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Klassischerweise verfügen insbesondere Fahrzeugverbände in Form von schienengebundenen Zugverbänden, die aus zumindest einem Triebwagen und mehreren Rollwagen bestehen, über eine Druckluftleitung in Form einer Hauptluftleitung, die durch den gesamten Zugverband führt. Über den Druck in dieser Hauptluftleitung werden an die Hauptluftleitung angeschlossene Bremsen gesteuert. Beim Öffnen der Hauptluftleitung an beliebiger Stelle werden durch den Druckverlust in der Hauptluftleitung die Bremsen an jedem der Wagen des Zugverbandes mechanisch angelegt. Das Öffnen der Hauptluftleitung an einer Stelle führt also automatisch zur Einleitung einer Bremsung aller Wagen des gesamten Zugverbandes.
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Steuern einer Druckluftleitung eines Fahrzeugverbandes mit einer Steuervorrichtung und mit zumindest einer mittels eines Steuerbefehls der Steuervorrichtung steuerbaren Ventilvorrichtung, die einen Auslass zur Atmosphäre bildet.
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Eine Anordnung dieser Art ist beispielsweise aus der Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2006 015 627 U1 bekannt und dient hier zum Steuern der Hauptluftleitung eines Zugverbandes. Bei dieser bekannten Anordnung ist die dort als Basisgerät bezeichnete Steuervorrichtung in einer Lokomotive eines Zugverbandes angeordnet. Die dort als Satellitengerät bezeichnete steuerbare Ventilvorrichtung ist am Ende des letzten Wagens des Zugverbandes an der Hauptluftleitung angebracht. Dabei dient das Satellitengerät dazu, die Hauptluftleitung am Ende des Zugverbandes zur Atmosphäre hin zu öffnen, um bei einer Not- oder Zwangsbremsung alle Bremsen des Zugverbandes zügig zu aktivieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gattungsgemäße Anordnung so fortzuentwickeln, dass das Abbremsen des Fahrzeugverbandes optimiert werden kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, bei der die Steuervorrichtung geeignet ausgebildet ist, einen aus zumindest vier verschiedenen Steuerbefehlswerten des Steuerbefehls als aktuellen Steuerbefehlswert auszugeben, wobei die steuerbare Ventilvorrichtung geeignet ausgebildet ist, unter der Einwirkung der verschiedenen Steuerbefehlswerte entsprechend verschiedene Stellungen derart einzunehmen, dass zwei Abschnitte der Druckluftleitung bei installierter Ventilvorrichtung entweder verbunden oder getrennt oder zur Atmosphäre hin geöffnet sind oder nur einer der beiden Abschnitte zur Atmosphäre hin geöffnet ist.
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Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei Installation der steuerbaren Ventilvorrichtung zwischen zwei Abschnitten der Druckluftleitung, der Druck in diesen beiden Abschnitten differenziert gesteuert und somit die Druckluftleitung in Sektionen mit unterschiedlichen Druckwerten getrennt werden kann. Somit kann eine differenzierte Steuerung von Bremsen erfolgen, die an die verschiedenen Sektionen der Druckluftleitung angeschlossen sind. Dabei muss jedoch nicht auf die Betriebsart verzichtet werden, bei der der Druck in der gesamten durchgängigen Druckluftleitung in klassischer Weise über einen einzigen Auslass abgesenkt wird.
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Naturgemäß weisen Streckenabschnitte (Neigungsabschnitte) von Strecken, die von Fahrzugverbänden befahrene werden, Steigungsunterschiede auf, so dass diese Neigungsabschnitte der Strecken oft kürzer sind als die Länge des Fahrzeugverbandes.
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Durch die differenzierte Steuerung der Bremsen, die an die verschiedenen Sektionen der Druckluftleitung angeschlossen sind, können die mit diesen Bremsen versehenen Fahrzeugverbandabschnitte unterschiedlich stark abgebremst und dadurch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt werden.
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Dadurch kann sichergestellt werden, dass auch beim Transport hoher Massen in mehreren Wagen über weite Strecken der Fahrzeugverband nicht zerreißt. Dies gestattet es, die Transportgeschwindigkeit des Fahrzeugverbandes insgesamt zu erhöhen, selbst wenn ein Fahrzeugverbandabschnitt gerade auf einem ansteigenden Neigungsabschnitt und ein anderer Fahrzeugverbandabschnitt gerade auf einem abfallenden Neigungsabschnitt fahren. Durch die separate und differenzierte Steuerung der Bremsen können außerdem Verschleißerscheinungen der Bremsen minimiert und Energie eingespart werden.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung geeignet ausgebildet ist, den aktuellen Steuerbefehlswert in Abhängigkeit aktueller Daten zumindest eines mit der steuerbaren Ventilvorrichtung versehenen Fahrzeugverbandabschnittes und/oder eines von dem Fahrzeugverbandabschnitt befahrenen Streckenabschnittes zu bestimmen. Dabei können die aktuellen Daten einer aktuellen Position der steuerbaren Ventilvorrichtung und/oder an der aktuellen Position vorherrschenden Streckenbedingungen und/oder einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugverbandabschnittes und/oder einer Fahrbeschleunigung des Fahrzeugverbandabschnittes entsprechen. Die Steuervorrichtung kann von einer Fahrzeugsteuerung gebildet sein.
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Vorzugsweise ist eine Positionsbestimmungseinrichtung vorgesehen, die geeignet ausgebildet ist, die aktuelle Position der steuerbaren Ventilvorrichtung zu bestimmen. Vorteilhaft ist es, wenn die Positionsbestimmungseinrichtung als Teil der steuerbaren Ventilvorrichtung ausgebildet ist. Die aktuelle Position sollte zumindest einmal zu Beginn einer Zugfahrt bestimmt und deren Wert an die Fahrzeugsteuerung gesendet werden, so dass die Steuervorrichtung anhand dieses Wertes ermitteln kann, an welcher Stelle innerhalb des Fahrzeugverbandes sich die steuerbare Ventilvorrichtung befindet. Daraus kann dann im Weiteren während der Fahrt auf der Strecke die jeweils aktuelle Position der steuerbaren Ventilvorrichtung abgeleitet werden. Vorzugsweise wird jedoch die jeweils aktuelle Position der steuerbare Ventilvorrichtung von der steuerbare Ventilvorrichtung auch fortlaufend während der Fahrt auf der Strecke bestimmt und als jeweils aktueller Wert an die Steuervorrichtung gesendet.
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Zur Übertragung des Steuerbefehls dient vorzugsweise eine drahtgebundene und/oder Bus-gebundene und/oder drahtlose Kommunikationsverbindung, die eine Kommunikationseinrichtung der Steuervorrichtung mit einer Kommunikationseinrichtung der steuerbaren Ventileinrichtung verbindet, wobei insbesondere eine drahtlose Funkverbindung als Kommunikationsverbindung favorisiert wird, um aufwendige Verdrahtungen oder Datenbusinstallationen zu vermeiden.
