DE10245149A1

DE10245149A1 - Brake especially for a rail vehicle and process to regulate the braking force determines speed and applies force needed to approach desired value

Info

Publication number: DE10245149A1
Application number: DE10245149A
Authority: DE
Inventors: Günter Heilmeier; Martin Dr. Schneider; Alfred Dr. Müller
Original assignee: Maurer Soehne GmbH and Co KG
Current assignee: Maurer Soehne GmbH and Co KG
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2004-04-08

Abstract

A process to control a braking force, especially for commercial rail vehicles, comprises determining the vehicle speed at a given point and applying a braking force depending upon this speed so that the vehicle speed approaches predetermined values. An Independent claim is also included for a brake for the above process having a velocity sensor.

Description

Diese Erfindung betrifft eine Bremse, insbesondere zum Einsatz bei schienengebundenen Fahrzeugen, insbesondere für Bahn-Fahrgeschäfte, und ein Verfahren zur Regelung der Bremskraft einer Bremse.This invention relates to a brake in particular for use in rail-bound vehicles, in particular for train rides, and a Process for regulating the braking force of a brake.

Bahn-Fahrgeschäfte, die Fahrten in schienengebundenen Fahrzeugen anbieten, sind nahezu in allen Vergnügungsparks oder auf Volksfesten zu sehen. Zu den beliebtesten Fahrgeschäften zählen Achterbahnen, an deren Streckenführung, Fahrerlebnis, Fahrkomfort und nicht zuletzt Sicherheit immer höhere Ansprüche gestellt werden. Die höhere Komplexität der Anlagen führt insgesamt zu erhöhten Kosten bei Aufbau, Betrieb und Wartung der Anlagen. Allein aus diesem Grund ist eine effektive Nutzung der Anlagen mit möglichst hohem Durchsatz an Fahrgästen wünschenswert.Railway rides, the journeys in rail-bound Offering vehicles are in almost all amusement parks or at folk festivals to see. The most popular rides include roller coasters, at their Route, Driving experience, driving comfort and, last but not least, safety are increasingly demanding become. The higher one complexity of the plants overall at increased costs in the construction, operation and maintenance of the systems. For that reason alone effective use of the systems with the highest possible throughput of passengers is desirable.

Gegen Ende einer jeden Fahrt wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs vor und bei der Einfahrt in den Bahnhof reduziert. Dazu wird eine Bremse, die als sogenannte „Bahnhofsbremse" vor und/oder im Bahnhofsbereich angeordnet ist, eingesetzt. Diese Bremse kann eine mechanische Bremse, eine magnetisch, induktiv oder nach dem Wirbelstromprinzip funkti onierende Bremse sein. Bei diesen herkömmlichen Bremsen wird die Bremskraft, die bei der Anfahrt des Fahrzeugs auf den Bahnhof wirken soll, in geeigneter Weise voreingestellt. Dabei müssen einige äußere Parameter, wie z. B. die Witterungsverhältnisse, die maximale Beladung, und in gewissem Grade auch der Verschleiß der Bremsen (innerhalb der technisch zulässigen Grenzen) mitberücksichtigt werden. Auf jeden Fall muss gewährleistet sein, dass die Bremskraft groß genug ist, um das Fahrzeug auf einer vorgesehenen Wegstrecke auch bei maximaler Beladung stark genug abzubremsen.Towards the end of each trip the speed of the vehicle before and when entering the Station reduced. For this purpose, a brake, the so-called "station brake" in front of and / or in the station area is arranged, used. This brake can be a mechanical brake, a magnetically, inductively or on the eddy current principle Be a brake. With these conventional Braking is the braking force applied when the vehicle starts up the station should work, preset in a suitable manner. there have to some external parameters, such as B. the weather conditions, the maximum load, and to a certain extent wear of the brakes (within the technically permissible Limits) are taken into account. In any case, must be guaranteed be that the braking force is big enough is to help the vehicle along a designated route maximum load to slow down sufficiently.

Achterbahnbremsen können auch an beliebigen Streckenabschnitten außerhalb des Bahnhofsbereichs angeordnet sein, insbesondere dort, wo durch scharfes Abbremsen Spezial- oder Sondereffekte erzeugt werden sollen. Solche Effekte können beispielsweise in einem scharfen Abbremsen am imaginären Schienenende eines Sondereffekts oder vor einem imaginären Hindernis bestehen. Hier ist ein punktgenaues Abbremsen wünschenswert, das aus o. g. Gründen mit herkömmlichen voreingestellten Bremsen nicht sicher gestellt werden kann. Die Beladung des Schienenfahrzeugs wirkt sich beispielsweise dahingehend aus, dass ein nicht voll besetztes oder mit Kindern besetztes Fahrzeug zu stark und damit zu früh abgebremst wird, ein mit schweren Personen besetztes Fahrzeug dagegen unvollständig oder erst zu spät zum Halten kommt.Roller coaster brakes can too on any route section outside the station area be arranged, especially where there is a sharp braking Special or special effects should be generated. Such effects can, for example, in one sharp braking on the imaginary Rail end of a special effect or in front of an imaginary obstacle consist. Precise braking is desirable here, which results from the above. establish with conventional preset brakes cannot be ensured. The load of the rail vehicle, for example, has the effect that that a vehicle that is not fully occupied or occupied by children too strong and therefore too early is braked, however, a vehicle occupied by heavy people incomplete or too late comes to a halt.

