AT14276U1 - Circuit arrangement for controlling sanding devices - Google Patents

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AT14276U1
AT14276U1 ATGM50099/2014U AT500992014U AT14276U1 AT 14276 U1 AT14276 U1 AT 14276U1 AT 500992014 U AT500992014 U AT 500992014U AT 14276 U1 AT14276 U1 AT 14276U1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
solenoid valve
control unit
coil
sand
clock
Prior art date
Application number
ATGM50099/2014U
Other languages
German (de)
Inventor
Stefan Tober
Original Assignee
Mbm Holding Gmbh
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.)
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C15/00Maintaining or augmenting the starting or braking power by auxiliary devices and measures; Preventing wheel slippage; Controlling distribution of tractive effort between driving wheels
    • B61C15/08Preventing wheel slippage
    • B61C15/10Preventing wheel slippage by depositing sand or like friction increasing materials
    • B61C15/107Preventing wheel slippage by depositing sand or like friction increasing materials with electrically or electromagnetically controlled sanding equipment

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Bei einem Verfahren zur Steuerung der Sandaustragsrate einer Sandungseinrichtung für Schienenfahrzeuge, bei welchem Druckluft über ein von einer Steuereinheit angesteuertes Magnetventil einer Düsenanordnung zur Ausgabe von Sand aus einem Sandbehälter zugeführt wird und das Magnetventil in Abhängigkeit von der geforderten Sandaustragsrate für bestimmte Zeitabschnitte geöffnet wird, wird mittels eines Taktgenerators der Steuereinheit ein Ansteuerpuls für die Spule (9) des Magnetventils (4) erzeugt, der Perioden zu n Einzeltakten der Länge τ aufweist, und die Steuereinheit in Abhängigkeit von sicherheitsrelevanten Parametern die Spule (9) des Magnetventils (4) während k Einzeltakten ansteuert.In a method for controlling the Sandaustragsrate a Sandungseinrichtung for rail vehicles, in which compressed air is fed via a controlled by a control unit solenoid valve nozzle assembly for dispensing sand from a sand container and the solenoid valve is opened depending on the required Sandaustragsrate for certain periods, is by means of a clock generator of the control unit generates a drive pulse for the coil (9) of the solenoid valve (4) having periods of n single clocks of length τ, and the control unit depending on safety parameters, the coil (9) of the solenoid valve (4) during k single clocks controls.

Description

Beschreibungdescription

SCHALTUNGSANORDNUNG ZUR ANSTEUERUNG VON SANDUNGSEINRICHTUNGENCIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTROLLING SANDING DEVICES

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Sandaustragsrate einer San-dungseinrichtung für Schienenfahrzeuge sowie eine Vorrichtung zur Steuerung einer Sandaus¬tragsrate einer Sandungseinrichtung für Schienenfahrzeuge.The invention relates to a method for controlling a Sandaustragsrate a San-training device for rail vehicles and a device for controlling a Sandausoßsrate a Sandungseinrichtung for rail vehicles.

[0002] Sandungseinrichtungen werden bei Schienenfahrzeugen seit langer Zeit eingesetzt, umden Reibwert zwischen Rad und Schiene vor allem unter schlechten Witterungsbedingungenauf ein sicheres Niveau anzuheben. Erst durch den Einsatz der Sandungseinrichtungen ist esunter allen Witterungsbedingungen überhaupt möglich, einen planmäßigen und vor allem siche¬ren Bahnbetrieb zu gewährleisten. Der ausgetragene Sand (üblicherweise natürlicher Quarz¬sand welcher gewaschen, gesiebt und getrocknet werden muss) stellt dabei eine kostspieligeRessource dar, welche - in großen Mengen ausgetragen - zu Umweltverschmutzung und sogargesundheitlichen Schäden führen kann. Weiters kommt es durch zu große Sandmengen aufden Schienen immer wieder zu Problemen mit der automatischen Zugerkennung und dadurchzu sicherheitskritischen Zuständen. Es liegt daher im Interesse der Gesundheit, des Umwelt¬schutzes und nicht zuletzt im finanziellen Interesse der Bahnbetreiber mit der notwendigen aberteuer erkauften Ressource Bremssand möglichst sparsam umzugehen.Sanding facilities are used in rail vehicles for a long time to raise the coefficient of friction between the wheel and rail, especially under bad weather conditions to a safe level. Only through the use of the sanding facilities is it possible under all weather conditions to ensure a scheduled and above all secure rail operation. The discharged sand (usually natural quartz sand which must be washed, sieved and dried) is a costly resource which, when discharged in large quantities, can lead to environmental pollution and even health damage. Furthermore, too large amounts of sand on the rails repeatedly lead to problems with the automatic train detection and thereby safety-critical conditions. It is therefore in the interest of health, environmental protection and last but not least in the financial interest of the railway operators with the necessary purchase tax purchased resource Bremssand deal as economically as possible.