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Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn die steuerbaren Ventilvorrichtung Anschlüsse aufweist, mittels derer die steuerbare Ventilvorrichtung im Zuge der Druckluftleitung zwischen Abschnitten der Druckluftleitung eines Wagens des Fahrzeugverbandes oder zwischen Abschnitten der Druckluftleitung zweier benachbarter Wagen des Fahrzeugverbandes installierbar ist. Besonders vorteilhaft ist die Installation direkt an ohnehin vorhandenen mechanischen Verbindungen von Abschnitten der Druckluftleitung, da dann keine Veränderungen an den Abschnitten der Druckluftleitung und damit der Wagen nötig werden. So können die Anschlüsse der steuerbaren Ventilvorrichtung korrespondierend zu Kupplungsköpfen von Kupplungsschlauchstücken der benachbarten Wagen des Fahrzeugs ausgebildet sein, so dass die steuerbare Ventilvorrichtung zwischen den Kupplungsschlauchstücken der benachbarten Wagen installierbar ist. Alternativ hierzu können die Anschlüsse der steuerbare Ventilvorrichtung aber auch korrespondierend zu Anschlussköpfen eines Wagens und eines an den Wagen anschließbaren Kupplungsschlauchstückes ausgebildet sein, so dass die steuerbare Ventilvorrichtung zwischen dem Wagen und dem Kupplungsschlauchstück des Wagens installierbar ist. Unter Inkaufnahme von konstruktiven Veränderungen an der Druckluftleitung innerhalb zumindest eines Wagens kann jedoch auch eine Installation der steuerbaren Ventilvorrichtung zwischen zwei wageninternen Abschnitten der Druckluftleitung vorgesehen sein.
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Es wird ferner als vorteilhaft angesehen, wenn die steuerbare Ventilvorrichtung einen unverwechselbaren Identifikator zur automatischen eindeutigen Identifizierung der steuerbaren Ventilvorrichtung aufweist, da die Steuervorrichtung dann der steuerbaren Ventilvorrichtung den Steuerbefehl besonders sicher zuweisen kann.
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Außerdem wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die steuerbare Ventilvorrichtung zumindest eine Sensoreinrichtung zur Erfassung eines Fahrzeugabrisses aufweist. Bei aus der Praxis bekannten Zugverbänden mit einer klassischen Hauptluftleitung werden ja bei einem Zerreißen des Zugeverbandes die beiden getrennten Teile des Zugeverbandes automatisch gebremst, denn die Hauptluftleitung wird zwischen den getrennten Teilen geöffnet und entsprechend die Bremsung in den getrennten Teilen eingeleitet. Durch die Sensoreinrichtung zur Erfassung eines Fahrzeugabrisses kann diese Funktion bei der erfindungsgemäßen Anordnung erhalten werden.
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Dabei kann die Sensoreinrichtung zur Erfassung eines Fahrzeugabrisses in vorteilhafter Weise als Drucksensoreinrichtung ausgebildet sein. Die Drucksensoreinrichtung kann beispielsweise einen durch Zerreißen des Fahrzeugverbandes bewirkten rasanten Druckabfall in dem Druckluftleitungsabschnitt von einem durch eine Bremsung bewirkten allmählichen Druckabfall unterscheiden und bei rasantem Druckabfall eine entsprechende Meldung ausgeben. Die Meldung kann zum Einen an die Steuereinrichtung der steuerbaren Ventilvorrichtung ausgegeben werden. Die Meldung kann aber zum Anderen über die Kommunikationsverbindung auch an die Steuervorrichtung ausgeben werden. Die Steuereinrichtung kann bei Eingang der Meldung die drei Ventile öffnen, um die Druckluftleitung vor und hinter dem Abzweigpunkt ins Freie zu entlüften. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Steuervorrichtung bei Eingang der Meldung ihrerseits ein Entlüften und damit das Abbremsen einiger oder aller Fahrzeugverbandabschnitte durch entsprechende Steuerbefehlswerte der Steuerbefehle auslösen.
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Alternativ könnte diese Sensoreinrichtung zur Erfassung eines Fahrzeugabrisses als eine bildgebende Sensoreinrichtung ausgebildet sein, bei der ein oder mehrere in Wirkverbindung mit einer Verarbeitungseinrichtung stehende bildgebende Sensoren stetig überprüfen, ob aus Sicht der Sensoreinrichtung in beiden Richtungen des Fahrzeugverbandes noch Wagen vorhanden sind. Wird eine Trennung des Fahrzeugverbandes detektiert, so wird wiederum eine entsprechende Meldung an die Steuereinrichtung der steuerbaren Ventilvorrichtung und/oder die Steuervorrichtung ausgegeben.
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Weiterhin könnte diese Sensoreinrichtung zur Erfassung eines Fahrzeugabrisses alternativ als eine Seilzugsensoreinrichtung ausgebildet sein, wobei ein Seilzug der Seilzugsensoreinrichtung bei installierter steuerbarer Ventilvorrichtung mit den Abschnitten der Druckluftleitung gekoppelt ist, zwischen denen die steuerbare Ventileinrichtung angeordnet ist. Reißt dieser Seilzug durch Trennung des Fahrzeugverbandes an einer dafür vorgesehenen Sollbruchstelle, so wird dies mit einem geeigneten Sensor der Seilzugsensoreinrichtung detektiert und wiederum an die Steuereinrichtung der steuerbaren Ventileinrichtung und/oder die Steuervorrichtung gemeldet.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung weist die steuerbare Ventilvorrichtung einen Druckluftleitungsabschnitt, eine in einem Abzweigpunkt von dem Druckluftleitungsabschnitt abzweigende Stichleitung und zumindest ein erstes und ein zweites Ventil auf. Die Stichleitung bildet den Auslass zur Atmosphäre. Das erste Ventil ist zum Öffnen und Schließen der Stichleitung in der Stichleitung angeordnet. Der Druckluftleitungsabschnitt ist bei installierter Ventileinrichtung mit den zwei Abschnitten der Druckluftleitung pneumatisch verbunden. Das zweite Ventil ist zum Öffnen und Schließen des Druckluftleitungsabschnittes in dem Druckluftleitungsabschnitt angeordnet.
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Alternativ hierzu könnte die steuerbare Ventileinrichtung aber auch als ein einziges Wechselventil, beispielsweise in Form eines 4/4 Wechselventils, ausgebildet sein.
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Die steuerbare Ventilvorrichtung kann zusätzlich zu dem zweiten Ventil zum Öffnen und Schließen des Druckluftleitungsabschnittes noch ein drittes Ventil aufweisen, wobei das zweite Ventil vor und das dritte Ventil hinter dem Abzweigpunkt in dem Druckluftleitungsabschnitt angeordnet sind.
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Alternativ hierzu könnte die steuerbare Ventileinrichtung aber auch als ein einziges Wechselventil, beispielsweise in Form eines 4/5 Wechselventils, ausgebildet sein.
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Vorzugsweise weist die steuerbare Ventilvorrichtung eine mit ihrer Kommunikationseinrichtung und ihren Ventilen wirkverbundene Steuereinrichtung auf. Dabei ist die Steuereinrichtung geeignet ausgebildet, in Abhängigkeit des jeweils aktuellen Steuerbefehlswertes des Steuerbefehls aktuelle Steuersignalwerte an die Ventile auszugeben. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Ventile zeitgleich angesteuert werden können, so dass die steuerbare Ventileinrichtung in einfacher Weise und sehr schnell in die dem Steuerbefehl entsprechende Stellung überführt wird.
