DE3036864A1

DE3036864A1 - Anordnung zur drehzahl-erfassung eines fahrzeugrades

Info

Publication number: DE3036864A1
Application number: DE19803036864
Authority: DE
Inventors: Max 8000 München Göpfert
Original assignee: Huebner Elektromaschinen GmbH
Current assignee: Baumer Huebner GmbH
Priority date: 1980-09-30
Filing date: 1980-09-30
Publication date: 1982-05-19

Description

Anordnung zur Drehzahl-Erfassung eines Fahrzeugrades
Die Erfindun-g betrifft eine Anordnung zur Drehzahl-Erfassung eines Fahrzeugrades, insbesondere zur Steuerung eines Antiblockierschutzes bei einem Schienenfahrzeug, mit einem im Bereich des Radlagers angebrachten Drehzahl-Fühler, mit einer zur Aufbereitung und Ferarbeitung der Ausgangssignale des Drehzahl-Fühlers dienenden logischen Schaltung und mit einer Auswerte-Einrichtung.
Es ist grundsätzlich bekannt, zur Erfassung der Drehzahl eines Fahrzeugrades unter Ausnutzung verschiedenster physikalischer Effekte wie Induktion, Hall-Effekt, Feldplatten, Wiegand-Effekt sowie unter Verwendung von optischen Einrichtungen mit Fotozellen, Spiegeln und dergleichen einen Drehzahl-Fühler an einem Radlager anzubringen, die Ausgangssignale des Drehzahl-Fühlers nach entsprechender Verstärkung oder anderweitiger Aufbereitung über eine Verbindungsleitung einer Auswerteeinrichtung zuzuführen, die im allgemeinen @@ @@@@@@@@@@@@ angebracht ist, und schließlich über eine entsprechende Steuereinrichtung von jeweiligen Anwendungsfall abhängige Maßnahmen einzuleiten. Bei den bisher bekannten Einrichtungen sind üblicherweise der Drehzahl-Fühler und ein elektronischer Verstärker oder auch eine ähnliche Aufbereitungseinrichtung unmittelbar mit dem Drehzahl-Fühler zusammengebaut. In den meisten Fällen und insbesondere bei Fahrzeugrädern, beispielsweise bei einem Rad eines Eisen-@@@@wagern oder einer Einbnbn-toIcomotive, treten am Ort dn ri @@@@@@@@ J )lZN <,rf n<'hr hohe Temperaturen und stsrke Erschü@terungen auf. Darartige Störeinflüsse bringen die Ge-@ahr mit nich, daß ein elektronischer Verstärker oder eine mit dem Drehzahl-Fühler verbundene andere Signalaufbereitungseinrichtung in ihrem ordnungsgemäßen Betrieb gestört, beschädigt oder sogar zerstört wird.
Der Erfindung liegt daher die A u f'g a b e zugrunde, Störfaktoren von einer zu-einem Drehzahl-Fübler gehören den Signalaufbereitungs- und/oder -Verarbeitungseinrich tung möglichst weitgehend fernzuhalten und insbesondere bei außerordentlich hohen'Temperaturen und/oder starken mechanischen Erschütterungen auch über längere Betriebszeiten eine zuverlässige und störungsfreie Arbeitsweise der gesamten Anordnung zur Erfassung der Drehzahl zu ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die logische Schaltung rämlich getrennt von dem Drehzahl-Fühler angeordnet ist, daß die logische Schaltung an einer zur Signalübertragung zwischen dem Drehzahl-Fühler und der an einem Fahrzeugrahmen fest angebrachten Auswerte-Einrichtung vorhandenen Verbindungsleitung angebracht ist und daß der Abstand zwischen der logischen Schaltung und dem Drehzahl-Fühler in der Größenordnung von zehn Zentimeter liegt.
Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung bedient sich somit der Erkenntnis, daß in praktisch allen Fällen der Drehzahl-Fühler selbst wesentlich robuster gestaltet werden kann als dienige Signalaufbereitungs- und/oder -Verarbeitungseinrichtung, die unmittelbar benachbart zu dem Drehzahl-Fühler angeordnet werden sollte, um auch nach einer Signalübertragung über eine erhebliche Entfernung noch eine ausreichende Empfindlichkeit zu erreichen.
Die Erfindung überwindet damit das allgemeine Vorurteil, daß die Signalaufbereitungs- und/oder -Verarbeitungseinrichtung mit dem Drehzahl-Fühler zu einer Einheit oder zumindest zu einer Baugruppe zusammengefügt sein müßte, um diejenigen Probleme von vorneherein zu vermeiden, die dann auftreten, wenn zwischen dem Drehzahl-Fühler einerseits und der Signalaufbereitungs- und/oder -Verarbeitungseinrichtung ein Abstand zu überwinden ist. Bekanntlich besteht ein erhebliches Problem darin, die meist verhältnismäßig schwachen Ausgangssignale des Drehzahl-Fühlers trotz erheblicher-Störsignale über eine nennenswerte Entfernung zu übertragen, ohne daß zuvor eine Verstärkung oder eine andere geeignete Aufbereitung stattgefunden hat.
