DE19632768C2 - Einrichtung zum Prüfen der richtigen Zuordnung zwischen einem Impulsgeber und dem zugehörigen Magnetventil zu Rädern von Schienenfahrzeugen - Google Patents

Einrichtung zum Prüfen der richtigen Zuordnung zwischen einem Impulsgeber und dem zugehörigen Magnetventil zu Rädern von Schienenfahrzeugen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Prüfen der richtigen Zuordnung zwischen einem Impulsgeber und dem zugehörigen Magnetventil zu Rädern von Schienen­ fahrzeugen, mit einem an eine Steuerelektronik für die Berechnung von Beschleu­ nigungs- und Verzögerungswerten angeschlossenen Impulsgeber, einem gesteu­ erten Elektromagnetventil, das mit dem Druckluftzylinder der Bremse einer Radachse oder eines Rades zusammenwirkt, wobei der Bremsdruck des Druckluftzylinders jeweils an die Haftreibungsbeiwerte zwischen Rad und Schiene anpaßbar ist, und pro Einheit, bestehend aus einem Rad oder einem Radpaar, einer Bremszange, einem Druckluftzylinder und einem Elektromagnetventil, das jeweils mit einem Impulsgeber an die Steuerelektronik angeschlossen ist.
Derartige Bremskraft-Steuerungen sind bekannt (DE 42 42 32 A1). Die hierbei verwendeten Impulsgeber sind ebenfalls bekannt (DE 38 15 452 A1). Es ist schon vorgekommen und darf auch in Zukunft nicht ausgeschlossen werden, daß die Impulsgeber, die zu einer Einheit gehören, mit einer Verdrahtung an eine andere Einheit angeschlossen werden. Die Folgen davon sind, daß eine Radachse im Schlupfbetrieb arbeitet und blockieren kann anstelle normal gebremst zu werden und eine andere Radachse gebremst wird, jedoch im Schlupfbetrieb arbeiten sollte. Die Bremsen des betroffenen Wagens arbeiten daher nicht normal und können Anlaß zu schweren Schäden geben. Man hat bisher eine Prüfung der Zusammen­ gehörigkeit der Komponenten mit dem Steuerventil bei Inbetriebnahme des Wagens vorgenommen. Dabei wird der Impulsgeber aus seiner Betriebslage ausgebaut und in eine spezielle Vorrichtung eingesetzt. Dann wird eine Bewegung des Impuls­ zahnrades simuliert und dann festgestellt, ob ein anderer Druckluftzylinder das zugehörige Elektromagnetventil betätigt, so daß sich dort der Druck abbaut. Auf diese erheblich umständliche Weise wird festgestellt, ob der betreffende Impuls­ geber richtig verdrahtet ist, d. h. ob er mit dem Elektromagnetventil seiner Einheit zusammenarbeitet.
Es ist eine Einrichtung zur Überprüfung eines Antiblockiersystems bekannt (DE 44 30 782 A1), die sich weder für Schienenfahrzeuge noch für eine in der Praxis brauch­ bare Handhabung eignet. Zur Überprüfung des ABS bei einer Erstinstallation oder Wiederinbetriebnahme ist zunächst ein sensiertes Rad in Drehung zu versetzen, was schon deshalb nachteilig ist, weil das betreffende Rad mit einem Wagenheber hochgebracht werden muß. Danach kann es erst frei gedreht werden. Alternativ müßte das ganze Fahrzeuzg auf einen Rollenprüfstand gefahren werden. Danach müßte das nun drehbare Rad in Rotation gebracht werden, und zwar vorzugsweise auf eine Radgeschwindigkeit zwischen 4 und 15 km/h. Anschließend müßte das Rad wieder abgebremst werden. Ob nun die Zuordnung des gedrehten Rades zu einem betätigten Modulator (Regelventil) in Ordnung ist, d. h. ob der angesteuerte Modulator zum gedrehten Rad gehört, erkennt der Anwender entweder durch das Geräusch des betätigten Modulators oder bei Druckluftversorgung durch die Betäti­ gung des entsprechenden Bremszylinders und die hierdurch erfolgende Abbrem­ sung des zuvor gedrehten Rades. Ein solches Verfahren ist auf Schienenfahrzeuge nicht anwendbar wegen der hohen Gewichte und nicht vorhandener Hubeinrich­ tungen. Das Verfahren kann ohnedies nur bei einem drehenden Rad angewendet werden.