[0003] In diesem Zusammenhang wurden moderne Sandaustragseinrichtungen, wie beispiels¬weise in AT 506538 beschrieben, entwickelt. Diese modernen Sandaustragseinrichtungenerlauben es, im Gegensatz zu immer noch weit verbreiteten herkömmlichen Systemen, dieSandaustragsmenge in einem sehr weiten Bereich zu variieren. Durch einen derart weiten zurVerfügung stehenden Verstellbereich ist es möglich, abhängig von der Fahrgeschwindigkeit desSchienenfahrzeuges, gerade so viel Sand auszutragen, als für eine optimale Verzögerung nötigist.In this context, modern Sandaustragseinrichtungen, as beispiels¬weise described in AT 506538, developed. These modern sand discharge devices, in contrast to still widespread conventional systems, allow the sand discharge amount to be varied in a very wide range. With such a wide range of adjustment available, it is possible to discharge just enough sand, depending on the speed of travel of the rail vehicle, as necessary for optimal deceleration.

[0004] Alleine in Mitteleuropa sind derzeit immer noch mehrere Tausend Schienenfahrzeuge inBetrieb, deren veraltete Sandungseinrichtungen viel mehr Bremssand verschwenden als nötig.Das Interesse an einem Umbau der veralteten Sandungseinrichtungen auf moderne, geschwin¬digkeitsabhängig gesteuerte Sandungseinrichtungen ist seitens der Betreiber zweifellos bereitsvorhanden und es wird weiter wachsen. Allerdings sind der technische Aufwand und die damitverbundenen Kosten bisher noch zu groß, um einen flächendeckenden Umbau zu ermöglichen.Die vorliegende Erfindung soll dieses Problem im weitesten Sinne lösen und damit einen Um¬bau auf moderne und umweltschonende Sandungseinrichtungen ermöglichen.Alone in Central Europe are currently still several thousand rail vehicles in operation, whose obsolete sanding facilities wasting much more brake sand than necessary. The interest in a conversion of obsolete sanding facilities modern, schwingenzdigkeitsabhängig controlled Sandungseinrichtungen is already present on the part of the operator and it will be continue to grow. However, the technical effort and associated costs are still too large to allow a nationwide conversion. The present invention is intended to solve this problem in the broadest sense and thus allow a conversion to modern and environmentally friendly sanding facilities.

