DE102019114848A1

DE102019114848A1 - Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung mit einer Feststellbremseinrichtung und Verfahren zum Steuern einer Feststellbremseinrichtung

Info

Publication number: DE102019114848A1
Application number: DE102019114848.0A
Authority: DE
Inventors: Stefan Gustafsson; Michael Hanickel; Benjamin Heckmann; Robert Seitz; Stefan Aurich
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2019-06-03
Filing date: 2019-06-03
Publication date: 2020-12-03
Also published as: CN113924233A; EP3976430A1; WO2020244920A1

Abstract

Eine Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1) umfasst eine Feststellbremseinrichtung (2), einen Betriebsbremszylinder (4), eine erste Steuereinheit (9) für einen Zylinderdruck (PC) des Betriebsbremszylinders (4) und eine zweite Steuereinheit (10) für einen Steuerdruck (PP) der Feststellbremseinrichtung (2). Der Zylinderdruck (PC) ist eine Eingangsgröße für die zweite Steuereinheit (10) für den Steuerdruck (PP) der Feststellbremseinrichtung (2); und ein Verfahren zum Steuern einer Feststellbremseinrichtung (2) einer Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung mit einer Feststellbremseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Steuern einer Feststellbremseinrichtung.
Schienenfahrzeuge sind mit derartigen Bremsvorrichtungen ausgerüstet. Abgestellte Schienenfahrzeuge müssen gegen Wegrollen für unbestimmte Zeit gesichert werden. Dazu ist eine Feststellbremseinrichtung mit den zugehörigen Bremszylindern vorgesehen, welche eine entsprechend hohe Bremskraft auch ohne externe Energieversorgung sicherstellen. Die Feststellbremse wird auch Parkbremse genannt.
Für die Feststellbremse bei Schienenfahrzeugen sind Federspeicherbremsen übliche Lösungen für die Feststellbremse. Die Federspeicherbremse ist eine Bremse, bei der eine mechanische Federkraft wirkt. Die Aufhebung der Wirkung dieser Federkraft erfolgt mit Hilfe einer durch Druckluft erzeugten Gegenkraft. Bei Entlüften wirkt die Federkraft als bleibende Bremskraft und kann daher als Feststellbremse verwendet werden.‟ [Grundlagen der Bremstechnik; Knorr Bremse].
US 9,623,855 B2 beschreibt ein Feststellbremssystem mit einem Bremszylinder, bei dem basierend auf dem Druck in der Hauptluftleitung eine Verriegelung im Betriebsbremszylinder aktiviert wird, wodurch die Bremskraft aufrecht erhalten bleibt, auch wenn der Zylinderdruck entweicht.
EP 3 245 110 B1 betrifft ein Bremssystem für Schienenfahrzeuge und Bremsverfahren für ein Schienenfahrzeug mit einem solchen System. Bei diesem System erhält eine mechanische Verriegelung die Bremskraft ebenfalls aufrecht, auch wenn der Zylinderdruck entweicht. Hierbei wird die Verriegelung durch einen Steuerdruck aktiviert. Der Steuerdruck wird durch ein elektromagnetisches Ventil gesteuert. Die Bremskraft wird für die Festhaltebremse durch einen zweiten pneumatischen Druck erzeugt.
Ähnliche Ausführungen sind in den folgenden Dokumenten beschrieben: EP2826683B1 , US9550504B2 , EP2826684B1 , US9956971B2 , AU2014277742A1 , AU2014277743A1 , CA2875253A1 , CA2875269A1 , WO2017149244A1 , WO2017149245A1 , wobei WO2017149245A1 im speziellen eine Erfassungs- und Speichereinheit beinhaltet.
Ein Bremszylinder mit einer Verriegelungsvorrichtung zur mechanischen Bremskraftverriegelung ist in einer noch nicht veröffentlichen Anmeldeschrift der Anmelderin beschrieben.
Bei den oben erwähnten Systemen ist die Bremskrafterzeugung durch den Zylinderdruck und die Bremskrafterzeugung durch die Federspeicherbremse bzw. Verriegelung eng miteinander verzahnt. Hierdurch besteht ein sicherheitsrelevanter Einfluss in die Betriebs- und Notbremse. Es kann entweder die Notbremse unterbunden werden oder es kann ein Überbremsen stattfinden. Bei der Federspeicherbremse kann ein Schlauchbruch in der Federspeicherleitung zu einem Verlust des Zylinderdrucks führen. Dies kann zu einem Bremskraftverlust in der Notbremse führen. Dies wird üblicherweise mit einer Düse für den Überlagerungsschutz gelöst. Der Überlagerungsschutz verhindert eine Kraftüberlagerung zwischen Kraft durch Zylinderdruck und Kraft durch Feder der Federspeicherbremse. Die erwähnte Düse kann zu ungünstigem zeitlichen Verhalten beim Ablösevorgang der Betriebsbremse (Bremskraft durch Zylinderdruck) durch die Federspeicherbremse führen. Diese zeitliche Verzögerung kann dazu führen, dass der Zug ungewollt ins Rollen gerät.
Wenn ein zweiter Druck in den Zylinder (Betriebsbremszylinder) eingespeist wird, kann dies einen sicherheitsrelevanten Eingriff bildet, der als Nachteil zu betrachten ist. Wenn eine Umsetzung mit einem Magnetventil erfolgt, kann dieses Magnetventil bei einer fehlerhaften Ansteuerung ein Überbremsen hervorrufen und die Lastkorrektur der Betriebs- und Notbremse unterbinden. Durch die fehlende Entkopplung kann ein Fehler in der Steuerung für den Steuerdruck zu einem Fehler in der Zylinderdrucksteuerung führen. Eine Überprüfung auf Zulässigkeit (z.B. nicht bei Fahrt) und eine Rückhaltung ist nicht möglich. Eine fehlende Entkopplung der beiden Funktionen kann zu schlechterer Wartbarkeit führen. Bei Einspeisung eines höheren Zylinderdruckes für die Festhaltebremse ist die Mechanik entsprechend robuster auszulegen, was auch als Nachteil zu betrachten ist. Wie oben beschrieben wird die Bremskraft durch eine Verriegelung aufrechterhalten, auch wenn der Zylinderdruck entweicht. Damit eine Bremskraft erzeugt und aufrechterhalten bleibt, ist eine Überprüfung des Zylinderdruckes und des Steuerdruckes, sowie deren zeitliches Verhalten notwendig. Eine Statusermittlung wird in WO2017149245A1 beschrieben. Hierbei ist eine zusätzliche Erfassungs- und Speichereinheit notwendige.
Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine gattungsgemäße Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung mit einer Feststellbremseinrichtung funktional vorteilhaft weiterzuentwickeln, wobei die oben angegebenen Nachteile nicht mehr oder erheblich reduziert auftreten.
