; AT502734A3

Abstract

Verfahren zur Kalibrierung einer Messanordnung zur Ermittlung des Raddurchmessers (2R, 2Rs) von sich längs zweier paralleler Fahrschienen (1) bewegenden Rädern (3) von Schienenfahrzeugen, insbesondere von Güterwagen, wobei die jeweils paarweise angeordneten Räder (3) einander gegenüberliegen,
– wobei ein bekannter Raddurchmesser (2R, 2Rs) verwendet wird,
– wobei zumindest an einer Fahrschiene (1) ein das Rad (3) erfassender induktiv wirkender Radsensor (4a, 4b) unterhalb der auf der Fahrschiene (1) abrollenden Räder (3) angeordnet ist, der ein Sensorsignal (8a, 8b) erzeugt,
– wobei die Zeitdifferenz des Sensorsignals (8a, 8b) zwischen dem Über- und anschließenden Unterschreiten zumindest eines vorgegebenen Schwellwertes (9) erfasst wird,
– wobei anhand der Radgeschwindigkeit aus der Zeitdifferenz eine dem Raddurchmesser (2R, 2Rs) entsprechende Sehnenlänge (se) ermittelt wird, die der Länge einer Kreissehne im gedachten Raddurchmesserkreis (RDK) entspricht, aus der mittels eines vorgegebenen Hilfswertes (hs(i – 1)) der Raddurchmesser (2R, 2Rs) berechenbar ist, und
– wobei...Method for calibrating a measuring arrangement for determining the wheel diameter (2R, 2Rs) of wheels (3) of rail vehicles, in particular freight wagons, moving along two parallel rails (1), the wheels (3) arranged in pairs being opposite one another,
Where a known wheel diameter (2R, 2Rs) is used,
- Wherein at least on a running rail (1) a wheel (3) detecting inductive wheel sensor (4a, 4b) below the on the running rail (1) rolling wheels (3) is arranged, which generates a sensor signal (8a, 8b),
- wherein the time difference of the sensor signal (8a, 8b) is detected between the above and subsequent undershooting of at least one predetermined threshold value (9),
Wherein, based on the wheel speed, a chord length (s) corresponding to the wheel diameter (2R, 2Rs) corresponding to the length of a chord in the imaginary wheel diameter circle (RDK) is determined from which by means of a predetermined auxiliary value (hs (i-1) ) the wheel diameter (2R, 2Rs) is calculable, and
- in which...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung einer Messanordnung zur Ermittlung des Durchmessers von sich längs zweier paralleler Fahrschienen bewegenden Rädern von Schienenfahrzeugen, insbesondere von Güterwagen, sowie eine Schwerkraftablaufanlage unter Verwendung des Verfahrens.The invention relates to a method for calibrating a measuring arrangement for determining the diameter of wheels of rail vehicles, in particular freight wagons, moving along two parallel rails and a gravity discharge installation using the method.

Allgemein bekannt sind Güterwagen als Schienenfahrzeuge, deren Räder mittels einer Radachse paarweise verbunden sind und die auf zwei parallelen Fahrschienen abrollen. Zur Führung weisen die Räder bezogen auf das Fahrschienenpaar innenseitig einander gegenüberliegende Spurkränze auf.Freight cars are generally known as rail vehicles whose wheels are connected in pairs by means of a wheel axle and which roll on two parallel rails. For guidance, the wheels, based on the pair of rails on the inside on each other opposite flanges.

Weiter ist es bekannt, Kolbengleisbremsen an den Fahrschienen unterhalb der Spurkränze anzuordnen, um die Güterwagen abzubremsen. Dabei drückt der Spurkranz jeweils auf eine Kolbenstange, die einen daran angeordneten Kolben innerhalb einer Kolben-Zylinder-Einheit verschiebt, wobei kinetische Energie des Güterwagens hydraulisch in Wärme umgewandelt wird.It is also known to arrange piston rail brakes on the rails below the flanges to decelerate the freight cars. In this case, the wheel flange each presses on a piston rod which moves a piston disposed thereon within a piston-cylinder unit, wherein kinetic energy of the freight car is converted into heat.

Kolbengleisbremsen werden insbesondere in Schwerkraftablaufanlagen eingesetzt, die beispielsweise zur Zusammenstellung von Güterzügen mittels Verteilweichen dienen. Schwerkraftablaufanlagen weisen ein Gefälle auf, so dass die Güterwagen durch die Hangabtriebskraft angetrieben werden. Durch die Kolbengleisbremsen kann erreicht werden, dass die Güterwagen im Bereich der Verteilweichen mit konstanter Geschwindigkeit laufen und in den Richtungsgleisen der Schwerkraftablaufanlage mit zulässiger nur noch sehr geringer Geschwindigkeit auf bewegte oder stehende Wagen auflaufen.Piston rail brakes are used in particular in gravity drainage systems, which serve for example for the compilation of freight trains by means of distribution points. Gravity drainage systems have a slope, so that the freight cars are driven by the slope force. By the piston rail brakes can be achieved that the freight wagons run in the field of distribution points at a constant speed and accumulate in the directional tracks of the gravity drain system with permissible only very low speed on moving or stationary car.

Die insbesondere bauart- und verschleißbedingte Schwankungsbreite der Spurkranzdurchmesser von ca. 300 mm bis ca. 1100 mm erschwert die Geschwindigkeitsregelung mittels Kolbengleisbremsen in Ablaufanlagen erheblich.The particular design and wear-related fluctuation range of the flange diameter of about 300 mm to about 1100 mm makes the speed control by means of piston rail brakes in drain systems difficult.

Die Verwendung von Kolbengleisbremsen hat dabei den Nachteil, dass die Bremswirkung abhängig vom Spurkranzdurchmesser der Räder ist. Um zu verhindern, dass es aufgrund der unterschiedlichen Spurkranzdurchmesser auf der Gefällestrecke und insbesondere im Weichenbereich zu Einholvorgängen und Eckstößen der Güterwagen kommt, wird die zeitliche Ablauffolge aller Güterwagen in der Schwerkraftablaufanlage relativ groß gewählt. Die Leistung (Bergleistung) der Ablaufanlage ist so deutlich gemindert. Nur mit Vorabkenntnis der Raddurchmesser der nacheinander ablaufenden Güterwagen kann die zeitliche Ablauffolge aller Güterwagen so gesteuert werden, dass sowohl mit großen als auch mit kleinen Spurkranzdurchmessern ein leistungsfähiger störungsfreier Betrieb der Anlage sichergestellt ist.The use of piston rail brakes has the disadvantage that the braking effect is dependent on the flange diameter of the wheels. In order to prevent that due to the different flange diameter on the downhill slope and in particular in the switch area to Einholvorgängen and corner joints of freight cars comes, the timing of all freight cars in the gravity drain system is relatively large. The performance (mining power) of the drainage system is so significantly reduced. Only with prior knowledge of the wheel diameter of successively running freight cars, the timing of all freight cars can be controlled so that both large and small flange diameter a powerful trouble-free operation of the system is ensured.