[0005] Im Bereich Schienenfahrzeuge haben sich pneumatische Sandungseinrichtungen, alsoSandungseinrichtungen welche mit Energie aus Druckluft versorgt werden, weitgehend durch¬gesetzt. Für die Ansteuerung dieser Systeme werden bekannte Pneumatikelemente wie Mag¬netventile oder Druck- und Durchfluss-Regelventile verwendet. Figur 1 zeigt eine typischeSchaltungsanordnung einer herkömmlichen Sandungseinrichtung zum Austrag einer fest einge¬stellten Sandmenge. Die Druckluft wird in einer Kompressoreinheit 1 generiert, im Druckbehäl¬ter 2 gespeichert und über ein Druckregelventil 3 auf konstantem Druckniveau gehalten. DieSandungseinrichtung streut Sand aus dem jeweiligen Sandbehälter mit Sanddosierungsvorrich¬tung 6 bzw. 6' über ein Sandrohr 7 bzw. 7' vor die jeweils ersten Räder 8 bzw. 8' des nichtnäher dargestellten Fahrzeugs. Der Sandaustrag wird über Magnetventile 5 bzw. 5' ein- undausgeschaltet. Dabei werden üblicherweise zwei Magnetventile 5 bzw. 5' eingesetzt, um densicheren Betrieb in beide Fahrtrichtungen zu ermöglichen. Eine derartig angesteuerte San¬dungseinrichtung kann nur eine fest eingestellte Sandmenge austragen. Zur optimalen Erhö¬hung der Reibwerte zwischen Rad und Schiene ist jedoch eine genau bestimmte Menge Sandje Schienenabschnitt (Gramm je Meter Länge) erforderlich. Dies kann, bei einer fest eingestell¬ten Austragsmenge (Gramm je Minute) nur für eine bestimmte Fahrgeschwindigkeit optimalerreicht werden. Für Geschwindigkeiten über der Optimalgeschwindigkeit wird jedoch zu wenigSand je Schienenmeter ausgetragen und für Geschwindigkeiten unter der Optimalgeschwindig- keit wird zu viel Sand ausgetragen.In the field of rail vehicles have pneumatic Sandungseinrichtungen, so sanding facilities which are supplied with energy from compressed air, largely enforced. For the control of these systems known pneumatic elements such as Mag¬netventile or pressure and flow control valves are used. FIG. 1 shows a typical circuit arrangement of a conventional sanding device for discharging a set amount of sand. The compressed air is generated in a compressor unit 1, stored in Druckbehäl¬ter 2 and held by a pressure control valve 3 at a constant pressure level. The sanding device scatters sand from the respective sand container with Sanddosierungsvorrich¬ 6 or 6 'via a sand pipe 7 or 7' in front of the respective first wheels 8 and 8 'of the vehicle not shown closer. The sand discharge is switched on and off via solenoid valves 5 and 5 '. In this case, usually two solenoid valves 5 and 5 'used to allow safe operation in both directions. Such a controlled San¬dungseinrichtung can only carry a fixed set amount of sand. However, to optimally increase the coefficients of friction between wheel and rail, a precisely determined amount of Sandje rail section (grams per meter of length) is required. This can be optimally achieved only for a certain driving speed with a fixed set amount (grams per minute). For speeds above the optimum speed, however, there is too little sand per meter of rail and too much sand is discharged for speeds below the optimal speed.

[0006] Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung ist weit verbreitet und ist bei Verwen¬dung von veralteten Sandungseinrichtungen - welche ohnehin nur eine sehr eingeschränkteVerstellbarkeit der Sandaustragsmenge bieten - auch völlig ausreichend.The circuit arrangement shown in Fig. 1 is widespread and is in Verwen¬dung of outdated Sandungseinrichtungen - which already provide only a very limited Verstellbarkeit Sandaustragsmenge - also quite sufficient.

[0007] Die veralteten Sanddosiervorrichtungen können allerdings mit relativ geringem Aufwanddurch moderne Sanddosiervorrichtungen ersetzt werden. Moderne Sanddosiervorrichtungen,wie beispielsweise in AT506538 beschrieben, ermöglichen abhängig vom jeweiligen Druck derVersorgungsdruckluft eine sehr große Verstellbarkeit der Sandaustragsmenge. Soll der nungroße mögliche Verstellbereich der Sandaustragsmenge auch genützt werden, so ist nach demStand der Technik eine sehr aufwändige Schaltungsanordnung notwendig. Eine solche typischeSchaltungsanordnung ist in Figur 2 gezeigt, in der gleiche Bauelemente, wo möglich und sinn¬voll, mit gleichen Bezugszeichen benannt sind, wie dies im Übrigen auch für alle anderen Teileder Figurenbeschreibung gilt.However, the outdated sand dosing can be replaced with relatively little effort by modern sand dosing. Modern sand dosing devices, such as described in AT506538, for example, allow a very large adjustability of the amount of sand discharge, depending on the pressure of the supply compressed air. If the large-sized possible adjustment range of the sand discharge amount is also to be utilized, a very complex circuit arrangement is necessary according to the prior art. Such a typical circuit arrangement is shown in FIG. 2, in which identical components are designated, where possible and meaningful, with the same reference numerals, as otherwise also applies to all other parts of the description of the figures.