Die Aufgabe wird durch eine Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
Eine erfindungsgemäße Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung umfasst eine Feststellbremseinrichtung, einen Betriebsbremszylinder, eine erste Steuereinheit für einen Zylinderdruck des Betriebsbremszylinders und eine zweite Steuereinheit für einen Steuerdruck der Feststellbremseinrichtung. Der Zylinderdruck ist eine Eingangsgröße für die zweite Steuereinheit für den Steuerdruck der Feststellbremseinrichtung.
Damit ergibt sich der Vorteil, dass eine Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung mit einer Feststellbremseinrichtung mithilfe eines Verriegelungsmechanismus ermöglicht wird, bei welchem die Funktion der Feststellbremseinrichtung nicht steuernd in die Funktion der Betriebsbrems und Notbremse eingreift.
Bei angeforderter Festhaltebremse erhält die Steuerung der Festhaltebremse das Kommando zum Entlüften des Steuerdruckes. Die Zylinderdrucksteuerung erhält für die Bremskrafterzeugung im Falle einer geforderten Festhaltebremse eine Anforderung zum Einsteuern eines definierten Zylinderdruckes. Durch die übliche Architektur der Zylinderdrucksteuerung muss kein sicherheitsrelevanter Eingriff in die Betriebs- und Notbremse vorgenommen werden. Der hierbei erzeugte Zylinderdruck dient als Steuergröße zum Entlüften des Steuerdruckes, d.h. nur bei ausreichend hohem Zylinderdruck wird eine Entlüftung des Steuerdruckes ermöglicht. Hierbei entscheidet die Höhe des Zylinderdruckes darüber ob der Steuerdruck entlüftet werden kann oder nicht. Die Steuerung der Festhaltebremse entlüftet somit den Steuerdruck nur bei anliegender Anforderung einer Festhaltebremse und ausreichend hohen erzeugten Zylinderdruck.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern einer Feststellbremseinrichtung der oben angegebenen Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung umfasst die Verfahrensschritte (S1) Beaufschlagen einer ersten eingangsseitigen Signalleitung der zweiten Steuereinheit der Feststellbremseinrichtung mit einem Feststellbremssignal zum Verstellen des Verriegelungsmechanismus aus einer entriegelten Position in eine verriegelte Position; (S2) Ermitteln, ob ein ausreichend hohes Zylinderdrucksignal an einer zweiten eingangsseitigen Signalleitung der zweiten Steuereinheit der Feststellbremseinrichtung ansteht; und (S3) Aktivieren der Feststellbremseinrichtung mittels Entlüften durch die zweite Steuereinheit der Feststellbremseinrichtung und Verstellen des Verriegelungsmechanismus aus der entriegelten Position in die verriegelte Position, wenn ein ausreichend hohes Zylinderdrucksignal an der zweiten eingangsseitigen Signalleitung ermittelt wurde.
Die Feststellbremseinrichtung nimmt vorteilhaft nur klar definierte Zustände ein. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei fehlerhafter Zylinderdrucksteuerung und nicht ausreichendem Zylinderdruck die Feststellbremseinrichtung keine Zwischenzustände einnimmt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Gegenstände der Unteransprüche angegeben.
In einer Ausführung beaufschlagt die erste Steuereinheit für den Zylinderdruck eine Druckleitung mit dem Zylinderdruck, wobei die Druckleitung in eine Zylinderdruckleitung, die mit einem Betriebsbremsraum des Betriebsbremszylinders verbunden ist, und in eine Signalleitung, welche mit der zweiten Steuereinheit eingangsseitig verbunden ist, verzweigt. Dies ergibt einen kompakten Aufbau.
Der Zylinderdruck wird vorteilhaft über konventionelle Zylinderdrucksteuerung generiert.
Eine weitere Ausführung sieht vor, dass der Betriebsbremszylinder einen Verriegelungsmechanismus der Feststellbremseinrichtung als mechanische Bremskraftverriegelung des Betriebsbremszylinders aufweist, wobei der Verriegelungsmechanismus mittels der zweiten Steuereinheit aus einer entriegelten Position in eine verriegelte Position und zurück verstellbar ist. Dies ergibt eindeutige Stellungen von Betriebsbremse und Verriegelungsmechanismus.
Dazu ist der Betriebsbremszylinder durch die Beaufschlagung mit dem Zylinderdruck aus einer betriebsbereiten Stellung in eine Bremsstellung verstellbar, wobei der Betriebsbremszylinder in der Bremsstellung durch den Verriegelungsmechanismus der Feststellbremseinrichtung verriegelt ist, wenn der Verriegelungsmechanismus in der verriegelten Position ist, und der Betriebsbremszylinder in der Bremsstellung durch den Verriegelungsmechanismus der Feststellbremseinrichtung wieder gelöst ist, wenn der Verriegelungsmechanismus in der entriegelten Position ist.
In einer noch weiteren Ausführung umfasst der Verriegelungsmechanismus einen Feststellbremszylinder mit einem Verriegelungselement, wobei der Feststellbremszylinder als ein Federspeicherzylinder ausgebildet ist. So wird ein platzsparender Aufbau ermöglicht, wobei der Verriegelungsmechanismus in den Betriebsbremszylinder integriert werden kann.
Es ist vorteilhaft, wenn der Verriegelungsmechanismus durch den Feststellbremszylinder mittels Beaufschlagung mit dem von der zweiten Steuereinheit erzeugten Steuerdruck aus der verriegelten Position in die entriegelte Position verstellbar ist, und mittels Entlüftung des Steuerdrucks durch die zweite Steuereinheit aus der entriegelten Position in die verriegelte Position verstellbar ist.
Ein weiterer Vorteil wird dadurch ermöglicht, dass der Verriegelungsmechanismus durch den Feststellbremszylinder mittels Entlüftung des Steuerdrucks durch die zweite Steuereinheit aus der entriegelten Position in die verriegelte Position nur dann verstellbar ist, wenn der Zylinderdruck als Eingangsgröße für die zweite Steuereinheit vorhanden ist. Damit ergeben sich klar definierte Positionen und Stellungen.
In einer anderen Ausführung weist die zweite Steuereinheit ein Magnetventil, zwei Kolbenventile und ein Überströmventil auf, wobei ein Eingangsanschluss des Überstromventils mit der mit dem Zylinderdruck beaufschlagbaren Signalleitung verbunden ist. Das Überstromventil ist ein kostengünstiges Bauteil mit hoher Qualität und ist vorteilhaft einfach auf einen Schwellwert für den Zylinderdruck einstellbar.
Für einen vorteilhaft einfachen Aufbau wirkt das Überstromventil mit einer Betätigungseinheit eines ersten der zwei Kolbenventile zusammen. Dies ist zudem vorteilhaft, da das Kolbenventil durch einen Druck betätigbar ist und der als zweite Eingangsgröße eingespeiste Zylinderdruck (nach dem Überstromventil) direkt ohne Umsetzen in eine andere Größe verwendet werden kann.