Gemäß der Erfindung wurde jedoch erkannt, daß es ohne praktischen Nachteil möglich ist, eine räumliche Trennung zwischen dem Drehzahl-Fühler einerseits und der ßignalaufbereitungs- und/oder -Verarbeitungseinrichtung andererseits herbeizuführen, die zwar ausreicht, um die schädlichen Einflüsse hoher Temperaturen und/oder starker Erschütterungen von der Signalaufbereitungs- und/oder -Verarbeitungseinrichtung fernzuhalten, während hingegen auch schwächste Ausgangssignale des Drehzahl-Fühlers- noch ohne Nachteil über die entsprechend kurze Entfernung übertragen werden können.
Nach dem Grundgedanken der Erfindung wird außer der räumlichen Trennung durch die erfindungsgemäße Anordnung zugleich eine elastische Lagerung der empfindlichen Einrichtung zur Signalaufbereitung und -Verarbeitung gewährleistet, so daß die insbesondere bei Schienenfahrzeugen besonders gravierenden Stoßbelastungen vermieden werden, während zugleich auch die Belastung durch hohe Temperaturen ausgeschaltet wird. Die Vermeidung der Belastung durch hohe Temperaturen ergibt sich nicht nur durch die räumliche Trennung, sondern auch dadurch, daß gemäß der Erfindung die Einrichtung zur Signal au fbereitung und/oder -Verarbeitung an einer Stelle angeordnet ist, die einer besseren Kühlung leicht zugänglich ist.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung in einer Seitenansicht.
Gemäß der Darstellung in der Zeichnung ist über eine Verbindungsleitung 1 ein Drehzahl-Fühler 5 mit einem Verteilerkasten 9 verbunden, an den eine Auswerte-Einrichtung 14 angeschlossen ist. Die Auswerte-Einrichtung 14 kann grundsätzlich an einer beliebigen Stelle des Fahrzeugrahmens 10 oder auch weiter entfernt angeordnet sein.
Der Drehzahl-Fühler 5 ist an einem Radlaler 7 angebracht, welches zu einem Rad 11 gehört, welches auf einer Schiene 15 läuft. Ueber ein Zahnrad 6 erfaßt der Drehzahl-Fühler 5 die Drehzahl des Rades 5 und gibt seine Ausgangssignale über einen Leitungsabschnitt 4 an eine logische Schaltung 12, die in einer Metallhülse 3 angeordnet ist. Die logische Schaltung 12 enthält allgemein eine Signalaufbereitungs- und/oder -Verarbeitungsschaltung und besteht im einfachsten Fall aus einem Verstärker. Die Metallhülse 13 ist über einen weiteren Leitungsabschnitt 2 und einen Stecker 13 mit dem Verteilerkasten 9 verbunden. Die Leitungsabschnitte 2 und 4 können beispielsweise von einem Gummischlauch umgeben sein, der mit Schlauchschellen wasserdicht und schmutzdicht mit Hilfe von Spannbändern 8 zusammengespannt ist.
Die Länge des Leitungsabschnittes 4 zwischen dem Drehzahl-Fühler 5 und der logischen Schaltung 12 beträgt gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach der Zeichnung etwa zehn bis fünfzehn Zentimeter. Die Verbindungsleitung 1 kann beispielsweise ein elektrisches Kabel oder auch ein Lichtleiterkabel sein Die logische Schaltung 12 könnte anstatt in einer Metallhülse 4 auch in einem (nicht dargestellten) Steckergehäuse untergebracht sein, welches einen Teil einer Steckverbindung darstellt. Eine solche Steckverbindung könnte anstelle der Metallhülse 3 zugleich zur Aufnahme der logischen Schaltung 12 und auch zur Herstellung einer lösbaren Verbindung zwischen dem Drehzahl-Fühler 5 einerseits und dem Verteilerkasten 9 andererseits dienen.
Der kurze Leitungsabschnitt 4 läßt sich leicht gegen Störeinflüsse so zuverlässig abschirmen, daß auch bei verhältnismäßig schwachen Ausgangssignalen des Drehzahl-Fühlers 5 mit Hilfe der logischen Schaltung 12 eine einwandfreie Auswertung der Meßsignale gewährleistet wird.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Begriff "logische Schaltung" hier in der Bedeutung einer beliebigen Signalaufbereitungs- und/oder -Verarbeitungsschaltung verwendet wird, so daß im einfachsten Fall nur ein Verstärker angesprochen ist und unter Umständen jedoch auch eine vollständige digitale Datenverarbeitungseinrichtung wie ein Mikroprozessor verwendet werden könnte.
Grundsätzlich ist die Erfindung nicht auf die Verwendung bei einem Fahrzeugrad beschränkt, sondern ist allgemein anwendbar zur Drehzahlmessung und/oder Drehzahlrichtungs- Erfassung und/oder Still standsübcrwachune von sich bewegenden Maschinenteilen. Die Steuerung oder Regelung eines Antiblockierschutzes bei einem Laufrad eines Fahrzeuges sowie des Schleuderns bei angetriebenen Achsen sind bevorzugte Anwendungsmöglichkeiten. Die Erfindung ist jedoch gemäß den obigen Erläuterungen an allen solchen Stellen mit Vorteil verwendbar, an denen Meßwert-Aufnehmer unter starken Störeinflüssen, wie Erschütterungen, Temperaturen usw. eingesetzt werden.
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Claims