Achterbahnbremsen können weiterhin an beliebigen Stellen zur Geschwindigkeitsreduzierung eingesetzt werden. Dort ist es wünschenswert, möglichst gleichmäßig uns sanft zu bremsen.Roller coaster brakes can continue used anywhere to reduce speed become. There it is desirable preferably evenly us to brake gently.

Ein Hauptproblem der herkömmlichen Art von Bremsen besteht also darin, dass die Beladung eines Fahrzeugs, insbesondere wenn es aus mehreren aneinander gekoppelten Wägen besteht, sehr unterschiedlich sein kann. Dies führt dazu, dass große Bereiche zwischen vollen zu leeren Fahrzeugen bei der Einstellung der Bremskraft berücksichtigt werden müssen. So müssen beispielsweise bei mechanischen Bremsen die Reibungskräfte stets ausreichend sein, um jedes Fahrzeug, unabhängig von seiner Besetzung, vor dem Ein-/Ausstiegsbereich oder dem Zielpunkt genügend stark abzubremsen. Zudem können verschieden beladende Fahrzeuge bereits mit unterschiedlichen Anfangsgeschwindigkeiten bei der Bremse ankommen, was zur Folge hat, dass sehr langsame Fahrzeuge unter Umständen zu früh abge bremst werden. Dadurch ist ein punktgenaues Bremsen generell nicht einstellbar, ebenso wenig eine Vereinheitlichung der Dauer des Abbremsvorgangs bis zum Erreichen der Zielposition. Vielmehr ergibt sich in der Regel ein „Anschleichen" der Fahrzeuge zu ihrem Zielpunkt hin, sofern ein unzureichendes Abbremsen auf jeden Fall verhindert werden soll. Dies hat zur Folge, dass bei der Anfahrt auf den Bahnhof ein relativ hoher Zeitverlust entsteht, der zu einer nicht optimalen Nutzung der Anlage führt. Sondereffekte leiden darunter, dass sie nicht für alle möglichen Besetzungen des Fahrzeugs optimiert werden können.A main problem of the conventional So type of brakes is that the loading of a vehicle, especially if it consists of several carriages coupled together, can be very different. This leads to large areas between full to empty vehicles when setting the braking force be taken into account have to. So must for example in mechanical brakes, the frictional forces always be sufficient to drive any vehicle, regardless of its crew, sufficiently strong in front of the boarding / alighting area or the destination decelerate. You can also Different loading vehicles with different starting speeds arrive at the brakes, which results in very slow vehicles in certain circumstances too early be slowed down. As a result, precise braking is general cannot be set, nor is the duration standardized of the braking process until the target position is reached. Much more there is usually a "sneaking" of the vehicles their target point, provided there is insufficient braking on everyone Case should be prevented. This has the consequence that when approaching a relatively large loss of time arises in the station, leading to a not optimal use of the system leads. Special effects suffer from that they are not for everyone potential Occupations of the vehicle can be optimized.

Zudem können sich bei dem konventionellen Bremsen Sicherheitsprobleme ergeben, da eine Änderung äußerer Parameter, wie z. B. der Witterungsverhältnisse, eine rasche Anpassung der Einstellung der Bremse erfordert. Eine nicht rechtzeitig angepasste Bremse kann einerseits zu einem Überschreiten der maximal zulässigen Geschwindigkeit in einem bestimmten Streckenbereich, z. B. im Bahnhofsbereich, führen, andererseits zu unakzeptabel hohen Verzögerungen beim Bremsen.In addition, conventional braking can Security problems arise because a change in external parameters such. B. the weather conditions, rapid adjustment of the brake setting is required. A if the brake is not adjusted in time, it can be exceeded the maximum allowable Speed in a certain range, e.g. B. in the station area, to lead, on the other hand, to unacceptably high braking delays.

Demnach ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremse, insbesondere zum Einsatz bei schienengebundenen Fahrzeugen, insbesondere für Bahn-Fahrgeschäfte, und ein Verfahren zur Regelung der Bremskraft einer Bremse bereitzustellen, wobei die Bremscharakteristik eines schienengebundenen Fahrzeugs verbessert, und insbesondere eine kürzere Fahrzeit im Vergleich zum Einsatz herkömmlicher Bremsen ermöglicht werden soll. Außerdem ist es ein Ziel, die Sicherheit der Passagiere zu erhöhen.It is therefore an object of the present invention a brake, particularly for use in rail-bound vehicles, especially for Train rides, and to provide a method for controlling the braking force of a brake, wherein improves the braking characteristics of a rail-bound vehicle, and especially a shorter one Travel time compared to the use of conventional brakes should. Moreover the goal is to increase passenger safety.

Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9.These tasks are solved by a device with the features of claim 1 and by Method with the features of claim 9.

Demnach umfasst ein Verfahren zur Regelung der Bremskraft einer Bremse, insbesondere zum Einsatz bei schienengebundenen Fahrzeugen, insbesondere für Bahn-Fahrgeschäfte, folgende Schritte: Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit an mindestens einem bestimmten Streckenpunkt, und Einstellung der Bremskraft in Abhängigkeit von der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit so, dass sich die Geschwindigkeit vorgegebenen Werten annähert.Accordingly, a method for regulating the braking force of a brake comprises, in particular for use in rail-bound vehicles, in particular for train rides, the following steps: detection of the vehicle speed at at least one specific route point, and adjustment of the braking force as a function of the detected vehicle speed so that the speed approximates predetermined values.