Eine optische Kontrolle einer stillstehenden Komponente ist ebenfalls bekannt (Prospekt WABCO-Druck 826 001 003/6.90). Bei einer Fehlermeldungs-Einrichtung kann über ein Steuergerät ein Blinkcode ausgelesen werden, der Aufschluß über mögliche Defekte gibt, z. B. Kurzschluß des Impulsgebers. Ein falscher Anschluß - wenn Geber und Modulator nicht zum selben Rad gehören - kann damit offenbar nicht erkannt werden.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die Prüfungsmethode zu verbessern, nämlich den Ausbau des Impulsgebers zu vermeiden und ohne zusätz­ liche Maßnahmen bei der Prüfung, wie z. B. das Drehen des Rades, auszukommen.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zuordnungs­ prüfung zwischen einem am Rad angebauten Impulsgeber und dem korrespondie­ renden Elektromagnetventil durch Abhören eines Entlüftungszyklus am Elektro­ magnetventil und einer gleichzeitigen optischen Kontrolle des Impulsgebers durch­ führbar ist, wobei der Impulsgeber eine optische Anzeige aufweist, welche nur dann ein optisches Signal aussendet, wenn das Elektromagnetventil entlüftet ist und das Rad stillsteht. Die akustische und gleichzeitig optische Information führt zu einem richtigen Verdrahtungs-Ergebnis. Dabei kann schnell und ohne großen Arbeitsauf­ wand nicht nur bei neuen Wagen die ordnungsgemäße Verdrahtung geprüft werden, sondern auch später bei Reparaturen oder während des Betriebs jederzeit eine erneute Überprüfung durchgeführt werden.
Vorteilhafterweise ist in der Steuerelektronik eine Prüflauftaste für die Auslösung des Testvorgangs vorgesehen.
Nach weiteren Merkmalen wird vorgeschlagen, daß in dem Impulsgeber die optische Anzeige an eine von der Steuerelektronik etwa zeitgleich zum Entlüftungszyklus des Elektromagnetventils erzeugten frequenzmodulierten Spannung angeschlossen ist. Das dadurch erzeugte Signal kann optisch und akustisch ausgewertet werden.
In diesem Sinn ist es sodann vorteilhaft, daß die optische Anzeige aus einer Leucht­ diode, einer Lampe oder einem ähnlichen Indikator besteht.
Eine günstige Anordnung von Einrichtungsteilen wird ferner dadurch erzielt, daß die optische Anzeige am Gehäuseumfang des Impulsgebers innerhalb einer radial verlaufenden Bohrung bündig oder tieferliegend angeordnet ist. Dadurch ist der Indikator nicht nur äußerst geschützt untergebracht, sondern auch sein Signal ist bei ungünstigen Lichtverhältnissen noch deutlich erkennbar.
Ein zusätzlicher Aufwand wird auch dadurch vermieden, daß die optische Anzeige im Innern des Impulsgebers an die modulierten Leitungen des Impulsgebers ange­ schlossen ist.
Eine besonders vorteilhafte, auf kleinstem Raum unterbringbare Anordnung wird dadurch geschaffen, daß die frequenzmodulierte Spannung im Innern des Impuls­ gebers auf einen optoelektronischen Wandler schaltbar ist, an dessen Ausgang ein Lichtleiter angeschlossen ist.
Eine weitere Verbesserung der Erfindung besteht darin, daß der Lichtleiter im Innern des Impulsgebers bis in den einsehbaren Bereich der radialen Bohrung am Umfang des Impulsgebers geführt ist.
Dabei kann eine beliebig geformte Verbindung zwischen Kontaktstelle einer Platine im Innern des Impulsgebers dadurch geschaffen werden, daß der Lichtleiter in einem oder mehreren, in verschiedenen Ebenen liegenden Bögen geführt ist. Dazu eignen sich besonders dünne Glasfaserkabel.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild der Steuerelektronik mit Elektromagnetventilen, Impuls­ gebern und Bremszangen an den Radchsen,
Fig. 2 ein Funktionsdiagramm des Mikroprozessors in der Steuerelektronik,
Fig. 3 einen Impulsgeber mit der Anzeige und
Fig. 4 ein Impulsdiagramm für die Ansteuerung des Elektromagnetventils zeitgleich mit der modulierten Versorgungsspannung des Impulsgebers.
