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DE2006835A1 - Bremseinrichtung fur Schienenfahr zeuge - Google Patents

Bremseinrichtung fur Schienenfahr zeuge

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Publication number
DE2006835A1
DE2006835A1 DE19702006835 DE2006835A DE2006835A1 DE 2006835 A1 DE2006835 A1 DE 2006835A1 DE 19702006835 DE19702006835 DE 19702006835 DE 2006835 A DE2006835 A DE 2006835A DE 2006835 A1 DE2006835 A1 DE 2006835A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
brake
braking
car
train
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19702006835
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English (en)
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DE2006835B2 (de
Inventor
Ronald Allan Columbus Ohio Sarbach (V St A) P
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westinghouse Air Brake Co
Original Assignee
Westinghouse Air Brake Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Air Brake Co filed Critical Westinghouse Air Brake Co
Publication of DE2006835A1 publication Critical patent/DE2006835A1/de
Publication of DE2006835B2 publication Critical patent/DE2006835B2/de
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1701Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
    • B60T8/1705Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for rail vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T8/32Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
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    • B60T8/74Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration responsive to a difference between a speed condition, e.g. deceleration, and a fixed reference sensing a rate of change of velocity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61HBRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H13/00Actuating rail vehicle brakes
    • B61H13/06Actuating or influencing the brakes by backward pressure of buffers or coupling gear, e.g. buffer brakes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Description

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Westingliouse Air Brake Company, Wilmerding, Pennsylvania, U.S.A,
Bremseinrichtung für Schienenfahrzeuge
Durch das Aufkommen von außerordentlich schnell fahrenden Fernzügen, welche in kürzesten, überwachten Zeitabschnitten und mit zunehmend größer werdenden Geschwindigkeiten betrieben werden, um große Menschenmengen transportieren zu können, werden an die Bremseinrichtungen zunehmend grosser werdende Anforderungen gestellt. Diese Bremseinrichtungen müssen entweder automatisch oder aber von Hand schaltbar sein, um das Fahrzeug bzw. den Zug Innerhalb kürzester Zeit, also bei geringsten Bremswegen, zvm Stehen zu bringen, und zwar innerhalb bestimmter engster Grenzen, mit einem hohen Grad an Wiederholbarkeit und mit geringster Belästigung oder Störung der Passagiere.
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Auf dem Sektor der Bremseinrichtungen sind in der vergangenen Zeit Entwicklungen aufgekommen, die in der Verwendung von offenen Schienenstromschleifen bzw. Geschwindigkeitsreglern sowie geschlossenen Schienenstromschleifen gipfeln. Die das letztere Konzept verwendenden Systeme messen entweder die Verzögerung durch Anzeige des auf die Bremsbackenhalterung wirkenden Drehmomentes oder aber stellen die Bremskraft dadurch fest, daß der wirksame Flüssigkeitsdruck in den Bremszylindern angezeigt wird, wobei diese auftretende Kraft in entsprechende elektrische Signale umgewandelt wird, die wiederum in der Bückkopplung der Schienenstromschleife verwendet wird. Wenn eine weitere Kompensation durch die Gewiehtslast und durch die dynamische Reibungsbremse erfolgen soll, versucht man,ein Bremskontrollsystem anzuwenden, welches eine lineare Verzögerung des Fahrzeuges und eine wiederholte Bremsung sicherstellt, und zwar trotz Unzulänglichkeiten der Wagengewichte und der Bremsschuhe sowie der Wirksamkeit der dynamischen Bremse und anderer Veränderlichen. Schwierigkeiten in der Erhaltung eines wirklichen Verzögerungssignales ohne Regelunterschiede und die Tatsache, daß die Bremskraft als solche kein genaues Mittel zur Feststellung der Verzögerung des Fahrzeuges ist, und zwar selbst dann nicht, wenn - wie vorstehend erwähnt - eine Rückkopplungs-Schienenstromschleife verwendet wird, schließen ein wirklich wirksames Bremssystem aus.
Während das vorstehend erwähnte geschlossene Stromschienensystem im wesentlichen derartige Veränderlichen, wie beispielsweise den Einfluß der Verzögerung ausgleicht, ist die reine Rückkopplung fundamental, welche unmittelbar von der Verzögerung des Fahrzeuges abgeleitet wird, und «war unabhängig von den die Verzögerung bewirkenden Einflüssen und Bedingungen. Als Gegenstück zu Brems systemen, welche die Breasverzögerungskräfte als Mittel zur Feststellung der Verzögerung des Fahrzeuges benutzen, verwendet man Beschleunigungsmesser als reine
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Feststellmittel, die die Fähigkeit besitzen, den Bremsvorgang als solchen zu kontrollieren.
Es ist aber 'festgestellt worden, daß bei aus mehreren Wagen bestehenden Einheiten, bei welchen ein jeder Wagen einen Beschleunigungsmesser als Kittel zur Feststellung der Verzögerung des Fahrzeuges besitzt, und auf diese Weise die Bremskontrolle überwacht wird, schwerwiegende Stabilitätsprobleme auftreten.
Wegen der sich verändernden dynamischen Faktoren,welche einen jeden einzelnen Wagen beeinflussen, ist es schwierig, einen bestimmten Wert der Verzögerung des Zuges zu erhalten, wobei ein jeder Wagen eine Bremswirkung erzeugt, welche mit den dynamischen Verhältnissen desselben übereinstimmt und vereinbar ist, und zwar unabhängig von den anderen Wagen« Wenn auch das Haß der Verögerung des Zuges den gewünschten Verzögerungsbetrag entsprechen kann - wie er dein Eüekkopplungs signal des Beschleunigungsmessers entspricht - so besteht* gleichwohl keinerlei Gewißheit, daß der erhaltene Betrag nicht eine ziemlich starke Bremsung auf einen oder mehrere Wägen ausübt, wobei die übrigen Wagen- kaum oder nur wenig abgebremst werden. Wenn beim Verzögern oder beim Halten das Bremsspiel abgebaut wird, so wird der Zug im wesentlichen zu einer festen, also starren Einheit, welche die gleiche Verzögerung über die gesamte Länge des Zuges hinweg besitzt. Wenn also ein besonderer Wagen oder besondere Wagen des Zuges in der lage sind, den Zug als solchen nach Maßgabe der gewünschten Verzögerung abzubremsen, so kann ein Mißverhältnis zwischen irgendeiner der Bremsvorrichtungen der Wagen und der Ansprechzeiten oder Kraftgrößen - welche unproportional dem Fahrzeuggewicht sind - dazu führen, daß eine. Bremswirkung auf diesen Wagen oder auf diese Wagen ausgeübt wird. Dieses Hißverhältnis zwischen den Bremseinrichtungen der verschiedenen Wagen führt nicht nur zu erhöhtem Verschleiß dieser besonderen Teile des Bremssystems der Wagen, und zwar
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überall dort, wo das MaB der gewünschten Yerzögerung das Maß der von einem jeden Vagen erreichbaren Verzögerung überschreitet; dieses Mißverhältnis hat auch zur folge, daß die wirksame Bremskraft fühlbar ansteigt, und zwar so lange, bis die Räder blockieren und gleiten.
