DE10332034B4 - Device for braking and monitoring a rail vehicle with or without bogies - Google Patents
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Abstract
Einrichtung
zum Bremsen und Überwachen
eines Schienenfahrzeugs, mit oder ohne Drehgestellen (1), das jeweils
mehrere Radachsen (2, 3) aufweist, von denen jede mit einem eigenen
Bremssystem (4) ausgestattet ist, das an eine Hauptluftleitung (HL)
angeschlossen ist, eine elektronische Radachsen-Bremsdrucksteuerung (12) mit einer Lasterfassungselektronik
(8) und einen internen Wagen-Bus (15) und eine Gleitschutzelektronik aufweist,
wobei der interne Wagen-Bus (15) alle Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppen
(9) untereinander verbindet,
dadurch gekennzeichnet,
dass
eine Umschalteinrichtung (5) vorgesehen ist für die Umschaltung zwischen
– der Steuerung
der Bremsdrücke
durch die elektronischen Radachsen-Bremsdrucksteuerungen (12)
und
– der Steuerung
der Bremsdrücke
durch eine pneumatische Reserveeinrichtung (16),
und dass ein
Umschalter (20) vorgesehen ist, der als passives Wechselventil ausgebildet
ist, und an die pneumatische Reserveeinrichtung (16) mit einem Reserve-Luftbehälter (17)
angeschlossen ist, der wahlweise aus der Hauptluftleitung (HL) oder
aus der Hauptbehälterluftleitung (HB)
gespeist wird und sowohl die pneumatische Reserveeinrichtung (16)
als auch...Device for braking and monitoring a railway vehicle, with or without bogies (1), each having a plurality of wheel axles (2, 3), each of which is equipped with its own braking system (4) connected to a main air line (HL), an electronic wheel axle brake pressure controller (12) having load sensing electronics (8) and an internal carriage bus (15) and anti-skid electronics, the internal carriage bus (15) interconnecting all of the axle box or bogie electronics assemblies (9),
characterized,
a switching device (5) is provided for switching between
The control of the brake pressures by the electronic wheel axle brake pressure controls (12)
and
The control of the brake pressures by a pneumatic reserve device (16),
and that a change-over switch (20) is provided, which is designed as a passive shuttle valve, and to the pneumatic backup device (16) with a reserve air tank (17) is connected, optionally from the main air line (HL) or from the main tank air line (HB ) and both the pneumatic reserve device (16) and ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bremsen und Überwachen eines Schienenfahrzeugs, mit oder ohne Drehgestellen, gemäß den Merkmalen des Gattungsbegriffs des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a device for braking and monitoring a rail vehicle, with or without bogies, according to the characteristics of the generic term of patent claim 1.
Derartige
Bremssysteme von Schienenfahrzeugen, insbesondere von Güterwagen,
bestehen aus einfachen pneumatischen Bremsen (UIC-Bremsen). Die
Steuerung dieser Bremsen erfolgt über eine Hauptluftleitung (HL),
die durch den ganzen Eisenbahnzug geführt ist. Ein Steuerventil,
das an der Hauptluftleitung angeschlossen ist, steuert den Bremsdruck
in dem Bremszylinder aufgrund der Absenkung des Drucks in der Hauptluftleitung
aus. Mit diesem System sind Nachteile verbunden, die eine intensive
Wartung, eine fehlende Überwachung
der Komponenten im Stillstand und während der Fahrt sowie aufwändige Bremsproben
betreffen. Eine derartige Einrichtung zum Einstellen der Bremskraft
an Bremsscheiben von Schienenfahrzeugen ist bspw. aus der
Die
eingangs bezeichnete Einrichtung (Gattung) ist aus der
Weiterhin
ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Brems- und Überwachungseinrichtung in einem Eisenbahnzug mit unterschiedlichen Bremssystemen bei hoher Sicherheit einsetzen zu können, so dass bspw. auch Güterwagen untereinander mit unterschiedlicher Ausstattung aneinandergekuppelt werden können.Of the The invention is based on the object of providing an electronic brake and monitoring device in a railway train with different braking systems at high To use security, so that, for example, also freight cars interconnected with each other with different equipment can be.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Umschalteinrichtung vorgesehen ist für die Umschaltung zwischen
- – der Steuerung der Bremsdrücke durch die elektronischen Radachsen-Bremsdrucksteuerungen und
- – der Steuerung der Bremsdrücke durch eine pneumatische Reserveeinrichtung, und dass ein Umschalter vorgesehen ist, der als passives Wechselventil bzw. als ein Doppelrückschlagventil ausgebildet ist, und an die pneumatische Reserveeinrichtung mit einem Reserve-Luftbehälter angeschlossen ist, der wahlweise aus der Hauptluftleitung (HL) oder aus der Hauptbehälterluftleitung (HB) gespeist wird und sowohl die pneumatische Reserveeinrichtung als auch den Umschalter mit Druckluft versorgt.