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Die erfindungsgemäße Anordnung ist vorzugsweise Teil eines mit einer Druckluftluftleitung, insbesondere in Form einer durchgängigen Hauptluftleitung, ausgestatteten Fahrzeugverbandes, wobei die zumindest eine steuerbare Ventilvorrichtung der Anordnung im Zuge der Druckluftluftleitung in einem Wagen oder an einem Wagen oder zwischen benachbarten Wagen des Fahrzeugverbandes installiert ist.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Steuern einer Druckluftleitung eines Fahrzeugverbandes, bei dem eine Steuervorrichtung und zumindest eine mittels eines Steuerbefehls der Steuervorrichtung steuerbaren Ventilvorrichtung, die einen Auslass zur Atmosphäre bildet, verwendet werden.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, auch ein solches Verfahren so fortzuentwickeln, dass das Abbremsen des Fahrzeugverbandes optimiert werden kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 13, bei dem die Steuervorrichtung erfindungsgemäß einen aus zumindest vier verschiedenen Steuerbefehlswerten des Steuerbefehls als aktuellen Steuerbefehlswert ausgibt, wobei die steuerbare Ventilvorrichtung unter der Einwirkung der verschiedenen Steuerbefehlswerte entsprechend verschiedene Stellungen derart einnimmt, dass zwei Abschnitte der Druckluftleitung bei installierter Ventilvorrichtung entweder verbunden oder getrennt oder zur Atmosphäre hin geöffnet sind oder nur einer der beiden Abschnitte zur Atmosphäre hin geöffnet ist.
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Vorzugsweise bestimmt die Steuervorrichtung den aktuellen Steuerbefehlswert in Abhängigkeit aktueller Daten zumindest eines mit der steuerbaren Ventilvorrichtung versehenen Fahrzeugverbandabschnittes und/oder eines von dem Fahrzeugverbandabschnitt befahrenen Streckenabschnittes. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn als aktuelle Daten eine aktuelle Position der steuerbaren Ventilvorrichtung und/oder an der aktuellen Position vorherrschende Streckenbedingungen und/oder eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugverbandabschnittes und/oder einer Fahrbeschleunigung des Fahrzeugverbandabschnittes verwendet werden.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sind in der
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverbandes mit einer durchgängigen Druckluftleitung in Form einer Hauptluftleitung und mit einer ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung, in der
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2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverbandes mit einer durchgängigen Druckluftleitung in Form einer Hauptluftleitung und mit einer zweiten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung, in der
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3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverband mit einer durchgängigen Druckluftleitung in Form einer Hauptluftleitung und mit einer dritten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung, in den
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4 bis 9 sechs verschiedene Ausführungsformen von steuerbaren Ventilvorrichtungen der erfindungsgemäßen Anordnung im Detail, und in den
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10 bis 15 sechs verschiedene Stellungen der steuerbaren Ventilvorrichtungen gezeigt.
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Die in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiele 101; 201; 301 eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverbandes 1 sind schienengebundene Zugverbände. Die Zugverbände sind hier beispielhaft Güterzugverbände, die jeweils einen Triebwagen 2 in Form einer Lokomotive und drei Rollwagen 3.1, 3.2, 3.3 in Form von Waggons aufweisen und bei denen sich jeweils eine durchgängige Druckluftleitung 4 in Form einer Hauptluftleitung durch alle Wagen erstreckt.
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An diese Druckluftleitungen 4 der gezeigten Ausführungsbeispiele 101; 201; 301 des erfindungsgemäßen Fahrzeugverbandes 1 sind jeweils in bekannter Weise klassische Druckluftbremsen 5 angeschlossen, wobei hier beispielhaft jeder Achse 6 der Wagen eine Druckluftbremse 5 zugeordnet ist. Außerdem weisen die gezeigten Ausführungsbeispiele 101; 201; 301 des erfindungsgemäßen Fahrzeugverbandes 1 jeweils eine Ausführungsvariante 107; 207; 307 der erfindungsgemäßen Anordnung 7 zum Steuern der Druckluftleitung 4 auf.
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Die gezeigten Ausführungsvarianten 107; 207; 307 der erfindungsgemäßen Anordnung 7 zum Steuern der Druckluftleitung 4 weisen jeweils eine Steuervorrichtung 8 auf, die hier eine in einem ersten Führerstand 9 des Triebfahrzeuges 2 angeordnete erste Fahrzeugsteuerung 10 und eine in einem zweiten Führerstand 11 des Triebfahrzeuges 2 angeordnete redundante zweite Fahrzeugsteuerung 12 umfasst.
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Weiterhin weisen die Ausführungsvarianten 107; 207; 307 der erfindungsgemäßen Anordnung 7 zum Steuern der Druckluftleitung 4 hier beispielhaft jeweils vier steuerbare Ventilvorrichtungen 13 auf, die jeweils mittels eines Steuerbefehls SB.w mit w = i, ii, iii bzw. iv der Steuervorrichtung 8 steuerbar sind. Verschiedene Ausführungsformen 113a, 113b, 213a, 213b, 313a, 313b der steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 sind im Weiteren anhand der 4 bis 9 im Detail beschrieben.
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Die Steuerbefehle SB.w mit w = i, ii, iii bzw. iv umfassen eine Anzahl n verschiedener Steuerbefehtlswerte:
SB.w = {SBW1, SBW2, SBW3, SBW4, SBW5, SBW6, ..., SBWn}
aus denen die Steuervorrichtung 8 für jede der steuerbaren Ventilvorrichtungen jeweils einen als aktuellen Steuerbefehlswert vorgibt.
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Der jeweils aktuelle Steuerbefehlswert der Steuerfehle SB.w wird von der Steuervorrichtung 8 also aus der Anzahl n verschiedener Steuerbefehlswerte für die einzelnen steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 jeweils differenziert ermittelt. Die aktuellen Steuerbefehlswerte der einzelnen steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 können also verschieden sein.
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Die Anzahl n der Steuerbefehlswerte beträgt dabei zumindest vier. Es ist also eine Auswahl von zumindest vier verschiedene Steuerbefehlswerten gegeben.
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Die Steuervorrichtung 8 ist damit geeignet ausgebildet, für jede der steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 einen aus den zumindest vier verschiedenen Steuerbefehlswerten des Steuerbefehls als aktuellen Steuerbefehlswert auszugeben. Zur Ausgabe der Steuerbefehle dienen Kommunikationseinrichtungen 14, 15 der die Steuervorrichtung 8 bildenden Fahrzeugsteuerungen.
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Jede der steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 ist ungeachtet ihrer speziellen Ausführungsform 113a, 113b, 213a, 213b, 313a oder 313b geeignet ausgebildet, unter der Einwirkung der verschiedenen Steuerbefehlswerte {SBW1, SBW2, SBW3, SBW4, SBW5, SBW6, ..., SBWn} entsprechend verschiedene Stellungen einzunehmen. Die steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 sind also geeignet ausgebildet zumindest vier verschiedene Stellungen ST1, ST2, ST3, ST4 derart einzunehmen, dass zwei Abschnitte der Druckluftleitung bei installierter Ventilvorrichtung entweder verbunden (vgl. 10, Stellung ST1) oder getrennt (vgl. 11, Stellung ST2) oder zur Atmosphäre hin geöffnet (vgl. 12, Stellung ST3) sind oder nur einer der beiden Abschnitte zur Atmosphäre hin geöffnet ist (vgl. 13, Stellung ST4).