[0008] Dabei wird der Versorgungsdruck für die Sanddosiereinrichtung durch die Druckregel¬ventile 3 in mehreren unterschiedlichen Druckniveaus (dargestellt sind vier Druckniveaus) zurVerfügung gestellt. Abhängig von der aktuellen Fahrgeschwindigkeit wird das jeweils passendeDruckniveau über eines von in diesem Fall vier Magnetventilen zur Sandmengenwahl 4 zumjeweiligen Sandbehälter mit Sanddosiereinrichtung 6 bzw. 6' geleitet und dadurch die zur aktu¬ellen Fahrgeschwindigkeit passende Sandaustragsmenge erreicht.In this case, the supply pressure for the sand dosing is provided by the pressure control valves 3 in several different pressure levels (shown four pressure levels) are provided. Depending on the current driving speed, the respectively appropriate pressure level is passed over one of in this case four magnetic valves for selecting the sand quantity 4 for the respective sand container with sand dosing device 6 or 6 ', thereby achieving the sand discharge amount suitable for the current driving speed.

[0009] Eine derartige Schaltungsanordnung nach dem Stand der Technik zum mehrstufigenBetrieb moderner Sandungseinrichtungen ist, wie in Fig. 2 erkennbar, sehr komplex. Ein Umbaueiner großen Anzahl von bestehenden Schienenfahrzeugen auf die moderne Technik ist dahermit sehr großem Aufwand und entsprechenden Kosten verbunden. Es ist daher nur verständ¬lich, dass Fahrzeugbetreiber derartige Umbauten, trotz der zweifellos vorhandenen technischenVorteile, nicht durchführen.Such a prior art circuit arrangement for multi-stage operation of modern sanding facilities is very complex as seen in FIG. A conversion of a large number of existing rail vehicles on the modern technology is therefore associated with very high costs and corresponding costs. It is therefore only understandable that vehicle operators do not carry out such conversions, despite the undoubted technical advantages.

[0010] Die vorliegende Erfindung bietet ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum mehrstufigen,quasi-proportionalen Betrieb moderner Sandungseinrichtungen völlig ohne die damit bisherverbundene Komplexität.The present invention provides a method and apparatus for multi-level, quasi-proportional operation of modern sanding facilities without the associated complexity.

[0011] Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technikgemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 nun dadurch aus, dass mittels eines Taktgeneratorsder Steuereinheit ein Ansteuerpuls für die Spule des Magnetventils erzeugt wird, der Periodenzu n Einzeltakten der Länge τ aufweist, und die Steuereinheit in Abhängigkeit von sicherheitsre¬levanten Parametern die Spule des Magnetventils während k Einzeltakten ansteuert. Ein Mag¬netventil ist ein elektromagnetisch angetriebenes Ventil, das eine Magnetspule, einen Anker mitDichtelement, einen Ventilsitz sowie eine Rückstellfeder umfasst. Im bestromten Zustand hebtder Anker durch die Magnetkraft der Spule das Dichtelement gegen die Federkraft der Rück¬stellfeder vom Ventilsitz ab und gibt dadurch die Durchflussöffnung frei. Im unbestromten Zu¬stand wird das Dichtelement durch die Rückstellfeder auf den Ventilsitz gepresst, das Ventil istgeschlossen. Die zeitlich variable Ansteuerung kann dabei durch eine Pulsweitenmodulierungerfolgen. Das Magnetventil wird dabei zeitlich getaktet (pulsweitenmoduliert) angesteuert undgibt, abhängig von dem vorgegebenen Tastverhältnis, unterschiedliche Druckluftmengen konti¬nuierlich oder diskontinuierlich ab. Das Tastverhältnis ist dabei das Verhältnis zwischen derGesamtperiodendauer (der Periodendauer des geöffneten und geschlossenen Ventils) zurPeriodendauer des geöffneten Ventils. Abhängig von der Taktfrequenz der pulsweitenmodulier¬ten Ansteuerung kommt es durch die elektrische und mechanische Trägheit des Magnetankersentweder zu oszillierenden Bewegungen um eine Mittellage - dem sogenannten Proportionalbe¬trieb - oder zum raschen vollständigen Öffnen und Schließen des Ventils - dem sogenanntenTaktbetrieb. Im Proportionalbetrieb ist die Mittellage des Ankers und damit die Druckluftmengeneben dem Tastverhältnis auch von der Größe der Versorgungsspannung abhängig. Im typi¬schen Betrieb an Schienenfahrzeugen ist die Spannungsversorgung stark schwankend, waseine genaue Steuerung der Druckluftmenge im Proportionalbetrieb verhindert. Erfindungsge¬mäß wird daher der getaktete Betrieb als vorteilhaft erkannt und empfohlen.The inventive method is characterized over the prior art according to the preamble of claim 1 now characterized in that by means of a clock generator of the control unit, a drive pulse for the coil of the solenoid valve is generated, the periods to n single clocks of length τ has, and the control unit in Depending on sicherheitsre¬levanten parameters, the coil of the solenoid valve during k single clocking drives. A magnetic valve is an electromagnetically driven valve that includes a solenoid, an armature with seal member, a valve seat, and a return spring. In the energized state, the armature releases the sealing element against the spring force of the return spring from the valve seat by the magnetic force of the coil and thereby releases the flow opening. In the de-energized state, the sealing element is pressed by the return spring onto the valve seat, the valve is closed. The time-variable control can be achieved by a pulse width modulation. The solenoid valve is clocked in time (pulse width modulated) driven and gives, depending on the predetermined duty ratio, different amounts of compressed air konti¬nuierlich or discontinuously from. The duty cycle is the ratio between the total period (the period of the open and closed valve) to the period of the open valve. Depending on the clock frequency of the pulse-width-modulated control, the electrical and mechanical inertia of the magnet armature results in oscillating movements around a central position - the so-called proportional drive - or rapid complete opening and closing of the valve - the so-called clock operation. In proportional mode, the center position of the armature and thus the compressed air quantities are also dependent on the duty cycle of the duty cycle. In typical operation on rail vehicles, the power supply is highly variable, which prevents accurate control of the amount of compressed air in proportional operation. According to the invention, the clocked operation is therefore recognized and recommended as advantageous.

