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DE19831176A1 - Verfahren und Vorrichtungen zur Feststellung von Schäden an Rädern schienengebundener Fahrzeuge aufgrund der durch einen Radschaden erzeugten Geräusche - Google Patents

Verfahren und Vorrichtungen zur Feststellung von Schäden an Rädern schienengebundener Fahrzeuge aufgrund der durch einen Radschaden erzeugten Geräusche

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DE19831176A1
DE19831176A1 DE1998131176 DE19831176A DE19831176A1 DE 19831176 A1 DE19831176 A1 DE 19831176A1 DE 1998131176 DE1998131176 DE 1998131176 DE 19831176 A DE19831176 A DE 19831176A DE 19831176 A1 DE19831176 A1 DE 19831176A1
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    • B61KAUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K9/00Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Feststellung von Schäden an Rädern schienengebundener Fahrzeuge aufgrund der durch einen Radschaden erzeugten Geräusche. Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einfachen marktüblichen Mitteln eine hochwirksame Anlage zur Überwachung des Fahrverhaltens von schienengebundenen Fahrzeugen zu schaffen, die durch Überprüfung von Gefahren meldenden Signalen eine hohe Sicherheit gegen Fehlalarm und Fehlzugbremsungen schafft. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, Schäden an Laufrädern von Schienenfahrzeugen, wie Risse, lokale Ausbrüche in der Lauffläche, Schäden am seitlichen Führungskranz der Laufräder, Verschiebung der Radreifen etc. ein Fahrgeräusch bewirken, das sich signifikant von dem Fahrgeräusch bei intakten Rädern unterscheidet. Das auftretende "hämmernde" Geräusch tritt mit einer Sequenz entsprechend dem Radumfang und der Fahrgeschwindigkeit auf, so daß es aus dem Gesamtspektrum der Fahrgeräusche herausgefiltert und als Alarmsignal an den Lokführer gemeldet resp. eine Bremsung des Zuges automatisch eingeleitet werden kann. Die Erfindung besteht darin, daß man die Fahrgeräusche in elektrische Signale wandelt, daß man eine Frequenz- und/oder Amplitudenselektion in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit und/oder von der Frequenz der Umdrehung eines Rades und/oder dem bei jeweils einer Radumdrehung zurückgelegten Weg vornimmt, daß man daraus feststellt, ob eine Sequenz des Auftretens von Impulsen vorliegt, die ...

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Feststellung von Schäden an Rädern schienengebundener Fahrzeuge aufgrund der durch einen Radschaden erzeugten Geräusche.
Während zu Zeiten der Dampflokomotive an jeder größeren Station jedes Rad von einem Bahnbediensteten mit einem Hammer angeschlagen wurde und aufgrund des Klanges des angeschlagenen Rades kontrolliert wurde, ob das Rad weiterhin fahrtauglich war, wurde diese Praxis nach Einführung der Verschweißung von Schienenstößen aufge­ geben, da man Kontrollen in längeren Zeitabschnitt bei Wartungsarbeiten in Ausbesserungswerken für ausreichend hielt, um die Betriebssicherheit von Fahrwerken sicher­ zustellen. In der Tat ist über Jahre hinaus diese Pra­ xis mit Erfolg ausgeübt worden. Mit sehr hohen Fahrge­ schwindigkeiten hat sich diese Praxis jedoch als unzu­ reichend erwiesen. Denn Defekte an Rädern und Fahrge­ stellen treten bei sehr hohen Fahrgeschwindigkeiten öfter auf.
Bisher bekannte oder vorgeschlagene Überwachungssyste­ me entsprechen den Anforderungen an einen modernen Fahrbetrieb nicht. Sie wurden wegen hoher Störanfällig­ keit, hoher Fehlschaltungen und hoher Kosten verworfen. Bei hohen Fahrgeschwindigkeiten wird der Betrieb zuneh­ mend rauher, die Beschleunigungen beim überfahren von Weichen extrem hoch, was zur Folge hat, daß eingesetzte Sensoren nicht mehr sicher funktionieren.
Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einfa­ chen marktüblichen Mitteln eine hochwirksame Anlage zur Überwachung des Fahrverhaltens von schienengebundenen Fahrzeugen zu schaffen, die durch Überprüfung von Ge­ fahren meldenden Signalen eine hohe Sicherheit gegen Fehlalarm und Fehlzugbremsungen schafft.
Die Erfindung geht von folgender Erkenntnis aus:
Schäden an Laufrädern von Schienenfahrzeugen, wie:
  • - Risse, lokale Ausbrüche in der Lauffläche,
  • - Schäden am seitlichen Führungskranz der Laufräder,
  • - Verschiebung der Radreifen etc.
bewirken ein Fahrgeräusch, das sich signifikant von dem Fahrgeräusch bei intakten Rädern unterscheidet.
Bei einer Beschädigung der Radlauffläche, des seitli­ chen Führungskranzes; oder Verschiebung der Radreifen, tritt beim Auftreffen der schadhaften Stellen auf den Schienenstrang ein "Geräusch" auf, das sich deutlich von den anderen Fahrgeräuschen abhebt. Dieses "hämmern­ de" Geräusch tritt mit einer Sequenz entsprechend dem Radumfang und der Fahrgeschwindigkeit auf, so daß es aus dem Gesamtspektrum der Fahrgeräusche herausgefil­ tert und als Alarmsignal an den Lokführer gemeldet resp. eine Bremsung des Zuges automatisch eingeleitet werden kann.
Die Erfindung besteht darin, daß man die Fahrgeräusche in elektrische Signale wandelt, daß man eine Frequenz- und/­ oder Amplitudenselektion in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit und/oder von der Frequenz der Um­ drehung eines Rades und/oder dem bei jeweils einer Rad­ umdrehung zurückgelegten Weg vornimmt, daß man daraus feststellt, ob eine Sequenz des Auftretens von Impul­ sen vorliegt, die bei jeweils gleicher Winkelstellung des Rades auftreten und/oder die bei gleicher Fahrge­ schwindigkeit gleich bleibt, und daß man bei sich mehr­ mals wiederholender Feststellung des Auftretens eines Impulses ein Alarmsystem oder eine Notbremsung auslöst.
Dieses Verfahren führt zu einer sicheren Erkennung von Radschäden, die sich durch Geräuschbildung zu erkennen geben, und das sind nahezu alle Schäden, insbesondere aber solche, die eine Unfallursache werden können.
Zur Durchführung dieses Verfahrens dient erfindungsge­ mäß eine Vorrichtung, die sich dadurch auszeichnet, daß der Ausgang eines akustischen Sensors, das einem Rad oder einem mit Rädern versehenen Drehgestell zugeordnet ist, an eine Schaltung angeschlossen ist, die eine Fre­ quenz- und/oder Amplitudenselektion in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit und/oder von der Frequenz der Umdrehung eines Rades und/oder dem bei jeweils einer Radumdrehung zurückgelegten Weg vornimmt, daß der Aus­ gang dieser Schaltung an den Eingang einer weiteren Schaltung zur Feststellung der Sequenz des Auftretens von Impulsen, die bei jeweils gleicher Winkelstellung des Rades auftreten und bei gleicher Fahrgeschwindig­ keit gleich bleiben, angeschlossen ist, wobei an den Ausgang dieser Schaltung eine weitere Schaltung ange­ schlossen ist, welche bei sich mehrmals wiederholender Feststellung des Auftretens eines Impulses, der die Se­ quenz des Auftretens von Impulsen anzeigt, ein Alarm­ system oder eine Notbremsung aus löst.
Diese Anlage läßt sich mit marktüblichen Gerätschaften aufbauen, und zwar ohne hohen Aufwand. Sie erkennt Rad­ defekte außerordentlich schnell und kann entsprechend Alarm auslösen.