Soweit dies eintritt, vergrößert sich die Wirksamkeit der Bremsvorrichtungen der übrigen Vagen, um zu versuchen, einen zusätzlichen Bremseffekt zu erreichen, der erforderlich ist, um die Forderung nach der gewünschten Yerzögerung zu erfüllen. Diese Bedingungen treten in verstärktem Maße überall dort auf, wo gegensätzliche Haftreibungsverhältnisse zwischen Schiene und Rad bestehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische Bremseinrichtung für einen aus mehreren Vagen bestehenden Zug aufzuzeigen, bei welcher ein Rückkopplungssignal einer geschlossenen Schienenstromschleife verwendet wird, durch welches die Bremskontrolle geregelt wird derart, daß das Maß der Verzögerung und die erforderliche Bremsung einander zugeordnet werden, ohne daß jedoch dabei die vorstehend erwähnten Mängel in Kauf genommen werden, so daß eine im Aufbau und in Betrieb außerordentlich zuverlässige und betriebssichere Bremseinrichtung verwirklicht wird.
Die erfindungsgemäße Bremseinrichtung ist namentlich bei aus mehreren Vagen bestehenden Fernschnellzttgen vorteilhaft anwendbar, bei welchen lediglich die Bremseinrichtung des ItUirerwagens durch die Rückkopplung überwacht wird derart, daß das Haß der Verzögerung allen Vagen vermittelt wird, wobei ein jeder ziehende Vagen ein selbst-aufgebrachtes Bremssignal empfängt, welches auf der Trägheit der angrenzenden Vagen durch Feststellen der Stöße oder Zugkräfte gegründet wird, die auf die Kupplung am ziehenden Vagen einwirken. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Bremswirkung - welche zu der gewünschten Verzögerung führt - proportional aufgeteilt wird, R
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und zwar entsprechend den Veränderungen In den Eahrbedingungen eines jeden Wagens.
Bei der erfindxmgsgemäßen Anordnung ist ein elektronisches Bremskontrollsystem vorgesehen, bei welchem Zug-Meßorgafne oder Zug-Tastorgane die Stöße und Zugkräfte ermitteln und überwachen, die auf die Kupplung zwischen benachbarten Wagen eines aus mehreren Wagen bestehenden Zuges einwirken derart, daß in dem Zugwagen ein Bremskontrollsignal erzeugt wird, wobei der Kopf-Endwagen eine Bezugsgröße hinsichtlich der Verzögerung des Zuges erzeugt. Jedwede Veränderung in den dynamischen Kennwerten des Wagens schlägt sich in einem Kupplungszugsignal nieder, so daß ein jeder Wagen eine entsprechende Bremswirkung erzeugt, während die Geschwindigkeit des Zuges mach Maßgabe des von dem Kopfwagen angefordertes. Bremssignales geregelt und überwacht wird.
Auf dem Kopf-Endwagen des Zuges ist eine elektronische Bremsvorrichtung vorgesehen, in welcher ein analoges, von automatischen oder manuellen Kontrollmitteln erzeugtes Bremssignal an einer ersten Eingangsklemme wirksam wird, das verglichen wird mit einem von einem Beschleunigungsmesser erzeugten Rückkopplungssignal oder an einer zweiten Eingjangsklemae wirksam wird, wobei dieses Rtickkopplungssignal der tatsächlichen Verzögerung des Zuges entspricht.
Es ist ferner ein pneumatischer Bremsregler vorgesehen, welcher nach Maßgabe eines auf diese Weise erzeugten Fehlersignales arbeitet und die Reibungebremse überwacht, wobei eine Kontrollvorrichtung für die dynamische Bremse lanmitte bar auf das Niveau des gewünschten Bremssignales anspricht derart, daß eine dynamische Bremsung eingeleitet wird« Die kombinierte reibungsdynamische Bremsung wird in einer geschlossenen Schleife geregelt, so daß eine Überlagerung der reibungs&yaamisohen Bremsung erhalten wird und die Geβastbremewirkung
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eine lineare und wiederholbare funktion des der angeforderten Bremsung entsprechenden Signalee ist.
Auf Zugwagen ist ein elektronisches Bremskontrollgerät vorgesehen, in welchem an einer ersten Eingangsklemme ein Bezugssignal wirksam wird und das verglichen wird mit dem in der zweiten Eingangsklemme wirksam werdenden, der Zugkraft in der Wagenkupplung entsprechenden Signal. Auf diese Weise wird ein Bremssignal nach Maßgabe der Differenz der beiden Signale erzeugt, wobei die Eontrolle der Reibungsbremse und der dynamischen Bremse entsprechend der Veränderung des Zugkraftsignales verändert wird. Sa die Kräfte in den Wagenkupplungen durch die aufgebrachte Bremskontrolle überwacht werden, und das Zugkraftsignal, welches die Bremskontrolle bestimmt, eine Funktion der Wagenkupplungskräfte ist, ist es klar, daß sowohl die dynamische Bremskontrolle als auch die Eeibungsbrems kontrolle in einer geschlossenen Stromschleife erfolgt, wobei sowohl das Bremssignal als auch die Rückkopplung der tatsächlichen Bremswirkung in dem Zugkräfteignal der Zugkupplung enthalten sind. Die tatsächliche Bremswirkung wird auf einem Niveau gehalten, auf welchem die Zugkupplungskräfte im Gleichgewicht sind, wobei ein jeder Wagen des Zuges sein eigenes Niveau der Verzögerung festlegt, das mit den tatsächlichen dynamischen Kennwerten und dem Maß der Verzögerung übereinstimmt, die von der Bremseinrichtung in dem Kopfwagen bewirkt wird.
Ein Wählerschalter auf einem jeden Wagen setzt die elektronische Bremskontrollvorrichtung in Betrieb, und zwar nach Maßgabe der Art des Wagens, also ob Kopfwagen oder Zugwagen. Es ist ferner ein Richtungsschalter vorgesehen, welcher sicherstellt, daß die richtige Polarität des Beschleunigungsmessers auf dem Kopfwagen gewählt wird und daß das nach vorne weisende Tühlerelement der Zugkupplung in Obereinstimaung mit der fahrtrichtung des ziehenden Wagens oder der ziehenden Wagen arbeitet.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas ausführlicher erläutert. In dieser zeigen in rein sche»atischer Weise:
J1Ig. 1 eine. Ansicht eines aas mehreren Vagen bestehenden Ferasehnellziiges, wobei auf einer jeden Wagenkupplung die Zugkraft feststellende Meßelemente vorgesehen sind
2 ein Schaltschema der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung .
In Figur 1 der Zeichnung sind mehrere Wagen 1 bis 4 eines Femsehnellzuges dargestellt. Diese Wagen 1 bis 4 sind in bekannter Weise mit Wagenkupplungen 4a ausgestattet. Es braucht nicht besonders betont zu werden, daß zweckmäßig eine spielfreie Kupplung verwendet wird. Ein jeder dieser Wagen 1 bis 4 besitzt einen elektronischen Bremskontrollkreis 5 mit einem Betriebsverstärker 6r der eine umkehrung der Polarität und die Verstärkung eines Fehler-Eingangssignales erzeugt, das zwischen einem positiven und negativen Polaritätswert schwankt. Das Äustrittssignal des Verstärkers 6 setzt einen auf die Polarität ansprechenden Bremsanlege- und Bremslösekreis 7 in der Weise in Betrieb, daß die auf die Polarität ansprechenden elektropneumatischen Ventile ( nicht gezeigt } in Übereinstimmung mit dem durch ein Einlaßsignal bewirkten AualSseyorgang eines auf die Polarität ansprechenden Kreises arbeiten derart, daß die Bremswirkung mittels einer auf die Lauffläche des Fahrzeugrades einwirkenden pneumatischen Bremsvorrichtung überwacht wird. Wenn die Spannung am Ausgang des Verstärkers 6 im Bereich eines 1/2 Voltes oberhalb und unterhalb Hull sehwankt, so ist die tfberiappungs- bzw. Überdeckungsstellung der elektropneumati sehen Ventile erreicht, so daß der Bremsdruck auf einem gewünsc:l· ten Wert aufrechterhalten werden kaam, ohne daß dieser Wert überschritten oder unterschritten wird, was in diesem Falle
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eine Oszillation der Bremskontrolleinrichtung zur Folge hätte. Sin positives Ausgangssignal, welches größer als etwa 1/2 Volt ist, löst den Bremsanlegevorgang aus, während ein negatives Signal, welches größer als etwa 1/2 Volt 1st, den Bremslösevorgang einleitet.
Der Bremskontrollkreis 5 besitzt ferner einen Betriebsverstärker 8, in welchen über den Widerstand 9 oder aber über ein digitales Signal über den Widerstand 10 ein analoges Signal eingesteuert wird. Der Verstärker 8 für das Ausgangssignal ist über den Widerstand 11 an einen Knotenpunkt 12 angeschlossen, wo das effektive Signal verglichen wird mit dem Auegangssignal eines Betriebsverstärkers 13, welcher über den Widerstand Hangeschlossen ist. Das Fehlersignal zum Betrieb des Verstärkers 6 und zur Auslösung der erforderlichen Bremskontrolle wird von dem Knotenpunkt 12 dadurch abgeleitet, daß die Ausgangssignale der Verstärker 8 und 13 über die Widerstände 11 bzw. 14- algebraisch addiert werden. Der Verstärker 13 arbeitet differentiell und bewirkt eine Verstärkung und Umkehrung der Polarität eines analogen Differentialsignales an Eingangs-Anschlußklemmen, und zwar über die Widerstände 13 und
Wie nachstehend näher erläutert werden wird, ist das in den Verstärker 15 eingesteuerte Signal ein Maß für die Verzögerung, wenn der elektronische Bremskontrollkreis 5 einem Kopfwagen zugeordnet wird; dieses Signal ist ein Haß für die in der Kupplung des Wagens auftretende Zugkraft, wenn der Bremskontrollkreis 5 einem ziehenden Wagen des Zuges zugeordnet wird. Auch stellt das Einlaßsignal des Verstärkers 8 ein Haß für eine analoge Bremsanforderung dar, welche entweder durch eine automatische Vorrichtung oder aber durch von Hand betätigbare Kontrollvorrichtungen herrührt.
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Im praktischen Zugbetrieb wird die Bremsanforderung durch ein digitales Signal ersetzt, das davon abhängt, ob die Kontrollvorrichtung auf Bremsen oder Antreiben angestellt ist. Überall dort, wo die einzelnen Wagen universell einsetzbar sein sollen, d.h. sowohl als Kopf wagen als auch als ziehende Wagen zum Einsatz gelangen sollen, müssen auf einem jeden Wagen Mittel vorgesehen werden, welche die geeigneten Bremskontrollsignale mit den entsprechenden, richtigen Einlaßsignalen des Systems verbinden, und zwar in Übereinstimmung mit der Art des Betriebes dieser Wagen (Kopfwagen oder ziehende Wagen).
Auf einem jeden Wagen ist ein von Hand oder automatisch betätigbarer Wähl-erschalter 17 vorgesehen, welcher so beschaffen ist, daß er den Bremskontrollkreis 5 entweder auf Kopfwagen- oder ziehender Wagen-Betrieb einschalten kann. Die Schalterarme 18 und 19 verbinden die Einlaßklenmen des Verstärkers 13 mit den Auslaßsignalen eines Sensors 20, z.B. eines Beschleunigungsmessers, wenn der Schalter 17 in die in der Zeichnung mit einem durchgehenden Lini.enzug angedeutete obere Stellung überführt wird. Der Sensor 20 erzeugt ein Differential signal, welches der tatsächlichen Verzögerung des Fahrzeuges entspricht, wobei dieser Sensor 20 auf die Fahrtrichtung anspricht, wie sie in die Polarität des Signales eingeht. Die die Zugkraft feststellenden und messenden Elemente 21 oder 22,
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die beispielsweise, als abgeglichene Wheatstone*sehe Brücke ausgebildet sein können, sind mit den Einlaßklemmen eines Verstärkers 13 über die Kontaktarme 18 und 19 verbunden, wenn der Schalter 17 in die in der Zeichnung mit einem unterbrochenen Linienzug dargestellte untere Stellung bewegt wird. Die Zugkraft-Sensoren 21, 22 sind an gegenüberliegenden Enden eines Wagens in geeigneter Weise angeordnet und zeigen das Maß der auf die Wagenkupplung wirkenden Zugkraft in der Weise an, daß analog der Größe dieser Zugkraft ein Differentialsignal erzeugt wird. Dieses analoge Differentialsignal zeigt auch, die Richtung der auf die Wagenkupplung wirkenden Kraft an (Zug oder Druck),
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und zwar mittels der Polarität des Signales, wobei die Spannung Null ist, wenn die Iheatstone'sche Brücke dann ausgeglichen ist, wenn überhaupt keine Kraft auf die Kupplung zur Einwirkung gelangt. Zusätzlich ist die Signalquelle mit der Einlaßklemme des Verstärkers 13 verbunden, wobei der Schalter 17 einen Schaltarm 23 zur Kontrolle besitzt, welche der beiden Signalquellen mit der Einlaßklemme des Verstärkers 8 verbunden ist. Wenn der Schalter 17 sich in der oberen Stellung befindet, in welcher der Bremskontrollkreis 5 auf Kopfwagenbetrieb geschaltet wird, steuert eine Bremskontrolleitung 24 ein analoges Bremsanf orderungssignal in die Einlaßklemme des Verstärkers. 8 ein. Beim Zugbetrieb, in welchem Falle der Schalter 17 sich in - seiner unteren Stellung befindet, legt sich der Schaltarm 23 gegen einen geerdeten Kontakt 25 an und schließt auf diese Weise einen Stromkreis, in welchem die Einlaßklemme des Verstärkers 8 von der Bremskontrolleitung 24 getrennt und mit einer Bremslöseleitung 26 in Verbindung gebracht wird, über welche ein digitales Signal, welches von der Antriebskontrollvorrichtung 27 herrührt, eingesteuert wird, und zwar in Abhängigkeit davon, ob die Kontrollvorrichtung Antrieb anfordert oder nicht. Die Zweigleitung 28 steht mit der Zugleitung 29 in Verbindung und überträgt das digitale Signal von der Antriebje kontrollvorrichtung 27 in den Bremskontrollkreis 5 eines jeden Wagens. Der Zweck wird im folgenden noch erläutert werden. Ein Schaltarm 30 verbindet eine von Hand betätigbare Bremskontrollvorrichtung mit der Bremsleitung 24, und zwar über die Leitung 32 in der oberen Stellung des Schalters 17; darüber hinaus verbindet ein Schaltarm 33 einen SchaltStromkreis 34 für das Anlegen und lösen der dynamischen Bremse derart, daß die Bremsleitung 24 in der unteren Stellung des Schalters 17 kontrolliert wird. Das Ausgangssignal des Verstärkers 13 steht über die Leitung 35 mit dem Eingang des Schaltstromkreises 34 in Verbindung], welcher die dynamischen Bremsen in einer Weise kontrolliert, wie sie der Kontrolle der pneumatischen Bremsen entspricht.