Vorzugsweise wird die Bremskraft in Abhängigkeit von den erfassten Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit so geregelt, dass sich die Geschwindigkeit einem von mindestens einem Parameter abhängigen vorgegebenen Geschwindigkeitsprofil annähert.Preferably the braking force dependent on regulated by the recorded values of the vehicle speed so that the speed is one of at least one parameter dependent approximates the predetermined speed profile.

Beispielsweise kann das Geschwindigkeitsprofil insbesondere zeitabhängig oder ortsabhängig sein, d.h. die Geschwindigkeit kann, je nach den Erfordernissen der Anwendung, einem Zeit- oder einem Wegprofil folgen. Die Verwendung anderer oder mehrerer Parameter sowie die Vorgabe der Sollkurve auf der Basis komplexerer funktionaler Abhängigkeiten soll im Rahmen der Erfindung ebenfalls möglich sein.For example, the speed profile especially time-dependent or location dependent be, i.e. the speed can, depending on the requirements following the application, a time profile or a route profile. The usage other or more parameters as well as the specification of the target curve on the basis of more complex functional dependencies Invention also possible his.

Insbesondere kann die Erfassung der Werte der Fahrzeuggeschwindigkeit in mindestens einem bestimmten Streckenbereich sequentiell erfolgen, und die Einstellung der Bremskraft nach jeder der sequentiellen Geschwindigkeitsmessungen nachgeregelt werden.In particular, the detection of the Values of vehicle speed in at least one specific one Track area take place sequentially, and the adjustment of the braking force adjusted after each of the sequential speed measurements become.

Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann in dem Streckenbereich kontinuierlich gemessen und die Bremskraft in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit nachgeregelt werden.The vehicle speed can continuously measured in the track area and the braking force dependent on be readjusted by the vehicle speed.

Vorzugsweise wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit Hilfe von Zählungen und/oder über erfasste Frequenzen von Pulsen bestimmt, die in Abhängigkeit von der Bewegung des Fahrzeugs erzeugt werden.Preferably the speed of the vehicle using counts and / or over detected frequencies determined by pulses that are dependent generated by the movement of the vehicle.

In dem Streckenbereich können auch mehrere Messpunkte vorgesehen sein, die an vorbestimmten Orten entlang der Fahrstrecke angeordnet sind.In the route area too a plurality of measuring points can be provided along predetermined locations the route are arranged.

In letzterem Fall kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit Hilfe der Fahrzeiten des Fahrzeugs zwischen jeweils zwei Messpunkten bestimmt werden.In the latter case, the speed of the Vehicle using the travel times of the vehicle between each two measuring points can be determined.

Vorzugsweise wird die Fahrzeuggeschwindigkeit im Bereich der Bremse erfasst. Zu einem optimierten Fahrverhalten führt es, wenn die Geschwindigkeit bereits beim Eintritt in die Bremse bekannt ist, also auch kurz vor der Einfahrt des Fahrzeugs in den Bremsbereich erfasst wird.Preferably the vehicle speed recorded in the area of the brake. For optimized driving behavior leads it if the speed is already known when entering the brake is shortly before the vehicle enters the braking area is recorded.

Die Reduktion der Geschwindigkeit des schienengebundenen Fahrzeugs erfolgt in der Regel vorbei der Einfahrt in einen Bahnhof. Die Bremse kann jedoch natürlich an beliebigen Stellen der Fahrstrecke angeordnet sein. Es soll also nicht ausgeschlossen sein, dass auch in anderen Bereichen entlang der Strecke, beispielsweise vor Bereichen, in denen Spezialeffekte stattfinden sollen, oder vor Streckenabschnitten, die eine reduzierte Geschwindigkeit erfordern, eine erfindungsgemäße Bremse angeordnet ist.The reduction in speed of the rail-bound vehicle usually takes place past the Entrance to a train station. The brake can, of course, be applied can be arranged anywhere in the route. So it should not be ruled out along that in other areas the route, for example in front of areas where special effects should take place, or before sections of the route that a reduced Require speed, a brake according to the invention is arranged.

Vorwiegend aus Sicherheitsgründen erfolgt die Regelung der Bremskraft so, dass eine vorgegebene, ortsabhängige, maximal zulässige Grenzgeschwindigkeit nicht überschritten wird.Mainly for security reasons Regulation of the braking force so that a predetermined, location-dependent, maximum permissible Limit speed not exceeded becomes.

Eine erfindungsgemäße Bremse, insbesondere zum Einsatz bei schienengebundenen Fahrzeugen, insbesondere für Bahn-Fahrgeschäfte, umfasst: Sensoren zur Erfassung der Geschwindigkeit des schienengebundenen Fahrzeugs an vorbestimmten Orten entlang der Fahrstrecke, und eine Einrichtung zum Abbremsen des schienengebundenen Fahrzeugs, wobei die von der Einrichtung zum Abbremsen des schienengebundenen Fahrzeugs erzeugte Bremskraft in Abhängigkeit von der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit so eingestellt bzw. geregelt wird, dass sich die Geschwindigkeit vorgegebenen Werten und/oder einem von mindestens einem Parameter abhängigen vorgegebenen Geschwindigkeitsprofil annähert. Selbstverständlich kann ein Prozessor oder eine zentrale Rechnereinheit für die Auswertung der Messsignale urtd zur Steuerung der Bremskraft eingesetzt werden.A brake according to the invention, in particular for use in rail-bound vehicles, in particular for rail rides, includes: sensors to record the speed of the rail-bound vehicle at predetermined locations along the route, and a device for Decelerate the rail-bound vehicle using the device braking force generated to brake the rail-bound vehicle dependent on is set or controlled by the detected vehicle speed in such a way that the speed given values and / or a predefined speed profile dependent on at least one parameter approaches. Of course can be a processor or a central computer unit for evaluation of the measurement signals urtd are used to control the braking force.