[0012] Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich in einfacher Weise an sicherheitsrelevanteParameter anpassen. Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Verfahren in diesem Zusammen¬hang dahingehend ausgebildet, dass sicherheitsrelevanter Parameter die aktuelle Fahrge¬schwindigkeit ist, wobei mit steigender Geschwindigkeit das Verhältnis k/n erhöht wird.The method according to the invention can be easily adapted to safety-relevant parameters. In this context, the method according to the invention is preferably designed such that the safety-relevant parameter is the current vehicle speed, the ratio k / n being increased with increasing speed.

[0013] In einer vorteilhaften Ausführung wird die Taktfrequenz mit 10 bis 50 Hz bzw. die Längex jedes Einzeltaktes mit 100 ms bis 20 ms gewählt, sodass das Ventil im getakteten Betrieb unddamit weitgehend unabhängig von Schwankungen in der Versorgungsspannung betrieben wird.Es sind jedoch auch andere Taktfrequenzen möglich, wenn dies erforderlich ist. Ebenso kanndie Anzahl x der Einzeltakte in einer Taktperiode entsprechend groß gewählt sein. Bevorzugtwird die Anzahl n der Einzeltakte jeder Taktperiode zwischen n = 2 und n = 8 gewählt.In an advantageous embodiment, the clock frequency is selected with 10 to 50 Hz or the length of each single clock with 100 ms to 20 ms, so that the valve is operated in clocked operation and thus largely independent of fluctuations in the supply voltage. However, there are other clock frequencies possible, if necessary. Likewise, the number x of individual clocks in a clock period can be selected to be correspondingly large. Preferably, the number n of individual clocks of each clock period is chosen between n = 2 and n = 8.

[0014] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technikgemäß dem Oberbegriff von Anspruch 5 dadurch aus, dass ein Taktgenerator der Steuereinheitzur Erzeugung eines Ansteuerpulses für die Spule des Magnetventils vorgesehen ist, wobei derAnsteuerpuls wiederkehrende Perioden zu n Einzeltakten der Länge x aufweist und die Steuer¬einheit dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von sicherheitsrelevanten Parametern die Spuledes Magnetventils während k Einzeltakten anzusteuern.The inventive device is over the prior art according to the preamble of claim 5 characterized in that a clock generator of the control unit is provided for generating a drive pulse for the coil of the solenoid valve, wherein the drive pulse has recurring periods to n single clocks of length x and the Control unit is adapted to control the Spuleses solenoid valve during k single clocks depending on safety parameters.