- - The control of the brake pressures by the electronic wheel axle brake pressure controls and
- - The control of the brake pressures by a pneumatic backup device, and that a switch is provided, which is designed as a passive shuttle valve or as a double check valve, and is connected to the pneumatic backup device with a reserve air tank, optionally from the main air line (HL) or from the main tank air line (HB) is supplied and supplies both the pneumatic reserve device and the switch with compressed air.
Dadurch
wird der Vorteil erzielt, eine Sicherheitsbasis für ein redundantes
System der Bremsdrucksteuerung zu schaffen. Das System ist nicht vergleichbar
mit einer Fail-Safe-Einrichtung (Notbremsfall) einer Notbremssicherheitsleitung,
die keinen Anschluss an die Versorgung aus der Hauptluft(behälter)leitung
besitzt (
In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass eine Wagen-Elektronikbaugruppe einerseits an einem externen Zug-Bus angeschlossen und andererseits über den internen Wagen-Bus mit einer Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppe für die Aufnahme von Fahr- und/oder Betriebs-Parametern verbunden ist und dass pro Radachse die elektronische Radachsen-Bremsdrucksteuerung, mit der Lasterfassungs-Elektronik, einem Multifunktionsgeber, der die Umfangsgeschwindigkeit des Rades und die Beschleunigung in den drei Raumachsen misst, und mit einem Temperaturgeber versehen ist, die über die Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppe und über einen Transducer an die Hauptluftleitung angeschlossen sind. Dadurch wird eine achsbezogene Komponente geschaffen, die pro Radachse alle notwendigen Sensoreinrichtungen enthält. Die Sensorik dient zur Erfassung einer großen Anzahl von Betriebs-Parametern.In Embodiment of the invention, it is proposed that a car electronics assembly on the one hand connected to an external train bus and on the other hand via the internal carriage bus with an axle area or bogie electronics assembly for the Recording of driving and / or operating parameters is connected and that per wheel axle the electronic wheel axle brake pressure control, with the load sensing electronics, a multi-function transmitter, the the peripheral speed of the wheel and the acceleration in the measures three spatial axes, and is provided with a temperature sensor, the above the axis range or Bogie electronics assembly and via a transducer to the Main air line are connected. This becomes an axis-related Component created, the per wheel axle all the necessary sensor devices contains. The sensor is used to detect a large number of operating parameters.
Nach weiteren Merkmalen wird vorgeschlagen, dass die Wagen-Elektronikbaugruppe über den internen Wagen-Bus jeweils mit einer Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppe, mit der Signale sämtlicher Radachsen-Bremsdrucksteuerungen aufgenommen werden, verbunden ist, wobei eine Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppe jeweils die zugehörigen elektronischen Radachsen-Bremsdrucksteuerungen steuert. Dadurch kann eine optimale Anpassung der Bremsdrücke bei leeren oder beladenen Wagen erreicht werden.To Further features suggest that the car electronics assembly via the internal Car Bus, each with an axle box or bogie electronics assembly, with the signals of all Wheel axle brake pressure controls are added, connected, wherein an axle area or bogie electronics assembly respectively the associated electronic wheel axle brake pressure controls controls. This can be an optimal adjustment of the brake pressures at empty or loaded car can be achieved.
Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, dass an die Wagen-Elektronikbaugruppe für eine Verselbständigung eines Wagens, wie bspw. eines Güterwagens, eine Batterie angeschlossen ist.A further embodiment is that to the car electronics assembly for a separation of a car, such as. A Freight car, a battery is connected.
