DE102005007336A1 - Bremsvorrichtung für ein Schienenfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für ein Schienenfahrzeug, wobei eine Bremssteuereinheit mit Bremseinheiten in Verbindung steht. Es ist vorgesehen, dass mindestens eine Bremssteuereinheit vorhanden ist, die mit den Bremseinheiten über ein Datenbussystem zum Übermitteln von Telegrammen verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für ein Schienenfahrzeug, wobei eine Bremssteuereinheit mit Bremseinheiten in Verbindung steht.
  • Eine Bremsvorrichtung ist in jedem Schienenfahrzeug vorhanden. Sie wird ausgelöst entweder durch den Fahrzeugführer, der einen Schalter oder ein Ventil betätigt, oder durch eine Sicherungseinrichtung. Für den Einsatz bei besonderer Gefahr, wie zum Beispiel einem Brand, ist in einem Schienenfahrzeug eine schnell wirkende Bremsvorrichtung vorhanden. Bekannte schnell wirkende Bremsvorrichtungen sind stets so ausgelegt, dass das Schienenfahrzeug sofort bis zum Stillstand abgebremst wird und dass ein Lösen der Bremse während des Bremsvorganges oder auch im Stillstand nur schwer möglich ist. Dadurch soll die Sicherheit für das Schienenfahrzeug besonders groß sein.
  • Eine schnell wirkende Bremsvorrichtung wurde bisher realisiert, indem zum Beispiel bei einer Druckluftbremse die Hauptluftleitung im Fahrerstand über ein Ventil vollständig zu entlüften war. Durch dieses Entlüften werden die Bremseinheiten aktiviert und die maximale Bremskraft wird erreicht.
  • Nach einem anderen bekannten Beispiel für eine schnell wirkende Bremsvorrichtung ist durch einen Zug eine elektrische Schleife gelegt, in die alle Bremseinheiten eingebunden sind. Wenn durch das Öffnen eines elektrischen Schalters in der elektrischen Schleife, der sich zum Beispiel im Führerstand befindet, die Spannung an den Bremseinheiten abfällt, dann schließen diese Bremseinheiten mit maximaler Bremskraft.
  • Alle bisherigen Lösungen für eine schnell wirkende Bremsvorrichtung sehen stets ein schnelles Abbremsen bis zum Stillstand vor. Änderungen in diesem Ablauf sind nicht vorgesehen.
  • Falls jedoch Schienenfahrzeuge auf Strecken mit vielen Tunneldurchfahrten verkehren, wird eine zwar schnell wirkende Bremsvorrichtung gefordert, die aber ein Anhalten eines Zuges im Tunnel vermeidet. Selbst, falls in dem Zug ein Brand ausgebrochen ist, soll der Zug schnellstmöglich den Tunnel verlassen und erst außerhalb des Tunnels anhalten.
  • Darüber hinaus hat sich herausgestellt, dass ein offensichtlicher Fehler in der Bremsvorrichtung oft unnötig zu einer Schnellbremsung führt.
    •
  • Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung anzugeben, die schnell wirkt und trotzdem abhängig von der momentanen Gefahrensituation und sogar dann, wenn ein offensichtlicher Fehler vorliegt, ein Lösen der Bremseinheiten auch während einer Schnellbremsung gestattet.
  • Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass mindestens eine Bremssteuereinheit vorhanden ist, die mit den Bremseinheiten über ein Datenbussystem zum Übermitteln von Telegrammen verbunden ist.
  • Damit wird der Vorteil erzielt, dass die Bremseinheiten direkt über Signale angesteuert werden. Solche in der Regel digitale Signale sind weniger störanfällig als veränderliche Größen, die bisher zum Ansteuern der Bremseinheiten dienten. Diese Größen waren bisher zum Beispiel der Luftdruck in einer Leitung oder die elektrische Spannung.