[0015] Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich in einfacherWeise an sicherheitsrelevanteParameter anpassen. Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in diesem Zusammen¬hang dahingehend weitergebildet, dass sicherheitsrelevanter Parameter die aktuelle Fahrge¬schwindigkeit ist, und die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, mit steigender Geschwindigkeitdas Verhältnis k/n zu erhöhen.The device according to the invention can easily be adapted to safety-relevant parameters. In this connection, the device according to the invention is preferably further developed in such a way that the safety-relevant parameter is the current driving speed, and the control unit is set up to increase the ratio k / n with increasing speed.

[0016] In einer vorteilhaften Ausführung beträgt die Taktfrequenz mit 10 bis 50 Hz bzw. dieLänge x jedes Einzeltaktes mit 100 ms bis 20 ms gewählt, so dass das Ventil im getaktetenBetrieb und damit weitgehend unabhängig von Schwankungen in der Versorgungsspannungbetrieben wird. Es sind jedoch auch andere Taktfrequenzen möglich, wenn dies erforderlich ist.Ebenso kann die Anzahl x der Einzeltakte in einer Taktperiode entsprechend groß sein. Bevor¬zugt beträgt die Anzahl n der Einzeltakte jeder Taktperiode zwischen n = 2 und n = 8.In an advantageous embodiment, the clock frequency is selected to be 10 to 50 Hz or the length x of each individual clock with 100 ms to 20 ms, so that the valve is operated in clocked operation and thus largely independent of fluctuations in the supply voltage. However, other clock frequencies are possible if required. Similarly, the number x of individual clocks in a clock period may be correspondingly large. Preferably, the number n of individual clocks of each clock period is between n = 2 and n = 8.

[0017] Das rasche und vollständige Öffnen und Schließen des Ventils im Taktbetrieb stelltallerdings auch hohe Anforderungen an die Dauerhaltbarkeit der verwendeten Ventile, gemäßeiner bevorzugten Variante der vorliegenden Erfindung kann die Belastung des Magnetankersund des Ventilsitzes durch Kontrolle des Spulenstroms deutlich reduziert werden, wenn derSpule des Magnetventils eine elektronische Schutzschaltung zugeordnet ist. Hierbei ist bevor¬zugt die Spule des Magnetventils von einer Schutzdiode überbrückt. Diese Parallelschaltungeiner Schutzdiode zur Magnetspule reduziert den maximal auftretenden Spulenstrom und damitdie maximal auftretende elektromotorische Kraft auf Magnetanker und Ventilsitz deutlich. Damitist eine dramatische Steigerung der Ventillebensdauer verbunden, die sich in einer Steigerungder maximal zulässigen Schaltspiele des Ventils äußert. Der Einsatz von Freilaufdioden ist inder Ventiltechnik an sich bekannt und dient üblicherweise dazu, die beim Abschalten des Spu¬lenstroms entstehenden hohen Induktionsspannungen zu verhindern, der erfindungsgemäßeEinsatz einer Schutzschaltung (Diode) zur Erhöhung der Lebensdauer des angesteuerten Mag¬netventils stellt eine Neuerung dar.The rapid and complete opening and closing of the valve in cyclic operation, however, also places high demands on the durability of the valves used, according to a preferred variant of the present invention, the load of the armature and the valve seat can be significantly reduced by controlling the coil current when the solenoid of the solenoid valve an electronic protection circuit is assigned. In this case, the coil of the solenoid valve is preferably bridged by a protective diode. This parallel connection of a protective diode to the solenoid significantly reduces the maximum occurring coil current and thus the maximum occurring electromotive force on the armature and valve seat. This is associated with a dramatic increase in valve life, which manifests itself in an increase in the maximum allowable switching cycles of the valve. The use of free-wheeling diodes is known per se in valve technology and usually serves to prevent the high induction voltages arising when the spool current is switched off. The inventive use of a protective circuit (diode) to increase the service life of the activated magnetic valve represents an innovation.

[0018] Bevorzugt ist den vorderen bzw. hinteren Rädern eines Fahrgestells des Schienenfahr¬zeugs je ein Magnetventil zugeordnet und die beiden Magnetventile sind in einer gemeinsamen,gegen Umwelteinflüsse gekapselten Einheit zusammengefasst. Dies gestattet den zuverlässi¬gen Dauerbetrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Preferably, the front and rear wheels of a chassis of the rail vehicle ever associated with a solenoid valve and the two solenoid valves are combined in a common, encapsulated against environmental influences unit. This allows the reliable continuous operation of the device according to the invention.