Dazu dienen handelsübliche akustische Sensoren und/oder Beschleunigungsgeber, wobei mindestens einem jeder Ach­ se oder jedem Drehgestell zugeordnetem Sensor ein elek­ tronischen Netzwerk mit selektiver Durchlaßcharakteri­ stik sowie ein mit einer Vergleichsschaltung und Alarm­ anlage und/oder Notbremsanlage ausgestattetes Auswert­ gerät nachgeschaltet ist.
Bei dieser Anlage ist es zweckmäßig, wenn das Netzwerk mit selektiver Durchlaßcharakteristik ein Frequenzfil­ ter und/oder eine Additionsschaltung ist, in der dem Ausgangssignal eines akustischen Sensors das Ausgangs­ signal eines einer anderen Achse oder einem anderen Drehgestell zugeordneten ,akustischen Sensors überlagert ist. Beide Alternativen selektieren sicher auftretende Radgeräusche von anderen Geräuschen und detektieren da­ durch Rad- und oder Radlagerdefekte.
Die Erkennung von Geräusche aus lösenden Radschäden kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf verschiedene Weise erfolgen, je nachdem, ob Geräusche erkannt werden sollen, die, wie es bei noch kleineren Schäden vor­ kommt, vom allgemeinen Geräuschpegel verdeckt werden, oder ob Geräusche ermittelt werden sollen, die den all­ gemeinen Geräuschpegel überschreiten.
Im erstgenannten Fall, wenn Geräusche erkannt werden sollen, die, wie es bei noch kleineren Schäden vor­ kommt, vom allgemeinen Geräuschpegel verdeckt werden, geht man so vor, daß man feststellt, ob ein akustischer Impuls immer wieder und an derselben Stelle des Radum­ fanges auftritt.
Eine Möglichkeit, dieses festzustellen, besteht darin, daß die Frequenzselektion mit einer elektronischen Ver­ gleichsschaltung und einem Speicher für die Speicherung mehrerer Messungen durchgeführt wird, in der die Ge­ räuschspektren mehrerer Radumdrehungen miteinander ver­ glichen werden und festgestellt wird, ob es Stellen gibt, an denen bei jeder Radumdrehung ein Impuls und/­ oder gar der gleiche Impuls auftritt.
Bei diesem Verfahren kann man so vorgehen, daß man durch vom Rad in einer bestimmten Radstellung während der kontinuierlichen Radumdrehung ausgelöste Impulse, wie man sie z. B. durch einen Vorsprung an einer be­ stimmten Stelle des Rades auslösen kann, jeweils eine Folge von zeitlichen Intervallen beginnen läßt, daß man die Amplituden der vom akustischen Sensor abgegebenen elektrischen Signale in Amplitudenintervalle einordnet und daß man durch Vergleich nacheinander bei mehreren Radumdrehungen aufgenommener Signalfolgen ermittelt, ob in ständiger Wiederholung in einzelnen bestimmten Zeit- und Amplitudenintervallen vom akustischen Sensor er­ zeugte Signale immer wieder auftreten.
Zur Durchführung dieses Verfahrens dient eine Schal­ tung, in der durch vom Rad in einer bestimmten Rad­ stellung während der kontinuierlichen Radumdrehung aus­ gelöste Impulse jeweils eine Folge von zeitlichen In­ tervallen beginnen lassen, in der die Amplituden der vom akustischen Sensor abgegebenen elektrischen Signale in Amplitudenintervalle eingeordnet werden und in der durch Vergleich nacheinander bei mehreren Radumdrehun­ gen aufgenommene Signalfolgen ermittelt wird, ob in ständiger Wiederholung in einzelnen bestimmten Zeit- und Amplitudenintervallen vom akustischen Sensor er­ zeugte Signale immer wieder auftreten.
Auf diese Weise kann man Geräuschimpulse identifizie­ ren, welche zwar in ständiger Wiederholung auftreten, aber noch im allgemeinen Lärmpegel versteckt sind, d. h. aus dem allgemeinen Lärmpegel nicht herauszuhören sind.