In einer weiteren Ausführung ist eine Entlüftungsleitung durch das Magnetventil mit einer Steuerdruckleitung des Verriegelungsmechanismus verbindbar und mit dem ersten Kolbenventil verbunden. Damit ergibt sich ein vorteilhaft einfach steuerbarer Entlüftungspfad.
Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, dass das zweite Kolbenventil mit seiner Betätigungseinheit mit der Steuerdruckleitung des Verriegelungsmechanismus verbunden ist und eine Selbsthaltung der verriegelten Position des Verriegelungsmechanismus bei entlüftetem Zylinderdruck bildet. Dies ergibt den Vorteil, dass bei anzulegender Parkbremse (Feststellbremssignal C_P ) und entlüftetem Zylinderdruck P_C die Feststellbremseinrichtung nicht gelöst werden kann, also aus der verriegelten Position in die entriegelte Position verstellt wird.
Weiterhin ist in einer anderen Ausführung vorgesehen, dass die Feststellbremseinrichtung eine Anzeigevorrichtung aufweist, welche auf Basis des Steuerdrucks den Status der Feststellbremseinrichtung anzeigt. Diese Anzeigevorrichtung kann vorteilhaft mit konventionellen Anzeigevorrichtungen erfolgen.
In einer weiteren Ausführung des Verfahrens ist in dem Verfahrensschritt (S3) vorgesehen, dass im Falle eines nicht ausreichend hohen Zylinderdrucksignal an der zweiten eingangsseitigen Signalleitung der zweiten Steuereinheit der Feststellbremseinrichtung die erste Steuereinheit für den Zylinderdruck für die Bremskrafterzeugung eine Anforderung zum Einsteuern eines definierten Zylinderdruckes in den Betriebsbremszylinder erhält. So ist es vorteilhaft möglich, dass die Feststellbremseinrichtung nur dann betätigt werden kann, wenn die Bremsstellung des Betriebsbremszylinders eindeutig eingenommen ist.
Dazu wird vorteilhaft nach Einsteuern des definierten Zylinderdruckes in den Betriebsbremszylinder der Verfahrensschritt (S2) wiederholt.
Es ergeben sich die Vorteile:

- Eine Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung mit einer Feststellbremseinrichtung mithilfe eines Verriegelungsmechanismus ermöglicht wird, bei welchem die Funktion der Feststellbremseinrichtung nicht steuernd in die Funktion der Betriebsbrems und Notbremse eingreift.
- Die Feststellbremseinrichtung nimmt vorteilhaft nur klar definierte Zustände ein. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei fehlerhafter Zylinderdrucksteuerung und nicht ausreichendem Zylinderdruck die Feststellbremseinrichtung keine Zwischenzustände einnimmt.
- Der Zylinderdruck wird über konventionelle Zylinderdrucksteuerung generiert. Hierbei wird bei angeforderter Parkbremse der Zylinderdruck eingesteuert.
- Der Steuerdruck der Parkbremse wird nur bei ausreichend hohem Zylinderdruck entlüftet.
- Es wird keine zusätzliche Erfassungs- und Speichereinheit benötigt.
- Die Anzeigevorrichtung kann mit konventionellen Anzeigevorrichtungen erfolgen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:

1-2 schematische Blockschaltbilder eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung mit einer Feststellbremseinrichtung in verschiedenen Stellungen;
3 ein schematisches Blockschaltbild einer Variation des Ausführungsbeispiels nach 1;
4-5 schematische Pneumatikpläne des Ausführungsbeispiels nach 1; und
6 ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern der Feststellbremseinrichtung der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung nach 1.

1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 1 mit einer Feststellbremseinrichtung 2 in einer betriebsbereiten Stellung. In 2 ist die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung 1 mit einer Feststellbremseinrichtung 2 in einer Parkbremsstellung der Bremsvorrichtung 1 mit verriegelter Feststellbremseinrichtung 2 dargestellt.
Die Feststellbremseinrichtung wird auch als Festhaltebremse oder Parkbremse bezeichnet.
Eine Stellung der aktivierten Feststellbremseinrichtung 2 wird auch Parkbremsstellung genannt.
Die Bremsvorrichtung 1 ist vereinfacht als eine so genannte Klotzbremse dargestellt und beschrieben. In einer anderen Ausführung ist die Bremsvorrichtung 1 eine Scheibenbremse, was hier nicht dargestellt aber vorstellbar ist. Bei einer solchen Scheibenbremse kann die Bremsvorrichtung 1 auf eine oder mehrere Bremsscheiben wirken, welche die Bremskraft auf ein Rad oder eine Achse übertragen
Die Bremsvorrichtung 1 weist eine Feststellbremseinrichtung 2, einen Betriebsbremszylinder 4, eine erste Steuereinheit 9 für Zylinderdruck des Betriebsbremszylinders 4 und eine zweite Steuereinheit 10 für Steuerdruck der Feststellbremseinrichtung 2 auf.
Die Versorgung der Bremsvorrichtung 1 erfolgt durch einen Versorgungsdruck R, mit welchem die erste Steuereinheit 9 und die zweite Steuereinheit 10 gespeist werden.
Der allgemein bekannte Aufbau und die Funktion des Betriebsbremszylinders 4 und das Zusammenwirken mit Bremsgestänge, Bremszangen oder/und Bremsklötzen werden hier nicht weiter im Detail beschrieben, sondern nur stark vereinfacht angegeben.
Der Betriebsbremszylinder 4 ist hier mit einem in einem Gehäuse des Betriebsbremszylinders 4 verschiebbaren Betriebsbremskolben 5 schematisch gezeigt. Der Betriebsbremskolben 5 ist mit einer Kolbenstange 6 verbunden, an deren freiem Ende ein Bremsbelag 7 angebracht ist. Der Bremsbelag 7 ist vereinfacht schematisch gezeigt und steht mit einem abzubremsenden Rad 3 bei Bremsvorgängen in Zusammenwirkung.
Die Kolbenstange 6 ist mit dem Betriebsbremskolben 5 in Längsrichtung der Kolbenstange 6 verschiebbar geführt. Eine nicht gezeigte aber leicht vorstellbare Druckfeder wird bei einem Bremsvorgang gespannt und drückt den Betriebsbremskolben 5 bei gelöster Bremse wieder in die in 1 gezeigte Ausgangslage, d.h. die betriebsbereite Stellung zurück.
Der Betriebsbremszylinder 4 weist zudem einen Verriegelungsmechanismus 11 der Feststellbremseinrichtung 2 als mechanische Bremskraftverriegelung des Betriebsbremszylinders 4 in der verriegelten Stellung (2) auf.