  • Mit dem Einsatz des Datenbussystems wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass der Bremsbefehl bei Bedarf schnell widerrufen werden kann. Das ist von großer Bedeutung, wenn bei einer Notbremsung der Zug sonst in einem Tunnel anhalten wür de. Schließlich kann über das Datenbussystem auch eine zuverlässige Diagnose der Bremseinheiten oder der gesamten Bremsvorrichtung erfolgen. Bei einer Störung in einer der Bremseinheiten können die übrigen Bremseinheiten vorteilhaft unverändert weiter betrieben werden, weil die Telegramme im Datenbussystem anderes als zum Beispiel der Luftdruck in der Bremsleitung durch eine defekte Bremseinheit nicht beeinflusst werden.
  • Es wird also eine schnell wirkende und wenig störanfällige Bremsvorrichtung zur Verfügung gestellt, die trotzdem mit einfachen Mitteln kurzzeitig ausgeschaltet werden kann, um zum Beispiel einen gefährdeten Zug noch aus einem Tunnel herausfahren zu können.
  • Beispielsweise weisen die Bremseinheiten Module zur Überprüfung der angekommenen Telegramme auf. Es können also Nachrichten mit den Telegrammen übersandt werden.
  • Beispielsweise enthalten die Telegramme jeweils einen Hinweis auf die absendende Bremssteuereinheit. Es lässt sich also bei einem Triebzug mit zwei Fahrerständen erkennen, welcher Fahrerstand gerade aktiviert ist. Telegramme, die dann scheinbar von dem nicht aktivierten Fahrerstand ausgehen, können unbeachtet bleiben.
  • Beispielsweise ist eine Bremssteuereinheit im Fahrerstand angeordnet, der zum Aktivieren ein Schalter zugeordnet ist. Damit wird in besonders einfacher Weise ermöglicht, dass der Fahrzeugführer, falls erforderlich, die Bremssteuereinheit und damit die gesamte schnell wirkende Bremsvorrichtung abschalten kann. Das ist besonders dann sinnvoll, wenn der Zug anderenfalls in einem Tunnel zum Stehen kommen würde.
  • Beispielsweise ist das Datenbussystem über ein erstes Gateway mit einem Zugbus verbunden, der über ein zweites Gateway mit einem Datenbussystem eines angekuppelten anderen Schienen fahrzeugs verbunden ist. Durch den Einsatz dieses Zugbusses ist es möglich mehrere vollständige Triebzüge, die zum Beispiel jeweils zwei Fahrerstände haben, miteinander zu verbinden, wobei alle Bremseinheiten von einem Fahrerstand aus bedient werden.
  • Beispielsweise enthalten die über den Zugbus ankommenden Telegramme einen Hinweis auf das, der absendenden Bremssteuereinheit zugeordnete, erste Gateway. Damit wird indirekt sichergestellt, dass im angekuppelten Zug nur diejenigen Telegramme beachtet werden, die vom Fahrerstand des anderen Zuges kommen. Störungen werden dadurch weitgehend vermieden.
  • Zur Verbesserung der Zuverlässigkeit sind die Telegramme beispielsweise redundant übermittelbar.
  • Die mindestens eine Bremssteuereinheit ist beispielsweise Teil eines Zugsicherungsgerätes. Dieses Zugsicherungsgerät ermöglicht einen fahrerlosen Betrieb und sorgt durch die Eingliederung der Bremssteuereinheit für ein automatisiertes Bremsen mit allen bisher genannten Vorteilen.
  • Beispielsweise weisen die Bremseinheiten eigene Spannungsversorgungen auf. Dadurch wird vorteilhaft eine Energieversorgungsleitung, die durch das ganze Schienenfahrzeug hindurchgeführt werden müsste, nicht benötigt. Über das Datenbussystem kann nämlich keine Energieversorgung erfolgen.
  • Beispielsweise weisen die Bremseinheiten Sensoren für den Bremsdruck auf, die mit der mindestens einen Bremssteuereinheit in Verbindung stehen. Auf diese Weise wird der Vorteil erzielt, dass ein verminderter Bremsdruck dem Fahrzeugführer mitgeteilt werden kann.
  • Beispielsweise hat eine Bremssteuereinheit eine Eingangsschnittstelle für Signale. Es kann also vorteilhaft diese Bremssteuereinheit auch automatisch geschaltet werden, ohne dass ein Fahrzeugführer eingreift.