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Die Steuervorrichtung 8 ist dabei geeignet ausgebildet, die aktuellen Steuerbefehlswerte für die einzelnen steuerbaren Ventilvorrichtungen in Abhängigkeit aktueller Daten zumindest eines mit der jeweiligen steuerbaren Ventilvorrichtung versehenen Fahrzeugverbandabschnittes und/oder eines von dem jeweiligen Fahrzeugverbandabschnitt befahrenen Streckenabschnittes zu bestimmen.
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Die aktuellen Daten entsprechen einer aktuellen Position der steuerbaren Ventilvorrichtung und/oder an der aktuellen Position vorherrschenden Streckenbedingungen und/oder einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugverbandabschnittes und/oder einer Fahrbeschleunigung des Fahrzeugverbandabschnittes.
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Die im Weiteren anhand der 4 bis 9 näher beschriebenen vorteilhaften Ausführungsformen 113a, 113b, 213a, 213b, 313a und 313b der steuerbaren Ventileinrichtung 13, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, variieren in ihrer konstruktiven Gestaltung hinsichtlich der Ausführungsform 116, 117; 216, 217 oder 316, 317 von Anschlüssen 16, 17, hinsichtlich der Ausführungsform 120; 220 oder 320 einer Sensoreinrichtung 20 zum Erfassen eines Fahrzeugabrisses und hinsichtlich dessen, ob sie ein Ventil 34 oder zwei Ventile 34 und 35 im Zuge eines Druckluftleitungsabschnittes 30 aufweisen.
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Die konstruktive Gestaltung der Anschlüsse 16 und 17, die konstruktive Gestaltung der Sensoreinrichtung 20 und die Anzahl der Ventile in dem Druckluftleitungsabschnitt sind dabei voneinander unabhängig, so dass die Erfindung neben den gezeigten 6 Ausführungsformen 113a, 113b, 213a, 213b, 313a, 313b auch die hier nicht dargestellten Kombinationen der drei verschiedenen Ausführungsformen 116, 117; 216, 217; 316, 317 der Anschlüsse, der drei verschiedenen Ausführungsformen 120; 220; 320 der Sensoreinrichtung 20 und der verschiedenen Anzahlen der Ventile in dem Druckluftleitungsabschnitt mit umfasst.
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In den 4 bis 9 sind dabei für jeweils gleiche Elemente der verschiedenen Ausführungsformen der steuerbaren Ventilvorrichtung 13 die gleichen Bezugszeichen verwendet.
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Die steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 (in ihren verschiedenen Ausführungsformen 113a, 113b, 213a, 213b, 313a, 313b) sind bei den verschiedenen Ausführungsvarianten 107, 207 bzw. 307 der erfindungsgemäßen Anordnung 7 im jeweiligen Fahrzeugverband 101, 201 bzw. 301 verteilt im Zuge der Druckluftleitung 4 installiert.
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Hierzu weisen die steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 jeweils die Anschlüsse 16 und 17 auf.
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Mittels der ersten Ausführungsform 116 und 117 der Anschlüsse 16 und 17 sind die steuerbaren Ventilvorrichtungen 113a oder 113b bei der in 1 gezeigten Ausführungsvariante 107 der erfindungsgemäßen Anordnung 7 im Zuge der Druckluftleitung 4 zwischen Abschnitten 4.2 und 4.3, 4.5 und 4.6 sowie 4.8 und 4.9 (allgemein 4.k und 4.k+1 mit k = 2, 5, 8, ...) bzw. am letzten Abschnitt 4.11 der Druckluftleitung 4 installiert. Die steuerbaren Ventilvorrichtungen 113a oder 113b sind also jeweils zwischen Abschnitten der Druckluftleitung zweier benachbarter Wagen 2 und 3.1, 3.1 und 3.2, 3.2 und 3.3 oder am Ende des letzten Wagens 3.3 installierbar bzw. hier bereits installiert.
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Mittels der zweiten Ausführungsform 216 und 217 der Anschlüsse 16 und 17 sind die steuerbaren Ventilvorrichtungen 213a oder 213b bei der in 2 gezeigten Ausführungsvariante 207 der erfindungsgemäßen Anordnung 7 im Zuge der Druckluftleitung 4 zwischen Abschnitten 4.1 und 4.2, 4.4 und 4.5, 4.7 und 4.8 sowie 4.10 und 4.11 der Druckluftleitung (allgemein 4.l und 4.l+1 mit l = 1, 4, 7, ...) installiert. Die steuerbaren Ventilvorrichtungen 213a oder 213b sind also jeweils zwischen Abschnitten der Druckluftleitung eines der Wagen 2, 3.1, 3.2, 3.3 außen an dem jeweiligen Wagen installierbar bzw. hier bereits installiert.
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Mittels der dritten Ausführungsform 316 und 317 der Anschlüsse 16 und 17 sind die steuerbare Ventilvorrichtungen 313a oder 313b bei der in 3 gezeigten Ausführungsvariante 307 der erfindungsgemäßen Anordnung 7 im Zuge der Druckluftleitung 4 zwischen Abschnitten 4.1a und 4.1b, 4.4a uns 4.4b, 4.7a und 4.7b sowie 4.10a und 4.10b der Druckluftleitung (allgemein 4.ma und 4.mb mit m = 1, 4, 7, ...) installiert. Die steuerbaren Ventilvorrichtungen 313a oder 313b sind also jeweils zwischen Abschnitten der Druckluftleitung eines der Wagen 2, 3.1, 3.2, 3.3 innerhalb des jeweiligen Wagens installierbar bzw. hier bereits installiert.
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Dabei zeigen die 1 und 2 zwei besonders vorteilhafte Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Anordnungen 7, bei denen die steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 jeweils an ohnehin vorhandenen mechanischen Verbindungen K1 und K2 bzw. A1 und A2 der Druckluftleitung 4 und damit ohne wesentliche konstruktive Veränderungen an den Wagen 2, 3.1, 3.2, 3.3 installiert sind.
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Bei der in 1 gezeigten ersten Ausführungsvariante 107 der erfindungsgemäßen Anordnung sind die Anschlüsse 116 und 117 der steuerbaren Ventilvorrichtungen 113a; 113b jeweils korrespondierend zu Kupplungsköpfen K1 und K2 von Kupplungsschlauchstücken 18 und 19 der benachbarten Wagen 2 und 3.1, 3.1 und 3.2, 3.2 und 3.3 Wagen des Fahrzeugverbandes ausgebildet, so dass die steuerbaren Ventilvorrichtungen 113a; 113b zwischen den Kupplungsschlauchstücken 18 und 19 der benachbarten Wagen 2 und 3.1, 3.1 und 3.2, 3.2 und 3.3 bzw. am Kupplungsschlauchstück 18 des letzten Wagens des Fahrzeugs installierbar sind bzw. hier bereits installiert sind. Dabei bilden die Kupplungsschlauchstücke 18 der Wagen 2, 3.1, 3.2, 3.3 die Abschnitte 4.2, 4.5, 4.8 bzw. 4.11 und die Kupplungsschlauchstücke 19 der Wagen 3.1, 3.2, 3.3 die Abschnitte 4.3, 4.6 sowie 4.9 der Druckluftleitung 4.