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Die leitung 36 überträgt das Bremskontrollsignal von der Leitung 24 in die dynamischen Bremskontrollvorrichtungen, und zwar über den Sehalterarm 30 im Kopfwagenbetrieb und über den Schalterarm 33 im Ziagwagenbetrieb.
Ein auf die Richtung ansprechender Schalter 37 überwacht die Sehalterarme 38 und.39 in der Weise, daß er den Zugkraftsensor21 oder 22 betätigt, welcher dieser Sensoren auch immer der nach vorne weisenden Kupplung zugeordnet sein möge, so daß lediglich die auf die nach vorne weisende Zugkupplung wirkende Kraft angezeigt und gemessen wird. Obgleich es möglich ist, ein Signal zu verwenden, das von der Differenz zwischen den Kupplungskräften, welche sowohl auf den vorderen als auch auf den Mnteren Teil des Wagens wirkt, abgeleitet wird mit dem Zwecke die Bremsen der ziehenden Wagen zu überwachen, so erseheint der vorstehend erläuterte iall aus Stabilitätsgründen praktisch zu sein, so daß er anschließend näher dargetan wird. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, steht der Zugkraftsensor 21 von dem Knotenpunkt eines jeden Armes des Spannungsteilers über die Widerstände 4-0, 41 und die Schalterarme 38,39 mit den offenen Kontakten in Verbindung, die den Schalterarmen 18j 19 des Schalters 17 zugeordnet sind. In der unteren Stellung des Schalters 37 steht der Zugkraftsenspr 22 über Kontrollwiderstände 42, 43 und Schalterarme 38, 39 mit den gleichen offenen Kontakten des Schalters 17 in ¥erbindung. Die Bewegung des Schalters 17 in seine untere Stellung verbindet diesen mit der Einlaßklemme des Yerstärkers 13, welche Spannungsmesser 21 oder 22 auch immer über den Schalter 37 gewählt werden mögen. Die Schalterarme 44, 45, welche ebenfalls von dem Schalter 37 überwacht werden» dienen dazu, die richtige Polarität an den Einlaßklemmen. des ¥erstärkers 13 sicherzustellen, wenn der Beschleunigungsmesser 20 mit diesem im Kopf wagenbetrieb verbunden wird, und zwar unabhängig von der Richtung, welche der Wagen in dem Wagenverlband einnimmt. Die auf die Richtung ansprechende Auslaßpolaritat des Beschleunigungsmessers macht diese Polaritätsumkehr notwendig, und zwar nach Maßgabe der Richtung des
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!Fahrzeuges in dem Wagenverband. Unabhängig von der Richtung des Wagens verbinden die Schalterarme 44 und 45 die Auslaßklemmen des Beschleunigungsmessers in der Weise, daß das Kontrollsignal über die Kontrollwiderstände 46 und 47 übertragen ■wird, so daß sie stets hinsichtlich der Polarität mit der fahrtrichtung des Zuges übereinstimmen.
Was die Schalterarme 30 und 33 anbelangt, so wird entweder das Bremskontrollsignal oder aber das Zugkraftsensorsignal wirksam, so daß ein Bremskontrollsignal über die Leitung 32 oder die leitung 36 nach Maßgabe des Kopfwagen- oder Zugwagenbetriebes erzeugt und aufrechterhalten wird.
Der Stromkreis 34 zum Anlegen und lösen der dynamischen Bremsen ist so ausgelegt, daß das dynamische Bremskontrollsignal auf den ziehenden Wageneinheiten nach Maßgabe der von den Sensoren 21, 22 erzeugten Zugkraftsignale beschaffen ist. Da das iliveau des Anforderns des Bremsenanlegens hinsichtlich der ziehenden Wagen nach Maßgabe der auf die Kupplung wir kenden Zugkräfte sich verändert, wird der Stromkreis 34 zur Herstellung eines Bremskontrollsignales verwendet, dessen Hiveau entsprechend einer Exponentialfunktion zur Kontrolle der dynamischen Bremse sich verändert. Das Niveau des Bremskontrollsignales wird also durch die Dauer der Abgabe eines Signales bestimmter Polarität durch die Zugkräfteensoren bestimmt, und zwar unabhängig von der Größe des Niveau des Signales.