Aus der EP 0 212 052 A2 ist eine Einrichtung zur Vermessung von im Fahrzeug eingebauten Rädern bekannt, die zu entsprechenden Radsätzen gehören. Die Vermessung der Räder wird während langsamer Fahrt des Fahrzeuges vorgenommen, wobei an einer Fahrschiene zumindest zwei unabhängig voneinander das Rad erfassende Radsensoren unterhalb der Laufebene der Fahrschiene angeordnet sind. Die beiden Radsensoren sind als photoelektrische Taster ausgebildet und so unterhalb der Laufebene ausgerichtet, dass ihre Haupttastrichtung wenigstens angenähert senkrecht zu einer Tangente am zugehörigen Tastpunkt verläuft. Die beabstandeten Taster sind dazu einander unter einem Winkel zugewandt angeordnet und mit einer Zeiterfassungseinrichtung verbunden, welche die jeweiligen Zeiten feststellt, zu denen die Taster von einem darüber rollenden Rad betätigt werden. Bewegt sich ein Rad auf der Laufebene entlang der Fahrschiene und kommt die Lauffläche des Rades in den Bereich des ersten Tastpunktes, so löst es bei dessen Erreichen über den photoelektrischen Taster ein Zeitsignal aus. Dasselbe Auslösen eines Zeitsignals erfolgt, wenn die Lauffläche in den Bereich des zweiten Tastpunktes des zweiten Tasters kommt. Die Tastpunkte liegen in einem gleichen Abstand oberhalb der Laufebene, welcher kleiner gleich dem halben Raddurchmesser ist. Anhand der ebenfalls gemessenen Radgeschwindigkeit sowie weiterer Parameter der Einrichtung wird bei dem bekannten Verfahren der Raddurchmesser bestimmt.From the EP 0 212 052 A2 a device for measuring in-vehicle wheels is known, which belong to corresponding wheelsets. The measurement of the wheels is made during slow travel of the vehicle, wherein at least two wheel sensors independently of one another are arranged below the running plane of the running rail on a running rail. The two wheel sensors are designed as a photoelectric probe and aligned below the running plane so that their main scanning direction is at least approximately perpendicular to a tangent at the associated touch point. The spaced buttons are arranged facing each other at an angle and connected to a time detection device which detects the respective times when the buttons are actuated by a wheel rolling over it. If a wheel moves along the running track along the running track and the running surface of the wheel comes within the range of the first touch point, it triggers a time signal when it is reached via the photoelectric push button. The same triggering of a time signal takes place when the tread comes within the range of the second touch point of the second button. The touch points are at an equal distance above the running level, which is less than half the wheel diameter. Based on the likewise measured wheel speed and other parameters of the device, the wheel diameter is determined in the known method.

Ferner ist aus der DE 40 18 999 A1 ein induktiv wirkender Radsensor für Schienenfahrzeuge bekannt, der innenseitig an dem Fahrschienenpaar angeordnet ist. Diese Radsensoren, die je zwei längs der Fahrschienen beabstandete Radsensoren aufweisen, werden häufig in Form von Doppelradsensoren zur Achszählung verwendet.Furthermore, from the DE 40 18 999 A1 an inductively acting wheel sensor for rail vehicles known, which is arranged on the inside of the pair of rails. These wheel sensors, each having two spaced along the rails wheel sensors are often used in the form of Doppelradsensoren axle counting.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Kalibrierung einer Messanordnung zur Ermittlung des Raddurchmessers von Schienenfahrzeugrädern vorzuschlagen, durch das der Raddurchmesser, insbesondere der Spurkranzdurchmesser, mit geringem Aufwand selbsttätig bestimmt werden kann, und zwar unabhängig von den vielfältigen Einflussgrößen und deren zeitlichen oder verschleißbedingten Schwankungen. Weiter ist die Aufgabe der Erfindung eine Schwerkraftablaufanlage unter Anwendung des Verfahrens anzugeben.The object of the invention is to propose a method for calibrating a measuring arrangement for determining the wheel diameter of rail vehicle wheels, by which the wheel diameter, in particular the flange diameter can be determined automatically with little effort, regardless of the various influencing variables and their temporal or wear-related fluctuations. Further, the object of the invention is to provide a gravity discharge system using the method.

Die Lösung dieser Aufgabe ist bezogen auf das Verfahren durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und bezogen auf die Schwerkraftablaufanlage durch die im Anspruch 27 angegebenen Merkmale gegeben. Die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche enthalten jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen.The solution to this problem is based on the method by the features specified in claim 1 and based on the gravity draining system by the specified in claim 27 Given characteristics. The characterizing features of the subclaims each contain advantageous embodiments.

Die Lösung sieht bezogen auf das Verfahren vor, dass ein bekannter Raddurchmesser verwendet wird, zumindest an einer Fahrschiene ein das Rad erfassender Radsensor unterhalb der auf der Fahrschiene abrollenden Räder angeordnet ist, der ein Sensorsignal erzeugt, wobei die Zeitdifferenz des Sensorsignals zwischen dem Über- und anschließenden Unterschreiten zumindest eines vorgegebenen Schwellwertes erfasst wird, anhand der Radgeschwindigkeit aus der Zeitdifferenz eine dem Raddurchmesser entsprechende Sehnenlänge ermittelt wird, die der Länge einer Kreissehne im gedachten Raddurchmesserkreis entspricht, aus der mittels eines vorgegebenen Hilfswertes der Raddurchmesser berechenbar ist, und anhand des bekannten Raddurchmessers jeweils ein Korrektur-Hilfswert und dann mittels des Korrektur-Hilfswerts durch Korrektur des vorgegebenen Hilfswertes ein neuer vorgegebener Hilfswert bestimmt wird. Der Radsensor ist dabei so ausgelegt, dass der zeitliche Verlauf des Sensorsignals bei einem darüber rollenden Rad jeweils am Anfang stetig ansteigt oder abfällt und am Ende umgekehrt wieder stetig abfällt bzw. ansteigt und dass die Sehnenlänge der Länge einer Kreissehne und der Hilfswert der Sehnenhöhe in dem gedachten Raddurchmesserkreis entspricht.The solution provides with respect to the method before that a known wheel diameter is used, at least on a running rail a wheel detecting wheel sensor is arranged below the rolling on the running rail wheels, which generates a sensor signal, wherein the time difference of the sensor signal between the over- and subsequent falls below at least one predetermined threshold is detected, based on the wheel speed from the time difference corresponding to the wheel diameter chord length is determined corresponding to the length of a chord in the imaginary wheel diameter circle, from which by means of a predetermined auxiliary value of the wheel diameter is calculated, and based on the known wheel diameter respectively a correction auxiliary value and then by means of the correction auxiliary value by correction of the predetermined auxiliary value, a new predetermined auxiliary value is determined. The wheel sensor is designed so that the time course of the sensor signal at a wheel rolling over it steadily increases or decreases at the beginning and vice versa again decreases or increases steadily and that the chord length of the length of a chord and the auxiliary value of the chord height in the imaginary wheel diameter circle corresponds.

Die Genauigkeit der Kalibrierung lässt sich erhöhen, wenn der Hilfswert anhand einer Vielzahl darüberrollender Räder mit bekanntem Raddurchmesser laufend bestimmt wirdThe accuracy of the calibration can be increased if the auxiliary value is continuously determined by means of a plurality of wheels with known wheel diameter rolling over them

Eine höhere Genauigkeit bei gleichzeitiger Vereinfachung der Kalibrierung ergibt sich, wenn der Hilfswert aus einer Vielzahl darüberrollender Räder mit einer bekannten Verteilung der Raddurchmesser bestimmt wird, wobei als bekannter Raddurchmesser der statistisch gesicherte Mittelwert der Verteilung verwendet wird.A higher accuracy while simplifying the calibration results when the auxiliary value is determined from a plurality of wheels rolling over it with a known distribution of the wheel diameter, wherein the statistically assured mean value of the distribution is used as the known wheel diameter.

Eine weitere Genauigkeitsverbesserung erhält man, wenn aus einer Vielzahl darüberrollender Räder eine Gruppe mit einer bekannten Verteilung der Raddurchmesser ausgewählt und der Hilfswert anhand des statistisch gesicherten Mittelwerts dieser Gruppe bestimmt wird.A further improvement in accuracy is obtained when a group with a known distribution of the wheel diameter selected from a plurality of wheels rolling over it and the auxiliary value is determined based on the statistically secured average of this group.

Eine genauere Ermittlung ergibt sich, wenn die auszuwählenden Räder in Rahmen mit festem Abstand angeordnet sind und die Räder der ausgewählten Gruppe zu gleichen Rahmenachsabständen gehören.A more accurate determination is obtained when the wheels to be selected are arranged in fixed pitch frames and the wheels of the selected group belong to the same frame pitch.

Noch genauer ist es, wenn die Räder der auszuwählenden Gruppe zu Laufwerken in Form von Drehgestellen gehören, deren Räder in Rahmen mit festem Abstand angeordnet sind und die Räder der ausgewählten Gruppe zu gleichen Drehgestellen gehören.More specifically, when the wheels of the group to be selected belong to bogies, the wheels of which are arranged in fixed pitch frames and the wheels of the selected group belong to the same bogies.

Vorteilhafterweise sind die Drehgestelle 1800 mm-Drehgestelle sind, da die Verteilung der Raddurchmesser der Räder dieser Drehgestelle normal ist und gegenüber den zu anderen Rahmenachsabständen gehörenden Rädern die kleinere Streuung aufweist.Advantageously, the bogies are 1800 mm bogies, since the distribution of the wheel diameters of the wheels of these bogies is normal and compared to the belonging to other frame spacings wheels has the smaller dispersion.

