DE102021213731A1

DE102021213731A1 - Kupplungselement für ein Bremssystem eines Schienenfahrzeugs, Bremssystem mit einem solchen Kupplungselement und Schienenfahrzeug mit einem solchen Bremssystem

Info

Publication number: DE102021213731A1
Application number: DE102021213731.8A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Schmidt; Krisztian Levai
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2021-12-02
Filing date: 2021-12-02
Publication date: 2023-06-07
Also published as: WO2023099678A1

Abstract

Ein Kupplungselement (3) für ein Bremssystem (1) eines Schienenfahrzeugs (2), weist einen Kupplungsbereich (4), der dazu ausgebildet ist, an einem Kupplungskopf (5), der an einer Bremsleitung (10) des Bremssystems (1) vorgesehen ist, ankuppelbar zu sein, und ein Filterelement (6) auf, das dazu ausgebildet ist, Luft durch das Kupplungselement (3) von dem Kupplungsbereich (4) und zu dem Kupplungsbereich (4) durch das Filterelement (6) strömen zu lassen und die durch das Filterelement (6) strömende Luft zu filtern.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungselement für ein Bremssystem eines Schienenfahrzeugs, ein Bremssystem mit einem solchen Kupplungselement und ein Schienenfahrzeug mit einem solchen Bremssystem, das insbesondere in Umgebungen mit einem hohen Schmutzpartikelanteil in der Umgebungsluft eingesetzt wird.
Oftmals werden Bremsleitungen eines Bremssystems eines Schienenfahrzeugs, beispielsweise einer Lokomotive oder eines Wagens, bei einem Abstellen nicht ordnungsgemäß verschlossen, da es erforderlich sein kann, dass noch Druckluft aus dem Bremssystem abgelassen werden muss. Dabei besteht jedoch die Gefahr, dass die Bremsleitungen länger unverschlossen bleiben, wodurch dann Schmutzpartikel in die Bremsleitungen eintreten können. Diese können dann bei einer nächsten Inbetriebnahme beispielsweise in Bremsaktuatoren gelangen und diese dadurch beschädigen oder einen höheren Verschleiß verursachen.
Darüber hinaus kann bei dem Ablassen der Druckluft aus dem Bremssystem die Geschwindigkeit der austretenden Luft sehr hoch sein, wodurch zum einen ein sehr lautes Geräusch entstehen kann und zum anderen ein Schlauch an einem Ende der Bremsleitung unkontrollierte Bewegungen ausführen kann.
Ferner kann es aufgrund von Vorschriften erforderlich sein, dass eine Hauptluftleitung des Bremssystems auch während des Betriebs offen sein muss, sodass auch hier wiederum Schmutzpartikel aus der Umgebungsluft in die Bremsleitung eintreten können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obigen Probleme auszuräumen und ein Kupplungselement, ein Bremssystem und ein Schienenfahrzeug bereitzustellen, die ohne großen Aufwand einen zuverlässigen und vorschriftsgemäßen Einsatz ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch ein Kupplungselement gemäß Anspruch 1, ein Bremssystem gemäß Anspruch 6 und ein Schienenfahrzeug gemäß Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein Kupplungselement für ein Bremssystem eines Schienenfahrzeugs einen Kupplungsbereich auf, der dazu ausgebildet ist, an einem Kupplungskopf, der an einer Bremsleitung des Bremssystems vorgesehen ist, ankuppelbar zu sein. Ferner weist das Kupplungselement ein Filterelement auf, das dazu ausgebildet ist, Luft durch das Kupplungselement von dem ankuppelbaren Kupplungskopf durch das Filterelement strömen zu lassen und die durch das Filterelement strömende Luft zu filtern.
Durch das Filtern mittels des Filterelements kann einfach verhindert werden, dass, in einem Zustand, in dem das Kupplungselement an dem Kupplungskopf angekuppelt ist, Schmutzpartikel aus der Umgebungsluft in die Bremsleitung und bei einem weiteren Betrieb in Aktoren des Bremssystems gelangen und diese beschädigen oder einen Verschleiß davon erhöhen. Damit kann die Zuverlässigkeit des Bremssystems verbessert werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Kupplungselements ist das Filterelement dazu ausgebildet, eine Geschwindigkeit der durch das Filterelement strömenden Luft zu verringern, um eine Geräuschentwicklung der durch das Kupplungselement strömenden Luft zu verringern.