Ein Stromkreis dieser Art kann in verschiedener Weise beschaffen sein. Einer dieser Stromkreise kann Bremsanlege- und Bremslöserelais enthalten, welche etwa in der Weise arbeiten, wie sie in der USA-Patentschrift 3 398 815 näher beschrieben ist. Die Bremsanlege- und Bremslöserelais müssen jedoch bei der vorliegenden Anmeldung auf Polarität ansprechen, wobei ein Kontrollkondensator über einen die Spannung begrenzenden
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Widerstand vorgesehen ist, und der Spannungswert von der Dauer des Betriebes der auf Polarität ansprechenden Relais bestimmt wird. Wenn das Signal des/Zugkraftsensors im wesentlichen die Spannung 0 Volt hat - von vorbestimmten Toleranzen in beiden Richtungen einmal abgesehen - so löst sich das Bremsanlegerelaifs bei dessen Uiveau die spezifische ladung des Kondensators gehalten wird. Die dynamische Bremskontrolle wird deshalb ein Signal zur Aufforderung des Bremsenanlegens wahrnehmen und festjstellen, bis die Auslaßpolarität der Zugkraftsensoren 21 oder 22 umgekehrt ist. Dies bewirkt, daß die auf Polarität ansprechenden Bremslöserelais dadurch ansprechen, daß der KontroiiL kondensator geerdet wird; dabei wird dessen ladung abgeführt, also verbraucht, was ein Verschwinden des Bremssignales zur Folge hat. Die dynamische Bremskontrolle antwortet damit, daß der dynamische Bremseffekt unterbunden wird·
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Brems einrichtung ist die folgende:
Beim Betrieb eines aus mehreren Wagen bestehenden Zuges mit der vorstehend beschriebenen .Ausrüstung, welche auf einem jeden Wagen vorgesehen ist, ist es zunächst erforderlich., die Kontrolleinrichtung für den Kopfwagen-Betrieb oder für den ziehenden Wagen-Betrieb einzustellen, je nachdem, wo. der Wagen in dem Zugverband angeordnet werden soll. Beim Kopf wagen beispielsweise wird der Wählerschalter 17 in seine obere Stellung bewegt, wie sie in der Zeichnung mit einem durchgehenden Linienzug angedeutet ist. Dabei wird das in der Leitung 24 wirksame Bremskontrollsignal in die Eingangs-Anschlußklemme des Verstärkers 8 über den Kontaktarm 23, den Widerstand 9 und die Leitung 36 eingesteuert, welch letztere mit der dynamischen Bremskontrolle verbunden ist. Die Bewegung des Wählerschalters 17 in die Stellung für den ziehenden Wagenbetrieb schaltet auch den Sensor 20 als differentielle Signalquelle ein, welche über die Einlaß-Anschlußklemme des Verstärkers 13 und die Widerstände 46, 47 wirksam wird, welcher, der Kontakte durch die Schalt-109819/102 9 - -H -
arme 44» 45 des Schalters 37, der Schaltanne 18, 19 und der Widerstände 15 , 16 auch. Immer geschlossen werden möge.
Das Niveau des für den Bremsvorgang erforderlichen Bremssignales an der Ausgangsseite des Verstärkers 8 wird durch das Niveau des Signales in der Kontroileitung 32 bestimmt, welches durch Betätigung von Hand der Bremskontrollvorrichtung 31 oder aber durch automatische Mittel bzw. durch Hadiokontrolle erzeugt wird. Keines dieser Mittel ist in der Zeichnung dargestellt. Beim Bremsen verändert sich das analoge Bremssignal, welches in die Leitung 24 über die leitung 32 und den Schaltarm 30 eingesteuert wird, und zwar zwischen dem Wert Hull Volt, welcher der vollständigen Bremslösestellung entspricht und einigen Volt positiver Spannung, die einer Vollbremsung entsprechen. Das Signal wird umgekehrt und durch den Verstärker 8 verstärkt, wobei der negative Wert über den Widerstand 11 in den Knotenpunkt 12 des Verstärkers 6 eingesteuert wird. Nimmt man einmal an, daß auf den Zug überhaupt keine Verzögerung einwirkt, so kann gefolgert werden, daß der Sensor 20 ein Signal der Spannung Null Volt an den Einlaßklemmen des Verstärkers 13 erzeugt. Nach der Umkehr des Signales und Verstärkung desselben durch den Verstärker 13 wird das Signal der Spannung Null Volt über die Leitung 35 und den Widerstand 14 einfach in den Knotenpunkt 12 und in den Signalerzeuger - Stromkreis eingesteuert, welcher wegen des offenen Schaltarmes 33 des Schalters 17 wirksam ist. Durch algebraische Addition der Signale an dem Knotenpunkt 12 setzen einige negative Niveau, welche dem G-rad des gewünschten Bremsvorganges entsprechen, den Verstärker 6 in Betrieb, welcher durch Ifiakehr und Verstärkung an der Austrittsseite ein Signal positiver Polarität erzeugt. Der Bremsanlege- und Bremslösestromkreis 7 spricht auf diese positive Polarität an und erzeugt Signale, welche elektropneumatische Ventile (nicht gezeigt) zum Brensenanlegen und Bremsenlösen kontrollieren. Entsprechend wird das Druckmittel in die Druckzylinder der mit dem Bremsschuh verbundenen Bremsvorrichtung eingesteuert, so daß eine pneumatische Bremsung dadurch 109819/1029
hervorgerufen -wird, daß sich der Bremsschuh gegen die Fahrzeugräder anlegt. Da eine dynamische Bremse bekanntlich nur sehr langsam anspricht, wird die ursprüngliche Verzögerung durch die kontinuierliche Einsteuerung des !Druckmittels erreicht, und zwar so lange, bis der Grad der Verzögerung der Größe des für die Bremsung angeforderten Signales ist, wie es durch das Fehler signal in dem Knotenpunkt 12 festgelegt wird.
