DE10010221B4

DE10010221B4 - Verfahren und Schienenfahrzeug zum Testen der Bremsen eines Schienenfahrzeuges

Info

Publication number: DE10010221B4
Application number: DE2000110221
Authority: DE
Inventors: Mahmud Dipl.-Ing. Keschwari-Rasti
Original assignee: KES KESCHWARI ELECTRONIC SYSTE; Kes Keschwari Electronic Systems & Co KG GmbH
Current assignee: KES KESCHWARI ELECTRONIC SYSTEMS GMBH & CO. KG, 30
Priority date: 2000-03-05
Filing date: 2000-03-05
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2020-03-06
Also published as: DE10010221A1

Abstract

Verfahren zum Testen der Bremsen eines Schienenfahrzeuges (1), insbesondere von Reisezugwagen, mit einer Steuerelektronik (8) für die Berechnung von Beschleunigungs- und Verzögerungswerten, an die pro Radachse (6) ein Impulsgeber angeschlossen ist, und jeweils einem gesteuerten Elektromagnetventil (10; 11; 12; 13), das über eine Magnetventilleitung (16) an die Steuerelektronik (8) angeschlossen ist und das mit einem Druckluftbremszylinder (2; 3; 4; 5) der Bremse einer Radachse (6) oder eines Rades (6) zusammenwirkt, wobei der Bremsdruck des Druckluftbremszylinders (2; 3; 4; 5) jeweils an die Haftreibungswerte zwischen Rad und Schiene anpassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das einem Druckluftbremszylinder (2; 3; 4; 5) zugeordnete Elektromagnetventil (10; 11; 12; 13) aus einem Auslassventil (16) mit integrierter Druckmessung besteht und der auf der Magnetventilleitung (16) dem Strom- oder Spannungsverlauf überlagerte Druckwert des zugehörigen Druckluftbremszylinders (2; 3; 4; 5) als Information in der Steuerelektronik (8) für eine optische oder akustische Anzeige (17; 18) kontinuierlich verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen der Bremsen eines Schienenfahrzeuges, insbesondere von Reisezugwagen, und ein Schienenfahrzeug insbesondere Reisezugwagen mit einer Steuerelektronik für die Berechnung von Beschleunigungs- und Verzögerungswerten, an die pro Radachse ein Impulsgeber angeschlossen ist, und jeweils einem gesteuerten Elektromagnetventil, das über eine Magnetventilleitung an die Steuerelektronik angeschlossen ist und das mit einem Druckluftbremszylinder der Bremse einer Radachse oder eines Rades zusammenwirkt, wobei der Bremsdruck des Druckluftbremszylinders jeweils an die Haftreibungsbeiwerte zwischen Rad und Schiene anpassbar ist.

Die verwendete Steuerelektronik hat sich bewährt und ist z.B. in Schienenfahrzeugen als Einrichtung zum Regeln des Druckluftbremszylinder-Druckes an Rädern von Schienenfahrzeugen eingesetzt (gattungsbildende DE 196 34 330 A1 ) und zum Prüfen der richtigen Zuordnung zwischen einem Impulsgeber und dem zugehörigen Elektromagnetventil zu Rädern von Schienenfahrzeugen ( DE 196 32 768 C2 ).

Außerdem ist aus der DE 195 23 940 A1 ein System zur Ermittlung des Bremsbelagverschleißes bekannt und baut nicht auf einer Magnetventilleitung eines Druckluftbremszylinders auf. Es wird jedoch die Verwendung einer Signalleitung für zwei verschiedene Signale zu einem anderen Zweck beschrieben.

Die internationalen Vorschriften (UIC 541-3-Kodex) beschreiben, dass jeder UIC-Bremszylinder mit einer mechanischen Einrichtung versehen sein muss, damit im Stillstand der Bremsenzustand der jeweiligen Achse durch den Bremszylinder eindeutig gezeigt werden kann. Ferner muss der Bremsprüfer in der Lage sein, diesen Zustand über die vorhandene mechanische Einrichtung in Augenschein zu nehmen. Eine solche Einrichtung besteht aus einer Anzeige an der Wagenseite mit grünem Feld für den gelösten Bremszustand und mit einem roten Feld für den gebremsten Bremszustand. Für den Fall, dass der Bremsprüfer die Farben nicht erkennen kann, ist eine schwarze Markierung in dem roten Feld vorgesehen, so dass er daran das rote Feld erkennen kann. Nachteilig an einer solchen mechanischen Einrichtung ist, dass der Bremszustand nur dann überprüft werden kann, wenn das Schienenfahrzeug im Stillstand gebremst ist und das Personal für die Überprüfung die volle Länge des Zuges abschreiten muss, um eine Inaugenscheinnahme an jedem Schienenfahrzeug vorzunehmen. Während der Fahrt kann aufgrund einer solchen mechanischen Einrichtung keine Überprüfung stattfinden. Hierdurch entsteht die Gefahr einer unbeabsichtigten Bremsung einzelner Wagen. Dadurch kann die Gefahr stehender Achsen mit allen schädlichen Folgen heraufbeschworen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne besonderen schaltungstechnischen Aufwand, bzw. ohne Änderung der Verdrahtung einer bestehenden Elektronik in Schienenfahrzeugen, insbesondere in Reisezugwagen mit UIC-Bremse, die Bremse zu überwachen.

Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs bezeichneten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das einem Druckluftbremszylinder zugeordnete Elektromagnetventil aus einem Auslassventil mit integrierter Druckmessung besteht und der auf der Magnetventilleitung dem Strom- oder Spannungsverlauf überlagerte Druckwert des zugehörigen Druckluftbremszylinders als Information in der Steuerelektronik für eine optische oder akustische Anzeige kontinuierlich verwendet wird. Die wesentlichen Vorteile liegen darin, dass kein schaltungstechnischer Mehraufwand entsteht, dass keine Änderung der bestehenden Verdrahtung erforderlich ist und dass auch während des Fahrens Zustandsmeldungen jederzeit erzielt werden können. Dadurch werden Informationen des Druckes im Druckluftbremszylinder erhalten, ob der Druck aufgebaut ist oder alternativ, wenn der Gleitschutz noch nicht greift (weil der Haftreibungsbeiwert zwischen Rad und Schiene groß genug ist), ob der maximale Druck im Druckluftbremszylinder vorhanden ist. Das Prinzip der Erfindung kann sowohl in digitaler als auch in analoger Technik verwirklicht werden.

Die in Anbetracht der gegebenen elektronischen Gleitschutz-Schaltungen besonders vorteilhafte Ausführungsform in Digital-Technik besteht darin, dass der Druckwert des zugehörigen Druckluftbremszylinders frequenzproportional dem Strom- oder Spannungsverlauf überlagert wird.

Die gestellte Aufgabe kann ferner aufgrund der eingangs bezeichneten Gattung an einem Schienenfahrzeug, insbesondere Reisezugwagen, dahingehend gelöst werden, dass das einem Druckluftbremszylinder zugeordnete Elektromagnetventil aus einem Auslassventil mit integrierter Druckmessung besteht und der auf einer von jeweils drei Magnetventilleitungen dem Strom- oder Spannungsverlauf überlagerte Druckwert des zugehörigen Druckluftbremszylinders nach Auswertung in der Steuerelektronik für eine optische oder akustische Anzeige in dem Führerstand einer Lokomotive und/oder in dem Reisezugwagen kontinuierlich verwendet wird. Dadurch entsteht kein wesentlicher schaltungstechnischer Mehraufwand. Es ist keine Änderung der bestehenden Verdrahtung erforderlich und während des Fahrens können Zustandsmeldungen der Bremsen für alle Wagen vom Führerstand der Lokomotive aus oder in jedem Wagen besonders jederzeit überwacht werden. Das Prinzip der Erfindung kann sowohl in digitaler als auch in analoger Technik ausgeführt sein.

Die digitale Ausführungsform aufgrund der gegebenen elektronischen Gleitschutz-Schaltungen bzw. der Steuerungselektronik ist dahingehend ausgestaltet, dass der Druckwert des zugehörigen Druckluftbremszylinders frequenzproportional dem Strom- oder Spannungsverlauf überlagert wird.

Im Rahmen der Überwachung aller Instrumente ist es weiter vorteilhaft, dass die optische Anzeige aus zumindest einer Signallampe mit ausgewählter Farbe oder aus einem Monitor besteht. Auf dem Armaturenbrett kann jedoch auch auf einem Monitor die Gesamtheit der Wagen abgebildet oder durch Sinnbilder dargestellt sein, so dass eine etwa schadhafte Bremse sofort durch ihre Lage auf dem Monitor erkannt und dem betreffenden Wagen zugeordnet werden kann.

Die optische Überwachung im Führerstand der Lokomotive und/oder in dem Reisezugwagen, kann auch dadurch unterstützt werden, dass die akustische Anzeige mittels eines Signalhorns erfolgt. Dadurch wird das Bremssystem für den Fall der vorwiegend optischen Überwachung durch den Lokomotivführer noch sicherer überwacht.

Nach anderen Merkmalen wird vorgeschlagen, dass die Auslassventile mit integrierter Druckmessung jeweils über eine gemeinsame Steuerventilleitung und über ein Steuerventil, das an einen Hilfsluftbehälter angeschlossen ist, mit der Hauptluftleitung in Verbindung bringbar sind.