Zur besseren Anpassung an zeitliche Schwankungen wird vorgeschlagen, dass aus jedem neu bestimmten Hilfswert der vorhergehende Hilfswert anhand dieses Korrekturwertes ihs zum neuen Hilfswert korrigiert wird.For better adaptation to temporal fluctuations, it is proposed that from each newly determined auxiliary value the preceding auxiliary value is corrected to this new auxiliary value on the basis of this correction value ihs.

Eine noch bessere Anpassung erhält man, wenn der Korrekturwert mittels eines vorgegebenen Korrekturfaktors graduell angepasst wird.An even better adaptation is obtained if the correction value is gradually adjusted by means of a predetermined correction factor.

Zweckmäßig ist der erste vorgegebene Hilfswert ein geschätzter Wert.Suitably, the first predetermined auxiliary value is an estimated value.

Der Raddurchmesser wird durch Lösung folgender Gleichung berechnet: R² = (R – hs)² + (se/2)² mit 2R = Raddurchmesser, hs = vorgegebener Hilfswert und se = Sehnenlänge.The wheel diameter is calculated by solving the following equation: R ² = (R - hs) ² + (se / 2) ² with 2R = wheel diameter, hs = given auxiliary value and se = chord length.

Zur Ermittlung des Hilfswertes wird vorgeschlagen, dass der Hilfswert bei vorgegebenem Schwellwert und davon abhängiger Sehnenlänge empirisch bestimmt wird.In order to determine the auxiliary value, it is proposed that the auxiliary value be determined empirically for a given threshold value and chord length dependent thereon.

Als Raddurchmesser lasst sich mit Vorteil der Laufkreisdurchmesser bestimmen, wenn der Radsensor unterhalb des seitlich über den Schienenkopf hinausragenden Laufkreises angeordnet ist.The wheel diameter can advantageously be determined by the diameter of the running gear if the wheel sensor is arranged below the running circle projecting laterally beyond the rail head.

Weisen die jeweils paarweise angeordneten Räder bezogen auf das Fahrschienenpaar innenseitig einander gegenüberliegende Spurkränze auf, so entspricht der Raddurchmesser dem Spurkranzdurchmesser, wobei die Radsensoren jeweils unterhalb der Spurkränze an der Fahrschiene anzuordnen sind.Assign each paired wheels based on the pair of rails on the inside opposite each other flanges, so the wheel diameter corresponds to the flange diameter, the wheel sensors are each to be arranged below the flanges on the rail.

Zur Bestimmung des Spurkranzdurchmessers kann der Radsensor unterhalb der Spurkränze und/oder der Laufkreise angeordnet sein, wobei der Spurkranzdurchmesser gleich dem Laufkreisdurchmesser plus der doppelten Spurkranzhöhe ist.To determine the flange diameter, the wheel sensor can be arranged below the wheel flanges and / or the tracks, wherein the flange diameter is equal to the diameter of the track plus twice the wheel flange height.

Eine konstruktive einfache Ausführung des Radsensors ergibt sich, wenn dieser als induktiv wirkender Sensor ausgebildet ist.A constructive simple design of the wheel sensor results when this is designed as an inductively acting sensor.

Zur Vermeidung von Messfehlern und instabilen Signalreaktionen sind unter Berücksichtigung einer zweckmäßig einzustellenden Hysteresis des Sensors zwei unterschiedliche Schwellwerte vorzugeben. In order to avoid measuring errors and unstable signal reactions, two different threshold values are to be specified, taking into account a hysteresis of the sensor which has to be appropriately set.

Um anhand der Sensorsignalkurven (zeitlicher Verlauf der Sensorsignale) die Geschwindigkeit zu bestimmen, wird vorgeschlagen, dass der Radsensor als Doppelradsensor mit zwei Radsensoren ausgebildet ist, wobei aus dem zeitlichen und geometrischen Versatz der beiden Sensorsignalkurven die Geschwindigkeit bestimmt wird.In order to determine the speed on the basis of the sensor signal curves (time profile of the sensor signals), it is proposed that the wheel sensor be designed as a double wheel sensor with two wheel sensors, the speed being determined from the temporal and geometrical offset of the two sensor signal curves.

Um den Fehlereinfluss des vom Gleis und von der Achse abhängigen Sinuslaufes zu korrigieren, wird vorgeschlagen, dass je zwei Radsensoren innenseitig oder außenseitig am Fahrschienenpaar einander zu- bzw. abgewandt als Radsensorpaar angeordnet sind, wobei diese beiden Radsensoren auf einer quer, vorzugsweise senkrecht, zu den Fahrschienen verlaufenden gedachten Gerade liegen, dass für jeden Radsensor ein Korrektur-Hilfswert bestimmt wird, und dass die Korrektur-Hilfswerte des Radsensorpaars sowie die anhand ihrer Sensorsignale ermittelten Sehnenlängen jeweils gemittelt und anstelle des Korrektur-Hilfswerts sowie der Sehnenlänge des einzelnen Radsensors verwendet werden.In order to correct the error influence of the track dependent on the track and the axis sinusoidal, it is proposed that two wheel sensors on the inside or outside of the pair of rails facing each other or facing away as Radsensorpaar are arranged, these two wheel sensors on a transverse, preferably perpendicular to The imaginary straight line running along the travel rails is that a correction auxiliary value is determined for each wheel sensor, and that the correction auxiliary values of the wheel sensor pair and the chord lengths determined on the basis of their sensor signals are respectively averaged and used instead of the correction auxiliary value and the chord length of the individual wheel sensor.

Vorteilhafterweise werden zwei Doppelradsensoren entsprechend paarweise innenseitig oder außenseitig am Fahrschienenpaar einander zu- bzw. abgewandt angeordnet, so dass gleichzeitig die Geschwindigkeit der Räder bestimmbar ist.Advantageously, two Doppelradsensoren are arranged in pairs on the inside or outside of the pair of rails facing each other or turned away, so that at the same time the speed of the wheels can be determined.

Die Mittelung kann gleisabhängig erfolgen:

– indem jeweils die Korrektur-Hilfswerte der beiden Radsensoren eines Paares sowie die anhand ihrer Sensorsignale ermittelten Sehnenlängen des Paares gemittelt werden, indem jeweils der größere Korrektur-Hilfswert der beiden Radsensoren eines Paares sowie die anhand ihrer Sensorsignale ermittelte größere Sehnenlänge des Paares verwendet werden,
– indem jeweils der kleinere Korrektur-Hilfswert der beiden Radsensoren eines Paares sowie die anhand ihrer Sensorsignale ermittelte kleinere Sehnenlänge des Paares verwendet werden,
– indem die ermittelten Raddurchmesser des Doppelradsensorpaars jeweils gemittelt werden,
– indem jeweils von den ermittelten Raddurchmessern des Doppelradsensorpaars der größere Raddurchmesser verwendet wird oder
– indem jeweils von den ermittelten Raddurchmessern des Doppelradsensorpaars der kleinere Raddurchmesser verwendet wird.

The averaging can be track-dependent:

By averaging in each case the correction auxiliary values of the two wheel sensors of a pair and the chord lengths of the pair determined by their sensor signals, in each case using the larger correction auxiliary value of the two wheel sensors of a pair and the larger chord length of the pair determined on the basis of their sensor signals,
In that in each case the smaller correction auxiliary value of the two wheel sensors of a pair and the smaller chord length of the pair determined on the basis of their sensor signals are used,
In that the determined wheel diameters of the double-wheel sensor pair are averaged in each case,
- By each of the determined wheel diameters of Doppelradsensorpaars the larger wheel diameter is used or
- By each of the determined wheel diameters of the Doppelradsensorpaars the smaller wheel diameter is used.