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Bei der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsvariante 207 der erfindungsgemäßen Anordnung sind die Anschlüsse 216 und 217 jeweils korrespondierend zu Anschlussköpfen A1 und A2 eines der Wagen und eines der an den jeweiligen Wagen anschließbaren bzw. hier bereits angeschlossenen Kupplungsschlauchstückes 18 ausgebildet, so dass die steuerbare Ventilvorrichtungen 213a; 213b jeweils zwischen einem der Wagen 2, 3.1, 3.2, 3.3 und dem Kupplungsschlauchstück 18 des Wagens installierbar ist bzw. installiert ist.
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Bei der in 3 gezeigten dritten Ausführungsvariante 307 der erfindungsgemäßen Anordnung sind die steuerbare Ventilvorrichtungen 313 unter Inkaufnahme von Veränderungen der Wagen 2, 3.1, 3.2, 3.3 jeweils in den Wagen installiert- und zwar zwischen den wageninternen Abschnitten 4.1a und 4.1b, 4.4a und 4.4b, 4.7a und 4.7b sowie 4.10a und 4.10b der Druckluftleitung 4, die hierzu mit entsprechenden Gegenstücken G1 und G2 zu den Ausführungsformen 316 und 317 der Anschlüsse 16 und 17 versehen wurden.
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Wesentlich ist, dass alle Ausführungsformen der steuerbaren Ventilvorrichtung 13 geeignet ausgebildet sind, zumindest vier verschiedenen Stellungen ST1, ST2, ST3, ST4 einzunehmen (vgl. 10 bis 13), bei denen die Abschnitte der Hauptluftleitung, zwischen denen sie jeweils installiert sind, entweder
- – verbunden (vgl. 10) oder
- – getrennt (vgl. 11) oder beide zur Atmosphäre hin geöffnet sind (vgl. 12) oder
- – nur einer der beiden Abschnitte zur Atmosphäre hin geöffnet ist (vgl. 13).
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Gemäß den 4 bis 9 weisen die Ausführungsformen 113a; 213a; 313a bzw. 113b; 213b; 313b der steuerbaren Ventilvorrichtung 13 jeweils einen Druckluftleitungsabschnitt 30, eine in einem Abzweigpunkt 31 von dem Druckluftleitungsabschnitt 30 abzweigende Stichleitung 32 und zumindest ein erstes Ventil 33 und ein zweites Ventil 34 auf. Gemäß den 7 bis 9 ist bei den Ausführungsformen 113b; 213b; 313b zusätzlich ein drittes Ventil 35 vorgesehen.
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Bei installierter steuerbarer Ventilvorrichtung 13 bildet der Druckluftleitungsabschnitt 30 einen Abschnitt der Druckluftleitung 4. Die Stichleitung 32 bildet einen Auslass 36 zur Atmosphäre.
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Das erste Ventil 33 ist zum Öffnen und Schließen der Stichleitung 32 in der Stichleitung angeordnet. Das zweite Ventil 34 ist zum Öffnen und Schließen des Druckluftleitungsabschnittes 30 aus Sicht des Triebwagens 2 vor dem Abzweigpunkt 31 in dem Druckluftleitungsabschnitt 30 angeordnet. Das dritte Ventil 35 ist zum Öffnen und Schließen des Druckluftleitungsabschnittes 30 aus Sicht des Triebwagens 2 hinter dem Abzweigpunkt 31 in dem Druckluftleitungsabschnitt 30 angeordnet.
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Die verschiedenen Ausführungsformen der steuerbaren Ventilvorrichtung 13 weisen jeweils eine Kommunikationseinrichung 37 zum Empfang der Steuerbefehle SB.w der Steuervorrichtung 8 auf.
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Außerdem weisen die verschiedenen Ausführungsformen der steuerbaren Ventilvorrichtung 13 eine mittels einer Verbindungsleitung VL1 mit der Kommunikationseinrichtung 37 und mittels Steuerleitungen SL1 und SL2 mit den zwei Ventilen 33 und 34 wirkverbundene Steuereinrichtung 38 auf. Wenn – gemäß den Ausführungsformen 113b; 213b; 313b der steuerbaren Ventilvorrichtung 13 – das dritte Ventil 35 vorgesehen ist, so ist es über eine dritte Steuerleitung SL3 mit der Steuereinrichtung 38 verbunden.
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Die Steuereinrichtung 38 ist geeignet ausgebildet, in Abhängigkeit des jeweils aktuellen Steuerbefehlswertes des Steuerbefehls SB.w über die Verbindungsleitungen SL1 und SL2 bzw. SL1, SL2 und SL3 Steuersignalen S1 und S2 bzw. S1, S2 und S3 an die Ventile 33 und 34 bzw. 33, 34 und 35 auszugeben, deren aktuelle Steuersignalwerte den aktuellen Steuerbefehlswerten entsprechen.
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Zur Übertragung der Steuerbefehle SB.w weisen die verschiedenen Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Anordnung 13 jeweils eine drahtlose Kommunikationsverbindung 39 in Form einer Funkverbindung auf.
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Die Übertragung der Steuerbefehle könnte aber auch über eine drahtgebundene und/oder Bus-gebundene Kommunikationsverbindung bzw. Kommunikationstechnologie erfolgen.
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Außerdem weisen die verschiedenen Ausführungsformen der steuerbaren Ventilvorrichtung 13 jeweils einen unverwechselbaren Identifikator ID.w mit w = i, ii, iii bzw. iv zur automatischen eindeutigen Identifizierung auf, über den der jeweiligen steuerbare Ventilvorrichtung 13 die für sie bestimmten Steuerbefehle SB.w mit w = i, ii, iii bzw. iv zugewiesen werden. Auch die Fahrzeugsteuerungen 10, 12 die die Steuervorrichtung 8 bilden, weisen jeweils einen unverwechselbaren Identifikator ID.10 bzw. ID.12 auf.
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Ferner weisen die verschiedenen Ausführungsformen der steuerbaren Ventilvorrichtung 13 jeweils eine Positionsbestimmungseinrichtung 40 auf, die über eine Verbindungsleitung VL2 mit der Kommunikationseinruchtung 37 verbinden ist und die geeignet ausgebildet ist, die aktuelle Position der jeweiligen steuerbare Ventilvorrichtung zu bestimmen. An sich kann vorgesehen sein, dass die Positionsbestimmungseinrichtung 40 so ausgebildet ist, dass sie nicht nur die aktuelle Position der jeweiligen steuerbare Ventilvorrichtung bestimmt, sondern dass sie auch die Höhe, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung oder Weiteres bestimmt, so dass die Steuervorrichtung 8 aus den bestimmten aktuellen Daten noch intelligentere Steuerbefehle für die jeweilige steuerbare Ventilvorrichtung errechnen kann.
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Gemäß den 4 und 7 weist die steuerbare Ventilvorrichtung 13 in den Ausführungsformen 113a und 113b als Sensoreinrichtung 20 zur Erfassung eines Fahrzeugabrisses jeweils eine im Zuge des Druckluftleitungsabschnittes 30 angeordnete Drucksensoreinrichtung 120 mit Drucksensoren 21 und 22 auf, mittels derer ein durch Zerreißen des Fahrzeugverbandes bewirkter rasanter Druckabfall von einem durch eine Bremsung bewirkten allmählichen Druckabfall unterschieden werden kann. Die Drucksensoreinrichtung 120 gibt bei rasantem Druckabfall in dem Druckluftleitungsabschnitt entsprechende Meldungen M1 und/oder M2 über Verbindungsleitungen VL2.1 bzw. VL2.2 an die Steuereinrichtung 38 und über Verbindungsleitung VL3.1 bzw. VL3.2 an die Kommunikationseinrichtung 37 und von dieser über die Kommunikationsverbindung 39 an die Steuervorrichtung 8 aus. Die Steuereinrichtung 38 löst bei Eingang zumindest einer dieser Meldungen M1, M2 ein Öffnen aller Ventile der jeweiligen steuerbaren Ventilvorrichtung 113a; 113b aus, so dass aus Sicht des Abzweigpunktes 31 beide Richtungen der Druckluftleitung (Hauptluftleitung) zur Atmosphäre hin geöffnet werden.