Durch diese Eigenschaft ist es möglich, eine störende, und unter ungünstigen Umständen sogar gesundheitsschädliche, Geräuschentwicklung bei einem Öffnen eines Kupplungshahns zu eliminieren, sodass ein geräuschemissionsärmerer und ungefährlicher Betrieb möglich ist. Zusätzlich wird der Vorteil erzielt, eine Unfallgefahr zu reduzieren, insbesondere da durch die verringerte Strömungsgeschwindigkeit auch ein mögliches gefährliches unkontrolliertes Bewegen eines Schlauches am Ende der Bremsleitung verhindert wird wenn Luft beim Ablassen von Druck mit zu hoher Geschwindigkeit austritt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Kupplungselement ein Befestigungselement auf, das dazu ausgebildet ist, beweglich mit dem Schienenfahrzeug verbunden zu werden.
Durch diese Eigenschaft des Kupplungselements können neben starren Bremsleitungen auch bewegliche Bremsschläuche einfach verschlossen werden, und darüber hinaus kann ein Bewegungsbereich eines Endes des Bremsschlauchs so eingegrenzt werden, dass einerseits ein Herabhängen auf den Boden und andererseits eine unkontrollierte größere Bewegung verhindert werden können.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des Kupplungselements weist es ein Befestigungselement auf, das dazu ausgebildet ist, starr mit dem Schienenfahrzeug verbunden zu werden.
Somit besteht die Möglichkeit, dass ein Schlauch am Ende der Bremsleitung einfach mit einer Hand mit dem Kupplungselement verbunden werden kann, da es nicht notwendig ist, das Kupplungselement zum Ankuppeln mit der anderen Hand festzuhalten. Durch die starre Verbindung wird auch das Ende des Schlauchs an einem definierten Platz festgehalten.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Kupplungselements ist das Filterelement in Strömungsrichtung der Luft an einer Seite zur Umgebung hin offen und dazu ausgebildet, die durch das Filterelement strömende Luft in die Umgebung strömen zu lassen.
Bei dieser Ausgestaltung ist es einfach möglich, die Bremsleitung über das Kupplungselement zu entlüften.
In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des Kupplungselements weist das Filterelement ein Geflecht, insbesondere ein Drahtgeflecht, und/oder weiterhin eine Prallkammer und/oder eine Prallwand auf.
Gemäß weiteren Aspekten der Erfindung enthält ein Bremssystem ein Kupplungselement und ein Schienenfahrzeug ein Bremssystem wie oben ausgeführt, wodurch die zuvor genannten Vorteile erzielt werden können.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Schienenfahrzeug das Kupplungselement mit dem oben erläuterten beweglich befestigbaren Befestigungselement auf, sowie ein eigenes bewegliches Verbindungselement, wobei sowohl starre Bremsleitungen als auch ein Bremsschlauch durch das Kupplungselement verschlossen werden können. Ferner kann ein Bewegungsbereich eines Bremsschlauchs am Ende der Bremsleitung so eingegrenzt werden kann, dass einerseits ein Herabhängen auf den Boden und andererseits eine unkontrollierte größere Bewegung verhindert werden kann.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des Schienenfahrzeugs enthält es ein Bremssystem mit einem Bremsschlauch zumindest am Ende der Bremsleitung und das Kupplungselement ist dazu ausgebildet, starr mit dem Schienenfahrzeug verbunden zu werden, wodurch es möglich ist, dass der Bremsschlauch am Ende der Bremsleitung einfach mit einer Hand mit dem Kupplungselement verbunden werden kann und dessen Ende an einem definierten Platz festgehalten wird.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Insbesondere zeigt

1 einen Abschnitt eines Bremssystems eines Schienenfahrzeugs mit einem Kupplungselement gemäß der Erfindung; und
2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des an einem Kupplungskopf angekuppelten Kupplungselements von 1.