Die Lösung sieht bezogen auf die Schwerkraftablaufanlage vor, dass die Schwerkraftanlaufanlage zumindest eine Kolbengleisbremse zum Abbremsen der Schwerkraft angetriebenen Schienenfahrzeuge, bei denen die Räder jeweils paarweise angeordnet sind und einander gegenüberliegen, aufweist, wobei zur Ermittlung des Raddurchmessers zumindest an einer Fahrschiene ein das Rad erfassender Radsensor unterhalb der auf der Fahrschiene abrollenden Räder angeordnet ist, der ein Sensorsignal erzeugt, und wobei die Schwerkraftablaufanlage derart ausgebildet ist, dass die Zeitdifferenz des Sensorsignals zwischen dem Über- und anschließenden Unterschreiten zumindest eines vorgegebenen Schwellwertes erfasst wird, dass anhand der Radgeschwindigkeit aus der Zeitdifferenz eine dem Raddurchmesser entsprechende Sehnenlänge ermittelt wird, die der Länge einer Kreissehne im gedachten Raddurchmesserkreis entspricht, aus der mittels eines vorgegebenen Hilfswertes der Raddurchmesser berechnet wird, und dass, wenn ein ausgewähltes Rad mit bekanntem Raddurchmesser darüber rollt, durch Korrektur des vorgegebenen Hilfswertes anhand des bekanntem Raddurchmessers ein neuer Hilfswert bestimmt und als vorgegebener Hilfswert für die weiteren Berechnungen der Raddurchmesser verwendet wird. Die starke Schwankungsbreite der Spurkranzdurchmesser von ca. 300 mm bis ca. 1100 mm beeinflusst unzulässig stark die Geschwindigkeitsregelung mittels Kolbengleisbremsen in Ablaufanlagen. Mit der selbsttätigen und genauen Ermittlung der Spurkranzdurchmesser kann dem unterschiedlichen Arbeitsvermögen von Kolbengleisbremsen durch Variation der Abdrückgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Raddurchmesser am Startpunkt der Abläufe optimal entsprochen werden.The solution provides with respect to the gravity draining system that the gravitational start-up system at least one piston rail brake for braking the gravity driven rail vehicles, in which the wheels are arranged in pairs and opposed to each other, wherein for determining the wheel diameter at least on a running rail a wheel detecting wheel sensor is arranged below the rolling on the running rail wheels, which generates a sensor signal, and wherein the gravity discharge system is designed such that the time difference of the sensor signal between the above and below falling below at least a predetermined threshold is detected that based on the wheel speed from the time difference the chord length corresponding to the wheel diameter is determined, which corresponds to the length of a chord in the imaginary wheel diameter circle, from which the wheel diameter is calculated by means of a predetermined auxiliary value, and that when a selected wheel with a known wheel diameter rolls over it, a new auxiliary value is determined by correcting the given auxiliary value on the basis of the known wheel diameter and the wheel diameter is used as a predefined auxiliary value for the further calculations. The large fluctuation range of the flange diameter of approx. 300 mm to approx. 1100 mm influences the speed regulation by means of piston rail brakes in drainage systems to an inadmissible extent. With the automatic and accurate determination of the flange diameter can be optimally met the different working capacity of piston rail brakes by varying the Abdrückgeschwindigkeit depending on the wheel diameter at the starting point of the processes.

Die Anpassung an das Arbeitsvermögen der Schwerkraftablaufanlage ist dann besonders einfach, wenn die zeitliche Differenz eines nachfolgend ablaufenden Schienenfahrzeugs zum unmittelbar vorhergehenden Schienenfahrzeug am Startpunkt anhand des ermittelten Spurkranzdurchmessers des nachlaufenden oder/und des vorlaufenden Schienenfahrzeugs bestimmt wird.The adaptation to the working capacity of the gravity drainage system is particularly simple when the time difference of a subsequent running rail vehicle is determined to the immediately preceding rail vehicle at the starting point based on the determined flange diameter of the trailing and / or the leading rail vehicle.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:The invention will be described below with reference to a drawing. Show it:

1 ein Schienenpaar mit innenseitig an einer Fahrschiene angeordnetem Doppelradsensor, 1 a pair of rails with inside arranged on a running rail double wheel sensor,

2 eine schematische Darstellung eines auf einer Fahrschiene abrollenden Rades mit den erzeugten Radsensorsignalen zur Ermittlung des Spurkranzdurchmessers, 2 a schematic representation of a rolling on a running rail wheel with the generated Radsensorsignalen to determine the flange diameter,

3 eine schematische Darstellung analog zu 2 zur Ermittlung des Spurkranzdurchmessers, 3 a schematic representation analogous to 2 to determine the flange diameter,

4 ein Fahrschienenpaar gemäß 1 mit einem außenseitig an einer Fahrschiene angeordneten Doppelradsensor, und 4 a pair of rails according to 1 with a outside arranged on a running rail double wheel sensor, and

5 ein Fahrschienenpaar gemäß 1 mit einem außen- und einem innenseitig an einer Fahrschiene angeordneten Doppelradsensorpaar. 5 a pair of rails according to 1 with an outside and a inside arranged on a running rail Doppelradsensorpaar.

1 zeigt einen Abschnitt zweier paralleler Fahrschienen 1, die mittels Schwellen 2 miteinander verbunden sind. Längs der Fahrschienen 1 können sich Schienenfahrzeuge (nicht gezeigt) bewegen. Zu solchen Schienenfahrzeugen gehören insbesondere nicht angetriebene Güterwagen. Die Schienenfahrzeuge weisen zumindest zwei in Bewegungsrichtung beabstandete Paare von Rädern 3 (s. 2 und 3) auf, die jeweils mittels Achsen fest verbunden sein können. 1 shows a section of two parallel rails 1 that by means of thresholds 2 connected to each other. Along the rails 1 Rail vehicles (not shown) can move. Such rail vehicles include in particular non-powered freight cars. The rail vehicles have at least two spaced in the direction of movement pairs of wheels 3 (S. 2 and 3 ), which can each be fixedly connected by means of axes.

Schienenfahrzeuge besitzen Laufwerke in Form von Drehgestellen, in denen die Räder 3 in Rahmen mit festem Abstand angeordnet sind (nicht gezeigt). Die Drehgestelle sind in der Praxis 1500 mm-, 1700 mm-, 1800 mm- oder 2000 mm-Drehgestelle.Rail vehicles have drives in the form of bogies, in which the wheels 3 are arranged in fixed pitch frames (not shown). The bogies are in practice 1500 mm, 1700 mm, 1800 mm or 2000 mm bogies.

In 1 ist bezogen auf das Fahrschienenpaar an einer Fahrschiene 1 innenseitig ein Radsensor 4 einer Messanordnung zur Ermittlung des Raddurchmessers angeordnet. Der Radsensor 4 ist als Doppelradsensor ausgebildet, d. h. er besteht aus zwei voneinander unabhängigen induktiv wirkenden Radsensoren 4a, 4b, die in Schienenlängsrichtung voneinander beabstandet sind. Jeder Radsensor 4a, 4b erzeugt bei einem auf der Fahrschiene 1 darüberrollenden Rad 3 ein entsprechendes Sensorsignal (s. 8a, 8b in 2 und 3).In 1 is based on the pair of rails on a rail 1 inside a wheel sensor 4 arranged a measuring arrangement for determining the wheel diameter. The wheel sensor 4 is designed as a double wheel sensor, ie it consists of two independent inductive wheel sensors 4a . 4b , which are spaced apart in the rail longitudinal direction. Every wheel sensor 4a . 4b generated at one on the rail 1 rolling wheel 3 a corresponding sensor signal (s. 8a . 8b in 2 and 3 ).