Wie bereits beim entsprechenden Verfahren erwähnt, kann das Geschwindigkeitsprofil beispielsweise zeitabhängig oder ortsabhängig sein.As already mentioned in the corresponding procedure, the speed profile, for example, as a function of time or location-dependent his.

Die Bremse ist vorzugsweise eine mechanische Bremse, insbesondere eine mechanische Reibkraftbremse.The brake is preferably one mechanical brake, in particular a mechanical friction brake.

Allerdings kann auch die Wirksamkeit anderer Bremssysteme, wie z. B. magnetischer, induktiver oder Wirbelstrombremsen, entsprechend der Erfindung geregelt werden. Dort erfolgt der Stelleingriff nicht über die Anpresskraft; vielmehr wird die Wirkung der Bremskräfte systemspezifisch beeinflusst. Bei einer Wirbelstrombremse kann beispielsweise die Größe des Luftspaltes, der Ansteuerstrom oder die Eintauchtiefe des Bremsschwertes zur Regelung der Bremskraft verstellt werden.However, effectiveness can also other braking systems, such as B. magnetic, inductive or eddy current brakes, be regulated according to the invention. There the control intervention does not take place via the contact force; rather, the effect of the braking forces becomes system-specific affected. With an eddy current brake, for example, the size of the air gap, the control current or the immersion depth of the brake sword Regulation of the braking force can be adjusted.

Die Bremse kann vor einem Bahnhof zur Reduktion der Geschwindigkeit eines Schienenfahrzeugs vor/bei der Einfahrt in einen Bahnhof angeordnet sein. Allerdings soll die Erfindung nicht auf diese Anordnung der Bremse beschränkt sein. Es soll auch nicht ausgeschlossen sein, dass das Fahrzeug selbst mit der erfindungsgemäßen geregelten Bremse ausgestattet ist. Dabei kann entweder das gesamte Steuer- und Regelsystem mit der Bremse auf dem Fahrzeug selbst vorhanden sein. Falls sich Teile der erfindungsgemäßen Bremse, z.B. die Steuereinheit oder die Sensoren, außerhalb des Fahrzeugs befinden, ist eine gesicherte Datenübertragung zwischen Steuereinheit/Sensoren und Fahrzeugbremse zur Übertragung der Regelungsbefehle bzw. von Daten, die dann im Fahrzeug zur Steuerung der Bremse ausgewertet werden könnten, notwendig.The brake can be in front of a train station to reduce the speed of a rail vehicle before / at be arranged at the entrance to a train station. However, the Invention should not be limited to this arrangement of the brake. It should also not be excluded that the vehicle itself the regulated according to the invention Brake is equipped. Either the entire tax and control system with the brake on the vehicle itself his. If parts of the brake according to the invention, e.g. the control unit or the sensors, outside of the vehicle is a secure data transmission between control unit / sensors and vehicle brake for transmission the control commands or data, which are then used in the vehicle for control purposes the brake could be evaluated necessary.

Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird vorzugsweise mit Hilfe von von den Sensoren erfassten Pulsen bestimmt, die in Abhängigkeit von der Bewegung des Fahrzeugs erzeugt werden.The speed of the vehicle is preferably determined with the aid of pulses detected by the sensors, which are a function of the loading movement of the vehicle are generated.

Die Geschwindigkeit kann auch mit Hilfe von Messungen der Fahrzeiten des Fahrzeugs zwischen jeweils zwei Sensoren bestimmt werden.The speed can also with Using measurements of the travel times of the vehicle between each two sensors can be determined.

Die Bremse soll zur Durchführung der oben genannten Verfahren geeignet sein.The brake is designed to carry out the above methods may be suitable.