1 zeigt einen Abschnitt eines Bremssystems 1 eines Schienenfahrzeugs 2 mit einem an einem Kupplungskopf 4 angekuppelten Kupplungselement 3, und 2 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht des an dem Kupplungskopf 4 angekuppelten Kupplungselements 3.
Das Kupplungselement 3 weist einen Kupplungsbereich 5 auf, der dazu ausgebildet ist, an einem Kupplungskopf 4 einer Bremsleitung 10 ankuppelbar zu sein. Ankuppelbar bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Kupplungsbereich 5 mit einem Kupplungsbereich des Kupplungskopfs 4 über einen Bajonettverschluss eine formschlüssige Verbindung eingeht und ihn verschließt. Darüber hinaus ist der Kupplungsbereich 5 mit dem Kupplungskopf 4 so verbunden, dass eine Dichtigkeit der Verbindung mittels einem elastischen Dichtring sichergestellt ist. In alternativen Ausführungsformen kann auch eine andersartige formschlüssige Verbindung, beispielsweise, wie bei industriellen Druckluftanlagen über in Nuten einrastende Kugeln und/oder eine Labyrinthdichtung vorgesehen sein. In anderen alternativen Ausführungsformen ist keine separate Dichtung vorgesehen und der Kupplungskopf 4 ist nicht abdichtend verschlossen.
Der Kupplungskopf 4 ist mit der Bremsleitung 10 der Bremsanlage 1 verbunden. Die Bremsleitung 10 ist in der gezeigten Ausführungsform ein Bremsschlauch, kann alternativ aber durch ein starres Rohr ausgebildet sein.
Ferner weist das Kupplungselement 3 ein Filterelement 6 auf, das in 2 gezeigt ist. Das Filterelement 6 dient dazu, Luft aus der Bremsleitung 10 in die Umgebung 9 ausströmen zu lassen und filtert durch das Filterelement 6 strömende Luft. Ferner ist das Filterelement 6 so ausgestaltet, dass die Geschwindigkeit der durch das Filterelement 6 strömenden Luft verringert wird. Dadurch wird eine Geräuschentwicklung aufgrund der durch das Filterelement 6 strömenden Luft reduziert. In einer alternativen Ausführungsform ist das Filterelement 6 nur mit der Filterfunktion ausgestattet, so dass die durch das Filterelement 6 strömende Luft lediglich gefiltert wird, ohne dass ihre Geschwindigkeit wesentlich verringert wird. Das Filterelement 6 hat darüber hinaus die weitere Funktion, dass dadurch verhindert wird, dass in dem Zustand, in dem der Kupplungskopf 4 an das Kupplungselement 3 gekuppelt ist, Schmutzpartikel in den Kupplungskopf 4 und die Bremsleitung 10 eindringen. Das Filterelement 6 weist ein Geflecht, insbesondere ein Drahtgeflecht, auf. In alternativen Ausführungsformen weist das Filterelement 6 alternativ oder zusätzlich eine Prallkammer und/oder eine Prallwand auf.
Das Kupplungselement 3 weist einen Fortsatz 7 als ein Befestigungselement auf, mittels dem das Kupplungselement 3 mit dem Schienenfahrzeug 2, insbesondere an seinen Enden, an denen die Kupplungsköpfe 5 üblicherweise angeordnet sind, verbunden werden kann.
In der gezeigten Ausführungsform weist das Kupplungselement 3 ferner eine Öse 8 als das Befestigungselement auf, mittels der es über ein bewegliches Verbindungselement, beispielsweise eine Kette (nicht gezeigt), beweglich mit dem Schienenfahrzeug 2 verbunden werden kann. In der vorliegenden Ausführungsform befindet sich die Öse 8 am Ende des Fortsatzes 7. In alternativen Ausführungsformen weist das Kupplungselement 3 keine Öse 8 in dem Fortsatz 7 auf, sondern beispielsweise einfach eine Bohrung und/oder das Kupplungselement 3 ist über ein Stahlseil mit dem Schienenfahrzeug 2 verbunden. Das beweglich mit dem Schienenfahrzeug 2 verbundene Kupplungselement 3 kann sowohl mit einer starren Bremsleitung 10 als auch mit einem Bremsschlauch zumindest am Ende der Bremsleitung 10 verwendet werden.
In einer alternativen Ausführungsform ist das Kupplungselement 3 dazu ausgebildet, starr, beispielsweise mittels Anschrauben, mit dem Schienenfahrzeug 2 verbunden zu werden. Das Kupplungselement 3 mit einer starren Verbindung zu dem Schienenfahrzeug 2 ist nicht für ein Ankuppeln an einen Kupplungskopf 5 an einer starren Bremsleitung 10 geeignet, sondern nur für flexible Bremsschläuche mit dem Kupplungskopf 5 an einem Ende der Bremsleitung 10.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Merkmale und Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Kombinationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind dementsprechend lediglich als eine Illustration der Erfindung zu betrachten, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, und sollen alle Modifikationen, Variationen, Kombinationen oder Äquivalente abdecken, die in den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung fallen.
Bezugszeichenliste