[0019] Figur 3 zeigt eine wie soeben beschriebene erfindungsgemäße Schaltungsanordnungbzw. Vorrichtung. Die Schaltungsanordnung wie in Figur 1 dargestellt wird dabei durch einezeitlich variable Ansteuerung des Magnetventils zur Sandmengenwahl 4 erweitert. Figur 4 zeigtein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltung zur Pulsweitenmodulation. Dabei wirddas Tastverhältnis abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der damit verbundenengeforderten Sandmenge variiert. Das Ausgangssignal der Schaltung ist in Figur 5 dargestellt.FIG. 3 shows a circuit arrangement according to the invention as described above. Contraption. The circuit arrangement as shown in Figure 1 is extended by a temporally variable control of the solenoid valve for sand quantity selection 4. FIG. 4 shows a block diagram of a pulse width modulation circuit according to the invention. At this time, the duty ratio is varied depending on the vehicle speed and the required amount of sand associated therewith. The output signal of the circuit is shown in FIG.

Das Ausgangssignal besteht aus mehreren Taktfenstern welche jeweils entweder den ZustandEIN oder den Zustand AUS darstellen. Durch periodische Folgen dieser Taktfenster kann imWesentlichen jede beliebige Anzahl an Stufen dargestellt und damit die Sandaustragsmenge inStufen oder quasi-stufenlos gestellt werden.The output signal consists of several clock windows which represent either the state ON or the state OFF. By means of periodic sequences of these clock windows, essentially any number of stages can be represented and thus the amount of sand discharge can be made in stages or quasi-continuously.

[0020] Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild der bevorzugten Schutzschaltung, in der der Magnetspu¬le 9 eine Schutzdiode 10 parallel geschaltet ist.FIG. 6 shows a block diagram of the preferred protection circuit in which the magnetic coil 9 is connected in parallel with a protective diode 10.

[0021] Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß niedrigen Taktfrequenz ist die Möglichkeit,damit sogar die bereits am Schienenfahrzeug vorhandenen Steuerungssysteme zur Taktung zuverwenden. Deren maximale Taktfrequenz ist üblicherweise mit 15Hz relativ begrenzt aber fürden erfindungsgemäßen Betrieb ausreichend. Damit ist im Vergleich zur Schaltungsanordnungnach Figur 1 kein einziges weiteres Bauteil nötig, um die die erfindungsgemäße geschwindig¬keitsabhängige Sanddosierung zu ermöglichen.Another advantage of the present invention low clock frequency is the ability to even use the already existing on the rail vehicle control systems for timing. Their maximum clock frequency is usually relatively limited to 15 Hz but sufficient for the operation according to the invention. Thus, in comparison to the circuit arrangement according to FIG. 1, no single further component is necessary in order to enable the speed-dependent sand dosage according to the invention.

Claims (11)