Der Verriegelungsmechanismus 11 ist im Folgenden nur abstrakt beispielhaft gezeigt. Selbstverständlich sind andere Ausführungen möglich. Der Verriegelungsmechanismus 11 umfasst hier einen Feststellbremszylinder 12 mit einem Anschluss 12a für Steuerdruck P_P , ein Federelement 12b und ein Verriegelungselement 13. Der Feststellbremszylinder 12 ist hier als ein Federspeicherzylinder ausgebildet, dessen Federspeicher durch das Federelement 12b als Druckfeder realisiert ist. Das Verriegelungselement 13 ist der Kolben des Feststellbremszylinders 13 oder mit diesem verbunden. Das Verriegelungselement 13 ist in dem Feststellbremszylinder 12 in seiner Längsrichtung, die hier rechtwinklig zu der Längsrichtung der Kolbenstange 6 des Betriebsbremszylinders 4 verläuft, verschiebbar geführt und steht mit einem Ende mit dem Federelement 12b in Verbindung, von welchem das Verriegelungselement 13 axial mit einer Federkraft in Längsrichtung beaufschlagt ist. Das andere Ende des Verriegelungselementes 13 wirkt mit einem Verriegelungsabschnitt 8 an der Kolbenstange 6 des Betriebsbremskolbens 5 in der verriegelten Stellung ( 2) zusammen.
Die erste Steuereinheit 9 für Zylinderdruck des Betriebsbremszylinders 4 ist an den Versorgungsdruck R angeschlossen. Eine Signalleitung 9a ist mit einem Eingang der ersten Steuereinheit 9 verbunden. Die Signalleitung 9a ist ein Eingang für ein Ansteuersignal Cc „Kommando für Notbremse oder Betriebsbremse“ für Zylinderdruck. Dies wird unten noch näher erläutert. Eine Druckleitung 14 bildet einen Ausgang der ersten Steuereinheit 9 und verzweigt in eine Zylinderdruckleitung 15 und eine Signalleitung 16.
Die Zylinderdruckleitung 15 ist mit einem Anschluss 4a für Betriebsbremsdruck des Betriebsbremszylinders 4 und mit einer Betriebsbremskammer 4b des Betriebsbremszylinders 4 verbunden. Die Signalleitung 16 ist an einen Eingang der zweiten Steuereinheit 10 für Steuerdruck der Feststellbremseinrichtung 2 angeschlossen.
Die zweite Steuereinheit 10 für Steuerdruck der Feststellbremseinrichtung 2 ist eingangsseitig mit einer Signalleitung 17 verbunden, wobei ein Ausgang an eine Steuerdruckleitung 18 angeschlossen ist. Die Signalleitung 17 ist ein Eingang für ein Ansteuersignal C_P für die Feststellbremse. Dies wird unten noch weiter beschrieben. Die Steuerdruckleitung 18 ist mit dem Anschluss 12a für Steuerdruck des Feststellbremszylinder 12 verbunden.
Die zweite Steuereinheit 10 für Steuerdruck der Feststellbremseinrichtung 2 erzeugt aus dem Versorgungsdruck R den Steuerdruck P_P , mit welchem die Steuerdruckleitung 18 und somit der Feststellbremszylinder 12 des Verriegelungsmechanismus 11 beaufschlagt ist. Der Verriegelungsmechanismus 11 ist auf diese Weise in der betriebsbereiten Stellung des Betriebsbremszylinders 4 entriegelt und in einer entriegelten Position.
Die erste Steuereinheit 9 für den Zylinderdruck steuert auf Basis der Ansteuerung für den Zylinderdruck über die Signalleitung 9a, auf welcher ein Steuersignal C_C für die Notbremse oder Betriebsbremse ansteht, einen vordefinierten oder variablen Zylinderdruck P_C ein. D.h., die erste Steuereinheit 9 beaufschlagt dann die Druckleitung 14 und somit den Druckraum 4b des Betriebsbremszylinders 4 mit dem Zylinderdruck P_C Der Betriebsbremskolben 5 verstellt den Bremsbelag 7 über die Kolbenstange 6 zur Anlage an dem Rad 3 in eine Bremsstellung, um einen Notbremsvorgang oder Betriebsbremsvorgang auszuführen.
Zum Anlegen der Feststellbremse bzw. der Parkbremse steuert die erste Steuereinheit 9 für den Zylinderdruck auf Basis des Ansteuersignals Cc einen definierten Zylinderdruck P_C wie oben beschrieben zum Anlegen der Betriebsbremse ein. Dieser Vorgang kann auch schon erfolgt sein, wenn das Schienenfahrzeug bzw. der zugehörige Zug angehalten hat und nun die Feststellbremseinrichtung 2 aktiviert werden soll.
Da die Druckleitung 14 den Zylinderdruck P_C führt und auch mit der Signalleitung 16 verbunden ist, die einen zweiten Eingang der zweiten Steuereinheit 10 bildet, steht auch an diesem zweiten Eingang der Zylinderdruck P_C an. Der Zylinderdruck P_C bildet somit ein Ansteuersignal als Eingangsgröße für die zweite Steuereinheit 10.
Die Signalleitung 17 am Eingang der zweiten Steuereinheit 10 für Steuerdruck der Feststellbremseinrichtung 2 führt nun ein Steuersignal C_P zur Aktivierung der Feststellbremseinrichtung 2.
Nur wenn die beiden Eingangs- bzw. Ansteuersignale C_P und P_C vorhanden sind, entlüftet dann die zweite Steuereinheit 10 auf Basis dieser Steuersignale C_P und auf Basis des Zylinderdrucks P_C den Steuerdruck P_P in der Steuerdruckleitung 18. Der Steuerdruck Pp wird nur bei ausreichend hohem Zylinderdruck P_C entlüftet, um ausreichende Feststellbremskraft sicherzustellen und klar definierte Zustände einzunehmen. Bei anliegendem Steuerdruck P_P ist der Verriegelungsmechanismus 11 im Betriebsbremszylinder 4 nicht aktiv, d.h. der Verriegelungsmechanismus 11 ist in entriegelter Position, und die Bremskraft liegt an oder ist gelöst basierend auf dem anliegenden Zylinderdruck P_C .
Bei entlüftetem Steuerdruck P_P ist die Verriegelung jedoch aktiv. Der Verriegelungsmechanismus 11 ist in einer verriegelten Position, welche in 2 gezeigt ist. In dieser verriegelten Position steht das Verriegelungselement 13 durch die Druckkraft des Federelementes 12b des Verriegelungsmechanismus 11 in Eingriff mit dem Verriegelungsabschnitt 8 der Kolbenstange 6 des Betriebsbremszylinders 4 und die durch den Zylinderdruck P_C eingeleitete Bremskraft wird aufrecht erhalten, auch wenn der Zylinderdruck P_C entlüftet wird.