Ist ein Defekt am Rad so groß, daß durch ihn Geräusche erzeugt werden, welche aus dem allgemeinen Lärmpegel herauszuhören sind, so ermittelt man diese z. B. da­ durch, daß man die Fahrgeräusche in elektrische Signale wandelt und/oder an den Radlagern, den Drehgestellen oder den Radachsen gemessene Beschleunigungen in elek­ trische Signale wandelt, daß man ein mittleres Niveau der Amplitude dieser elektrischen Signale ermittelt oder vorgibt, daß man dieses Amplitudenniveau über­ schreitende Signale als Spitzensignale ermittelt, daß man die Wiederholungsfrequenz des Auftretens dieser Spitzensignale ermittelt und dann feststellt, ob diese Frequenz gleich der Radumdrehungsfrequenz ist und/oder daß man ermittelt, ob die auftretenden Spitzensignale bei immer wieder bei dem gleichen Winkel der Raddrehung auftreten und daß man bei sich mehrmals wiederholender Feststellung der Frequenz- und/oder Winkelübereinstim­ mung ein Alarmsystem oder eine Notbremsung auslöst.
Dieses Verfahren läßt sich sehr einfach dadurch ausfüh­ ren, daß die elektrischen Ausgangssignale von an den Radlagern, den Drehgestellen oder den Radachsen ange­ ordneten akustischen Sensoren oder Beschleunigungsge­ bern in den Eingang einer Schaltung geleitet sind, die ein mittleres Niveau der Amplitude dieser elektrischen Signale ermittelt, daß eine Schaltung vorgesehen ist, an deren Ausgang dieses Amplitudenniveau überschreiten­ de Signale als Spitzensignale erscheinen, daß eine wei­ tere Schaltung vorgesehen ist, die die Wiederholungs­ frequenz des Auftretens dieser Spitzensignale ermittelt und die dann feststellt, ob diese Frequenz gleich der Radumdrehungsfrequenz ist und/oder die ermittelt, ob die auftretenden Spitzensignale bei immer wieder dem gleichen Winkel der Raddrehung auftreten, und daß die­ ser Schaltung eine Schaltung nachgeschaltet ist, die bei sich mehrmals wiederholender Feststellung der Fre­ quenz- und/oder Winkelübereinstimmung ein Alarmsystem oder eine Notbremsung auslöst.
Dabei kann es vorteilhaft sein, daß man zur Feststel­ lung der Radfrequenz z. B. das Vorbeilaufen eines am Rad befindlichen Vorsprunges an einem am Chassis des Wagens oder am Drehgestell angebrachten induktiven Geber nutzt, um bei jeder Radumdrehung einmal einen elektri­ schen Impuls zu erzeugen, und dann untersucht, ob im Intervall zwischen zwei solchen Impulsen ein oder meh­ rere akustisch ausgelöste Impulse in immer wieder der gleichen Anzahl auftreten.
Dabei führt man zur Ermittlung des Normalpegels eine beliebige zeitliche Integration der elektrischen Sig­ nale durch.
Die Sicherheit der Raddefekterkennung läßt sich dadurch erhöhen, daß man wiederholt ermittelt, ob die Spitzen­ signale in immer wieder gleicher Impulsfolge pro Radum­ drehung auftreten.
Solche Messungen sind auf gerader Strecke ebenso wie in der Kurve ausführbar. Solche Messungen werden aber durch das Überfahren von Weichen erheblich gestört. Da­ her ist es von Wichtigkeit, daß man durch Messung er­ mittelt, ob die befahrene Schienenoberfläche zusammen­ hängend ist und bei fehlendem Zusammenhang die Fest­ stellung des Auftretens von geräuscherzeugenden Defek­ ten kurzzeitig für ein bestimmtes Zeitintervall aus­ setzt. Dazu dient eine Meßvorrichtung, die ermittelt, ob die befahrene Schienenoberfläche zusammenhängend ist, z. B. ein induktiver Geber, der bei ununterbroche­ ner Schiene am Ausgang ein kontinuierliches Signal lie­ fert, und eine nachgeschaltete Unterbrecherschaltung zur Unterbrechung der Messungen für ein bestimmtes Zeitintervall, die in Tätigkeit tritt, wenn das am Aus­ gang des induktiven Gebers gelieferte Signal sich oder seinen Wert ändert.