Patent an sprüche 1. Anordnung zur Drehzahl-Erfassung eines Fahrzeugrades, insbesondere zur Steuerung eines Antiblockierschutzes bei einem Schienenfahrzeug, mit einem im Bereich des Rad lagerns angebrachten Drehzahl-Fühler, mit einer zur Aufbereitung und Verarbeitung der Ausgangssignale des Drehzahl-Fühlers dienenden logischen Schaltung und mit einer Auswerte-Einrichtung, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die logische Schaltung (12) räumlich getrennt von dem Drehzahl-Fühler (5) angeordnet ist, daß die logische Schaltung (12) an einer zur Signalübertragung zwischen dem Drehzahl-Fühler (5) und der an einem Fahrzeugrahmen (10) fest angebrachten Auswerte-Einrichtung (14) vorhandenen Verbindungsleitung (1) angebracht ist und daß der Abstand zwischen der logischen Schaltung (12) und dem Drehzahl-Fühler (5) in der Größenordnung von zehn Zentimeter liegt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Abstand zwischen der logischen Schaltung (12) und dem Drehzahl-Fühler (5) bei einer Eisenbahn-Lokomotive etwa zehn bis fünfzehn Zentimeter beträgt.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Verbindungsleitung (1) als elektrisches Kabel ausgebildet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Verbindungsleitung als Lichtleiterkabel ausgebildet ist.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k. e n n z e i c h n e t, daß die logische Schaltung (12) in einer in die Verbindungsleitung (1) eingefügten Metallhülse (3) angeordnet ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die logische- Schaltung (12) in einem Steckergehäuse eines Steckverbinders angeordnet ist, der in der Verbindungsleitung (1) zwischen dem Drehzahl-Fühler (5,) und der Auswerte-Einrichtung (lJi) angeordnet ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die logische Schaltung (12) in dem mit der Auswerteeinrichtung (14) verbundenen Steckergehäuse angeordnet ist.