Die Verriegelung wird durch erneut anliegenden Steuerdruck P_P entriegelt. Mit anderen Worten, wenn die Feststellbremseinrichtung 2 durch das Ansteuersignals C_P gelöst wird, beaufschlagt die zweite Steuereinheit 10 die Steuerleitung 18 wieder mit Steuerdruck P_P . Damit wird der Feststellbremszylinder 12 des Verriegelungsmechanismus 11 aus der verriegelten Position wieder in die entriegelte Position verstellt.
Die Anschlussleitungen mit dem Versorgungsdruck R an den Steuereinheiten 9 und 10 und die Steuerdruckleitung 18 sind in 1 in der betriebsbereiten Stellung mit einem Pfeil versehen. Dies soll veranschaulichen, dass diese Leitungen in der betriebsbereiten Stellung jeweils mit einem Druck beaufschlagt sind. In 2 sind dies in der Parkbremsstellung ebenfalls die Anschlussleitungen mit dem Versorgungsdruck R an den Steuereinheiten 9 und 10, die Eingangsleitungen 9a, 16 und 17 sowie die Druckleitung 14 und Zylinderdruckleitung 15.
3 stellt ein schematisches Blockschaltbild einer Variation des Ausführungsbeispiels nach 1 in der Betriebs- und Notbremse dar und zeigt die Parkbremsstellung der Bremsvorrichtung 1 mit der Feststellbremseinrichtung 2 in verriegelter Position, also bei angelegter Parkbremse.
Um zum Anlegen der Parkbremse, d.h. Aktivieren der Feststellbremseinrichtung 2 einen definierten Zylinderdruck im Betriebsbremszylinder 4 einzusteuern, der nicht lastabhängig ist, berücksichtigt die erste Steuereinheit 9 für den Zylinderdruck auch das Steuersignal C_P für die Feststellbremseinrichtung 2 als eine weitere Eingangsgröße auf einer weiteren Signalleitung 9b. In diesem Fall wird durch diese Berücksichtigung der Feststellbremseinrichtung 2 ein definierter Zylinderdruck des Betriebsbremszylinders 4 durch die erste Steuereinheit 9 eingesteuert.
Wenn das Steuersignal C_P für die Feststellbremseinrichtung 2 nicht als weitere Eingangsgröße an der ersten Steuereinheit 9 für den Zylinderdruck vorliegt, wird durch die erste Steuereinheit 9 ein lastabhängiger Zylinderdruck für den Betriebsbremszylinder 4 als Betriebs- und Notbremse eingesteuert. In einer Variation kann auch ein nicht lastabhängiger Zylinderdruck eingesteuert werden.
4 zeigt einen schematischen Pneumatikplan des Ausführungsbeispiels nach 1. In 5 ist ein erweiterter Pneumatikplan nach 4 dargestellt.
Die mit dem Zylinderdruck P_C beaufschlagbare Druckleitung 14 ausgehend von der ersten Steuereinheit 5 (siehe 1-3) verzweigt in die Zylinderdruckleitung 15 und in die Signalleitung 16. Der Betriebsbremszylinder 4 mit seinem Anschluss an die Zylinderdruckleitung 15 und der Verriegelungsmechanismus 11 mit der angeschlossenen Steuerdruckleitung 18 sind bereits oben erläutert.
In den 4 und 5 ist der Betriebsbremszylinder 4 in der Betriebsbremsstellung dargestellt und mit dem Zylinderdruck P_C beaufschlagt. Der Verriegelungsmechanismus 11 wird gerade entlüftet und aus der entriegelten Position in die verriegelte Position verstellt. D.h., die Feststellbremseinrichtung 2 wird aktiviert.
Funktionseinheiten der zweiten Steuereinheit 10 sind hier in einer beispielhaften Ausführung dargestellt. Diese Funktionseinheiten umfassen ein Magnetventil 24, zwei Kolbenventile 25 und 26, ein Überströmventil 27 und ein Absperrventil 28.
Das Magnetventil 24 ist mit einem ersten Anschluss 24a1 mit der Steuerdruckleitung 18 verbunden. Ein zweiter Anschluss 24a2 des Magnetventils 24 ist über eine Verbindung 18a an einen Ausgangsanschluss 23a des Absperrventils 23 angeschlossen, das seinerseits mit einem Eingangsanschluss 23b an einer Zuleitung 18b für den Steuerdruck S liegt, der von der zweiten Steuereinheit 10 in nicht dargestellter Weise erzeugt wird.
Ein dritter Anschluss 24a3 des Magnetventils 24 kommuniziert mit einem ersten Anschluss 25a1 des ersten Kolbenventils 25 über eine Entlüftungsleitung 19. Ein zweiter Anschluss 25a2 des ersten Kolbenventils 25 ist mit einer Entlüftungsleitung 20 an einen ersten Anschluss 26a1 des zweiten Kolbenventils 26 angeschlossen. Ein dritter Anschluss 25a3 des ersten Kolbenventils 25 kommuniziert mit der Atmosphäre.
Ein zweiter Anschluss 26a2 des zweiten Kolbenventils 26 ist über eine Verbindungsleitung 21 mit der Verbindungsleitung 18a verbunden. Ein dritter Anschluss 26a3 des zweiten Kolbenventils 26 kommuniziert mit der Atmosphäre.
Die Signalleitung 16 ist an einem Eingangsanschluss 27a des Überstromventils 27 angeschlossen, wobei Ausgangsanschluss 27b des Überströmventils 27 über eine Verbindungsleitung 16a mit einer Betätigungseinheit des ersten Kolbenventils 25 verbunden ist.
Eine Betätigungseinheit des zweiten Kolbenventils 26 ist über eine Halteleitung 22 mit der Steuerdruckleitung 18 zwischen dem ersten Anschluss 24a1 des Magnetventils 24 und dem Verriegelungsmechanismus 11 verbunden.
Der Zylinderdruck P_C wird über die Druckleitung 14 und die Zylinderdruckleitung 15 in die Betriebsbremskammer 4b des Bremszylinders eingeleitet. Der Zylinderdruck P_C wird durch die erste Steuereinheit 9 für den Zylinderdruck P_C (hier nicht dargestellt) gesteuert.
Das Absperrventil 23 dient dem Absperren der Feststellbremseinrichtung 2 bei Vorliegen eines Fehlers in der Parkbremssteuerung, d.h. in der zweiten Steuereinheit 10, durch Blockierung der Zuleitung 18b des Steuerdrucks S zur Verbindungsleitung 18a und Steuerdruckleitung 18. Hier ist das Absperrventil 23 mit einem doppelten Schaltkontakt 28 (zwei Umschalter) gezeigt, wodurch eine elektrische Signalisierung des Schaltzustands des Absperrventils 23 möglich ist. Das Absperrventil 23 kann manuell, pneumatisch, hydraulisch oder/und elektrisch (Elektromagnet oder Motor) betätigt werden.
Das Magnetventil 24 schaltet auf Basis des Feststellbremssignals/Steuersignals C_P für die Feststellbremseinrichtung 2 (siehe 1 bis 3).