Zusammenfassend sollen also alle Fahrzeuge, unabhängig von äußeren Einflussparametern wie der Beladung, den Witterungsverhältnissen und dem Verschleiß, nach dem gleichen parameterabhängigen Geschwindigkeits-Profil abgebremst werden. Der Bremsvorgang ist also insgesamt geregelt, wobei eine beliebige Zahl von Regelungsschleifen im Bremsbereich durchlaufen werden kann. Das parameterabhängige Geschwindigkeitsprofil, das beispielsweise als Funktion oder Tabelle angegeben sein kann, bildet dabei eine Funktion ortsabhängiger Sollwerte. Die Regelung der Bremskraft kann so wirken, dass die reelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs beim Bremsvorgang stets in einem Toleranzbereich um den jeweiligen nach dem parameterabhängige Geschwindigkeits-Profil vorgegebenen Wert zu finden ist. Die vorgegebene, ortsabhängige, maximal zulässige Grenzgeschwindigkeit (Grenzkurve) ist dabei als obere Grenze zu sehen, die, unabhängig vom korrekten Funktionieren der Regelung, nicht überschritten werden darf.In summary, everyone should Vehicles, independent of external influencing parameters such as loading, weather conditions and wear the same parameter-dependent Speed profile to be braked. The braking process is thus regulated overall, with any number of control loops can be run in the braking area. The parameter-dependent speed profile, which can be specified as a function or table, for example, forms a function of location-dependent setpoints. The regulation The braking force can act so that the real speed of the Vehicle during braking always within a tolerance range according to the parameter-dependent speed profile predetermined value can be found. The specified, location-dependent, maximum permissible limit speed (Limit curve) is to be seen as the upper limit, regardless of the correct one Functioning of the regulation, must not be exceeded.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Bremse bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens führt jedenfalls dazu, dass ein „scharfes" punktgenaues Bremsen möglich wird. Dadurch, dass ein „Anschleichen", d. h. ein Abbremsen auf zu niedrige Geschwindigkeiten, durch die Regelung verhindert wird, wird die Fahrzeit im Bremsbereich gegenüber einer Fahrt mit ungeregelter Bremse vereinheitlicht und verkürzt. Insbesondere werden leichte Fahrzeuge nicht mehr, wie beim Einsatz einer ungeregelten Bremse, auf sehr kleine Geschwindigkeiten bzw. fast bis zum Stillstand abgebremst, was insgesamt zu einer erhöhten Durchlaufzeit fährt. Damit kann die Anlage effektiver genutzt und die Kapazität an Fahrgästen erhöht werden.The use of the brake or of the method according to the invention leads anyway that a "sharp" precise braking possible becomes. In that a "sneaking", i.e. a braking too low speeds, prevented by the regulation the travel time in the braking area is compared to a drive with uncontrolled Brake standardized and shortened. In particular are no longer light vehicles, as when using an unregulated one Brake, at very low speeds or almost to a standstill slowed down, which leads to an increased throughput time. In order to the system can be used more effectively and the capacity of passengers can be increased.

Zusätzlich wird eine Komfortsteigerung für die Fahrgäste durch ein sanfteres, dem vorgegebenen parameterabhängigen Geschwindigkeitsprofil angepasstes Abbremsen erreicht. Dies gilt insbesondere bei nur teilweise oder mit leichten Personen besetzten Fahrzeugen, die bei konventionellen Reduzierbremsen oft ruckartig abgebremst werden. Außerdem wird ein sogenanntes „Nachschnappen" der Bremse vermieden, das auftritt, wenn dieses sehr schnell abgebremste Fahrzeug innerhalb des Bremsbereichs wieder beschleunigt, daraufhin eine zulässige Grenzgeschwindigkeit überschreitet, und nochmals abgebremst wird.In addition, an increase in comfort for the passengers through a smoother, adapted to the given parameter-dependent speed profile Braking reached. This applies particularly to only partially or vehicles with light people, which are used in conventional vehicles Reduction brakes are often braked suddenly. Besides, will a so-called "snapping" of the brake avoided, that occurs when this vehicle brakes very quickly inside the braking area accelerates again, then exceeds a permissible limit speed, and is braked again.

Außerdem wird der Bedienkomfort durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren erhöht, da die Notwendigkeit einer manuellen Verstellung der Bremskräfte, beispielsweise bei sich verändernden Witterungsverhältnissen, entfällt. In gewissen Grenzen wird auch ein Verschleiß der Bremsbeläge kompensiert.In addition, the ease of use by the device according to the invention or the method according to the invention elevated, since the need for manual adjustment of the braking forces, for example with changing Weather conditions, eliminated. Wear of the brake pads is also compensated within certain limits.

Zusätzlich wird die Sicherheit der Anlage erhöht, da der Bediener bei einer ungeregelten Bremse nicht immer unmittelbar auf jede Witterungsänderung reagiert. Die Regelung der Bremskraft durch die geregelte Bremse findet dagegen laufend bei jedem Abbremsen statt, so dass auch plötzliche Witterungsveränderungen sofort berücksichtigt werden.In addition, security the plant increased, since the operator is not always immediate with an uncontrolled brake reacts to every change in the weather. The regulation of the braking force by the regulated brake takes place against it continuously with every braking, so that even sudden weather changes considered immediately become.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Vereinheitlichung von Bremszeiten und Endgeschwindigkeiten ein gleichmäßigerer Durchlauf der Fahrzeuge und eine bessere Positionierbarkeit der Fahrzeuge erreicht wird. Dies ist nicht nur bei der Einfahrt in den Bahnhof bedeutsam, sondern auch bei während einer Fahrt vorgesehenen Sondereffekten, die so präziser ausgeführt werden können.Another advantage is that by standardizing braking times and top speeds a more even one Vehicle throughput and better positionability of the vehicles is achieved. This is not just when entering the station significant, but also during special effects intended for a trip, which are carried out more precisely can.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel, wobei:Further features of the invention result from the exemplary embodiment described below, where:

1 ein erstes Diagramm zeigt, in dem die gemessene Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom Ort bei Reduktion der Geschwindigkeit dargestellt ist; 1 shows a first diagram in which the measured speed is shown as a function of the location when the speed is reduced;

2 ein zweites Diagramm zeigt, in dem die gemessene Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom Ort beim Abbremsvorgang dargestellt ist. 2 shows a second diagram in which the measured speed is shown as a function of the location during the braking process.