Die Einrichtung zum Regeln des Bremszylinderdruckes an einzelnen Rädern 1 oder an einem Radpaar auf einer Radachse 2 von Schienenfahrzeugen geht von einer Hauptluftleitung 3 (Fig. 1) aus, die eine Steuerelektronik 4 über einen Druck­ schalter 5 einschaltet. Die Steuerelektronik 4 wird über Signale einer Ansteuerleitung 6 über das Anlegen einer Magnetschienenbremse informiert und berechnet allge­ mein die Beschleunigungs- und Verzögerungswerte und führt eine ständige Dia­ gnose in jedem Betriebszustand aus. An die Steuerelektronik 4 ist außerdem pro Radachse 2 oder pro Rad 1 jeweils ein Impulsgeber G1, G2, G3 und G4 ange­ schlossen. Über eine Steuerventilleitung 7 sind Elektromagnetventile 8a, 8b, 8c, 8d angeschlossen, die mit dem jeweiligen Druckluftzzylinder 9a, 9b, 9c und 9d zusam­ menwirken. Über die Elektromagnetventile 8a, 8b, 8c und 8d wird der Bremsdruck der Druckluftzylinder 9a, 9b, 9c und 9d geregelt, so daß der Bremsdruck jeweils an die Haftreibungsbeiwerte zwischen Rad 1 und Schiene angepaßt wird. Es ist ferner jeweils eine Funktions-Einheit aus einem Rad 1/Radachse 2, einer Bremszange 10, einem Druckluftzylinder 9a bzw. 9b bzw. 9c oder 9d und einem Elektromagnetventil 8a, 8b, 8c oder 8d gebildet. Jede der Funktionseinheiten ist mit ihrem Impulsgeber G1, G2, G3 bzw. G4 an die Steuerelektronik 4 angeschlossen.
Die Zuordnungsprüfung zwischen einem am Rad 1/Radachse 2 angebauten Impuls­ geber G1 oder G2 oder G3 oder G4 und dem korrespondierenden Elektromagnet­ ventil 8a bzw. 8b bzw. 8c bzw. 8d erfolgt zu einem Auslösungszeitpunkt durch Abhö­ ren eines Entlüftungs-Zyklus am betreffenden Elektromagnetventil 8a, 8b, 8c oder 8d und optisch durch eine gleichzeitige Kontrolle des Impulsgebers G1, G2, G3 oder G4, wobei der "richtige" Impulsgeber G1, G2, G3 oder G4 eine optische Anzeige 11 er­ kennen läßt, welche nur dann ein optisches intermittierendes Signal 12 aussendet, wenn das ebenfalls "richtige" Elektromagnetventil 8a, 8b, 8c oder 8d entlüftet. Die Prüfung findet bei Stillstand des Rades 1 statt und der Impulsgeber G1, G2, G3 bzw. G4 befindet sich in seiner normalen eingebauten Betriebsstellung.
Der Mikroprozessor 13 (Fig. 2) operiert über einen internen Bus 14 mit vier Elektro­ magnetventilausgängen 15, einer Statusanzeige 16, Eingängen 17 und Ausgängen 18 und über einen seriellen Bus 19 mit einem externen Rechner. Die Funktionen, wie z. B. Abfrage, Prüflauf, Löschen und Türtest können über den internen Bus 14 oder direkt mit dem Mikroprozessor 13 operieren. Über vier Impulsgebereingänge 20 werden die Signale der Impulsgeber G1, G2, G3 und G4 eingeleitet. Der Funktion "Prüflauf" ist eine entsprechende Prüflauftaste 21 für die Auslösung des Testvor­ gangs zugeordnet.
Jeder der vier Impulsgeber G1, G2, G3, G4 (Fig. 3) besitzt die optische Anzeige 11, die z. B. in dem betreffenden Impulsgeber G1 an eine von der Steuerelektronik 4 etwa zeitgleich zum Entlüftungs-Zyklus des Elektromagnetventils 8a erzeugten frequenz­ modulierten Spannung (Fig. 4) angeschlossen ist. Die optische Anzeige 11 kann als Leuchtdiode, einfache Lampe oder aus einem ähnlichen Indikator gewählt werden.