Das Steuersignal C_P dient zum Anlegen (hier: Steuerdruck P_P entlüften) und zum Lösen (hier: mit Steuerdruck P_P beaufschlagen) der Feststellbremseinrichtung 2. Das Steuersignal C_P kann unterschiedliche „Signalwerte“ aufweisen. So kann das Steuersignal C_P logische Signalwerte (analog oder/und digital) verkörpert durch elektrische Größen (Spannung, Strom, Widerstand, Frequenz, Impulsfolge, Datenpaket, usw.) oder auch verkörpert durch pneumatische/hydraulische/mechanische Größen aufweisen.
Das Steuersignal C_P kann auf einem „Kanal“, auf zwei oder mehreren übertragen werden. Ein erster Kanal ist dann dem Steuersignal C_P zum Anlegen und ein zweiter Kanal dem Steuersignal C_P zum Lösen der Feststellbremseinrichtung 2 zugewiesen.
Beispielsweise hat das Steuersignal C_P zum Anlegen der Feststellbremseinrichtung 2 den logischen Signalwert „1“ in Form einer elektrischen Spannung von z.B. 24 V oder in Form eines elektrischen Stroms von z.B. 10 mA. Zum Lösen der Feststellbremseinrichtung 2 weist das Steuersignal C_P dann den logischen Signalwert „0“ in Form einer elektrischen Spannung von z.B. 0 V oder in Form eines elektrischen Stroms von z.B. 4 mA auf. Es sind viele Ausführungen möglich. Für das jeweilige Steuersignal C_P zum Anlegen und zum Lösen der Feststellbremseinrichtung 2 können natürlich auch invertierte Werte verwendet werden.
In dem hier beschriebenen Beispiel ist das Magnetventil 24 bei Vorliegen des Steuersignals C_P zum Lösen der Feststellbremseinrichtung 2 geöffnet und verbindet den ersten Anschluss 24a1 mit dem zweiten Anschluss 24a2. Dadurch ist die Steuerdruckleitung 18 mit Steuerdruck P_P beaufschlagt und der Verriegelungsmechanismus 11 entriegelt.
Wenn das Steuersignals C_P zum Anlegen der Feststellbremseinrichtung 2 anliegt, schließt das Magnetventil 24 die Verbindung der Anschlüsse 24a1 und 24a2 und öffnet eine Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 24a1 und dem dritten Anschluss 24a3. Dieser Zustand des geschlossenen Magnetventils 24 ist in 4 dargestellt.
In 4 liegt der Zylinderdruck P_C unterhalb eines Schwellwertes des Überstromventils 27, oder der Betriebsbremszylinder 4 ist entlüftet. Die Verbindungsleitung 16a vom Ausgangsanschluss 27b des Überstromventils 27 ist somit drucklos und das erste Kolbenventil 25 geöffnet, wodurch dessen Anschlüsse 25a1 und 25a2 verbunden sind. Aufgrund der verbundenen Anschlüsse 24a1 und 24a3 des geschlossenen Magnetventils 24 ist die Steuerdruckleitung 18 über die Entlüftungsleitung 19, das Kolbenventil 25, die Entlüftungsleitung 20 und die verbundenen Anschlüsse 26a1 und 26a3 des zweiten Kolbenventils 26 mit der Atmosphäre verbunden, d.h. entlüftet.
Der Steuerdruck P_P aus der Steuerdruckleitung 18 wird durch die Entlüftungsleitung 19 über das geöffnete erste Kolbenventil 25 nur dann entlüftet, wenn ausreichend Zylinderdruck P_C an dem Überstromventil 27 zur Betätigung der Betätigungseinheit des ersten Kolbenventils 25 anliegt.
Die Einstellung des Schwellwerts des Überströmventils 27 für den Zylinderdruck P_C kann in einfacher Weise am Überstromventil 27 eingestellt werden.
Um zu verhindern, dass bei anzulegender Parkbremse (Feststellbremssignal C_P ) und entlüftetem Zylinderdruck P_C die Feststellbremseinrichtung 2 nicht gelöst wird, also aus der verriegelten Position in die entriegelte Position verstellt wird, ist eine Selbsthaltung durch das zweite Kolbenventil 26 sichergestellt.
Eine solche Selbsthaltung mittels des zweiten Kolbenventils 26 erfolgt dadurch, dass das zweite Kolbenventil 26 beim Entlüften des Steuerdrucks P_P und dann weiterhin in der verriegelten Position des Verriegelungsmechanismus 11 geschlossen ist und bleibt. Dann ist die Entlüftungsleitung 19 über das geöffnete erste Kolbenventil 25 durch die weitere Entlüftungsleitung 20 mit dem ersten Anschluss 26a1 des zweiten Kolbenventils 26 und aufgrund des geschlossenen zweiten Kolbenventils 26 mit dem dritten Anschluss 26a3 des zweiten Kolbenventils 26 mit der Atmosphäre verbunden.
Das zweite Kolbenventil 26 bleibt unbetätigt, also geschlossen, solange die Halteleitung 22, die mit der Steuerdruckleitung 18 verbunden und somit auch entlüftet ist, entlüftet bleibt.
Wird der Betriebsbremszylinder 4 mit Zylinderdruck P_C beaufschlagt, d.h. wenn der Zylinderdruck P_C über den Schwellwert des Überströmventils 25 steigt, wird das erste Kolbenventil 25 geschlossen. Dabei wird der erste Anschluss 25a1 des ersten Kolbenventils 25 mit dem dritten Anschluss 25a3 des ersten Kolbenventils 25 und somit mit der Atmosphäre verbunden. Dadurch bleibt die Steuerdruckleitung 18 weiterhin über die Entlüftungsleitung 19 und den dritten Anschluss 24a3 des Magnetventils 24, der mit dem ersten Anschluss 24a1 des Magnetventils 24 verbunden, entlüftet. Die verriegelte Position des Verriegelungsmechanismus 11 wird in diesem Fall nicht gelöst.
Beim Lösen der Feststellbremseinrichtung 2, d.h. beim Beaufschlagen der Steuerdruckleitung 18 mit Steuerdruck P_P , ist der Betriebsbremszylinder 4 mit Zylinderdruck P_C beaufschlagt und das Magnetventil 24 wird geschlossen. Die Steuerdruckleitung 18 führt Steuerdruck P_P , die Steuerhalteleitung 22 ebenfalls. Das zweite Kolbenventil 26 ist geöffnet, das erste Kolbenventil 25 wird geschlossen, wenn der Zylinderdruck P_C den Schwellwert des Überströmventils 27 übersteigt.
Eine Variante des Ausführungsbeispiels nach 4 zeigt 5.
Im Unterschied zu dem Pneumatikplan nach 4 ist hier eine Anzeigevorrichtung 30 hinzugefügt.