2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein auf der Fahrschiene 1 abrollendes Rad 3 zu zwei verschiedenen Zeitpunkten. Wie 2 erkennen lässt, rollt das Rad 3 mit seinem Laufkreis 5 (Laufkreisradius R) auf der Lauffläche 1a der Fahrschiene 1 ab, während der Laufkranz 6 des Rads 3 seitlich über die Lauffläche 1a der Fahrschiene 1 hinaus nach unten ragt. Die Spurkränze 6 sind bezogen auf das Fahrschienenpaar innenseitig einander gegenüberliegend angeordnet. Die Radsensoren 4a, 4b befinden sich unterhalb des Laufkranzes 6 an den in 2 eingezeichneten Positionen auf der Innenseite der Fahrschiene 1. Der Radius des Außenumfangs des Spurkranzes 6 ist der Spurkranzradius Rs. Die von den Radsensoren 4a, 4b abgegebenen Sensorsignale 8a, 8b sind in ihrem zeitlichen verlauf korrespondierend zu dem sich bewegenden Rad 3 in 2 eingezeichnet. Man erkennt, dass beide Sensorsignale 8a, 8b zunächst stetig abfallen, um dann umgekehrt wieder stetig anzusteigen. Je nach Ausgestaltung der Radsensoren 4a, 4b können die Sensorsignale 8a, 8b selbstverständlich auch umgekehrt verlaufen, also zuerst ansteigen und dann wieder abfallen. Zur Bestimmung einer dem Spurkranzradius Rs entsprechenden Länge ist eine Triggerschwelle 9 vorgegeben, anhand derer jeweils die Zeitdifferenz der Sensorsignale 8a, 8b zwischen dem Über- und anschließendem Unterschreiten der Triggerschwelle 9 ermittelt wird. Damit die induktiv wirkenden Sensoren 4a, 4b eine Hysteresis aufweisen, können zwei unterschiedliche Triggerschwellwerte 9 bei ansteigendem und abfallendem Sensorsignal 8a, 8b verwendet werden. 2 shows a schematic representation of a on the rail 1 rolling wheel 3 at two different times. As 2 reveals, rolls the wheel 3 with his running circle 5 (Running radius R) on the tread 1a the rail 1 off while the treadmill 6 of the wheel 3 sideways over the tread 1a the rail 1 protrudes downwards. The wheel flanges 6 are located on the inside opposite each other based on the pair of rails. The wheel sensors 4a . 4b are located below the tread 6 to the in 2 marked positions on the inside of the rail 1 , The radius of the outer circumference of the flange 6 is the wheel flange radius Rs. The wheel sensors 4a . 4b emitted sensor signals 8a . 8b are in their temporal course corresponding to the moving wheel 3 in 2 located. It can be seen that both sensor signals 8a . 8b initially drop steadily, then turn around again steadily rise. Depending on the design of the wheel sensors 4a . 4b can the sensor signals 8a . 8b course also run the other way round, so first rise and then fall off again. For determining a length corresponding to the flange radius Rs is a trigger threshold 9 given, on the basis of which the time difference of the sensor signals 8a . 8b between exceeding and then falling below the trigger threshold 9 is determined. So that the inductive sensors 4a . 4b have a hysteresis, two different trigger thresholds 9 with rising and falling sensor signal 8a . 8b be used.

In 3 ist schematisch eine ähnliche Situation wie in 2 dargestellt: Ein Rad 3 zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten sowie die Sensorsignale 8a, 8b der beiden Radsensoren 4a, 4b. Im Unterschied zu 2 weist das Rad 3 keinen Spurkranz 6 auf.In 3 is schematically a similar situation as in 2 shown: A wheel 3 at two different times as well as the sensor signals 8a . 8b the two wheel sensors 4a . 4b , In contrast to 2 rejects the wheel 3 no wheel flange 6 on.

Die Radien R, Rs des Laufkreises und des Spurkranzes werden auf die gleiche Weise ermittelt. Die Radsensoren 4a, 4b müssen dazu lediglich unterhalb des Laufkreises 5, also außenseitig an einer Fahrschiene 1 wie in 4 gezeigt, anstatt unterhalb des Spurkranzes 6 angeordnet sein, da in diesem Fall der darüber rollende Laufkreis und nicht der Spurkranz mittels der Radsensoren 4a, 4b erfasst werden muss.The radii R, Rs of the track and the wheel flange are determined in the same way. The wheel sensors 4a . 4b just have to go below the track 5 , so on the outside of a rail 1 as in 4 shown instead of below the wheel flange 6 be arranged, since in this case the rolling over it rolling and not the wheel flange by means of the wheel sensors 4a . 4b must be recorded.

Im Folgenden wird deshalb die Ermittlung der Radien R, Rs nur anhand des Laufkreisradius R beschrieben.In the following, therefore, the determination of the radii R, Rs will be described only on the basis of the radius of the circle R.

Der Spurkranzdurchmesser 2Rs lässt sich anhand des Laufkreisdurchmessers 2R und der Spurkranzhöhe Sh berechnen; der Spurkranzdurchmesser 2Rs ist gleich dem Laufkreisdurchmesser 2R plus der doppelten Spurkranzhöhe 2Sh = 2Rs – 2R.The flange diameter 2Rs can be calculated from the running circle diameter 2R and the flange height Sh; the flange diameter 2Rs equals the running circle diameter 2R plus the double flange height 2Sh = 2Rs - 2R.

3 zeigt weiter mittels der Triggerschwelle 9 aus den Sensorsignalen 8a, 8b erzeugte Ausgangssignale 9a, 9b (Ausgangsimpulse), die eine einfache Bestimmung der Zeitdifferenz zwischen der ansteigenden und der abfallenden Flanke der Sensorsignale 8a, 8b ermöglichen. 3 shows further by means of the trigger threshold 9 from the sensor signals 8a . 8b generated output signals 9a . 9b (Output pulses), which is a simple determination of the time difference between the rising and falling edge of the sensor signals 8a . 8b enable.

Anhand der zeitlichen Verschiebung der beiden rechteckimpulsförmigen Ausgangssignale 9a, 9b kann weiter eine dem Abstand der Radsensoren 4a, 4b entsprechende Zeit bestimmt und daraus die Geschwindigkeit des Rades 3 berechnet werden. Die Geschwindigkeit ist selbstverständlich auch auf andere Weise ermittelbar.Based on the time shift of the two rectangular-pulse output signals 9a . 9b can continue the distance of the wheel sensors 4a . 4b appropriate time determines and from it the speed of the wheel 3 be calculated. Of course, the speed can also be determined in other ways.

Zur Berechnung des unbekannten Laufkreisradius R (Abstand A–B) dient der gedachte Raddurchmesserkreis RDK (hier identisch mit dem Laufkreis 5), in den die halbe Sehnenlänge se/2 (Abstand B–C, halber Abstand B–E) eingezeichnet ist. Man erkennt, dass sich der Laufkreisradius R sofort berechnen lässt, wenn die Sehnenhöhe hs (Abstand C–D) bekannt ist, und zwar nach folgender Formel: R² = (R – hs)² + (se/2)². To calculate the unknown running radius R (distance A-B), the imaginary wheel diameter circle RDK (here identical to the running circle) is used 5 ), in which half the chord length se / 2 (distance B-C, half distance B-E) is drawn. It can be seen that the circle radius R is instantaneous calculated if the chord height hs (distance C-D) is known, according to the following formula: R ² = (R - hs) ² + (se / 2) ² .

Die Sehnenhöhe hs ist hier ein vorgegebener Hilfswert zur Berechnung des unbekannten Raddurchmessers 2R, welcher dem Maximalabstand der Sehne im Raddurchmesserkreis RDK entspricht. Dieser Hilfswert hs kann bei eingestellter Triggerschwelle 9 empirisch ermittelt werden, beispielsweise statistisch gesichert anhand einer entsprechenden Anzahl von Rädern 3 mit bekanntem Laufkreisradius R oder einer bekannten Laufkreisradiusverteilung.The chord height hs here is a predetermined auxiliary value for the calculation of the unknown wheel diameter 2R, which corresponds to the maximum distance of the chord in the wheel diameter circle RDK. This auxiliary value hs can be set with the trigger threshold set 9 determined empirically, for example statistically secured by means of a corresponding number of wheels 3 with known circle radius R or a known pitch radius distribution.

In jedem Falle wird anhand der Radgeschwindigkeit eine dem Raddurchmesser 2R oder 2Rs entsprechende Sehnenlänge se (Abstand B–E) ermittelt, die der Länge einer Sehne im gedachten Raddurchmesserkreis RDK entspricht, und aus dieser Sehnenlänge se sowie aus einem vorgegebenen Hilfswert hs der unbekannte Raddurchmesser 2R bzw. 2Rs berechnet, wobei der Hilfswert hs der Sehnenhöhe und damit dem maximalen Abstand der Sehne im gedachten Raddurchmesserkreis RDK entspricht.In any case, a chord length se (distance B-E) corresponding to the length of a chord in the imaginary wheel diameter circle RDK is determined from the wheel speed 2R or 2Rs, and from this chord length se and from a given auxiliary value hs the unknown wheel diameter 2R or 2Rs calculated, wherein the auxiliary value hs corresponds to the chord height and thus the maximum distance of the chord in the imaginary wheel diameter circle RDK.