Der Grad der Verzögerung des Zuges wird von dem Sensor 20 des Beschleunigungsmessers auf dem Kopfwagen laufend überwacht und angezeigt, welch ersterer ein Rüekkopplungssignal erzeugt und in den Verstärker 15 einsteuert, wobei dieses Signal bei zunehmender Verzögerung zwischen dem Wert Null Volt und einigen negativen Spannungswerten, schwankt. Nachdem das Signal in den Verstärker 13 und den Widerstand 14 eingesteuert wurde, wird es mit dem zum Bremsen erforderlichen Signal im Knotenpunkt 12 verglichen, wo ein. entnommenes Fehlersignal nach Maßgabe der zunehmenden Verzögerung moduliert wird. Nachdem erfahrungsgemäß eine pneumatische Bremsung die maximal erfordei liehe Bremswirkung erzeugt, ist es vernünftig, zu erwarten, da£ die Bremswirkung der Reibungsbremse der wirksamen Gesamtbremswirkung auf den Wagen Rechnung trägt, welche dem Niveau der erforderlichen Bremsung entspricht. Wenn der angeforderten Bremswirkung durch das Rückkopplimgssignal entsprochen wurde, welches dem der erforderlichen Bremsung entsprechenden Signal in dem Knotenpunkt 12 angepaßt ist, so wird die tJberlagerungsstellung der Bremsen hervorgerufen, wobei der auf die Bremsvorrichtung wirkende luftdruck aufrechterhalten wird, und zwar auf einem zur Erreichung der gewünschten Verzögerung entsprechenden Niveau. Jedweder nachfolgende Gleichgewichtsfehler im Knotenpunkt 12 in Richtung einer, negativen Polarität, beispielsweise als Folge der sich verringernden Verzögerung oder aber einer Zunahme der Forderung nach, einem Bremsvorgang, führt zu einer Zunahme des Bremsdruckes, in dem Bestreben, die Bremsanforderungen und die Verzögerung miteinander-in. Einklang zu bringen. Wenn eine Entspannung in. der Bremsanforderung oder 1Ο9819/1Θ29 - 16 -
aber eine Zunahme der Verzögerung, beispielsweise als Folge des Einsatzes der dynamischen Bremse eintreten, so betätigt ein positives Fehlersignal in dem Knotenpunkt 12 den Verstärker 6 und verlangt die Einleitung eines Bremslösevorganges, und zwar über den Bremsanlege- und Bremslösestromkreis 7, wobei sich die Bremswirkung der Reibungsbremse zunehmend entspannt, bis das Fehlersignal erneut im wesentlichen ITuIl Volt hat. Ein Überdeckungsbereich oder Überlappungsbereich von etwa •f 1/2 Volt bis - 1/2 Volt ist dabei vorgesehen, so daß ein Überdaszielhinausgehen und Schwingungen der Bremskontrollvorrichtungen auf ein erträgliches Maß herabgesetzt werden. Wenn also die dynamische Bremse in zunehmendem Maße wirksam wird, wird deren Verzögerung über das Rückkopplungssignal festgestellt und angezeigt, welches vergleichen wird mit der Bremsanforderung im Knotenpunkt 12 derart, daß die Wirkung der Reibungsbremse in zunehmendem Maße entsprechend der Wirksamkeit der dynamischen Bremse moduliert wird. In dieser Weise wird eine auf der dynamischen Bremswirkung und der mechanischer Bremse basierende Vollbremsung erreicht, wobei eine konstante Verzögerung entsprechend der Bremsanforderung erhalten wird, und der Kontrollwiderstand 11 die maximal zulässige Verzögerung entsprechend einer vorbestimmten, als sicher und für die Passagiere nicht störend angesehenen Grenze festlegt. Es ist klar, daß das Bremskontrollsystem des Kopfwagens einen Ausgleich für auftretende Imponderabilien, z.B. das Einsetzen der dynamischen -'Bremse, die Stabilität, die Fahrzeugbelastung, die Reibung zwischen Rad und Schiene und der Reibungskoeffizient zwischen den Rädern und den Bremsschuhen ohne Hilfsrückkopplungsschleife schafft, wobei sie alle über das Rückkopplungssignal des Beschleunigungsmessers wirksam werden.
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Auf einem jeden Anhängerwagen des Zuges, beispielsweise den Wagen 2 bis 4 in Figur 1, wird der Wählerschalter 17 nach unten bewegt, und erreicht eine Stellung, in welcher das Differentialsignal über einen der Sensoren 21 oder 22 - und zwar unabhängig von der Lage des Schalters 37 - mit den Eingangs-Anschlußklemmen des Verstärkers 13 verbunden wird. Auch in dieser Stellung des Wählerschalters 17 unterbricht der Schalterarm 23 die Verbindung der Kontrolleitung 24 mit den Eingangs klemmen des -Verstärkers 8 und schließt anstatt dessen einen geerdeten Stromkreis, in welchem die digitale Signalleitung 26 mit der Eingangs-Anschlußklemme des Verstärkers 8 verbunden wird. Zusätzlich unterbricht der Schalterarm 30 die Signalverbindung zwischen der Bremskontrollvorrichtung 31 und der dynamischen Bremskontrollvorrichtung über die Leitung 24 und 36. Umgekehrt legt sich der Schalterarm 33 gegen seinen Schaltkontakt und stellt auf diese Weise die Signalverbindung in der dynamischen Bremskontroileinriehtung her, und zwar über den dynamischen Bremskontrollkreis 34 und über die Leitung 36.
Eimmt man einmal an, daß der Schalter 37 auf dem Wagen 2 sich in seiner oberen Stellung befindet, so wird der Zugkraft-Sensor 21 auf dem linken oder kopfwagenseitigen Ende der Kupplung mit den Eingangskiemmen des Verstärkers 13 über die Widerstände 40, 41, die Schalterarme 38, 39 des Schalters 37, die Sehalterarme 18, 19 des Schalters 17 und die Widerstände 15, 16 verbunden. Nimmt man ferner einmal an, daß der Kopfwagen gebremst wurde, was zu einer Verzögerung desselben führt, so ist klar, daß der Anhängerwagen 2 in den Wagen 1 geschoben ist, und zwar als Folge der lebendigen Kraft der Anhängerwägen 3 und 4 sowie durch dessen eigene Trägheit, was sich in einem Stoß äußert, also in einer auf die vordere Kupplung des Wagens 2 wirkenden Druckkraft in Erscheinung tritt. Die Anordnung der Zugkraft-Sensoren 21 und 22 ist so getroffen, daß eine auf die Wagenkupplung ausgeübte Druckkraft ein elektrisches Signal erzeugt, welches zwischen dem Wert Null und einem positiven Spannungswert liegt, während eine Zugkraft, also eine Kraft, die di
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ist
Kupplung auseinanderzuziehen bestrebt^ ein Signal zwischen dem Wert Null und einem negativen Spannungswert auslöst. Wenn j also der Wagen 2 auf den Wagen 1 auffährt, welcher den gesamten} Zug zu bremsen versucht, und zwar in einem Maße, wie es die I zugeordneten Kontrollvorrichtungen vorschreiben, wird an den Eingangs-Anschlußklemmen des Verstärkers 13 ein positives Diffejrentialsignal erzeugt. Die Größe dieses Signales entspricht dem G-rad der auf die Kupplung des Wagens 2 wirkenden Druckkraft wodurch die Abweichung zwischen der wirksamen Trägheit der Wagen 1 und 2 angezeigt wird. Der Verstärker 13 empfängt das Zugkraftsignal, verstärkt es und formt es in ein negatives Signal um, das als Bremssignal über die Leitung 35 in. den Stromkreis 34 der dynamischen Bremse und in den Knotenpunkt 12 über den Widerstand 14 übertragen wird.