In der einzigen Figur der Zeichnung ist eine Übersicht der Elektronikschaltung in Form eines Blockschaltbildes dargestellt.
Ein Schienenfahrzeug 1, als Reisezugwagen dargestellt, stützt sich auf ein Drehgestell I und ein Drehgestell II. Das Drehgestell I weist eine Achse 1 und eine Achse 2 auf. Das Drehgestell II wird durch eine Achse 3 und eine Achse 4 getragen.
Die Einrichtung zum Regeln des Drucks in Druckluftbremszylinder 2, 3, 4 und 5 an einzelnen Rädern bzw. Radachsen 6 oder Radpaaren 6 auf den Achsen geht von einer Hauptluftleitung 7 aus, die eine Steuerelektronik 8 (mit Gleitschutz) über einen Druckschalter P einschaltet. Die Steuerelektronik 8 wird über Signale einer nicht näher dargestellten Ansteuerleitung über das Anlegen einer Magnetschienenbremse informiert und berechnet allgemein die Beschleunigungs- und Verzögerungswerte und führt eine ständige Diagnose in jedem Betriebszustand aus. An die Steuerelektronik 8 ist außerdem pro Radachse 6 oder pro Rad jeweils ein Impulsgeber G1, G2, G3 und G4 angeschlossen. Über eine Magnetventilleitung 9 sind jeweils mit den Druckluftbremszylindern 2, 3, 4, 5 verbundene Elektromagnetventile 10, 11, 12 und 13 über ein Steuerventil 14 angeschlossen. Die Elektromagnetventile 10, 11, 12 und 13 regeln den Bremsdruck in den Druckluftbremszylindern 2, 3, 4 und 5, wobei die Elektromagnetventile 10, 11, 12 und 13 mit integrierter Druckmessung arbeiten. Der Bremsdruck wird jeweils an die Haftreibungsbeiwerte zwischen den Rädern 6 und der Schiene angepasst. Bei Schnellbremsung (SB) wird der Druckschalter P geöffnet, wodurch der maximale Druck in den Druckluftbremszylindern 2, 3, 4 oder 5 ansteht. Dadurch wird der maximale Druck überprüft und damit die Funktionen des Auslassventils (geöffnet oder geschlossen) und der Druck in den Druckluftbremszylindern 2, 3, 4 und 5 gewährleistet. Ein Rad/Radachse 6, eine Bremszange 15, der jeweilige Druckluftbremszylinder 2, 3, 4 und 5 und ein zugehöriges Elektromagnetventil 10, 11, 12 und 13 bilden eine Funktions-Einheit. Jede der vier dargestellten Funktionseinheiten ist mit ihren Impulsgebern G1, G2, G3 und G4 an die Steuerelektronik 8 angeschlossen. Auf einer von jeweils drei Magnetventilleitungen 16 pro Elektromagnetventil 10, 11, 12 oder 13 werden die über die Elektromagnetventile 10, 11, 12 und 13 erhaltenen integrierten Druckmesswerte des zugehörigen Druckluftbremszylinders 2, 3, 4 oder 5 dem Strom- oder Spannungsverlauf überlagert und nach Auswertung in der Steuerelektronik 8 mittels einer optischen Anzeige 17 oder einer akustischen Anzeige 18 in dem Führerstand einer Lokomotive und/oder des Reisezugwagens angezeigt. Wie gezeichnet werden die momentanen Druckwerte des zugehörigen Druckluftbremszylinders 2, 3, 4 oder 5 in der Magnetventilleitung 16 frequenzproportional (f ~ P) dem Strom- oder Spannungsverlauf überlagert.
Die optische Anzeige 17 kann aus zumindest einer Signallampe 17a (ausgewählter Farben) oder einem Monitor 17b bestehen. Die akustische Anzeige 18 besteht aus einem Signalhorn 18a oder einem elektronischen Signalgeber.
Die den Druckluftbremszylindern 2, 3, 4 oder 5 zugeordneten Elektromagnetventile 10, 11, 12 und 13 sind als Auslassventile 19 mit integrierter Druckmessung ausgeführt.
Die Auslassventile 19 mit integrierter Druckmessung sind jeweils über eine gemeinsame Steuerventilleitung 9 und über das Steuerventil 14 mit der Hauptluftleitung 7 verbunden. Das Steuerventil 9 kann somit einen angeschlossenen Hilfsluftbehälter 20 zuschalten oder abschalten.
Das Verfahren, in den Magnetventilleitungen 16 dem Strom- oder Spannungsverlauf überlagerte Druckwerte des Druckluftbremszylinders 2, 3, 4 und 5 als Information in der Steuerelektronik 8 mitzuverarbeiten, ohne den Verdrahtungsaufwand zu ändern, ermöglicht es, wie beschrieben, festzustellen, ob der Druck in den Druckluftbremszylindern 2, 3, 4 oder 5 aufgebaut ist oder alternativ (wenn der Gleitschutz noch nicht greift, weil der Haftreibungsbeiwert zwischen Rad und Schiene groß genug ist), ob der maximale Druck in den Druckluftbremszylindern 2, 3, 4 und 5 gegeben ist.