Die Kalibrierung der Messanordnung erfolgt durch Korrektur des Hilfswertes hs, also des jeweils vorgegebenen Hilfswertes hs, der nachfolgend als Hilfswert hs(i – 1) bezeichnet wird. Die positive ganze Zahl i ist eine Laufzahl; der Hilfswert hs(i – 1) ist der vor dem Hilfswert hs(i) vorgegebenen Wert. Der Hilfswert hs(i) ist nachfolgend jeweils der korrigierte Hilfswert hs(i – 1).The calibration of the measuring arrangement is carried out by correcting the auxiliary value hs, that is to say the respective predetermined auxiliary value hs, which is referred to below as the auxiliary value hs (i-1). The positive integer i is a running number; the auxiliary value hs (i-1) is the value preset before the auxiliary value hs (i). The auxiliary value hs (i) is subsequently the corrected auxiliary value hs (i-1).

Die Korrektur des Hilfswertes hs(i – 1) erfolgt, indem bei einem darüberrollenden Rad 3 mit bekanntem Raddurchmesser 2R, 2Rs anhand des bekanntem Raddurchmessers 2R, 2Rs mittels der Formel R² = (R – hs(i – 1))² + (se/2) ² bzw. Rs² = (Rs – hs(i – 1))² + (se/2)² jeweils durch Korrektur des vorgegebenen alten Hilfswertes hs(i – 1) wie nachfolgend beschrieben ein neuer Hilfswert hs(i) bestimmt und als neuer vorgegebener. Hilfswert hs(i) für die weiteren Berechnungen der Raddurchmesser 2R, 2Rs verwendet wird.The correction of the auxiliary value hs (i-1) takes place by turning over a wheel 3 with known wheel diameter 2R, 2Rs using the known wheel diameter 2R, 2Rs using the formula R ² = (R - hs (i - 1)) ² + (se / 2) ² or Rs ² = (Rs - hs (i - 1)) ² + (se / 2) ² in each case by correction of the predetermined old auxiliary value hs (i-1) as described below, a new auxiliary value hs (i) is determined and given as a new predetermined one. Auxiliary value hs (i) is used for further calculations of wheel diameter 2R, 2Rs.

Hierzu wird jeweils ein Rad 3 ausgewählt und wie bei der Ermittlung des Raddurchmessers 2R, 2Rs die dem Raddurchmesser entsprechende Sehnenlänge se ermittelt.For this purpose, one wheel each 3 selected and, as in the determination of the wheel diameter 2R, 2Rs determines the chord length se corresponding to the wheel diameter.

Eine spezielle Ausgestaltung sieht vor, dass ein Korrektur-Hilfswert ihs anhand von darüberrollenden ausgewählten Rädern 3 einer Gruppe bestimmt wird, bei denen die Verteilung der Raddurchmesser 2R, 2Rs bekannt ist. Die Räder 3 der ausgewählten Gruppe gehören zu gleichen Rahmenachsabständen und damit zu gleichen Drehgestellen. Als bekannter Raddurchmesser 2R, 2Rs wird jeweils der statistisch gesicherte Mittelwert der Verteilung verwendet.A special embodiment provides that a correction auxiliary value ihs based on selected wheels rolling over it 3 a group is determined in which the distribution of the wheel diameter 2R, 2Rs is known. The wheels 3 of the selected group belong to the same frame spacing and thus to identical bogies. As known wheel diameter 2R, 2Rs the statistically secured mean value of the distribution is used in each case.

Insbesondere die 1800 mm-Drehgestelle weisen eine Normal-Verteilung der Raddurchmesser 2R, 2Rs mit einer, relativ kleinen Streuung auf (also gegenüber den zu anderen Rahmenachsabständen gehörenden Rädern 3 die kleinere Streuung), weshalb man beispielsweise die Gruppe der Räder 3 der 1800 mm-Drehgestelle vorzugsweise für die Kalibrierung der Messanordnung verwendet.In particular, the 1800 mm bogies have a normal distribution of the wheel diameter 2R, 2Rs with a relatively small dispersion (that is, compared to the belonging to other Rahmenachsabständen wheels 3 the smaller dispersion), which is why, for example, the group of wheels 3 the 1800 mm bogie is preferably used for the calibration of the measuring arrangement.

Zur Bestimmung des aktuellen Korrektur-Hilfswertes ihs wird dieser aus der gemessenen Sehne se und vorzugsweise dem vorgegebenen ”Normal-Durchmesser” errechnet. (Der bereits bestimmte Durchmesser ist für diesen ihs-Wert ohne Bedeutung.) Die Kalibrierung beruht darauf, dass bestimmte ausgewählte Räder (und nur diese werden für die Kalibrierung benutzt) genau dem ”Normal-Durchmesser” entsprechen. Die Größe hs(i) wird damit immer auf das ”Normal” bezogen und die gemessene Sehne se somit dem ”Normal-Durchmesser” zugeordnet.To determine the current correction auxiliary value ihs, this is calculated from the measured chord se and preferably the predetermined "normal diameter". (The diameter already determined is irrelevant for this ihs value.) The calibration is based on the fact that certain selected wheels (and only these are used for the calibration) correspond exactly to the "normal diameter". The size hs (i) is thus always related to the "normal" and thus the measured tendon se is assigned to the "normal diameter".

Zur besseren Anpassung an zeitliche und verschleißbedingte Schwankungen wird aus jedem neu bestimmten Korrektur-Hilfswert ihs der vorhergehende Korrektur-Hilfswert (hs(i – 1)) anhand des Korrekturwertes ihs zum neuen Hilfswert (hs(i – 1) korrigiert.For better adaptation to temporal and wear-related fluctuations, from each newly determined correction auxiliary value ihs the preceding correction auxiliary value (hs (i-1)) is corrected to the new auxiliary value (hs (i-1) on the basis of the correction value ihs.

Vorzugsweise wird der Korrekturwert mittels eines vorgegebenen Korrekturfaktors K graduell angepasst, der beispielsweise zwischen 1% und 20% gewählt werden kann, und zwar so: hs(i) = hs(i – 1) – K(hs(i – 1) – ihs) mit K = 0,01...0,20 und einem Korrekturwert (hs(i – 1) – ihs).Preferably, the correction value is gradually adjusted by means of a predetermined correction factor K, which can be chosen, for example, between 1% and 20%, as follows: hs (i) = hs (i-1) -K (hs (i-1) -ihs) with K = 0.01 ... 0.20 and a correction value (hs (i-1) -ihs).

Als erster vorgegebener Hilfswert, bei dem das Verfahren zur Kalibrierung startet, kann ein hinreichend genauer Schätzwert als Anfangswert gewählt werden.As the first predetermined auxiliary value at which the calibration procedure starts, a sufficiently accurate estimated value can be selected as the initial value.

Jede der in 1 und 4 dargestellten Radsensoranordnungen (Messanordnungen) kann in einer Schwerkraftablaufanlage für Schienenfahrzeuge (zweckmäßigerweise vor dem Startpunkt) eingesetzt und gemäß dem oben beschriebenen Verfahren betrieben werden. Die selbsttätig ermittelten Spurkranzdurchmesser 2Rs, welche die Kolbengleisbremsen betätigen, legen dabei den kleinstmöglichen zeitlichen Abstand der Schienenfahrzeuge am Startpunkt fest, und zwar anhand des ermittelten Spurkranzdurchmessers 2Rs des nachlaufenden und/oder des vorlaufenden Schienenfahrzeuges.Each of the in 1 and 4 shown wheel sensor assemblies (measuring arrangements) can be used in a gravity discharge system for rail vehicles (advantageously before the starting point) and operated according to the method described above. The automatically determined flange diameter 2Rs, which operate the piston rail brakes, set the smallest possible time interval of the rail vehicles at the starting point, namely on the basis of the determined flange diameter 2Rs of the trailing and / or the leading rail vehicle.

Mittels der Formel wird – wie oben erläutert – bei der Kalibrierung nicht der Raddurchmesser 2R, 2Rs berechnet, denn dieser ist ja schon bekannt, sondern der Korrektur-Hilfswert ihs. Als Raddurchmesser 2R, 2Rs gehen in die Steuerung der Schwerkraftablaufanlage selbstverständlich diese bekannten Raddurchmesser 2R, 2Rs ein.As explained above, the formula does not calculate the wheel diameter 2R, 2Rs during the calibration, because this is already known, but rather the correction auxiliary value ihs. As wheel diameter 2R, 2Rs, of course, these known wheel diameters 2R, 2Rs enter into the control of the gravity discharge system.