Die Anzeigevorrichtung 30 ist mit einer ersten Anschlussleitung 30a mit der Steuerdruckleitung 18 stromabwärts des Magnetventils 24 und mit einer zweiten Anschlussleitung 30b mit der Verbindungsleitung 18b stromaufwärts des Magnetventils 24 angeschlossen.
Diese Anzeigevorrichtung 30 zeigt auf Basis des Steuerdrucks P_P den Status der Feststellbremseinrichtung 2 an (angelegt oder gelöst). Bei gelöster Feststellbremseinrichtung 2 führt die Steuerdruckleitung 18 den Steuerdruck P_P und die Anzeigevorrichtung 30 zeigt aufgrund des Steuerdrucks P_P den gelösten Zustand der Feststellbremse an (Verriegelungsmechanismus in entriegelter Position).
Ist die Feststellbremseinrichtung 2 angelegt (Verriegelungsmechanismus in verriegelter Position), ist das Magnetventil 24 geschlossen. Stromaufwärts des Magnetventils 24 steht der Steuerdruck S an, während stromabwärts des Magnetventils 24 die Steuerdruckleitung 18 entlüftet ist. Die Anzeigevorrichtung 30 zeigt damit den Steuerdruck S an. Das bedeutet, dass Feststellbremseinrichtung 2 angelegt ist (Verriegelungsmechanismus in verriegelter Position). Relevant zur Anzeigevorrichtung 30, ob angelegt oder gelöst ist, ist der Steuerdruck P_P . Die Verbindung mit dem Versorgungsdruck S nach dem Absperrhahn ist eine zusätzliche Anzeige. Die Anzeigevorrichtung 30 arbeitet nicht mit der Druckdifferenz von P_P und Steuerdruck S (Versorgungsdruck).
Die Anzeigevorrichtung kann pneumatisch, mechanisch oder elektrisch ausgeführt sein. Bei abgesperrtem Versorgungsdruck R oder nicht vorhandenem Versorgungsdruck R wird dieser Status angezeigt.
In einer anderen Variante zeigt die Anzeigevorrichtung den Zustand der Feststellbremse nur anhand des Steuerdruckes P_P an.
6 stellt ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern der Feststellbremseinrichtung 2 der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 1 nach 1 dar.
In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird eine erste eingangsseitige Signalleitung 17 der zweiten Steuereinheit 10 der Feststellbremseinrichtung 2 mit einem Feststellbremssignal C_P zum Aktivieren der Feststellbremseinrichtung 2, d.h. zum Verstellen des Verriegelungsmechanismus 11 aus einer entriegelten Position in eine verriegelte Position, beaufschlagt.
Dann wird in einem zweiten Verfahrensschritt S2 ermittelt, ob ein ausreichend hohes Zylinderdrucksignal P_C an einer zweiten eingangsseitigen Signalleitung 16 der zweiten Steuereinheit 10 der Feststellbremseinrichtung 2 ansteht.
Wenn dies der Fall ist, führt die zweite Steuereinheit 10 der Feststellbremseinrichtung 2 eine Aktivierung der Feststellbremseinrichtung 2 mittels Entlüftung durch in einem dritten Verfahrensschritt S3 durch.
Wenn kein Zylinderdrucksignal P_C an der zweiten eingangsseitigen Signalleitung 16 der zweiten Steuereinheit 10 der Feststellbremseinrichtung 2 ansteht, erhält die erste Steuereinheit 9 für den Zylinderdruck für die Bremskrafterzeugung eine Anforderung zum Einsteuern eines definierten Zylinderdruckes in den Betriebsbremszylinder 4. Dies kann z.B. dann möglich sein, wenn die Betriebsbremse nicht angelegt ist und die Feststellbremseinrichtung 2 soll betätigt werden.
Danach erfolgt die Ermittlung, ob nun ein ausreichend hohes Zylinderdrucksignal P_C an der zweiten eingangsseitigen Signalleitung 16 der zweiten Steuereinheit 10 der Feststellbremseinrichtung 2 ansteht, erneut.
Durch die übliche Architektur der Zylinderdrucksteuerung muss kein sicherheitsrelevanter Eingriff in die Betriebs- und Notbremse vorgenommen werden. Der hierbei erzeugte Zylinderdruck P_C dient als Steuergröße zum Entlüften des Steuerdruckes P_P , d.h. nur bei ausreichend hohem Zylinderdruck P_C wird eine Entlüftung des Steuerdruckes P_P ermöglicht. Hierbei entscheidet die Höhe des Zylinderdruckes P_C darüber, ob der Steuerdruck P_P entlüftet werden kann oder nicht. Die zweite Steuereinheit 10 der Festhaltebremseinrichtung 2 entlüftet somit den Steuerdruck P_P nur bei anliegender Anforderung für die Aktivierung der Festhaltebremseinrichtung 2 und ausreichend hohem erzeugten Zylinderdruck P_C .
Die Erfindung ist durch das oben angegebene Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt, sondern im Rahmen der Ansprüche modifizierbar.
Beispielsweise kann ein Drucksensor 29 zur Erfassung des aktuellen Steuerdrucks P_P in der Steuerdruckleitung 18 an diese angeschlossen sein. Der Drucksensor 29 weist z.B. einen elektronischen Druck-Spannungs- oder Stromwandler zur Erzeugung einer dem aktuellen Steuerdruck P_P entsprechenden elektrischen Spannung oder Strom auf. Dieser elektrische Wert kann von den Steuereinheiten 9, 10 ausgewertet werden, wobei auch eine geeignete Anzeige mit evtl. Warnmeldungen bei Fehlerfällen erfolgen kann. Außerdem kann das Signal eines ausreichend hohen Zylinderdruckes P_C auch elektrisch, elektronisch oder mechanisch an die zweite Steuerung (10) übertragen werden.