Im Ausführungsbeispiel wird ein schienengebundenes Fahrzeug einer Achterbahn bestehend aus mehreren hintereinander gekoppelten Wägen betrachtet. Im Bahnhofsbereich ist eine sog. Bahnhofsbremse zur Reduktion der Geschwindigkeit vorgesehen. Darüber hinaus besitzt die Anlage auf der Fahrstrecke einen oder mehrere Sondereffekte, die über ein plötzliches, vollständiges und möglichst punktgenaues Abbremsen des Fahrzeugs ausgeführt werden sollen.In the exemplary embodiment, a rail-bound Roller coaster vehicle consisting of several in a row coupled wagons. In the station area there is a so-called station brake to reduce the Speed provided. About that the system also has one or more on the route Special effects over a sudden complete and as precise as possible Braking the vehicle executed should be.

Die Bremsen sind im Prinzip gleich aufgebaut. Es handelt sich um mechanische Bremsen, die in einem bestimmten Streckenbereich angeordnet sind. Jede Bremse weist eine oder mehrere Bremszangen oder Bremsbacken auf, die beim Passieren des Fahrzeugs auf dieses einwirken können. Die Bremsbacken werden dabei über Federkräfte gegen eine unten am Fahrzeug angebrachte Bremsfinne (auch Bremsschwert genannt) angedrückt, wodurch eine Bremswirkung eintritt. Der Anpressdruck und damit auch die Bremskraft wird über die Einstellung des Pneumatikdrucks eines Bremskraftzylinders, der der Federkraft mit einem bestimmten Kraftbetrag entgegenwirkt, bestimmt.The brakes are basically the same built up. These are mechanical brakes that are integrated in one certain route area are arranged. Each brake has one or more brake calipers or brake shoes, which when passing the Vehicle can act on this. The brake shoes are over spring forces against a brake fin attached to the bottom of the vehicle (also a brake sword called) pressed, whereby a braking effect occurs. The contact pressure and therefore also the braking force is over the adjustment of the pneumatic pressure of a brake power cylinder, the Counteracts spring force with a certain amount of force, determined.

Während im Stand der Technik die Bremskraft jeder Bremse konstant zu einem geeigneten Wert eingestellt wird, wird die Bremskraft in der vorliegenden Erfindung während des Bremsvorgangs variiert und in geeigneter Weise geregelt. Dies erfolgt dadurch, dass während der Durchfahrt durch den Bremsbereich die ortsabhängige Geschwindigkeit des Fahrzeugs von zu verschiedenen Zeitpunkten sequentiell erfasst wird. Diese ortsabhängigen Geschwindigkeiten werden mit einer Sollkurve ortsabhängiger Geschwindigkeiten, ähnlich den Messkurven „controlled soff brake" in 1 und 2, verglichen. Liegt die gemessene Geschwindigkeit auf der Sollkurve, so wird ein Grundwert für die Bremskraft, der ebenfalls ortsabhängig vorgegeben sein kann, eingestellt bzw. beibehalten. Ist die für einen bestimmten Ort gemessene Geschwindigkeit höher als die entsprechende in der Sollkurve angegebene Geschwindigkeit, so wird die Bremskraft um einen Betrag, der beispielsweise von der Differenz der Geschwindigkeiten funktional abhängen kann, gegenüber dem o. g. Grundwert der Bremskraft erhöht. Liegt dagegen die für einen bestimmten Ort gemessene Geschwindigkeit niedriger als die entsprechende in der Sollkurve angegebene Geschwindigkeit, so wird die Bremskraft um einen Betrag, der wiederum von der Differenz der Geschwindigkeiten funktional abhängen kann, gegenüber dem Grundwert der Bremskraft gesenkt. Dieser Vorgang wird in kurz aufeinander folgenden Zeitabschnitten wiederholt, so dass eine kontinuierliche Regelung der Bremskraft mit einer Annäherung an die Sollkurve erfolgt. Das Verfahren zur Steuerung der Bremse stellt damit einen geschlossenen Regelkreis dar.In the prior art, while the braking force of each brake is constantly set at an appropriate value, the braking force in the present invention is varied and appropriately controlled during the braking operation. This is done in that the location-dependent speed while passing through the braking area of the vehicle is recorded sequentially from at different times. These location-dependent speeds are compared with a target curve of location-dependent speeds, similar to the measurement curves "controlled soff brake" 1 and 2 , compared. If the measured speed lies on the target curve, a basic value for the braking force, which can also be predetermined depending on the location, is set or maintained. If the speed measured for a specific location is higher than the corresponding speed specified in the target curve, the braking force is increased by an amount that can functionally depend, for example, on the difference in speeds, compared to the above-mentioned basic value of the braking force. If, on the other hand, the speed measured for a specific location is lower than the corresponding speed specified in the target curve, the braking force is reduced by an amount, which in turn can functionally depend on the difference in speeds, compared to the basic value of the braking force. This process is repeated in short successive periods, so that the braking force is continuously regulated with an approach to the target curve. The method for controlling the brake thus represents a closed control loop.