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Zusätzlich kann die Steuervorrichtung 8 wahlweise bei Eingang zumindest einer dieser Meldungen M1, M2 auch ein Öffnen aller Ventile einiger oder aller steuerbaren Ventilvorrichtungen 113a; 113b des Fahrzeugverbandes (Zugverbandes) und damit das Entlüften einiger oder aller Abschnitte der Druckluftleitung 4 auslösen, so dass einige oder alle Fahrzeugverbandabschnitte des Fahrzeugverbandes 101 abgebremst werden.
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Gemäß den 5 und 8 weist die steuerbare Ventilvorrichtung 13 in den Ausführungsformen 213a und 213b als Sensoreinrichtung 20 zur Erfassung eines Fahrzeugabrisses jeweils eine bildgebende Sensoreinrichtung 220 mit zwei bildgebenden Sensoren 24 und 25 und einer Verarbeitungseinheit 26 auf. Die bildgebenden Sensoren 24 und 25 überprüfen in Wirkverbindung mit der Verarbeitungseinheit VE, ob aus Sicht der steuerbaren Ventilvorrichtung 213a; 213b in beide Richtungen der Hauptluftleitung noch Wagen vorhanden sind. Wird die Trennung des Fahrzeugverbandes detektiert, so gibt die Verarbeitungseinheit 26 eine entsprechende Meldung M3 an die Steuereinrichtung 38 und an die Steuervorrichtung 8 aus. Die Steuereinrichtung 38 löst bei Eingang dieser Meldung wiederum ein Öffnen aller Ventile der jeweiligen steuerbaren Ventilvorrichtung 213a; 213b aus, so dass die Druckluftleitung (Hauptluftleitung) in beide Richtungen geöffnet wird. Zusätzlich kann die Steuervorrichtung 8 wiederum wahlweise bei Eingang dieser Meldung M3 auch ein Öffnen aller Ventile einiger oder aller steuerbaren Ventilvorrichtungen 213a; 213b des Fahrzeugverbandes und damit das Entlüften einiger oder aller Abschnitte bzw. Sektionen der Hauptluftleitung 4 auslösen, so dass einige oder alle Fahrzeugverbandabschnitte des Fahrzeugverbandes 201 abgebremst werden.
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Gemäß den 7 und 9 weist die steuerbare Ventilvorrichtung 13 in den Ausführungsformen 313a und 313b als Sensoreinrichtung 20 zur Erfassung eines Fahrzeugabrisses jeweils eine Seilzugsensoreinrichtung 320 mit einem Seilzug 27 und einem Seilzugsensor 28 auf, wobei die Enden des Seilzuges an benachbarten Wagen befestigt sind. Reißt der Seilzug durch Trennung des Fahrzeugverbandes an einer dafür vorgesehenen Sollbruchstelle, so detektiert der Seilzugsensor dies und gibt eine entsprechende Meldung M4 an die Steuereinrichtung 38 und an die Steuervorrichtung 8 aus. Die Steuereinrichtung 38 löst bei Eingang dieser Meldung M4 auch hier ein Öffnen aller Ventile der jeweiligen steuerbaren Ventilvorrichtung 313a; 313b aus, so dass die Druckluftleitung (Hauptluftleitung) in beide Richtungen geöffnet wird. Zusätzlich kann die Fahrzeugsteuerung auch hier wahlweise bei Eingang dieser Meldung M4 ein Öffnen aller Ventile einiger oder aller steuerbaren Ventilvorrichtungen 313a; 313b des Fahrzeugverbandes und damit das Entlüften einiger oder aller Abschnitte bzw. Sektionen der Druckluftleitung (Hauptluftleitung) auslösen, so dass einige oder alle Fahrzeugverbandabschnitte des Fahrzeugverbandes abgebremst werden.
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Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere anhand der 10 bis 15 dargelegt:
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zum Steuern der Druckluftleitung der verschiedenen Ausführungsvarianten 101; 201; 301 des Fahrzeugverbandes 1 jeweils die Steuervorrichtung 8 und vier mittels eines Steuerbefehls der Steuervorrichtung 8 steuerbare Ventilvorrichtungen 13, die jeweils einen Auslass 36 zur Atmosphäre bilden, verwendet. Dabei gibt die Steuervorrichtung 8 an jede der steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 jeweils aus einer Anzahl n verschiedener Steuerbefehlswerte einen als aktuellen Steuerbefehlswert aus. Dabei stehen insbesondere mindestens vier verschiedene Steuerbefehlswerte SBW1, SBW2, SBW3 und SBW4 des Steuerbefehls SB.w derart zur Verfügung, dass jede der steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 unter der Einwirkung der mindestens vier verschiedenen Steuerbefehlswerte entsprechend in zumindest vier verschiedene Stellungen ST1, ST2, ST3 und ST4 überführt werden kann. In einer dem Steuerbefehlswerte SBW1 des Steuerbefehls entsprechenden ersten Stellung ST1 (vgl. 10) sind die zwei Abschnitte 4.k und 4.k+1; 4.l und 4.l+1 bzw. 4.ma und 4.mb der Druckluftleitung 4 pneumatisch verbunden. In einer dem Steuerbefehlswerte SBW2 des Steuerbefehls entsprechenden zweiten Stellung ST2 (vgl. 11) sind die zwei Abschnitte 4.k und 4.k+1; 4.l und 4.l+1 bzw. 4.ma und 4.mb der Druckluftleitung 4 pneumatisch getrennt. In einer dem Steuerbefehlswerte SBW3 des Steuerbefehls entsprechenden dritten Stellung ST3 (vgl. 12) sind beide Abschnitte 4.k und 4.k+1; 4.l und 4.l+1 bzw. 4.ma und 4.mb der Druckluftleitung 4 zur Atmosphäre hin geöffnet. Und in einer dem Steuerbefehlswerte SBW4 des Steuerbefehls entsprechenden vierten Stellung ST4 (vgl. 13) ist nur der eine 4.k+1; 4.l+1 bzw. 4.mb der beiden Abschnitte zur Atmosphäre hin geöffnet.
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Bei den Ausführungsformen 113b, 213b und 313b ist in einer fünften Stellung ST5 (vgl. 14), die einem Steuerbefehlswerte SBW5 des Steuerbefehls entspricht, nicht der hinter dem Abzweigpunkt 31 liegende Abschnitt der Druckluftleitung, sondern der vor dem Abzweigpunkt 31 liegende Abschnitt 4.k; 4.l bzw. 4.ma der Druckluftleitung 4 zur Atmosphäre hin geöffnet.