  • Beispielsweise ist an der Eingangsschnittstelle ein Notfahrschalter zum Überbrücken von Bremsbefehlen angeschlossen. Durch das Betätigen des Notfahrschalters, zum Beispiel durch den Fahrzeugführer, werden alle bisherigen Befehle außer Kraft gesetzt, so dass ein Schienenfahrzeug bevor es anhält eine Gefahrenstelle noch verlassen kann. Eine solche Gefahrenstelle kann ein Tunnel sein.
  • An der Eingangsschnittstelle sind beispielsweise Signale zum Bremsen ODER-verknüpft und Signale zum Notfahren sind UND-verknüpft. Damit wird der Vorteil erzielt, dass eine Notbremsung sehr schnell durch ein einziges Signal ausgelöst werden kann, während ein Unterbrechen der Notbremsung nur dann möglich ist, wenn mehrere UND-verknüpfte Signale ein Lösen der Bremse verlangen. Folglich ist ein ungewolltes Unterbrechen der Notbremsung ausgeschlossen.
  • Für den fahrerlosen Betrieb ist an der Eingangsschnittstelle beispielsweise ein Sensorsystem zum Überwachen des Gleisbereichs angeschlossen. Ein derartiges Sensorsystem, das beispielsweise eine bildaufzeichnende Kamera sein kann, gewährleistet zuverlässig einen ungestörten fahrerlosen Betrieb, da Hindernisse im Gleisbereich so rechtzeitig zu erkennen sind, dass das Schienenfahrzeug vor dem Hindernis anhalten kann.
  • Beispielsweise ist die mindestens eine Bremssteuereinheit Teil einer Zentrale, die mit ihrer Eingangsschnittstelle und mit dem Datenbussystem drahtlos verbunden ist. Damit wird eine zentrale Auswertung der Bremsvorgänge auch außerhalb des Schienenfahrzeuges ermöglicht.
  • Mit der Bremsvorrichtung nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass die Bremseinheiten schnell und zuverlässig zu betätigen sind und dass darüber hinaus aber bei Bedarf auch kurzfristig der Bremsvorgang unterbrochen werden kann, damit das Schienenfahrzeug nicht in einem Tunnel anhält.
    •

Claims (15)

  1. Bremsvorrichtung für ein Schienenfahrzeug, wobei eine Bremssteuereinheit mit Bremseinheiten in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Bremssteuereinheit vorhanden ist, die mit den Bremseinheiten über ein Datenbussystem zum Übermitteln von Telegrammen verbunden ist.
  2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheiten Module zur Überprüfung der angekommenen Telegramme aufweisen.
  3. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Telegramme einen Hinweis auf die absendende Bremssteuereinheit enthalten.
  4. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremssteuereinheit im Fahrerstand angeordnet ist, der zum Aktivieren ein Schalter zugeordnet ist.
  5. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenbussystem über ein erstes Gateway mit einem Zugbus verbunden ist, der über ein zweites Gateway mit einem Datenbussystem eines angekuppelten anderen Schienenfahrzeugs verbunden ist.
  6. Bremsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die über den Zugbus ankommenden Telegramme einen Hinweis auf das der absendenden Bremssteuereinheit zugeordnete erste Gateway enthalten.
  7. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Telegramme redundant übermittelbar sind.
  8. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bremssteuereinheit Teil eines Zugsicherungsgerätes ist.
  9. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheiten eigene Spannungsversorgungen aufweisen.
  10. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheiten Sensoren für den Bremsdruck aufweisen, die mit der mindestens einen Bremssteuereinheit in Verbindung stehen.
  11. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bremssteuereinheit eine Eingangsschnittstelle für Signale hat.
  12. Bremsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Eingangsschnittstelle ein Notfahrschalter zum Überbrücken von Bremsbefehlen angeschlossen ist.
  13. Bremsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an der Eingangsschnittstelle Signale zum Bremsen ODER-verknüpft und Signale zum Notfahren UND-verknüpft sind.
  14. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass für den fahrerlosen Betrieb an der Eingangsschnittstelle ein Sensorsystem zum Überwachen des Gleisbereichs angeschlossen ist.
  15. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bremssteuereinheit Teil einer Zentrale ist, die mit ihrer Eingangsschnittstelle und mit dem Datenbussystem drahtlos verbunden ist.
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