Die Messung der ortsabhängigen Geschwindigkeiten erfolgt mit Hilfe von Sensoren. Im vorliegenden Beispiel sind die Sensoren Näherungsschalter, die sich beim Passieren eines Fahrzeugs im Bereich einer Sägezahnleiste befinden, mit denen die Fahrzeuge ausgestattet sind. Der Näherungsschalter detektiert dabei die Pulse, die durch das alternierende Muster der sich vorbei bewegenden Sägezahnleiste erzeugt wird. Die Frequenz der gemessenen Pulse ist proportional zur Geschwindigkeit des Fahrzeugs, so dass das Signal leicht in einer Rechnereinheit in ein Geschwindigkeitssignal umgewandelt werden kann. Außerdem lässt sich aus der Anzahl der Pulse die Position (= Ort) des Fahrzeugs im Bremsbereich bestimmen, so dass die erfasste Geschwindigkeit von der Rechnereinheit mit dem vorgegebenen orisabhängigen Soll-Geschwindigkeitsprofil verglichen werden kann. Die Rechnereinheit verarbeitet die bestimmten Parameter und regelt die Bremskraft, etwa wie vorher beschrieben, nach. Dieser Vorgang wird laufend in kurzen Zeitabschnitten wiederholt, so dass eine quasi kontinuierliche Regelung des Bremsvorgangs erreicht wird.The measurement of location-dependent speeds takes place with the help of sensors. In the present example they are Sensors proximity switches that when passing a vehicle in the area of a sawtooth bar with which the vehicles are equipped. The proximity switch detects the pulses caused by the alternating pattern of the sawtooth bar moving past becomes. The frequency of the measured pulses is proportional to the speed of the vehicle so that the signal easily in a computing unit can be converted into a speed signal. In addition, determine the position (= location) of the vehicle in the braking area from the number of pulses, so that the detected speed from the computing unit with the given oris dependent Target speed profile can be compared. The computing unit processes the specific parameters and regulates the braking force, about as described before. This process is ongoing in short periods of time repeated, so that a quasi-continuous Regulation of the braking process is achieved.

Das Prinzip der Messung der ortsabhängigen Geschwindigkeiten kann jedoch auch anders ablaufen. Denkbar wären alternativ optische oder magnetische Sensoren (z.B. Induktionsspulen), die entsprechende vom vorbei fahrenden Fahrzeug ausgehende Signale verarbeiten können. Es können im Bremsbereich auch mehrere Sensoren angebracht sein, die zusammenwirken. So könnten die Geschwindigkeiten auch mit Hilfe von Zeitintervallen erfolgen, die für den Durchlauf eines vom Fahrzeug ausgehenden Signals gemessenen werden.The principle of measuring location-dependent speeds can also be different. Alternatively, optical or magnetic sensors (e.g. induction coils), the corresponding can process signals from the passing vehicle. It can in the braking area there may also be several sensors that work together. So could the speeds also take place with the aid of time intervals, the for the passage of a signal measured by the vehicle become.

1 zeigt , welchen Einfluss der Einsatz einer geregelten Bahnhofsbremse gegenüber dem Stand der Technik auf das Bremsverhalten eines Fahrzeugs hat. Das Fahrzeug wurde einmal mit der erfindungsgemäßen geregelten Bremse von 7,5 m/s auf ca. 2 m/s abgebremst, einmal mit einer nicht geregelten Bremse bei voll besetztem Fahrzeug und Regen (mittlere Kurve), einmal bei nicht besetztem Fahrzeug und trockenem Wetter (untere Kurve). Ziel war ein sanftes Abbremsen. Das in 1 gezeigte sanfte Bremsen mit der geregelten Bremse (oberste Kurve) wird stets erreicht, unabhängig von Beladung, Witterung, oder Verschleiß (innerhalb der technisch zulässigen Grenzen). Die Bremsstrecke wird in deutlich kürzerer Zeit (1,9s) durchfahren als etwa bei dem voll besetzten Wagen (2,3s). Am schlechtesten ist die Bremscharakteristik für den leicht beladenen Wagen bei trockenem Wetter mit einer Fahrzeit durch die gesamte Bremse von 3,1 s. 1 shows what influence the use of a controlled station brake has on the braking behavior of a vehicle compared to the prior art. The vehicle was braked once with the regulated brake according to the invention from 7.5 m / s to approx. 2 m / s, once with an uncontrolled brake when the vehicle was fully occupied and rain (middle curve), once when the vehicle was not occupied and in dry weather (lower curve). The goal was to slow down gently. This in 1 Shown gentle braking with the controlled brake (top curve) is always achieved, regardless of loading, weather, or wear (within the technically permissible limits). The braking distance is traveled in a significantly shorter time (1.9 s) than, for example, with the fully occupied car (2.3 s). The braking characteristic is the worst for the lightly loaded car in dry weather with a driving time of 3.1 s through the entire brake.

Es wird deutlich, dass mit der geregelten Bremse in jedem Fall Zeit eingespart werden und somit der Durchsatz an Fahrgästen erhöht werden kann. Außerdem ist die Bremscharakteristik unter allen Rahmenbedingungen gleich, während sie sich im Fall ungeregelter – d.h. fest eingestellter – Bremsen ändert.It becomes clear that with the regulated brake in any case, time is saved and thus the throughput passengers elevated can be. Moreover the braking characteristics are the same under all conditions, while in the case of unregulated - i.e. fixed - brakes change.

2 zeigt eine weitere Bremscharakteristik für eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geregelte Bremse im Vergleich zu einer ungeregelten Bremse. In dem Beispiel ist die geregelte Bremse mechanisch, die ungeregelte Bremse magnetisch. Der Vergleich ist jedoch auch auf andere Bremsentypen übertragbar. In dem angegebenen Fall sollte die Regelung bewusst dynamisch für einen Sondereffekt ausgenützt werden. Es sollte mit hoher Verzögerung exakt eine bestimmte Position in der Bahn im Bremsenbereich angefahren werden. Beispiel ist ein (imaginäres) Schienenende oder Hindernis, vor dem scharf und punktgenau abgebremst werden soll. Die (obere) Kurve, die der erfindungsgemäßen geregelten Bremse abgebremst werden soll. Die (obere) Kurve, die der erfindungsgemäßen geregelten Bremse entspricht, zeigt, dass mit dem Bremsvorgang erst in viel geringerer Entfernung vor dem Zielpunkt begonnen werden musste als mit der herkömmlichen, ungeregelten, magnetischen Bremse. Insbesondere im letzten Bremsabschnitt ist ein sehr steiler Abfall der Geschwindigkeit mit der Wegstrecke möglich, wodurch der Bremseffekt verstärkt wird. Darüber hinaus ist festzuhalten, dass die Bremscharakteristik mit der erfindungsgemäßen Bremse durch eine entsprechende ortsabhängige Soll-Geschwindigkeitskurve nicht nur beliebig vorgegeben werden kann, sondern darüber hinaus unabhängig von den äußeren Einflüssen stets innerhalb enger Toleranzen eingehalten wird. 2 shows a further braking characteristic for a brake controlled according to the inventive method compared to an uncontrolled brake. In the example, the controlled brake is mechanical, the uncontrolled brake is magnetic. However, the comparison can also be applied to other brake types. In the specified case, the regulation should be deliberately used dynamically for a special effect. Exactly a certain position in the track in the brake area should be approached with high deceleration. An example is an (imaginary) rail end or obstacle in front of which braking is to be carried out sharply and precisely. The (upper) curve that the controlled brake according to the invention is to be braked. The (upper) curve, which corresponds to the controlled brake according to the invention, shows that the braking process only had to be started at a much shorter distance from the target point than with the conventional, uncontrolled, magnetic brake. In the last braking section in particular, a very steep drop in speed with the distance is possible, which increases the braking effect. In addition, it should be noted that the braking characteristic with the brake according to the invention can not only be predefined arbitrarily by means of a corresponding location-dependent target speed curve, but moreover is always maintained within narrow tolerances regardless of the external influences.

Claims

Method for regulating the braking force of a brake, in particular for use in rail-bound vehicles, in particular for train rides, characterized in that the vehicle speed is recorded at at least one specific route point and the braking force is set as a function of the detected vehicle speed so that the speed approximates predetermined values.

A method according to claim 1, characterized in that the braking force is dependent regulated by the recorded values of the vehicle speed is that the speed is one of at least one parameter dependent given Approximate speed profile.

A method according to claim 2, characterized in that the speed profile is time-dependent.

A method according to claim 2, characterized in that the speed profile is location dependent.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that capturing the values of vehicle speed takes place sequentially in at least one specific route area, and adjusting the braking force after each of the sequential ones Speed measurements is readjusted.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that the vehicle speed in the route area measured continuously and the braking force depending is readjusted by the vehicle speed.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that using the speed of the vehicle of counts and / or about it Frequencies of pulses is determined, depending on the movement of the Vehicle are generated.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that several measuring points are provided in the route area, which are arranged at predetermined locations along the route.

A method according to claim 6, characterized in that the speed of the vehicle using the travel times of the vehicle is determined between two measuring points.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that the vehicle speed in the range of Brake is detected.

A method according to claim 10, characterized in that the vehicle speed is also before the entrance of the Vehicle is detected in the brake area.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that the reduction in the speed of the railbound Vehicle is made before / at the entrance to a train station.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that the brake brakes the vehicle completely.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the braking force is controlled in such a way that a given, location-dependent, maximum allowable Limit speed not exceeded becomes.

Brake, especially for use with railbound Vehicles, in particular for train rides, comprising: at least one sensor for detecting the speed of the rail-bound Vehicle at at least one predetermined location along the route, and a device for braking the rail-bound vehicle, characterized in that by the braking device braking force generated depending on the rail-bound vehicle set or controlled by the detected vehicle speed is that the speed given values and / or approximates a predetermined speed profile dependent on at least one parameter.

A method according to claim 15, characterized in that the speed profile is time-dependent.

A method according to claim 15, characterized in that the speed profile is location dependent.

Device according to one of claims 15 to 17, characterized in that that the brake is a mechanical brake.

Device according to claim 18, characterized in that the brake is a mechanical friction brake.

Device according to one of claims 15 to 17, characterized in that the brake is a magnetic brake, an eddy current brake or an inductive brake.

Device according to one of claims 15 to 20, characterized in that that the brake in front of a train station to reduce speed a rail vehicle arranged past the entrance to a train station is.

Device according to one of claims 15 to 21, characterized in that that the speed of the vehicle is detected using the sensors Pulse is determined depending on the movement of the vehicle.

Device according to one of claims 15 to 22, characterized in that that the speed with the help of measurements of the driving times of the vehicle is determined between two sensors.

Brake to carry out the method according to a of claims 1 to 14.