Bezugszeichenliste

1: Bremsvorrichtung
2: Feststellbremseinrichtung
3: Rad
4: Betriebsbremszylinder
4a: Anschluss Betriebsbremsdruck
4b: Betriebsbremskammer
5: Betriebsbremskolben
6: Kolbenstange
7: Bremsbelag
8: Verriegelungsabschnitt
9, 10: Steuereinheit
9a, 9b: Signalleitung
11: Verriegelungsmechanismus
12: Feststellbremszylinder
12a: Anschluss Steuerdruck
12b: Federelement
13: Verriegelungselement
14: Druckleitung
15: Zylinderdruckleitung
16: Signalleitung
16a: Verbindungsleitung
17: Signalleitung
18: Steuerdruckleitung
18a: Verbindungsleitung
18b: Zuleitung
19, 20: Entlüftungsleitung
21: Verbindungsleitung
22: Halteleitung
23: Absperrventil
23a, 23b: Anschluss
24: Magnetventil
24a1, 24a2, 24a3: Anschluss
25: Kolbenventil
25a, 25b: Anschluss
25a1, 25a2, 25a3: Anschluss
26: Kolbenventil
26a1, 26a2, 26a3: Anschluss
27: Überstromventil
28: Schaltkontakt
29: Drucksensor
30: Anzeigevorrichtung
30a, 30b: Anschlussleitung
C_C: Zylinderdrucksignal
C_P: Feststellbremssignal
P_C: Zylinderdruck
P_P, S: Steuerdruck
R: Versorgungsdruck

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 9623855 B2 [0004]
EP 3245110 B1 [0005]
EP 2826683 B1 [0006]
US 9550504 B2 [0006]
EP 2826684 B1 [0006]
US 9956971 B2 [0006]
AU 2014277742 A1 [0006]
AU 2014277743 A1 [0006]
CA 2875253 A1 [0006]
CA 2875269 A1 [0006]
WO 2017149244 A1 [0006]
WO 2017149245 A1 [0006, 0009]

Claims

Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1) mit einer Feststellbremseinrichtung (2), einem Betriebsbremszylinder (4), einer ersten Steuereinheit (9) für einen Zylinderdruck (P_C) des Betriebsbremszylinders (4) und einer zweiten Steuereinheit (10) für einen Steuerdruck (P_P) der Feststellbremseinrichtung (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderdruck (P_C) eine Eingangsgröße für die zweite Steuereinheit (10) für den Steuerdruck (P_P) der Feststellbremseinrichtung (2) ist.
Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinheit (9) für den Zylinderdruck (P_C) eine Druckleitung (14) mit dem Zylinderdruck (P_C) beaufschlagt, wobei die Druckleitung (14) in eine Zylinderdruckleitung (15), die mit einem Betriebsbremsraum (4b) des Betriebsbremszylinders (4) verbunden ist, und in eine Signalleitung (16), welche mit der zweiten Steuereinheit (10) eingangsseitig verbunden ist, verzweigt.
Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsbremszylinder (4) einen Verriegelungsmechanismus (11) der Feststellbremseinrichtung (2) als mechanische Bremskraftverriegelung des Betriebsbremszylinders (4) aufweist, wobei der Verriegelungsmechanismus (11) mittels der zweiten Steuereinheit (10) aus einer entriegelten Position in eine verriegelte Position und zurück verstellbar ist.
Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsbremszylinder (4) durch die Beaufschlagung mit dem Zylinderdruck (P_C) aus einer betriebsbereiten Stellung in eine Bremsstellung verstellbar ist, wobei der Betriebsbremszylinder (4) in der Bremsstellung durch den Verriegelungsmechanismus (11) der Feststellbremseinrichtung (2) verriegelt ist, wenn der Verriegelungsmechanismus (11) in der verriegelten Position ist, und der Betriebsbremszylinder (4) in der Bremsstellung durch den Verriegelungsmechanismus (11) der Feststellbremseinrichtung (2) wieder gelöst ist, wenn der Verriegelungsmechanismus (11) in der entriegelten Position ist.
Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus (11) einen Feststellbremszylinder (12) mit einem Verriegelungselement (13) umfasst, wobei der Feststellbremszylinder (12) als ein Federspeicherzylinder ausgebildet ist.
Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1), nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus (11) durch den Feststellbremszylinder (12) mittels Beaufschlagung mit dem von der zweiten Steuereinheit (10) erzeugten Steuerdruck (P_P) aus der verriegelten Position in die entriegelte Position verstellbar ist, und mittels Entlüftung des Steuerdrucks (P_P) durch die zweite Steuereinheit (10) aus der entriegelten Position in die verriegelte Position verstellbar ist.
Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus (11) durch den Feststellbremszylinder (12) mittels Entlüftung des Steuerdrucks (P_P) durch die zweite Steuereinheit (10) aus der entriegelten Position in die verriegelte Position nur dann verstellbar ist, wenn der Zylinderdruck (P_C) als Eingangsgröße für die zweite Steuereinheit (10) vorhanden ist.
Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Steuereinheit (10) ein Magnetventil (24), zwei Kolbenventile (25, 26) und ein Überströmventil (27) aufweist, wobei ein Eingangsanschluss des Überstromventils (27) mit der mit dem Zylinderdruck (P_C) beaufschlagbaren Signalleitung (16) verbunden ist.
Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Überstromventil (27) mit einer Betätigungseinheit eines ersten der zwei Kolbenventile (25, 26) zusammenwirkt.
Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entlüftungsleitung (19, 20) durch das Magnetventil (24) mit einer Steuerdruckleitung (18) des Verriegelungsmechanismus (11) verbindbar ist und mit dem ersten Kolbenventil (25) verbunden ist.
Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kolbenventil (26) mit seiner Betätigungseinheit mit der Steuerdruckleitung (18) des Verriegelungsmechanismus (11) verbunden ist und eine Selbsthaltung der verriegelten Position des Verriegelungsmechanismus (11) bei entlüftetem Zylinderdruck (P_C) bildet.
Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellbremseinrichtung (2) eine Anzeigevorrichtung (30) aufweist, welche auf Basis des Steuerdrucks (P_P) den Status der Feststellbremseinrichtung (2) anzeigt.
Verfahren zum Steuern einer Feststellbremseinrichtung (2) einer Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch die Verfahrensschritte (S1) Beaufschlagen einer ersten eingangsseitigen Signalleitung (17) der zweiten Steuereinheit (10) der Feststellbremseinrichtung (2) mit einem Feststellbremssignal (C_P) zum Verstellen des Verriegelungsmechanismus (11) aus einer entriegelten Position in eine verriegelte Position; (S2) Ermitteln, ob ein ausreichend hohes Zylinderdrucksignal (P_C) an einer zweiten eingangsseitigen Signalleitung (16) der zweiten Steuereinheit (10) der Feststellbremseinrichtung (2) ansteht; und (S3) Aktivieren der Feststellbremseinrichtung (2) mittels Entlüften durch die zweite Steuereinheit (10) der Feststellbremseinrichtung (2) und Verstellen des Verriegelungsmechanismus (11) aus der entriegelten Position in die verriegelte Position, wenn ein ausreichend hohes Zylinderdrucksignal (P_C) an der zweiten eingangsseitigen Signalleitung (16) ermittelt wurde.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verfahrensschritt (S3) im Falle eines nicht ausreichend hohen Zylinderdrucksignal (P_C) an der zweiten eingangsseitigen Signalleitung (16) der zweiten Steuereinheit (10) der Feststellbremseinrichtung (2) die erste Steuereinheit (9) für den Zylinderdruck (P_C) für die Bremskrafterzeugung eine Anforderung zum Einsteuern eines definierten Zylinderdruckes (P_C) in den Betriebsbremszylinder (4) erhält.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach Einsteuern des definierten Zylinderdruckes (P_C) in den Betriebsbremszylinder (4) der Verfahrensschritt (S2) wiederholt wird.