5 zeigt ein Fahrschienenpaar gemäß 1 mit einem außen- und einem innenseitig an einer Fahrschiene angeordneten Doppelradsensorpaar 4, 4. 5 shows a pair of rails according to 1 with an outside and a inside arranged on a running rail Doppelradsensorpaar 4 . 4 ,

Dabei sind je zwei Radsensoren 4a1, 4a2 und 4b1, 4b2 innenseitig am Fahrschienenpaar einander zugewandt als Radsensorpaar 4a1, 4a2 und 4b1, 4b2 angeordnet sind, wobei diese beiden Radsensoren 4a1, 4a2 oder 4b1, 4b2 auf einer quer, vorzugsweise senkrecht, zu den Fahrschienen verlaufenden gedachten Gerade liegen. Dasselbe gilt analog für das außenseitige Doppelradsensorpaar 4, bei dem die beiden Radsensoren 4a1, 4a2 und 4b1, 4b2 einander abgewandt als Radsensorpaar 4a1, 4a2 und 4b1, 4b2 angeordnet sind. Um das vom Gleis abhängige Radpendeln (den Sinuslauf) zu berücksichtigen, wird für jeden Radsensor 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 zunächst ein Korrektur-Hilfswert ihs bestimmt. Dann werden die Korrektur-Hilfswerte ihs jedes Radsensorpaars 4a1, 4a2 und 4b1, 4b2 sowie die anhand ihrer Sensorsignale 8a1, 8a2 bzw. 8b1, 8b2 ermittelten Sehnenlängen se jeweils gemittelt und anschließend anstelle des Korrektur-Hilfswerts ihs sowie der Sehnenlänge se des einzelnen Radsensors 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 verwendet.There are two wheel sensors each 4a1 . 4a2 and 4b1 . 4b2 on the inside of the pair of rails facing each other as Radsensorpaar 4a1 . 4a2 and 4b1 . 4b2 are arranged, these two wheel sensors 4a1 . 4a2 or 4b1 . 4b2 lie on a transverse, preferably perpendicular, to the rails running imaginary line. The same applies analogously to the outside double-wheel sensor pair 4 in which the two wheel sensors 4a1 . 4a2 and 4b1 . 4b2 facing away from each other as Radsensorpaar 4a1 . 4a2 and 4b1 . 4b2 are arranged. To account for the track-dependent wheel sway (the sinusoidal run), for each wheel sensor 4a1 . 4a2 . 4b1 . 4b2 First, a correction auxiliary value ihs determined. Then, the correction auxiliary values ihs of each wheel sensor pair 4a1 . 4a2 and 4b1 . 4b2 as well as the basis of their sensor signals 8a1 . 8a2 respectively. 8b1 . 8b2 respectively determined chord lengths se and then instead of the correction auxiliary value ihs and the chord length se of the individual wheel sensor 4a1 . 4a2 . 4b1 . 4b2 used.

Die Radsensoren 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 jedes Paars 4a1, 4a2 und 4b1, 4b2 sind jeweils mindestens in einem Abstand längs der Fahrschienen angeordnet, der jeweils die Zuordnung der Betätigungen des Paars 4a1, 4a2 und 4b1, 4b2 zu einer einzigen Radachse sichert.The wheel sensors 4a1 . 4a2 . 4b1 . 4b2 every pair 4a1 . 4a2 and 4b1 . 4b2 are each arranged at least at a distance along the rails, each of the assignment of the actuations of the pair 4a1 . 4a2 and 4b1 . 4b2 secures to a single wheel axle.

Die Mittelung kann so aussehen, dass jeweils der Korrektur-Hilfswert ihs der beiden Radsensoren 4a1, 4a2 bzw. 4b1, 4b2 eines Paares sowie die anhand ihrer Sensorsignale 8a1, 8b1 bzw. 8a2, 8b2 ermittelte zugehörige Sehnenlänge se gemittelt werden. Es kann auch eine Auswahl getroffen werden, dass jeweils der größere Korrektur-Hilfswert ihs der beiden Radsensoren 4a1, 4a2 bzw. 4b1, 4b2 eines Paares sowie die anhand ihrer Sensorsignale 8a1, 8b1 bzw. 8a2, 8b2 ermittelte zugehörige größere Sehnenlänge se verwendet werden. Oder aber jeweils der kleinere Korrektur-Hilfswert ihs der beiden Radsensoren 4a1, 4a2 bzw. 4b1, 4b2 sowie die entsprechend ermittelte kleinere Sehnenlänge se des Paares 4a1, 4a2 bzw. 4b1, 4b2 werden verwendet. Es können aber auch erst die Raddurchmesser 2R, 2Rs des Doppelradsensorpaars 4a1, 4b1 und 4a2, 4b2 ermittelt und diese danach jeweils gemittelt werden. Praktikabel ist aber auch, dass jeweils von den ermittelten Raddurchmessern 2R, 2Rs des Doppelradsensorpaars 4a1, 4b1 und 4b1, 4b2 der größere oder aber der kleinere Raddurchmesser verwendet wird. Welche Möglichkeit gewählt wird, richtet sich nach dem Zustand des Gleises, ist also von diesem abhängig.The averaging can be such that in each case the correction auxiliary value ihs of the two wheel sensors 4a1 . 4a2 respectively. 4b1 . 4b2 a couple as well as the basis of their sensor signals 8a1 . 8b1 respectively. 8a2 . 8b2 associated tendon length se were averaged. It is also possible to make a selection in each case of the larger correction auxiliary value ihs of the two wheel sensors 4a1 . 4a2 respectively. 4b1 . 4b2 a couple as well as the basis of their sensor signals 8a1 . 8b1 respectively. 8a2 . 8b2 associated associated greater chord length se be used. Or in each case the smaller correction auxiliary value ihs the two wheel sensors 4a1 . 4a2 respectively. 4b1 . 4b2 and the correspondingly determined smaller chord length se of the pair 4a1 . 4a2 respectively. 4b1 . 4b2 are used. But it can also only the wheel diameter 2R, 2Rs of Doppelradsensorpaars 4a1 . 4b1 and 4a2 . 4b2 determined and these are then averaged each time. But it is also practical that in each case of the determined wheel diameters 2R, 2Rs of Doppelradsensorpaars 4a1 . 4b1 and 4b1 . 4b2 the larger or smaller wheel diameter is used. Which option is chosen depends on the condition of the track, so it depends on it.

Claims

Method for calibrating a measuring arrangement for determining the wheel diameter (2R, 2Rs) of itself along two parallel tracks ( 1 ) moving wheels ( 3 ) of rail vehicles, in particular of freight wagons, wherein the paired wheels ( 3 ) are opposed to each other, - wherein a known wheel diameter (2R, 2Rs) is used, - wherein at least on a running rail ( 1 ) a the wheel ( 3 ) detecting inductive wheel sensor ( 4a . 4b ) below the on the rail ( 1 ) rolling wheels ( 3 ), which is a sensor signal ( 8a . 8b ), the time difference of the sensor signal ( 8a . 8b ) between the above and subsequent undershooting of at least one predetermined threshold value ( 9 ) is detected, - based on the wheel speed from the time difference, a chord length (se) corresponding to the wheel diameter (2R, 2Rs) is determined, which corresponds to the length of a chord in the imaginary wheel diameter circle (RDK), from which by means of a predetermined auxiliary value (hs (hs) i - 1)) the wheel diameter (2R, 2Rs) is calculable, and - wherein, based on the known wheel diameter (2R, 2Rs), a correction auxiliary value (ihs) and then by means of the correction auxiliary value (ihs) by correction of the predetermined auxiliary value (hs (i-1)) a new predetermined auxiliary value (hs (i)) is determined.

Method according to Claim 1, characterized in that the time profile of the sensor signal ( 8a . 8b ) with a rolling wheel ( 3 ) continuously increases or decreases respectively at the beginning and at the end reverses again steadily declines or increases and that the chord length (se) corresponds to the length of a chord and the auxiliary value (hs) corresponds to the chord height in the imaginary wheel diameter circle (RDK).