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Um eine binäre Verteilung „Bremsung“ / „Nicht-Bremsung“ im Fahrzeugverband zu vermeiden, ist es günstig, wenn die Ventile zum behutsamen Bremsen über weitere Stellungen ST6, ..., STn die weiteren Steuerbefehlswerten SBW6, ..., SBWn entsprechen, hinsichtlich der Größe ihres Querschnittes A einstellbare Öffnungen bilden. Die 15 zeigt beispielhaft eine sechste Stellung ST6, die einem sechsten Steuerbefehlswert SBW6 entspricht, bei der das Ventil 34 vollständig geschlossen bzw. das Ventil 34 vollständig geschlossen und das Ventil 35 vollständig geöffnet sind, wohingegen das Ventil 33 nur teilweise geöffnet ist.
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Unter einem Steuerbefehlswert SB.w wird dabei im Rahmen der Erfindung nicht zwangsweise ein einziger Wert verstanden. Vielmehr kann jeder der Steuerbefehlswerte jeweils auch aus mehreren einzelnen Teilwerten bestehen.
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Die Steuervorrichtung 8 bestimmt den aktuellen Steuerbefehlswert für jede der einzelnen steuerbaren Ventilvorrichtungen jeweils in Abhängigkeit aktueller Daten des mit der jeweiligen steuerbaren Ventilvorrichtung 13 versehenen Fahrzeugverbandabschnittes und/oder eines von dem Fahrzeugverbandabschnitt befahrenen Streckenabschnittes. Dabei werden als aktuelle Daten eine aktuelle Position der jeweiligen steuerbaren Ventilvorrichtung 13 und/oder an der aktuellen Position vorherrschende Streckenbedingungen und/oder eine Fahrgeschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugverbandabschnittes und/oder einer Fahrbeschleunigung des jeweiligen Fahrzeugverbandabschnittes verwendet werden.
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Zur Bestimmung der aktuellen Positionen der steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 werden die Positionsbestimmungseinrichtungen 40 verwendet.
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Zur Übertragung der Steuerbefehle SB.w der Steuervorrichtung 8 an die einzelnen steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 wird bei den gezeigten Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens die Kommunikationsverbindung 39 in Form der drahtlosen Funkverbindung verwendet, die die Kommunikationseinrichtungen 14, 15 der Steuervorrichtung 8 mit den Kommunikationseinrichtungen 37 der steuerbaren Ventileinrichtungen 13 verbindet. Die Übertragung der Steuerbefehle SB.w könnte jedoch alternativ auch über eine drahtgebundene und/oder Bus-gebundene Kommunikationsverbindung erfolgen. Zur automatischen eindeutigen Identifizierung der einzelnen steuerbaren Ventilvorrichtungen dienen die unverwechselbaren Identifikatoren der steuerbaren Ventilvorrichtungen.
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Mittels der Anschlüsse 16, 17 werden die steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 Zuge der Druckluftleitung 4 zwischen den Abschnitten der Druckluftleitung eines Wagens des Fahrzeugverbandes oder zwischen den Abschnitten der Druckluftleitung zweier benachbarter Wagen des Fahrzeugverbandes installiert.
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Mittels der Sensoreinrichtungen 20 kann ein Fahrzeugabriss erfasst werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden insbesondere die beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen steuerbaren Ventilvorrichtung 13 verwendet, die jeweils den Druckluftleitungsabschnitt 30, die Stichleitung 32 und zumindest das erste 33 und das zweite 34 Ventil aufweisen. Dabei werden diese steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 derart installiert, dass einerseits die Stichleitung 32, die in einem Abzweigpunkt 31 von dem Druckluftleitungsabschnitt 30 abzweigt und in der das erste Ventil 33 angeordnet ist, den Auslass 36 zur Atmosphäre bildet und andererseits der Druckluftleitungsabschnitt 30, in dem das zweite Ventil 34 angeordnet ist, mit den zwei Abschnitten der Druckluftleitung 4 pneumatisch verbunden ist. Somit wird das erste Ventil 33 zum Öffnen und Schließen der Stichleitung 32 und das zweite Ventil 34 zum Öffnen und Schließen des Druckluftleitungsabschnittes 30 verwendet. Die steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 werden also derart installiert, dass jeder der Druckluftleitungsabschnitte 30 einen Abschnitt der Druckluftleitung 4 und jede der Stichleitungen 32 jeweils einen Auslass 36 zur Atmosphäre bildet.
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Gemäß den 7 bis 9 kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Öffnen und Schließen des Druckluftleitungsabschnittes 30 zusätzlich das dritte Ventil 35 verwendet werden, wobei das zweite Ventil 34 vor und das dritte Ventil 35 hinter dem Abzweigpunkt 31 in dem Druckluftleitungsabschnitt 30 angeordnet sind.
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Zum Empfang der Steuerbefehle SB.w der Steuervorrichtung 8 werden die Kommunikationseinrichtungen 37 der steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 verwendet.
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Die Ventile 33 und 34 bzw, 33, 34 und 35 der steuerbaren Ventileinrichtungen 13 werden mittels der aktuellen Steuersignalwerte der Steuersignale SB.w gesteuert. Hierzu weisen die steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 jeweils die mit ihrer Kommunikationseinrichtung 37 und ihren Ventilen wirkverbundene Steuereinrichtung 38 auf, die Steuersignale S1 und S2 bzw. S1, S2 und S3 in Abhängigkeit des jeweils aktuellen Steuerbefehlswertes des Steuerbefehls SB.w an die Ventile ausgibt, wobei die die aktuellen Steuersignalwerte der Steuersignale S1, S2 und S3 den aktuellen Steuerbefehlswerten entsprechen.
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Im Weiteren wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines beispielhaften Szenarios beschrieben.
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Zum Befüllen der Druckluftleitung 4 – hier der Hauptluftleitung – mit Druckluft werden die steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 zunächst in Stellung ST1 überführt, die in 10 gezeigt ist. In dieser Stellung ST1 sind die ihre Ventile 33, 34 bzw. 33, 34 und 35 mittels des aktuellen Steuerbefehlswertes des Steuerbefehls SB.w und der daraus von der Steuereinrichtung 38 abgeleiteten Steuersignale S1, S2 bzw. S1, S2 und S3 derart angesteuert, dass das erste Ventil 33 und damit die Stichleitung 32 geschlossen und das zweite 34 bzw. das zweite 34 und das dritte 35 Ventil und damit der Druckluftleitungsabschnitt 30 beidseitig des Abzweigpunktes 31 offen sind. Ausgehend von dieser Stellung ST1 ist es nun möglich eine Bremsprobe in klassischer Weise über den gesamten Zugverband durchzuführen. Soll also eine klassische Bremsprobe durchgeführt werden, so werden zunächst alle steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 in diese in 10 gezeigte Stellung ST1 überführt.
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Beim Anfahren (Beschleunigen) des Fahrzeugverbandes befinden sich zunächst weiterhin alle steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 des Fahrzeugverbandes in der Stellung ST1.
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Es sei angenommen, dass sich zu einem aktuellen Zeitpunkt ein erster Fahrzeugverbandabschnitt auf einem im Vergleich zu einem zweiten Streckenabschnitt ansteigenden ersten Streckenabschnitt befindet. Außerdem sei angenommen, dass sich ein zweiter Fahrzeugverbandabschnitt auf dem zweiten Streckenabschnitt befindet. Ferner sei angenommen, dass sich ein dritter Fahrzeugverbandabschnitt auf einem im Vergleich zu dem zweiten Streckenabschnitt abfallenden dritten Streckenabschnitt befindet.