Im Knotenpunkt 12 wird das Bremssignal mit dem digitalen Austrittssignal des Verstärkers 8 verglichen, welches während des Bremsens und während des Freilaufes auf dem Spannungswert Null gehalten wird. Nur wenn der Antrieb eingeschaltet wird, so erzeugt die Antriebskontrollvorrichtung 27 über die digitale leitung 26 ein getrenntes Signal, dessen Zweck nachstehend noch erläutert wird. Das negative Fehlersignal an dem Knotenpunkt 12 prägt dem Verstärker 6 eine positive Ausgangs spannung auf, welche den pneumatischen Bremsanlege- und Bremslösekreis 7 auslöst, derart, daß über die elektro-pneumatischen Bremsanlege- und Bremslöseventile Druckmittel in die Bremsvorrichtungen eingesteuert wird. Solange das Ausgangssignal des Verstärkers 6 über dem Wert + 1/2 Volt liegt, setzt der auf die Polarität ansprechende Kontrollkreis 7 seine Forderung nach Druckmittel zur Einsteuerung in die Bremsvorrichtungen fort
Gleichzeitig führt das negative Auslaßsignal des Verstärkers 13 an der Einlaßklemme des dynamischen Bremsanlege- und Bremslösekontrollkreises 34 zu einer Aufladung eines Kontrollkondensators auf einen Wert, welcher bestimmt wird durch die Dauer des Verbleibens des negativen Signales in der Leitung 10 9819/1029 - 19-
35, wie dies bereits früher erläutert wurde. Da zu diesem Zeitpunkt der Schalterarm 33 auf dem ihm zugeordneten Schartkontakt liegt, wird die Ladung des Kondensators auf die dynamische Bremskontrolle übertragen, damit das Niveau der Förderung der dynamischen Bremse entspricht. Sowohl die Reibungsbremswirkung als auch die dynamische Bremswirkung wirken parallel nebeneinander, und zwar solange, als das Ausgangssignal des Zugkraftsensors 21 eine auf die nach vorne weisende Kupplung des Wagens 2 anspricht.
Wenn der individuell erzeugte Verzögerungseffekt der Wagen 1 und 2 so beschaffen ist, daß im wesentlichen alle Kupplungskräfte fehlen, so erzeugt der Zugkraftsensor 21 ein Signal der Größe O- Volt, wobei angezeigt wird, daß die Wheatstone'sche Brücke des Sensors 21 abgeglichen ist. Dies führt zu einem Signal der Größe 0-Volt-Spannung in dem Knotenpunkt 12 und an der Eingangsseite des dynamischen Bremskontrollkreises und löst eine Überdeckung oder Überlappung der pneumatischen und dynamischen Bremskontrolle aus, wobei die Verzögerung konstant gehalten wird.
In diesem Punkte führt eine jede Veränderung der dynamischen Bremsbedingungen, z.B. der Fahrtstrecke oder der Veränderung der Verzögerung, zu einem entsprechenden .Signal des Zugkraftsensors, und zwar als Folge der auf die Kupplung wirkenden-Druckkraft und Zugkraft, die die Kupplungen auseinanderzuziehen bestrebt sind. Mit Bücksicht auf diese Veränderung der Kupplungskräfte aktiviert ein etwa über 1/2 Volt positiver Spannung liegendes Ausgangssignal sowohl die Reibungsbremskontrolle als auch die dynamische Bremskontrolle derart, daß eine größer als vorstehend beschriebene Verzögerung erreicht wird, in dem Bestreben, die Kupplungskräfte auszugleichen, in welchem Punkte die Bremskontrolle in eine Überdeckungs stellung oder Überlappungssteilung überführt wird.
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\;'o die Veränderung in den dynamisehen Bedingungen des Wagens so gestaltet sind, daß die effektive Verzögerung übermäßig groß wird, so daß Kräfte wirksam werden, die die Kupplungen auseinanderzuziehen bestrebt sind, so spricht der Zugkraftsensor 21 dadurch an, daß er eine negative Ausgangsspannung erzeugt, welche von dem Verstärker 13 umgepolt und als positives Signal in den Knotenpunkt 12 und in die Ausgangsseite des Bremskontrollkreises 34 eingesteuert wird. Dieses Signal gelangt in den Verstärker 6, wobei eine negative Polarität von etwa 1/2 Volt an seiner Ausgangsseite ein Lösen der Reibungsbremse auslöst, bis das Fehlersignal in den Knotenpunk 12 im wesentlichen gleich Null wird, in welchem Zeitpunkt die Bremskontrolle überlappt oder überdeckt wird. In ähnlicher Weise wird die dynamische Bremswirkung durch den Kontrollkreis 34 vermindert, welcher auf die positive Polarität an der Eingangsseite dadurch anspricht, daß der Kontrollkondensator sich so lange entlädt, bis das Niveau der ladung, welches dem Niveau der angeforderten dynamischen Bremsung entspricht, auf> einem bestimmten Wert aufrechterhalten wird, wenn der Zugkraftsensor die Überdeckungsstellung oder Überlappungsstellung anfordert.
In ähnlicher V/eise überwacht ein jeder Anhängerwagen seine Bremsen, und zwar nach Maßgabe der augenblicklichen Kupplungskräfte, die zwischen zwei benachbarten Wagen auftreten wobei das Maß der Verzögerung, das von dem Kopfwagen bestimmt wird, entsprechend eines schnellen, jedoch sanften Durchganges der Bremsung durch den ganzen Zug hindurch angepaßt wird. Daraus geht hervor, daß das System konstant bemüht ist, Bedingungen zu erreichen, bei welchen die auf die Kupplungen zweier benachbarter Wagen wirkenden Kräfte fehlen, so daß eine geeignete Bremswirkung auf jeden Wagen ausgeübt wird, und zwar nach Maßgabe des Verlaufes der Verzögerungskurve, die von dem Kopfwagen festgelegt und bestimmt wird. Auch die Bremskontrolle der Anhängerwagen ebenso wie diejenige des Kopfwagens werden gezwungen, ein bestimmtes Maß an Verzögerung zu bewirken, und zwar.entsprechend der erforderlichen Bremsanforderung.
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Da diese Bremsanforderung der Anhängerwagen vonden Kupplungskräften herrührt, wie sie von dem Zugkraftsenso angezeigt werden, ergibt sich die Größe der Bremsanforderung eines jeden Anhängerwagens aus der augenblicklichen Verzögerung relativ zu der Größe der Verzögerung des davorliegenden Wagens, wobei eine laufende Bremskontrolle erhalten wird,, ohne die Notwendigkeit einer durchgehenden Bremskontrolleitung zur Übertragung j des Signales. Dies allein führt zu wesentlichen Einsparungen, ι namentlich dort, wo zusätzliche Stromkreise normalerweise verwendet werden, um eine Übertragung des Signales durch den gesamten Zug hindurch sicherzustellen, ohne daß das Signal abgebaut wird. Darüber hinaus legt der Kopfwagen das Maß. der Verzögerung fest, welches aufgrund der Art des Systems von den Anhängerwagen nicht überschritten werden kann. Da der Kopfwagen das Bezugsmaß durch eine Rückkopplungsanordnung feststellt, wird die Größe der 'Verzögerung des Zuges in Übereinstimmung mit der Bezugsgröße festgelegt, die von dem Kopfwagen angefordert wird, wobei aber ein jeder Wagen dazu proportional beiträgt, indem eine Bremswirkung in Übereinstimmung mit den dynamischen Bedingungen ausgeübt wird, welch letztere einem jeden einzelnen Wagen mit durchgehender Bremskontrolle eigentümlich sind.
Solange der angeforderten Verzögerung entsprochen wird, wie dies vorstehend näher erläutert wurde, ist es vernünftig, eine Bremsung zu erwarten, und zwar in allen Wagen, nachdem sie als Folge der Überführung der Bremsen in die Überdeckungs- oder Überlappungsstellung bis zum Halten gebremst wurden,
Auf dem Kopfwagen können die Bremsen durch Bewegung des Handgriffes der"Bremseinrichtung in die Lösestellung überführt werden. Indes schließt der auf den Anhängerwagen befindliche Schalterarm'23 in der Schaltstellung des Schalters 17 einen Stromkreis, in welchem ein negatives Signal erzeugt wird, wenn die Antriebskontrοllvorrichtung 27 in Betrieb gesetzt wird, ________ 109819/102 9 „. ^ J
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so daß sich der Zug in Bewegung setzt. Der Verstärker 8 verstärkt und polt dieses Signal in der Weise um, daß ein positi- | ves Signal über den Widerstand 11 in den Knotenpunkt 12 einge- ; steuert wird, wobei dieses Signal hinreichend groß ist, um sicherzustellen, daß ein jedes negative Signal in dem Knotenpunkt überwunden wird, und der Verstärker den Bremslösevorgang auslöst. Die Abzweigleitung 28 der Leitung 26 und die Zugleitun 29 übertragen das Signal in einen jeden Anhängerwagen und lösen in der gleichen Weise die Bremsen. Hierdurch werden alle Bremsen des Zuges gelöst, so daß der Zug mit seiner Bewegung beginnen kann, ohne daß er versucht, aufgrund einer auf die Kupplungen der Wagen wirkenden, letztere auseinanderziehenden Kraft die Bremsen zu lösen, wodurch ein Zugkraftsignalsensor veranlaßt wird, eine Bremsung anzufordern, was anderenfalls geschehen würde, ohne daß eine Punktion des Bremsenlösens ausgeübt wird.
Obgleich die vorstehend beschriebene Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Bremskontrollsystems darauf zugeschnitten ist, daß alle Wagen untereinander austauschbar sind, wobei zahlreiche Teile des Systems zur Verwirklichung der Funktion sowohl der Kopfwagen als auch der Anhängerwagen und die erforde liehen Schalter zur Einschaltung des jeweiligen Kontrollsystems für den gewünschten Zugbetrieb vorgesehen sind, ist es klar, daß die bauliche Kompliziertheit des Systems überall dort außerordentlich vereinfacht werden kann, v/o die Wagen in dem Zug andauernd angeordnet sind. In dieser Beziehung enthält die Ausrüstung für den Kopfwagen die elektronische Bremskontrolleinrichtung 5 mit einer Antriebskontrolleinrichtung 27 und einer Bremskontrolleinrichtung 33, und zwar zusätzlich zu dem Beschleunigungsmesser 20. Die Ausrüstung des Anhängerwagens enthält lediglich die elektronische Kontrollbremseinrichtung 5 und einen einzigen Zugkraftsensor, welcher der nach vorne weisenden Wagenkupplung zugeordnet ist. Bei Verwendung einer identischen Kontrolleinrichtung 5 sowohl auf dem Kopfwagen als auch auf dem Anhängerwagen, sind gleichwohl Schalter erforderlich, 109819/10?** - 23 -
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welche den dynamischen Bremskontrollkreis 34 entweder auf Kopfwagenbetrieb oder aber auf Anhängerwagenbetrieb schalten. Durch Ver\tfendung der elektronischen Kontrollvorrichtung 5 für den geeigneten Zugbetrieb durch Anordnung des elektronischen Bremskontrollkreises 34 nur in denjenigen elektronischen Kontrollgeräten, die für den Anhängerwagenbetrieb bestimmt sind, können alle Schalter entfallen.
In einem jeden Fall wird der Betrieb des Systems durch Rückkopplung auf den Kopfwagen und durch Messung der auf die Anhängerwagen wirkenden Zugkraft verbessert, so daß jeder Wagen gebremst werden kann, und zwar in Übereinstimmung mit seinen eigenen, besonderen dynamischen Kennwerten,, so daß der Zug konstant verzögert werden kann. Das Maß der Verzögerung hängt dabei von: dem Wert der erforderlichen Bremsung ab. Darüber hinaus wird eineweitere geregelte Kontrolle der Wagenbremsung durch-eine einzige Rückkopplungs-Stromschleife verwirklicht, ohne daß die früher vorgesehenen Ausgleichs-Rückkopplungskreise hinsichtlich der Fahrzeuglast, der Wirksamkeit der Verzögerung und der Wirksamkeit der dynamischen Bremse verwendet zu werden brauchen, die dann erforderlich sind, wenn man. die Fahrzeugverzögerung unmittelbar durch Messung -und Feststellung der Größe der Verzögerung zu ermitteln versucht. Eine zusätzliche Vereinfachung wird noch dadurch erreicht, daß die" durch den Zug hindurchgehende Signalleitung fortfällt. Hinzu kommt noch-· eine Verringerung der Herstellungskosten, bauliche Gedrungenheit, geringer Raumbedarf, geringes Gewicht und größere Betriebssicherheit sowie eine Verbesserung des Betriebes.
Es ist allgemein anerkannt, daß ein Gleitschutz erforderlich ist, um den.angemessenen Betrieb bei allen nur denkbaren Reibungsverhältnissen zwischen Rad und Schiene sicherzustellen.
- Patentansprüche —
99

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    ?O
    ( 1.) Elektronische Bremsregeleinrichtung für einen aus mehreren ^ Wagen bestehenden Zug, mit einer von der Beschleunigung abhängigen Rückführung, dadurch gekennzeichnet , daß durch die Rückführung nur die
    Bremseinrichtung des Führerwagens überwacht wird und in den Kupplungen der Wagen Sensoren zur Erfassung der Zug- und Druckkräfte vorgesehen sind, die der proportionalen Aufk teilung der Bremswirkung auf die einzelnen Wagen dienen.
    j 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-
    ! kennzeichnet, daß auf den einzelnen Wagen elektronische Bremsregelgeräte vorhanden sind, in denen j ein von dem Beschleunigungsgeber stammendes Signal mit dem von dem Sensor in der Kupplung stammenden Signal verglichen wird derart, daß nach Maßgabe der Differenz der beiden Signale ein Bremssignal erzeugt wird, das im Sinne der Beseitigung der Zug- oder Druckkräfte in dem Sensor wirkt.
    3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein Wählschalter auf jedem der Wagen vorgesehen ist, der es ermöglicht, die Bremsregeleinrichtung anzupassen, um den Wagen beliebig innerhalb des Zuges einsetzen zu können.
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