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the correction auxiliary value (ihs) is determined on the basis of continuously rolling wheels ( 3 ) with known wheel diameter (2R, 2Rs).

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the correction auxiliary value (ihs) is determined on the basis of continuously rolling wheels ( 3 ) with a known wheel diameter distribution (2R, 2Rs) is determined, wherein as a known wheel diameter (2R, 2Rs), the statistically secured average of the distribution is used.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that from continuously rolling wheels ( 3 ) selects a group with a known distribution of wheel diameters (2R, 2Rs) and determines the correction auxiliary value (ihs) from the statistically-secured average of that group.

Method according to claim 5, characterized in that the wheels ( 3 ) are arranged in frames with a fixed distance and the wheels ( 3 ) of the selected group belong to the same frame pitch.

Method according to claim 5 or 6, characterized in that the wheels ( 3 ) belong to the group to be selected to drives in the form of bogies whose wheels ( 3 ) are arranged in frames at a fixed distance and that the wheels ( 3 ) of the selected group belong to the same bogies.

A method according to claim 7, characterized in that the bogies are 1800 mm bogies, wherein the distribution of the wheel diameter (2R, 2Rs) of the wheels ( 3 ) of these bogies is normal and compared to the belonging to other frame spacings wheels has the smaller dispersion.

A method according to claim 7, characterized in that the bogies are 1500 mm, 1700 mm or 2000 mm bogies.

Method according to one of Claims 1-9, characterized in that from each newly determined correction auxiliary value (ihs) a new auxiliary value (hs (i)) gradually adapted to the previous auxiliary value (hs (i-1)) is formed.

A method according to claim 10, characterized in that the correction value auxiliary value (ihs) is gradually adjusted by means of a predetermined correction factor K.

Method according to one of claims 1-11, characterized in that the first predetermined auxiliary value is an estimated value.

Method according to one of claims 1-12, characterized in that in the measuring arrangement the wheel diameter (2R, 2Rs) is calculated by solving the following equation:

R ² = (R - hs) ² + (se / 2) ²

with 2R = wheel diameter, hs = given auxiliary value and se = chord length.

Method according to one of claims 1-13, characterized in that in the measuring arrangement, the predetermined auxiliary value (hs) at a predetermined threshold ( 9 ) and dependent chord length (se) is determined empirically.

Method according to one of claims 1-14, characterized in that in the measuring arrangement of the wheel diameter of the running circle diameter (2R).

Method according to one of claims 1-15, characterized in that in the measuring arrangement, the paired wheels ( 3 ) related to the pair of rails ( 1 ) on the inside opposite each other flanges ( 6 ) and the wheel diameter is the flange diameter (2Rs).

A method according to claim 15 or 16, characterized in that in the measuring arrangement of the wheel sensor ( 4a . 4b ) below the flanges ( 6 ) and / or the tracks ( 5 ), wherein the flange diameter (2Rs) is equal to the running circle diameter (2R) plus twice the flange height (2Sh).

Method according to one of claims 1-17, characterized in that in the measuring arrangement for setting a switching hysteresis of the sensor ( 4a . 4b ) two different thresholds ( 9 ) are given.

Method according to one of claims 1-18, characterized in that in the measuring arrangement of the wheel sensor ( 4 ) as a double wheel sensor with two wheel sensors ( 4a . 4b ) is formed, wherein the speed is determined from the temporal and geometric offset of the two sensor signal curves.

Method according to one of claims 1-19, characterized in that each two wheel sensors ( 4a1 . 4a2 or 4b1 . 4b2 ) on the inside or outside of the pair of rails facing each other or turned away as Radsensorpaar ( 4a1 . 4a2 ; 4b1 . 4b2 ) are arranged, these two wheel sensors ( 4a1 . 4a2 or 4b1 . 4b2 ) lie on a transversely, preferably vertically, to the rails extending imaginary line that for each wheel sensor ( 4a1 . 4a2 . 4b1 . 4b2 ) a correction auxiliary value (ihs) is determined, and that the correction auxiliary values (ihs) of the wheel sensor pair (ihs) 4a1 . 4a2 ; 4b1 . 4b2 ) as well as the basis of their sensor signals ( 8a1 . 8a2 respectively. 8b1 . 8b2 ) are each averaged and substituted for the correction auxiliary value (ihs) and the Chord length (se) of the individual wheel sensor ( 4a1 . 4a2 . 4b1 . 4b2 ) be used.

Method according to claim 20, characterized in that four wheel sensors ( 4a1 . 4a2 . 4b1 . 4b2 ) of two double wheel sensors ( 4 ; 4 ) are arranged in pairs on the inside or outside of the pair of rails facing each other and facing away from each other and that each of the correction auxiliary value (ihs) of the two wheel sensors ( 4a1 . 4a2 respectively. 4b1 . 4b2 ) of a pair and the basis of their sensor signals ( 8a1 . 8b1 respectively. 8a2 . 8b2 ) determined chord length (se) of the pair ( 4a1 . 4a2 respectively. 4b1 . 4b2 ) are averaged.

A method according to claim 20 or 21, characterized in that in each case the larger correction auxiliary value (ihs) of the two wheel sensors ( 4a1 . 4a2 respectively. 4b1 . 4b2 ) of a pair and the basis of their sensor signals ( 8a1 . 8b1 respectively. 8a2 . 8b2 ) determined greater chord length (se) of the pair ( 4a1 . 4a2 respectively. 4b1 . 4b2 ) be used.

A method according to claim 20 or 21, characterized in that in each case the smaller correction auxiliary value (ihs) of the two wheel sensors ( 4a1 . 4a2 respectively. 4b1 . 4b2 ) of a pair and the basis of their sensor signals ( 8a1 . 8b1 respectively. 8a2 . 8b2 ) determined smaller chord length (se) of the pair ( 4a1 . 4a2 respectively. 4b1 . 4b2 ) be used.

Method according to claim 20 or 21, characterized in that the determined wheel diameters (2R, 2Rs) of the double-wheel sensor pair ( 4a1 . 4b1 ; 4a2 . 4b2 ) are each averaged.

A method according to claim 20 or 21, characterized in that in each case by the determined wheel diameters (2R, 2Rs) of Doppelradsensorpaars ( 4a1 . 4b1 ; 4b1 . 4b2 ) the larger wheel diameter is used.

A method according to claim 20 or 21, characterized in that in each case by the determined wheel diameters (2R, 2Rs) of Doppelradsensorpaars ( 4a1 . 4b1 ; 4b1 . 4b2 ) the smaller wheel diameter is used.

Gravity discharge system for rail vehicles along two parallel rails ( 1 ) moving wheels ( 3 ), in particular for freight wagons, with at least one piston rail brake for braking gravity-driven rail vehicles, in which the wheels ( 3 ) are arranged in pairs and opposite each other, - wherein for determining the wheel diameter (2R, 2Rs) at least on a running rail ( 1 ) a the wheel ( 3 ) detecting inductive wheel sensor ( 4a . 4b ) below the on the rail ( 1 ) rolling wheels ( 3 ), which is a sensor signal ( 8a . 8b ), and wherein the gravity discharge system is designed such that - the time difference of the sensor signal ( 8a . 8b ) between the above and subsequent undershooting of at least one predetermined threshold value ( 9 ) is detected, - that on the basis of the wheel speed from the time difference a chord length (se) corresponding to the wheel diameter (2R, 2Rs) is determined, which corresponds to the length of a chord in the imaginary wheel diameter circle (RDK), from which by means of a predetermined auxiliary value (hs (hs) i - 1)) the wheel diameter (2R, 2Rs) is calculated, and - that if a selected wheel ( 3 ) with known wheel diameter (2R, 2Rs) rolls over it, by correction of the predetermined auxiliary value (hs (i-1)) on the basis of the known wheel diameter (2R, 2Rs) determines a new auxiliary value (hs (i)) and as a predetermined auxiliary value (hs (i)) for the further calculations the wheel diameter (2R, 2Rs) is used.

Gravity drainage system according to claim 27, characterized in that the time difference of a subsequently proceeding rail vehicle to the immediately preceding rail vehicle at the starting point on the basis of the determined wheel flange diameter (2Rs) of the trailing and / or the leading rail vehicle is determined.