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Beispielsweise bilden die Wagen 2 und 3.1 den ersten Fahrzeugverbandabschnitt, der Wagen 3.2 den zweiten Fahrzeugverbandabschnitt und der Wagen 3.3 den dritten Fahrzeugverbandabschnitt.
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Somit fährt der zweite Fahrzeugverbandabschnitt (Wagen 3.2) aufgrund des Gefälles schneller als der erste Fahrzeugverbandabschnitt (Wagen 2 und 3.1). Außerdem fährt der dritte Fahrzeugverbandabschnitt (Wagen 3.3) aufgrund des Gefälles schneller als der zweite Fahrzeugverbandabschnitt (Wagen 3.2).
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Nun werden beispielsweise die aktuellen Positionen der steuerbaren Ventileinrichtungen 13 und die im jeweils entsprechenden Fahrzeugverbandabschnitt herrschenden Fahrgeschwindigkeit und Fahrbeschleunigung fortlaufend bestimmt und an die Steuervorrichtung übermittelt. Anhand der aktuellen Positionen und eines Streckenatlasses (Streckendatenbank) erkennt die Steuervorrichtung 8 Unterschiede im Gefälle der zwischen den aktuellen Positionen gebildeten Streckenabschnitte. Daraus und aus den Fahrgeschwindigkeits- und -beschleunigungswerten leitet die Steuervorrichtung 8 ab, ob und wie stark die Fahrzeugverbandabschnitte, die sich aktuell auf den drei Streckenabschnitten befinden, abgebremst werden sollten, und bestimmt die entsprechenden Steuerbefehlswerte der Steuerbefehle SB.w für die einzelnen steuerbaren Ventileinrichtungen 13.
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Alternativ hierzu könnten die aktuellen Positionen auch nur zu Beginn einer Zugfahrt bestimmt und deren Werte an die Fahrzeugsteuerung gesendet werden. Daraus könnte die Steuervorrichtung ermitteln, an welcher Stelle innerhalb des Fahrzeugverbandes sich die einzelnen steuerbaren Ventilvorrichtungen befinden. Wenn dann im Weiteren durch bekannte Ortungsverfahren die aktuelle Position des Fahrzeugverbandes ermittelt wird, so können aus dieser aktuellen Position des Fahrzeugverbandes auch die aktuellen Positionen der einzelnen steuerbaren Ventileinrichtungen abgeleitet werden.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es also beispielsweise möglich, den ersten Fahrzeugverbandabschnitt nicht, den zweiten Fahrzeugverbandabschnitt leicht und den dritten Fahrzeugverbandabschnitt stärker als den zweiten Fahrzeugverbandabschnitt abzubremsen.
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Die Steuervorrichtung bestimmt also für die in bzw. an dem Wagen 2 angeordnete steuerbare Ventilvorrichtung 13 den Steuerbefehlswert SBW1, so dass diese die in 10 gezeigte erste Stellung ST1 einnimmt.
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Für die steuerbare Ventilvorrichtung 13, die in bzw. an dem Wagen 3.1 angeordnet ist, bestimmt die Steuervorrichtung 8 den Steuerbefehlswert SBW6, so dass diese die in 15 gezeigte sechste Stellung ST6 einnimmt.
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Für die steuerbare Ventilvorrichtung 13, die in bzw. an dem Wagen 3.2 angeordnet ist, bestimmt die Steuervorrichtung 8 den Steuerbefehlswert SBW4, so dass diese die in 13 gezeigte vierte Stellung ST4 einnimmt.
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Für die steuerbare Ventilvorrichtung 13, die in bzw. an dem Wagen 3.3 angeordnet ist, bestimmt die Steuervorrichtung 8 den Steuerbefehlswert SBW2, so dass diese die in 11 gezeigte zweite Stellung ST2 einnimmt, bei der das zweite Ventil 34 einen Absperrhahn für das Ende der Druckluftleitung 4 ersetzt. Wenn das dritte Ventil 35 vorhanden ist, dann kann die Steuervorrichtung 8 hier auch den Steuerbefehlswert SBW5 ausgeben, so dass die in bzw. an dem Wagen 3.3 angeordnete steuerbare Ventilvorrichtung die in 14 gezeigte fünfte Stellung ST5 einnimmt. Hier ersetzt das dritte Ventil 35 einen Absperrhahn. Sofern das Ende der Druckluftleitung 4 mit einem Absperrhahn verschlossen ist, könnte die Steuervorrichtung auch den Steuerbefehlswert SBW3 ausgeben, so dass die in bzw. an dem Wagen 3.3 angeordnete steuerbare Ventilvorrichtung die in 12 gezeigte dritte Stellung ST3 einnimmt.
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Im Ergebnis werden die an die Druckluftleitungsabschnitte 4.1 bzw. 4.1a und 4.4 bzw. 4.4a angeschlossenen Bremsen 5 in einer Offenstellung gehalten, die an den Druckluftleitungsabschnitt 4.7 nzw. 4.7a angeschlossenen Bremsen 5 mit leichtem Bremsdruck mechanisch angelegt (in Reibschluss überführt) und die an dem Druckluftleitungsabschnitt 4.10 bzw. 4.10a angeschlossenen Bremsen mit starken Bremsdruck mechanisch angelegt.
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Soll der gesamte Fahrzeugverband eine Bremsung durchführen (etwa für eine Notbremsung), dann werden alle steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 in die in 12 gezeigte dritte Stellung ST3 überführt.
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Unter Zuhilfenahme der Steuervorrichtung 8 und der Kommunikationsverbindung 39 werden also auf der Basis aktuell empfangener Daten und ggf. auf der Basis einer Streckendatenbank den steuerbare Ventilvorrichtungen 13 differenzierte Steuerbefehle SB.w in Abhängigkeit der aktuellen Positionen der steuerbaren Ventilvorrichtungen 13 und/oder an der aktuellen Position vorherrschenden Streckenbedingungen (Längsneigung, Kurvigkeit etc.) und/oder einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugverbandabschnittes und/oder einer Fahrbeschleunigung des Fahrzeugverbandabschnittes gesendet.
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Vorteilhaft ist, dass unter Verwendung der klassischer Druckluftbremsen 5, die mittels der Hauptluftleitung 4 betrieben werden, eine bewusste Segmentierung der Hauptluftleitung 4 und eine daraus resultierende differenzierte Abbremsung verschiedener Fahrzeugverbandabschnitte zum Zwecke des energiesparenden Fahren, der Vermeidung von Verschleißerscheinungen, der Vermeidung des Zerreißen des Fahrzeugverbandes und zur Verkürzung der Fahrzeit ermöglicht ist, die an sich keine durchgängige elektrische Verbindung zwischen den Wagen des Fahrzeugverbandes erforderlich macht.
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Durch die Segmentierung der Druckluftleitung (Hauptluftleitung) unter Einwirkung der intelligenten Steuerbefehle der Steuervorrichtung können verschiedene Fahrzeugverbandabschnitte verschieden stark gebremst werden. Insbesondere können Bremsungen in Fahrzeugverbandabschnitten vermieden werden, die bisher auch gebremst worden wären.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202006015627 U1 [0003]