1: Schienenfahrzeug (Reisezugwagen)
2: Druckluftbremszylinder
3: Druckluftbremszylinder
4: Druckluftbremszylinder
5: Druckluftbremszylinder
6: Räder, Radachse, Räderpaar
7: Hauptluftleitung
8: Steuerelektronik (mit Gleitschutz)
9: Steuerventilleitung
10: Elektromagnetventil
11: Elektromagnetventil
12: Elektromagnetventil
13: Elektromagnetventil
14: Steuerventil
15: Bremszange
16: Magnetventilleitung
17: optische Anzeige
17a: Signallampe
18: akustische Anzeige
18a: Signalhorn
19: Auslassventil mit integrierter Druckmessung
20: Hilfsluftbehälter
P: Druckschalter
G1: Impulsgeber
G2: Impulsgeber
G3: Impulsgeber
G4: Impulsgeber

Claims

Verfahren zum Testen der Bremsen eines Schienenfahrzeuges (1), insbesondere von Reisezugwagen, mit einer Steuerelektronik (8) für die Berechnung von Beschleunigungs- und Verzögerungswerten, an die pro Radachse (6) ein Impulsgeber angeschlossen ist, und jeweils einem gesteuerten Elektromagnetventil (10; 11; 12; 13), das über eine Magnetventilleitung (16) an die Steuerelektronik (8) angeschlossen ist und das mit einem Druckluftbremszylinder (2; 3; 4; 5) der Bremse einer Radachse (6) oder eines Rades (6) zusammenwirkt, wobei der Bremsdruck des Druckluftbremszylinders (2; 3; 4; 5) jeweils an die Haftreibungswerte zwischen Rad und Schiene anpassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das einem Druckluftbremszylinder (2; 3; 4; 5) zugeordnete Elektromagnetventil (10; 11; 12; 13) aus einem Auslassventil (16) mit integrierter Druckmessung besteht und der auf der Magnetventilleitung (16) dem Strom- oder Spannungsverlauf überlagerte Druckwert des zugehörigen Druckluftbremszylinders (2; 3; 4; 5) als Information in der Steuerelektronik (8) für eine optische oder akustische Anzeige (17; 18) kontinuierlich verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckwert des zugehörigen Druckluftbremszylinders (2; 3; 4, 5) frequenzproportional dem Strom- oder Spannungsverlauf überlagert wird.
Schienenfahrzeug (1), insbesondere Reisezugwagen, mit einer Steuerelektronik (8) für die Berechnung von Beschleunigungs- und Verzögerungswerten, an die pro Radachse (6) ein Impulsgeber angeschlossen ist, und jeweils einem gesteuerten Elektromagnetventil (10; 11; 12; 13), das über eine Magnetventilleitung (16) an die Steuerelektronik (8) angeschlossen ist und das mit einem Druckluftbremszylinder (2; 3; 4; 5) der Bremse einer Radachse (6) oder eines Rades (6) zusammenwirkt, wobei der Bremsdruck des Druckluftbremszylinders (2; 3; 4; 5) jeweils an die Haftreibungsbeiwerte zwischen Rad und Schiene anpassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das einem Druckluftbremszylinder (2; 3; 4; 5) zugeordnete Elektromagnetventil (10; 11; 12; 13) aus einem Auslassventil (19) mit integriertere Druckmessung besteht und der auf einer von jeweils drei Magnetventilleitungen (16) dem Strom- oder Spannungsverlauf überlagerte Druckwert des zugehörigen Druckluftbremszylinders (2; 3; 4; 5) nach Auswertung in der Steuerelektronik (8) für eine optische oder akustische Anzeige (17; 18) in dem Führerstand einer Lokomotive und/oder in dem Reisezugwagen kontinuierlich verwendet wird,
Schienenfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckwert des zugehörigen Druckluftbremszylinders (2; 3, 4; 5) frequenzproportional dem Strom- oder Spannungsverlauf überlagert wird.
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Anzeige (17) aus zumindest einer Signallampe (17a) mit ausgewählter Farbe oder aus einem Monitor (17b) besteht.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die akustische Anzeige (18) mittels eines Signalhorns (18a) erfolgt.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassventile (19) mit integrierter Druckmessung jeweils über eine gemeinsame Steuerventilleitung (9) und über ein Steuerventil (14), das an einen Hilfsluftbehälter (20) angeschlossen ist, mit der Hauptluftleitung (7) in Verbindung bringbar sind