Eine weitere vielleicht noch einfacher ausführbare Mög­ lichkeit der Ausführung dieses Verfahrens besteht da­ rin, daß die Frequenzselektion mit einem elektronischen Frequenzfilter eines bestimmten Durchlaßbereiches durchgeführt wird. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Durchlaßbereich des Filters (Bandbreite) in Abhängig­ keit von der Fahrgeschwindigkeit und Radumfang verän­ derlich ist. Dazu ist der Durchlaßbereich des Frequenz­ filters des Netzwerkes mit selektiver Durchlaßcharak­ teristik entsprechend der Fahrgeschwindigkeit variier­ bar, was sich in einer computerisierten Anlage mit den Mitteln eines marktüblichen Computers und entsprechen­ der Software leicht realisieren läßt.
Um Fehlalarm oder gar Fehlnotbremsungen auszuschließen ist es zweckmäßig, wenn man die Messung in bestimmten Zeitintervallen ausführt und in bestimmten Zeitinter­ vallen wiederholt und erst bei mehrfach wiederholter Defektanzeige Alarm oder eine Notbremsung auslöst.
Eine Ortung des defekten Rades kann man dadurch vor­ nehmen, daß man jedem Rad oder jeder Radachse oder je­ dem Drehkranz einen akustischen Sensor und/oder einen Beschleunigungsgeber zuordnet, alle auf einen bestimm­ ten Normalpegel abgleicht und dann die Amplituden der von diesen erzeugten Spitzensignale miteinander ver­ gleicht und den Sensor mit dem höchsten Spitzenwert er­ mittelt.
Zur Erhöhung der Raddefekterkennung ist es wertvoll, daß man die Fahrgeräusche oder aus den Fahrgeräuschen ermittelte Charakteristika von zwei oder mehreren vor- oder hintereinander laufenden Rädern miteinander ver­ gleicht.
Eine weitere Möglichkeit der Durchführung des Verfah­ rens besteht darin, daß man bei Fahrten auf einer be­ stimmten Strecke das Geräuschprofil aufzeichnet und bei einer nachfolgenden Fahrt mit dem bei dieser aufge­ zeichneten Geräuschprofil vergleicht.
Apparativ ist es vorteilhaft, wenn die Schaltung zur Frequenzselektion aus einer elektronischen Vergleichs­ schaltung und einem Speicher für die Speicherung meh­ rerer Messungen besteht, in dem die Geräuschspektren mehrerer Radumdrehungen miteinander verglichen werden und festgestellt wird, ob es Stellen gibt, an denen bei jeder Radumdrehung ein Impuls oder gar der gleiche Im­ puls auftritt.

Claims (23)

1. Verfahren zur Feststellung von Schäden an Rädern schienengebundener Fahrzeuge aufgrund der durch einen Radschaden erzeugten Geräusche, dadurch gekennzeichnet,
daß man folgende Verfahrensschritte ausführt:
  • - daß man die Fahrgeräusche in elektrische Signale wandelt,
  • - daß man eine Frequenz- und/oder Amplitudenselek­ tion in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit und/oder von der Frequenz der Umdrehung eines Ra­ des und/oder dem bei jeweils einer Radumdrehung zurückgelegten Weg vornimmt,
  • - daß man daraus feststellt, ob die Sequenz des Auftretens von Impulsen, die bei jeweils gleicher Winkelstellung des Rades auftreten, bei gleicher Fahrgeschwindigkeit gleich bleibt,
  • - und daß man bei sich mehrmals wiederholender Feststellung des Auftretens eines Impulses ein Alarmsystem oder eine Notbremsung auslöst.