Die Ausbildung der Elektronik im Achsbereich oder im Bereich eines Drehgestells, ist dahingehend ausgebildet, dass die Beschleunigungs-Signale des Multifunktionsgebers zur Anzeige einer Entgleisung oder zur Auslösung einer Bremsung dienen. Dadurch kann der Bremszylinderdruck bei niedrigeren Haftreibungsbeiwerten angepasst werden. Die Elektronik bewirkt, dass bei Auftreten eines niedrigeren Haftreibungsbeiwertes der Bremsdruck in den Bremszylindern derart angepasst wird, dass kein Rad blockiert und damit Flachstellen auf den Rädern vermieden werden (Gleitschutz-Funktion).The Training of the electronics in the axle area or in the area of a bogie, is designed such that the acceleration signals of the Multi-function transmitter to indicate a derailment or to trigger a Serve braking. This allows the brake cylinder pressure at lower Static friction coefficients are adjusted. The electronics causes that when a lower static friction coefficient occurs, the brake pressure in the brake cylinders is adjusted so that no wheel blocked and thus avoiding flat spots on the wheels be (anti-slip function).
Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Sensorik jeder Achse Temperaturwerte misst, indem in dem Multifunktionsgeber ein Temperaturgeber für eines der Achslager integriert ist. Dadurch kann die Umgebungstemperatur des Drehlagers gemessen werden, wobei die Messwerte an die Diagnose-Elektronik weitergeleitet werden. Bei höheren Temperaturen im Drehlagerbereich wird die Temperatur im Steuerstand oder einem anderen Raum angezeigt.Advantageous is still that the sensors of each axis measures temperature values, in the multi-function transmitter, a temperature sensor for a the axlebox is integrated. This can change the ambient temperature of the pivot bearing, with the measured values forwarded to the diagnostic electronics become. At higher Temperatures in the pivot area will be the temperature in the helm or another room.
Die von der Sensorik einer Achse gemessenen Parameter können der Datenverarbeitung zugeführt werden, indem die Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppen jeweils über den internen Wagen-Bus mit der Wagen-Elektronikbaugruppe verbunden sind.The The parameters measured by the sensors of an axis can be Data processing supplied by using the axle area or bogie electronics assemblies each over Connected the internal car bus to the car electronics assembly are.
In einer speziellen Ausführungsform ist vorgesehen, dass jeweils zwei Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppen eines Drehgestells an eine Batterie angeschlossen sind. Die Energie für die Sensorik wird bei Vereinzelung des Wagens über die Batterie zugeführt.In a special embodiment It is envisaged that each two Achsbereichs- or bogie electronics assemblies a bogie are connected to a battery. The energy for the Sensor technology is fed through the battery when the car is separated.
Die Signal-Weiterleitung findet dabei derart statt, dass die Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppen aller Drehgestelle bzw. aller Radachsen untereinander elektronisch verbunden sind.The Signal forwarding takes place in such a way that the axis region or bogie electronics assemblies of all bogies or all Wheel axles are interconnected electronically.
Die Anordnung ist ferner weiter dahingehend gestaltet, dass die Lasterfassungs-Elektronik, ein Multifunktionsgeber und ein Temperaturgeber unmittelbar an die Achsbereichs- oder die Drehgestell-Elektronikbaugruppen angeschlossen sind. Die vier unabhängigen Elektronikbaugruppen sind über den internen Bus miteinander verbunden. Bei Bedarf können diese für 2- oder 4achsige Wagen eingesetzt werden.The Arrangement is further designed so that the load sensing electronics, a multi-function encoder and a temperature sensor directly to the Achsbereichs- or Bogie electronic assemblies are connected. The four independent electronic assemblies are over the internal bus interconnected. If necessary, these can be for 2 or 4-axle cars are used.
Jede im Achsbereich angeordnete Elektronikbaugruppe übt die Funktionen der Bremssteuerung, des Gleitschutzes (ABS), der Diagnose und des Energie-Haushaltes aus.each in the axle area arranged electronic assembly exercises the functions of the brake control, anti-slip (ABS), diagnostics and energy balance.
Nach einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppen mit den Bremssystemen unter der Drehgestell-Ebene und die Wagen-Elektronikbaugruppe mit der Umschalteinrichtung über der Wagen-Ebene angeordnet sind.To another embodiment, it is provided that the axis range or bogie electronics assemblies with the brake systems below the bogie level and the carriage electronics assembly with the switch over the carriage level are arranged.