Ansprüche 1. Verfahren zur Steuerung der Sandaustragsrate einer Sandungseinrichtung für Schienen¬fahrzeuge, bei welchem Druckluft über ein von einer Steuereinheit angesteuertes Mag¬netventil einer Düsenanordnung zur Ausgabe von Sand aus einem Sandbehälter zugeführtwird und das Magnetventil in Abhängigkeit von der geforderten Sandaustragsrate für be¬stimmte Zeitabschnitte geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Takt¬generators der Steuereinheit ein Ansteuerpuls für die Spule (9) des Magnetventils (4) er¬zeugt wird, der Perioden zu n Einzeltakten der Länge x aufweist, und die Steuereinheit inAbhängigkeit von sicherheitsrelevanten Parametern die Spule (9) des Magnetventils (4)während k Einzeltakten ansteuert.Claims 1. Method for controlling the sand discharge rate of a sanding device for railway vehicles, in which compressed air is supplied via a control valve controlled by a control unit of a nozzle arrangement for dispensing sand from a sand container and the solenoid valve depending on the required sand discharge rate for Periods is opened, characterized in that by means of a Takt¬generators of the control unit a drive pulse for the coil (9) of the solenoid valve (4) is generated, the periods to n single clocks of length x, and the control unit in dependence of safety-related parameters the coil (9) of the solenoid valve (4) during k single clocking drives. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sicherheitsrelevanter Para¬meter die aktuelle Fahrgeschwindigkeit ist, wobei mit steigender Geschwindigkeit das Ver¬hältnis k/n erhöht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that safety-relevant Para¬meter is the current driving speed, with increasing speed, the ratio k / n is increased. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktfrequenz mit10 bis 50 Hz bzw. die Länge x jedes Einzeltaktes mit 100 ms bis 20 ms gewählt wird.3. The method of claim 1 or 2, characterized in that the clock frequency is selected with 10 to 50 Hz or the length x of each single clock with 100 ms to 20 ms. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahln der Einzeltakte jeder Taktperiode zwischen n = 2 und n = 8 gewählt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the numbers of the individual clocks of each clock period between n = 2 and n = 8 is selected. 5. Vorrichtung zur Steuerung der Sandaustragsrate einer Sandungseinrichtung für Schienen¬fahrzeuge, mit einer Druckluftquelle, welche über ein von einer Steuereinheit angesteuer¬tes Magnetventil mit einer Düsenanordnung zur Ausgabe von Sand aus einem Sandbehäl¬ter verbunden ist und die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, das Magnetventil in Abhän¬gigkeit von der geforderten Sandaustragsrate für bestimmte Zeitabschnitte zu öffnen,dadurch gekennzeichnet, dass ein Taktgenerator der Steuereinheit zur Erzeugung einesAnsteuerpulses für die Spule (9) des Magnetventils (4) vorgesehen ist, wobei der Ansteu¬erpuls wiederkehrende Perioden zu n Einzeltakten der Länge x aufweist und die Steuerein¬heit dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von sicherheitsrelevanten Parametern die Spule (9) des Magnetventils (4) während k Einzeltakten anzusteuern.5. Device for controlling the Sandaustragsrate a sanding device for rail vehicles, with a compressed air source, which is connected via a controlled by a control unit solenoid valve with a nozzle assembly for dispensing sand from a Sandbehäl¬ter and the control unit is adapted to Solenoid valve depending on the required Sandaustragsrate for certain periods to open, characterized in that a clock generator of the control unit for generating a drive pulse for the coil (9) of the solenoid valve (4) is provided, wherein the Ansteu¬erpuls recurring periods to n single clocks has the length x and the Steuerein¬heit is adapted to control the coil (9) of the solenoid valve (4) during k single clocks depending on safety-relevant parameters. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sicherheitsrelevanter Pa¬rameter die aktuelle Fahrgeschwindigkeit ist, und die Steuereinheit dazu eingerichtet ist,mit steigender Geschwindigkeit das Verhältnis k/n zu erhöhen.6. The device according to claim 5, characterized in that the safety-relevant Pa¬rameter is the current driving speed, and the control unit is adapted to increase the ratio k / n with increasing speed. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktfrequenz 10bis 50 Hz bzw. die Länge τ jedes Einzeltaktes 100 ms bis 20 ms beträgt.7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the clock frequency is 10 to 50 Hz or the length τ of each individual clock 100 ms to 20 ms. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die An¬zahl n der Einzeltakte jeder Taktperiode zwischen n = 2 und n = 8 beträgt.8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the number n of the individual clocks of each clock period between n = 2 and n = 8. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spule(9) des Magnetventils (4) eine elektronische Schutzschaltung zugeordnet ist.9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that the coil (9) of the solenoid valve (4) is associated with an electronic protection circuit. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (9) des Mag¬netventils (4) von einer Schutzdiode (10) überbrückt ist.10. The device according to claim 9, characterized in that the coil (9) of the Mag¬netventils (4) by a protective diode (10) is bridged. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass denvorderen bzw. hinteren Rädern (8, 8') eines Fahrgestells des Schienenfahrzeugs je einMagnetventil (5, 5') zugeordnet ist und die beiden Magnetventile (5, 5') in einer gemeinsa¬men, gegen Umwelteinflüsse gekapselten Einheit zusammengefasst sind. Hierzu 5 Blatt Zeichnungen11. Device according to one of claims 5 to 10, characterized in that the front or rear wheels (8, 8 ') of a chassis of the rail vehicle is associated with a respective solenoid valve (5, 5') and the two solenoid valves (5, 5 ') are combined in a common, encapsulated against environmental influences unit. For this 5 sheets of drawings
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