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man feststellt, ob ein akustischer Impuls im­ mer wieder an derselben Stelle des Radumfanges auftritt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzselektion mit einem elektronischen Frequenzfilter eines bestimmten Durchlaßbereiches durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßbereich des Filters (Bandbreite) in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit und von dem Radumfang veränderlich ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzselektion mit einer elektronischen Vergleichsschaltung und einem Speicher für die Speicherung mehrerer Mes­ sungen durchgeführt wird, in der die Geräusch­ spektren mehrerer Radumdrehungen miteinander ver­ glichen werden und festgestellt wird, ob es Stel­ len gibt, an denen bei jeder Radumdrehung ein Im­ puls oder gar der gleiche Impuls auftritt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man durch vom Rad in einer bestimmten Radstel­ lung während der kontinuierlichen Radumdrehung ausgelösten Impulse jeweils eine Folge von zeitli­ chen Intervallen beginnen läßt,
daß man die Amplituden der vom Mikrofon abgegeben­ en elektrischen Signale in Amplitudenintervalle einordnet
und daß man durch Vergleich nacheinander bei meh­ reren Radumdrehungen aufgenommener Signalfolgen ermittelt, ob in ständiger Wiederholung in einzel­ nen bestimmten Zeit- und Amplitudenintervallen vom Mikrofon erzeugte Signale immer wieder auftreten.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man folgende Verfahrensschritte ausführt:
  • - daß man die Fahrgeräusche in elektrische Signale wandelt und/oder an den Radlagern, den Drehge­ stellen oder den Radachsen gemessene Beschleuni­ gungen in elektrische Signale wandelt,
  • - daß man ein mittleres Niveau der Amplitude dieser elektrischen Signale ermittelt oder vorgibt,
  • - daß man dieses Amplitudenniveau überschreitende Signale als Spitzensignale ermittelt,
  • - daß man die Wiederholungsfrequenz des Auftretens dieser Spitzensignale ermittelt und dann fest­ stellt, ob diese Frequenz gleich der Radumdre­ hungsfrequenz ist
    und/oder daß man ermittelt, ob die auftretenden Spitzensignale bei immer wieder bei dem gleichen Winkel der Raddrehung auftreten
  • - und daß man bei sich mehrmals wiederholender Feststellung der Frequenz- und/oder Winkelüber­ einstimmung ein Alarmsystem oder eine Notbremsung aus löst.
8. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß man durch Messung ermittelt, ob die befahrene Schienenoberfläche zusammenhängend ist und bei fehlendem Zusammenhang die Feststellung nach An­ spruch 1 kurzzeitig für ein bestimmtes Zeitinter­ vall aussetzt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Messung in bestimmten Zeitintervallen ausführt und in bestimmten Zeitintervallen wieder­ holt.
10. Verfahren nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet,
daß daß man jedem Rad oder jeder Radachse oder je­ dem Drehkranz ein Mikrophon und/oder einen Be­ schleunigungsgeber zuordnet,
alle auf einen bestimmten Normalpegel abgleicht und dann die Amplituden der von diesen erzeugten Spitzensignale miteinander vergleicht und das Mi­ krophon mit dem höchsten Spitzenwert ermittelt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Ermittlung des Normalpegels eine be­ liebige zeitliche Integration der elektrischen Sig­ nale durchführt.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ermittelt, ob die Spitzensignale in immer wieder gleicher Impulsfolge pro Radumdrehung auf­ treten.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Raddrehzahl aus der Fahrgeschwindig­ keit ermittelt oder durch eine am Rad angebrachte Marke oder Markierung feststellt.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fahrgeräusche oder aus den Fahrgeräu­ schen ermittelte Charakteristika von zwei oder mehreren vor- oder hintereinander laufenden Rädern miteinander vergleicht.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Fahrten auf einer bestimmten Strecke das Geräuschprofil aufzeichnet und bei einer nach­ folgenden Fahrt mit dem bei dieser aufgezeichneten Geräuschprofil vergleicht.