Nach weiteren Merkmalen wird vorgeschlagen, dass die Wagen-Elektronikbaugruppe über einen Druckschalter mit der Hauptluftleitung verbunden ist.To Further features suggest that the car electronics assembly via a Pressure switch is connected to the main air line.
Außerdem ist noch ein Generator zum Laden der Batterien auf einer Radachse angeordnet. Dadurch wird die gesamte Elektronik mit Strom versorgt. Im niedrigen Geschwindigkeitsbereich oder bei einem Wagen-Stillstand sorgen die Batterien für die Stromversorgung der Elektronikbaugruppen.Besides that is nor a generator for charging the batteries arranged on a wheel axle. This supplies the entire electronics with power. In the low Speed range or in a car standstill worry the Batteries for the power supply of the electronic modules.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachfolgend näher erläutert wird.In the drawing is an embodiment of Invention, which will be explained in more detail below.
(Die
Zusammenfügung
des linken (
Diese einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild der gesamten Einrichtung.These single figure of the drawing shows a block diagram of the entire Facility.
Die
Einrichtung zum Bremsen und Überwachen
eines Schienenfahrzeugs, insbesondere eines Güterwagens, ist mit oder ohne
Drehgestell
Eine
im Achsbereich oder Drehgestell
Pro
Radachsen
Die
Wagen-Elektronikbaugruppe
Die
pneumatische Reserveeinrichtung
Im
Stillstand kann ein Wagen selbständig über eine
Batterie
An
die Wagen-Elektronikbaugruppen
Falls
notwendig, übernimmt
die pneumatische Reserveeinrichtung
Jeder
Radachse
Außerdem ist
in dem Multifunktionsgeber
Die
Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppen
Die
Sensorik der einzelnen Radachsen
Die
Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppen
Die
Wagen-Elektronikbaugruppe
Auf
einer Radachse
Die
Wagen-Elektronikbaugruppe
Die
Elektronikbaugruppen werden über
den Generator
Die
Einrichtung führt
Diagnosen, Bremsproben und die Zusammenstellung des Eisenbahnzuges eigenständig durch.
Eine Fernbedienung der Wagen-Kupplung kann vorgesehen werden, wie
auch eine Container-Verriegelung, eine Türschloss-Überwachung, eine Güter-Zustandsüberwachung,
eine Laufüberwachung
der Radachsen
- 11
- Drehgestellbogie
- 1a1a
- AchslagerAchslager
- 22
- Radachsewheel axle
- 33
- Radachsewheel axle
- 3a3a
- Radwheel
- 44
- eigenes Bremssystemown braking system
- HLHL
- HauptluftleitungMain air line
- HBHB
- HauptbehälterluftleitungMain tank air line
- 55
- Umschalteinrichtung für die elektronische Bremsdrucksteuerungswitchover for the electronic brake pressure control
- 66
- Bremsbaugruppe (Bremszylinder mit Bremszange)brake assembly (Brake cylinder with brake caliper)
- 77
- Parkbremseparking brake
- 88th
- Lasterfassungs-ElektronikLoad sensing electronics
- 99
- Achsbereichs- oder Drehgestell-ElektronikbaugruppeAchsbereichs- or bogie electronics assembly
- 1010
- MultifunktionsgeberMulti-function timer
- 1111
- Temperaturgebertemperature sensors
- 1212
- elektronische Radachsen-Bremsdrucksteuerungelectronic Wheel axle brake pressure control
- 1313
- Zug-BusTrain bus
- 1414
- Wagen-ElektronikbaugruppeAuto Electronics assembly
- 1515
- interner Wagen-Businternal Trolley bus
- 1616
- pneumatische Reserveeinrichtungpneumatic backup facility
- 1717
- Reserve-DruckluftbehälterReserve compressed air tanks
- 1818
- Batterie für Wagen-Elektronikbaugruppebattery for wagon electronics assembly
- 1919
- Antennensystem (GSM, GPS)antenna system (GSM, GPS)
- 2020
- Umschalterswitch
- 2121
- Batterie auf Drehgestellbattery on bogie
- 2222
- Transducer (Druck/Spannungswandler)transducer (Pressure / voltage converter)
- 2323
- Drehgestell-EbeneBogie level
- 2424
- Wagen-EbeneCar Level
- 2525
- Generator zum Laden der Batteriengenerator to charge the batteries
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- Druckschalterpressure switch
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: B60T 8/17 AFI20051017BHDE |
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |