DE10332034A1 - Rail vehicle device for monitoring a railroad freight car and reducing its speed has wheel axles each with their own braking system and electronic components in an axle area or pivoted bogie - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bremsen und Überwachen eines Schienenfahrzeugs, insbesondere eines Güterwagens, mit oder ohne Drehgestellen, der jeweils mehrere Radachsen aufweist, von denen jede mit einem eigenen Bremssystem ausgestattet, an eine Hauptluftleitung angeschlossen ist, eine elektronische Bremsdrucksteuerung mit einer Lasterfassungselektronik, einen internen Wagen-Bus und eine Gleitschutzelektronik aufweist.The The invention relates to a device for braking and monitoring a rail vehicle, in particular a freight wagon, with or without bogies, each having a plurality of wheel axles, each of which with a equipped own braking system, connected to a main air line is an electronic brake pressure control with load sensing electronics, having an internal carriage bus and anti-skid electronics.
Derartige
Bremssysteme von Schienenfahrzeugen, insbesondere von Güterwagen,
bestehen aus einfachen pneumatischen Bremsen (UIC-Bremsen). Die
Steuerung dieser Bremsen erfolgt über eine Hauptluftleitung (HL),
die durch den ganzen Eisenbahnzug geführt ist. Ein Steuerventil,
das an der Hauptluftleitung angeschlossen ist, steuert den Bremsdruck
in dem Bremszylinder aufgrund der Absenkung des Drucks in der Hauptluftleitung
aus. Mit diesem System sind Nachteile verbunden, die eine intensive
Wartung, eine fehlende Überwachung
der Komponenten im Stillstand und während der Fahrt sowie aufwändige Bremsproben
betreffen. Eine derartige Einrichtung zum Einstellen der Bremskraft
an Bremsscheiben von Schienenfahrzeugen ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Brems- und Überwachungseinrichtung in einem Eisenbahnzug mit unterschiedlichen Bremssystemen einsetzen zu können, so dass bspw. auch Güterwagen untereinander mit unterschiedlicher Ausstattung aneinandergekuppelt werden können.Of the The invention is based on the object of providing an electronic brake and monitoring device in a railway train with different braking systems to be able to so that, for example, also freight cars interconnected with each other with different equipment can be.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Wagen-Elektronikbaugruppe einerseits an einen externen Zug-Bus angeschlossen und andererseits über den internen Wagen-Bus mit einer Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppe für die Aufnahme von Fahr- und/oder Betriebs-Parameter verbunden ist, wobei der interne Wagen-Bus alle Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppen untereinander verbindet. Dadurch können 4-achsige Wagen mit 2-achsigen Wagen gemischt zu einem Eisenbahnzug zusammengestellt werden. Ein weiterer großer Vorteil ist, dass ein Wagen mit der elektronischen Bremseinrichtung gemeinsam mit einem Wagen, der UIC-Bremsen aufweist, gekoppelt werden kann. Hierbei ist gewährleistet, dass der Wagen mit der elektronischen Bremse in einem Eisenbahnzug mit Wagen, die UIC-Bremsen aufweisen, angeschlossen werden kann. Außerdem wird die Wartung vereinfacht, die Komponenten werden sowohl im Stillstand als auch während des Betriebs überwacht. Ferner werden Bremsproben vereinfacht.The Asked object is inventively achieved in that a cart electronics assembly on the one hand connected to an external train bus and on the other hand via the internal carriage bus with an axle area or bogie electronics assembly for the Recording of driving and / or operating parameters is connected, where the internal car bus all axle area or bogie electronics assemblies connects with each other. This allows 4-axle cars with 2-axle Mixed cars are assembled to form a railway train. One another big one The advantage is that a car with the electronic braking device together with a car that has UIC brakes coupled can. This ensures that that the car with the electronic brake in a train with wagons that have UIC brakes can be connected. Furthermore the maintenance is simplified, the components are both at a standstill and even while monitored by the company. Furthermore, brake samples are simplified.
In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass pro Radachse die elektronische Radachsen-Bremsdrucksteuerung, mit einer Lasterfassungs-Elektronik, einem Multifunktionsgeber und einem Temperaturgeber vorgesehen ist, die über die elektronische Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppe und über einen Transducer an die Hauptluftleitung angeschlossen sind und dass die an den Zug-Bus angeschlossene Wagen-Elektronikbaugruppe über den internen Wagen-Bus und jeweils einer Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppe mit der Radachsen-Bremsdrucksteuerung verbunden ist. Dadurch wird eine achsbezogene Komponente geschaffen, die pro Radachse alle notwendigen Sensoreinrichtungen enthält. Die Sensorik dient zur Erfassung einer großen Anzahl von Betriebs-Parametern.In Embodiment of the invention is proposed that per wheel axle the electronic wheel axle brake pressure control, with load sensing electronics, a multi-function transmitter and a temperature sensor is provided, the above the electronic axle area or bogie electronics assembly and over a transducer are connected to the main air line and the car electronics assembly connected to the train bus is connected via the internal wagon bus and each one axle area or bogie electronic assembly connected to the wheel axle brake pressure control is. This creates an axis-related component that is per Wheel axle contains all necessary sensor devices. The Sensor technology is used to detect a large number of operating parameters.
Nach weiteren Merkmalen wird vorgeschlagen, dass die Wagen-Elektronikbaugruppe über den internen Wagen-Bus jeweils mit einer Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppe, mit der Signale sämtlicher Radachsen-Bremsdrucksteuerungen aufgenommen werden, verbunden ist, wobei eine Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppe jeweils die zugehörigen elektronischen Radachsen-Bremsdrucksteuerungen steuert. Dadurch kann eine optimale Anpassung der Bremsdrücke bei leeren oder beladenen Wagen erreicht werden.To Further features suggest that the car electronics assembly via the internal Car Bus, each with an axle box or bogie electronics assembly, with the signals of all Wheel axle brake pressure controls are added, connected, wherein a Achsbereichs- or bogie electronics assembly respectively the associated electronic Wheel axle brake pressure control controls. This can be an optimal adjustment of the brake pressures at empty or loaded car can be achieved.
Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass eine pneumatische Reserveeinrichtung mit einem Reserve-Luftbehälter vorgesehen ist, der wahlweise aus der Hauptluftleitung oder aus der Hauptbehälterluftleitung gespeist wird und sowohl die pneumatische Reserveeinrichtung als auch die Umschaltung für die Bremsdrucksteuerung mit Druckluft versorgt. Dadurch entsteht eine Sicherheitsbasis für ein redundantes System der Bremsdrucksteuerung.A Another embodiment provides that a pneumatic backup device with a reserve air tank is provided, which optionally from the main air line or from the main tank air line is fed and both the pneumatic reserve device as also the switching for the brake pressure control supplied with compressed air. This creates a security base for a redundant system of brake pressure control.
Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, dass an die Wagen-Elektronikbaugruppe für eine Verselbständigung eines Wagens, wie bspw. eines Güterwagens, eine Batterie angeschlossen ist.A Another embodiment is that to the car electronics module for a self-employment a car, such as a freight car, a battery is connected.
Nach Merkmalen, die die Wagen-Elektronik weiterbildet, ist vorgesehen, dass an die Wagen-Elektronikbaugruppe Antennensysteme für ein GSM- Funknetz und/oder GPS – Signale angeschlossen sind. Dadurch kann die Organisation des Wagenparks über größere Gebiete stattfinden.To Features that further develop the cart electronics are provided, antenna systems for a GSM Radio network and / or GPS signals are connected. This allows the organization of the car fleet over larger areas occur.
Ein Umschalten auf ein redundantes System kann nach anderen Merkmalen dadurch stattfinden, dass die pneumatische Reserveeinrichtung oder die Umschaltung für die Bremsdrucksteuerung die Funktionen der elektronischen Radachsen-Bremsdrucksteuerung mittels eines Umchalters übernimmt.Switching to a redundant system can take place according to other characteristics in that the pneumatic reserve device or the Switching for the brake pressure control takes over the functions of the electronic wheel axle brake pressure control by means of a changeover switch.
Die Ausbildung der Elektronik im Achsbereich oder im Bereich eines Drehgestells, ist dahingehend ausgebildet, dass der Multifunktionsgeber die Umfangsgeschwindigkeit des Rades und die Beschleunigung in den drei Raumachsen x, y und z misst. Da durch kann der Bremszylinderdruck bei niedrigeren Haftreibungsbeiwerten angepasst werden. Die Elektronik bewirkt, dass bei Auftreten eines niedrigeren Haftreibungsbeiwertes der Bremsdruck in den Bremszylindern derart angepasst wird, dass kein Rad blockiert und damit Flachstellen auf den Rädern vermieden werden (Gleitschutz-Funktion).The Training of the electronics in the axle area or in the area of a bogie, is designed so that the multi-function encoder the peripheral speed of the wheel and the acceleration in the three spatial axes x, y and z measures. Because of the brake cylinder pressure at lower static friction coefficients be adjusted. The electronics causes when a lower Static friction coefficient of the brake pressure in the brake cylinders such is adjusted so that no wheel blocks and thus flat spots on the wheels be avoided (anti-skid function).
Eine Weiterbildung dieser Ausführungsform kann darin bestehen, dass der Multifunktionsgeber dreiachsige Beschleunigungsaufnehmer aufweist, die zur Anzeige einer Entgleisung oder zur Auslösung einer Bremsung dienen. Dadurch wird der Eisenbahnzug insgesamt gebremst.A Further development of this embodiment can consist in that the multi-function encoder triaxial accelerometer which indicates a derailment or to trigger a Serve braking. As a result, the train is slowed down overall.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Sensorik jeder Achse Temperaturwerte misst, indem in dem Multifunktionsgeber ein Temperaturgeber für eines der Achslager integriert ist. Dadurch kann die Umgebungstemperatur des Drehlagers gemessen werden, wobei die Messwerte an die Diagnose-Elektronik weitergeleitet wird. Bei höheren Temperaturen im Drehlagerbereich wird die Temperatur im Steuerstand oder einem anderen Raum angezeigt.Advantageous is still that the sensors of each axis measures temperature values, in the multi-function transmitter, a temperature sensor for a the axlebox is integrated. This can change the ambient temperature of the pivot bearing, with the measured values forwarded to the diagnostic electronics becomes. At higher Temperatures in the pivot area will be the temperature in the helm or another room.
Die von der Sensorik einer Achse gemessenen Parameter können der Datenverarbeitung zugeführt werden, indem die Achsbereichs-Elektronikbaugruppen jeweils über den internen Wagen-Bus mit der Wagen-Elektronikbaugruppe verbunden sind.The The parameters measured by the sensors of an axis can be Data processing supplied be done by the Achsbereichs electronic assemblies on each of the internal wagon bus are connected to the wagon electronics assembly.
In einer speziellen Ausführungsform ist vorgesehen, dass jeweils zwei Achsbereichs-Elektronikbaugruppen eines Drehgestells an eine Batterie angeschlossen sind. Die Energie für die Sensorik wird bei Vereinzelung des Wagens über die Batterie zugeführt.In a special embodiment It is envisaged that each two Achsbereichs electronic assemblies of a bogie connected to a battery. The energy for the sensors is supplied with singulation of the car via the battery.
Die Signal-Weiterleitung findet dabei derart statt, dass die Achsbereichs-Elektronikbaugruppen aller Drehgestelle bzw. aller Radachsen untereinander elektronisch verbunden sind.The Signal forwarding takes place in such a way that the Achsbereichs electronic assemblies of all Bogies or all wheel axles interconnected electronically are.
Die Anordnung ist ferner weiter dahingehend gestaltet, dass die Lasterfassungs-Elektronik, der Multifunktionsgeber und die Temperaturgeber unmittelbar an die Achsbereichs-Elektronikbaugruppen angeschlossen sind. Die vier unabhängigen Elektronikbaugruppen sind über den internen Bus miteinander verbunden. Bei Bedarf können diese für 2- oder 4achsige Wagen eingesetzt werden. Jede im Achsbereich angeordnete Elektronikbaugruppe übt die Funktionen der Bremssteuerung, des Gleitschutzes (ABS), der Diagnose und des Energie-Haushaltes aus.The Arrangement is further designed so that the load sensing electronics, the multi-function encoder and the temperature sensors are connected directly to the axis-area electronic modules are. The four independent ones Electronic modules are over the internal bus connected to each other. If necessary, these can for 2- or 4-axle cars are used. Each arranged in the axis area Electronic module exercises functions of brake control, antiskid (ABS), the Diagnosis and Energy Household.
Nach einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Arbeitsbereichs-Elektronikbaugruppen mit den Bremssystemen in einer Drehgestell-Ebene und die Wagen-Elektronik mit zusammengefassten Radachsen-Bremsdrucksteuerungen und der pneumatischen Reserveeinrichtung im Bereich einer Wagen-Ebene angeordnet sind.To In another embodiment, it is provided that the work area electronic assemblies with the brake systems in a bogie level and the wagon electronics with combined wheel axle brake pressure controls and the pneumatic Reserve device are arranged in the region of a carriage level.
Nach weiteren Merkmalen wird vorgeschlagen, dass die Wagen-Elektronikbaugruppe über einen Druckschalter mit der Hauptluftleitung verbindbar ist.To Further features suggest that the car electronics assembly via a Pressure switch with the main air line is connectable.
Außerdem ist noch ein Generator zum Laden der Batterien auf einer Radachse angeordnet. Dadurch wird die gesamte Elektronik mit Strom versorgt. Im niedrigen Geschwindigkeitsbereich oder bei einem Wagen-Stillstand sorgen die Batterien für die Stromversorgung der Elektronikbaugruppen.Besides that is nor a generator for charging the batteries arranged on a wheel axle. This supplies the entire electronics with power. In the low Speed range or in a car standstill worry the Batteries for the power supply of the electronic modules.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachfolgend näher erläutert wird.In the drawing is an embodiment of Invention, which will be explained in more detail below.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild der gesamten Einrichtung.The single figure of the drawing shows a block diagram of the entire Facility.
Die
Einrichtung zum Bremsen und Überwachen
eines Schienenfahrzeugs, insbesondere eines Güterwagens, ist mit oder ohne
Drehgestell
Eine
im Achsbereich oder Drehgestell vorgesehene Elektronikbaugruppe
Pro
Radachsen
Die
Wagen-Elektronikbaugruppe
Die
pneumatische Reserveeinrichtung
Im
Stillstand kann ein Wagen selbständig über einer
Batterie
An
die Wagen-Elektronikbaugruppen
Falls
notwendig, übernimmt
die pneumatische Reserveeinrichtung
Jeder
Radachse
Außerdem ist
in dem Multifunktionsgeber
Die
Achsbereichs-Elektronikbaugruppen
Jeweils
zwei Achsbereichs- Elektronikbaugruppen
Die
Sensorik der einzelnen Radachsen
Die
Achsbereichs- oder Drehgestell-Elektronikbaugruppen
Die
Wagen-Elektronik
Auf
einer Radachse
Die
Wagen-Elektronikbaugruppe
Die
Elektronikbaugruppen werden über
den Generator
Die
Einrichtung führt
Diagnosen, Bremsproben und die Zusammenstellung des Eisenbahnzuges eigenständig durch.
Eine Fernbedienung der Wagen-Kupplung kann vorgesehen werden, wie
auch eine Container-Verriegelung, eine Türschloss-Überwachung,
eine Güter-Zustandsüberwachung,
eine Laufüberwachung
der Radachsen
- 11
- Drehgestellbogie
- 1a1a
- AchslagerAchslager
- 22
- Radachsewheel axle
- 33
- Radachsewheel axle
- 3a3a
- Radwheel
- 44
- eigenes Bremssystemown braking system
- HLHL
- HauptluftleitungMain air line
- HBHB
- HauptbehälterluftleitungMain tank air line
- 55
- Umschaltung für elektronische Bremsdrucksteuerungchange for electronic Brake pressure control
- 66
- Bremsbaugruppe (Bremszylinder mit Bremszange)brake assembly (Brake cylinder with brake caliper)
- 77
- Parkbremseparking brake
- 88th
- Lasterfassungs-ElektronikLoad sensing electronics
- 99
- Achsbereichs- oder Drehgestell-ElektronikbaugruppeAchsbereichs- or bogie electronics assembly
- 1010
- MultifunktionsgeberMulti-function timer
- 1111
- Temperaturgebertemperature sensors
- 1212
- elektronische Radachsen-Bremsdrucksteuerungelectronic Wheel axle brake pressure control
- 1313
- Zug-BusTrain bus
- 1414
- Wagen-ElektronikbaugruppeAuto Electronics assembly
- 1515
- interner Wagen-Businternal Trolley bus
- 1616
- pneumatische Reserveeinrichtungpneumatic backup facility
- 1717
- Reserve-DruckluftbehälterReserve compressed air tanks
- 1818
- Batterie für Wagen-Elektronikbaugruppebattery for wagon electronics assembly
- 1919
- Antennensystem (GSM, GPS)antenna system (GSM, GPS)
- 2020
- Umschalterswitch
- 2121
- Batterie auf Drehgestellbattery on bogie
- 2222
- Transducer (Druck/Spannungswandler)transducer (Pressure / voltage converter)
- 2323
- Drehgestell-EbeneBogie level
- 2424
- Wagen-EbeneCar Level
- 2525
- Generator zum Laden der Batteriengenerator to charge the batteries
- 2626
- Druckschalterpressure switch
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