16. Vorrichtung zur Feststellung von Schäden an Rädern schienengebundener Fahrzeuge aufgrund der durch einen Radschaden erzeugten Geräusche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausgang eines Mikrofons, das einem Rad oder einem mit Rädern versehenen Drehgestell zuge­ ordnet ist, an eine Schaltung angeschlossen ist, die eine Frequenz- und/oder Amplitudenselektion in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit und/oder von der Frequenz der Umdrehung eines Rades und/­ oder dem bei jeweils einer Radumdrehung zurückge­ legten Weg vornimmt,
daß der Ausgang dieser Schaltung an den Eingang einer weiteren Schaltung zur Feststellung der Se­ quenz des Auftretens von Impulsen, die bei jeweils gleicher Winkelstellung des Rades auftreten und bei gleicher Fahrgeschwindigkeit gleich bleiben, angeschlossen ist,
wobei an den Ausgang dieser Schaltung eine weitere Schaltung angeschlossen ist, welche bei sich mehr­ mals wiederholender Feststellung des Auftretens eines Impulses, der die Sequenz des Auftretens von Impulsen anzeigt, ein Alarmsystem oder eine Not­ bremsung aus löst.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine am zu überwachenden Rad angebrachte Marke und einen diese Marke abtastenden Geber sowie eine an diesen Geber und an das Mikrofon angeschlossene Schaltung, die feststellt, ob ein akustischer Im­ puls immer wieder an derselben Stelle des Radum­ fanges auftritt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Feststellung der Sequenz des Auftretens von Impulsen ein elektronisches Fre­ quenzfilter eines bestimmten Durchlaßbereiches ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßbereich des Filters (Bandbreite) in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit und Radumfang veränderlich ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Frequenzselektion aus einer elektronischen Vergleichsschaltung und einem Spei­ cher für die Speicherung mehrerer Messungen be­ steht, in dem die Geräuschspektren mehrerer Radum­ drehungen miteinander verglichen werden und fest­ gestellt wird, ob es Stellen gibt, an denen bei jeder Radumdrehung ein Impuls oder gar der gleiche Impuls auftritt.
21. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch
eine Schaltung, in der durch vom Rad in einer be­ stimmten Radstellung während der kontinuierlichen Radumdrehung ausgelöste Impulse jeweils eine Folge von zeitlichen Intervallen beginnen lassen,
in der die Amplituden der vom Mikrofon abgegeben­ en elektrischen Signale in Amplitudenintervalle eingeordnet werden
und in der durch Vergleich nacheinander bei mehre­ ren Radumdrehungen aufgenommene Signalfolgen er­ mittelt wird, ob in ständiger Wiederholung in ein­ zelnen bestimmten Zeit- und Amplitudenintervallen vom Mikrofon erzeugte Signale immer wieder auftre­ ten.
22. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrischen, Ausgangssignale von an den Radlagern, den Drehgestellen oder den Radachsen angeordneten Mikrofonen oder Beschleunigungsgebern in den Eingang einer Schaltung geleitet sind, die ein mittleres Niveau der Amplitude dieser elektri­ schen Signale ermittelt,
daß eine Schaltung vorgesehen ist, an deren Aus­ gang dieses Amplitudenniveau überschreitende Sig­ nale als Spitzensignale erscheinen,
daß eine weitere Schaltung vorgesehen ist, die die Wiederholungsfrequenz des Auftretens dieser Spit­ zensignale ermittelt und die dann feststellt, ob diese Frequenz gleich der Radumdrehungsfrequenz ist
und/oder die ermittelt, ob die auftretenden Spit­ zensignale bei immer wieder dem gleichen Winkel der Raddrehung auftreten,
und daß dieser Schaltung eine Schaltung nachge­ schaltet ist, die bei sich mehrmals wiederholender Feststellung der Frequenz- und/oder Winkelüber­ einstimmung ein Alarmsystem oder eine Notbremsung auslöst.
23. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Meßvorrichtung, die ermittelt, ob die befah­ rene Schienenoberfläche zusammenhängend ist, und eine nachgeschaltete Unterbrecherschaltung zur Un­ terbrechung der Messungen für ein bestimmtes Zeit­ intervall.
DE1998131176 1998-07-11 1998-07-11 Verfahren und Vorrichtungen zur Feststellung von Schäden an Rädern schienengebundener Fahrzeuge aufgrund der durch einen Radschaden erzeugten Geräusche Withdrawn DE19831176A1 (de)

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