1: Bremssystem
2: Schienenfahrzeug
3: Kupplungselement
4: Kupplungskopf
5: Kupplungsbereich
6: Filterelement
7: Fortsatz
8: Öse
9: Umgebung
10: Bremsleitung

Claims

Kupplungselement (3) für ein Bremssystem (1) eines Schienenfahrzeugs (2), wobei das Kupplungselement (3) einen Kupplungsbereich (4) aufweist, der dazu ausgebildet ist, an einem Kupplungskopf (5), der an einer Bremsleitung (10) des Bremssystems (1) vorgesehen ist, ankuppelbar zu sein, und das Kupplungselement (3) ein Filterelement (6) aufweist, das dazu ausgebildet ist, Luft durch das Kupplungselement (3) von dem ankuppelbaren Kupplungskopf (4) durch das Filterelement (6) strömen zu lassen und die durch das Filterelement (6) strömende Luft zu filtern.
Kupplungselement (3) gemäß Anspruch 1, wobei das Filterelement (6) dazu ausgebildet ist, eine Geschwindigkeit der durch das Filterelement (6) strömenden Luft zu verringern, um eine Geräuschentwicklung der durch das Kupplungselement (3) strömenden Luft zu verringern.
Kupplungselement (3) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Kupplungselement (3) ein Befestigungselement aufweist, das dazu ausgebildet ist, beweglich mit dem Schienenfahrzeug (2) verbunden zu werden.
Kupplungselement (3) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Kupplungselement (3) ein Befestigungselement aufweist, das dazu ausgebildet ist, starr mit dem Schienenfahrzeug (2) verbunden zu werden.
Kupplungselement (3) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Filterelement (6) in Strömungsrichtung der Luft an einer Seite zur Umgebung (9) hin offen ist, und dazu ausgebildet ist, die durch das Filterelement (6) strömende Luft in die Umgebung (9) strömen zu lassen.
Kupplungselement (3) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Filterelement (6) ein Geflecht, insbesondere ein Drahtgeflecht, aufweist.
Kupplungselement (3) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Filterelement (6) eine Prallkammer und/oder eine Prallwand aufweist.
Bremssystem (1) mit einem Kupplungselement (3) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.
Schienenfahrzeug (2) mit einem Bremssystem (1) gemäß Anspruch 8.
Schienenfahrzeug (2) gemäß Anspruch 9, wobei das Kupplungselement (3) die Merkmale gemäß Anspruch 3 aufweist, und das Schienenfahrzeug (2) ein bewegliches Verbindungselement aufweist.
Schienenfahrzeug (2) gemäß Anspruch 9, wobei das Schienenfahrzeug (2) ein Bremssystem (1) mit einem Bremsschlauch am Ende der Bremsleitung (10) aufweist, und das Kupplungselement (3) die Merkmale gemäß Anspruch 4 aufweist.