Zum dauerhaften Schutz während des rauhen Betriebs und während wechselnder Temperatur-Einflüsse ist die optische Anzeige 11 am Gehäuseumfang 22 des Impulsgebers G1 usw. innerhalb einer radial verlaufenden Bohrung 23 bündig oder tieferliegend eingesetzt. Die optische Anzeige 11 ist auch im Innern des Impuls­ gebers G1 usw. an die modulierten Leitungen 24 des Impulsgebers G1 usw. ange­ schlossen.
Eine besonders einfache und zugleich wirtschaftlich montagefähige Ausbildung ist, daß die frequenzmodulierte Spannung im Innern des Impulsgebers G1 usw. auf einen optoelektronischen Wandler geringer Baugröße schaltbar ist, an dessen Ausgang ein Lichtleiter in Form eines Glasfaserkabels einsteckbar ist.
Der Lichtleiter kann im Innern des Impulsgebers G1 (G2, G3, G4) bis in den einsehbaren Bereich 25 der radialen Bohrung 23 am Gehäuseumfang 22 des Impulsgebers G1 (G2, G3, G4) geführt werden durch seine Flexibilität und Torsionsfähigkeit. Es ist möglich, den Lichtleiter in einer Ebene aus dem Wandler austreten zu lassen und in eine andere Ebene (der radialen Bohrung 23) überzu­ führen.
Bezugszeichenliste
1
Rad
2
Radachse
3
Hauptluftleitung
4
Steuerelektronik
5
Druckschalter
6
Ansteuerleitung
7
Steuerventilleitung
8
aElektromagnetventil
8
bElektromagnetventil
8
cElektromagnetventil
8
dElektromagnetventil
9
aDruckluftzylinder
9
bDruckluftzylinder
9
cDruckluftzylinder
9
dDruckluftzylinder
10
Bremszange
11
optische Anzeige
12
intermittierendes Signal
13
Mikroprozessor
14
interner BUS
15
Elektromagnetventilausgänge
16
Statusanzeige
17
Eingänge
18
Ausgänge
19
serieller BUS
20
Impulsgebereingänge
21
Prüflauftaste
22
Gehäuseumfang
23
radial verlaufende Bohrung
24
modulierte Leitung
25
einsehbarer Bereich
G1, G2, G3, G4Impulsgeber

Claims (9)

1. Einrichtung zum Prüfen der richtigen Zuordnung zwischen einem Impulsgeber und dem zugehörigen Magnetventil zu Rädern von Schienenfahrzeugen, mit einem an eine Steuerelektronik für die Berechnung von Beschleunigungs- und Verzögerungsweiten angeschlossenen Impulsgeber, einem gesteuerten Elektromagnetventil, das mit dem Druckluftzylinder der Bremse einer Rad­ achse oder eines Rades zusammenwirkt, wobei der Bremsdruck des Druck­ luftzylinders jeweils an die Haftreibungsbeiwerte zwischen Rad und Schiene anpaßbar ist, und pro Einheit, bestehend aus einem Rad oder einem Radpaar, einer Bremszange, einem Druckluftzylinder und einem Elektro­ magnetventil, das jeweils mit einem Impulsgeber an die Steuerelektronik angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnungsprüfung zwischen einem am Rad (1) angebauten Impulsgeber (G1, G2, G3, G4) und dem korrespondierenden Elektromagnetventil (8a, 8b, 8c, 8d) durch Abhören eines Entlüftungszyklus am Elektromagnetventil (8a, 8b, 8c, 8d) und einer gleichzeitigen optischen Kontrolle des Impulsgebers (G1, G2, G3, G4) durchführbar ist, wobei der Impulsgeber eine optische Anzeige (11) aufweist, welche nur dann ein optisches Signal (12) aussendet, wenn das Elektro­ magnetventil (8a, 8b, 8c, 8d) entlüftet und das Rad (1; 2) stillsteht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerelektronik (4) eine Prüflauftaste (21) für die Auslösung des Testvorgangs vorgesehen ist.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Impulsgeber (G1, G2, G3, G4) die optische Anzeige (11) an eine von der Steuerelektronik (4) etwa zeitgleich zum Entlüftungszyklus (24) des Elektromagnetventils (8a, 8b, 8c, 8d) erzeugten frequenzmodulierten Spannung angeschlossen ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Anzeige (11) aus einer Leuchtdiode, einer Lampe oder einem ähnlichen Indikator besteht.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Anzeige (11) am Gehäuseumfang (22) des Impulsgebers (G1, G2, G3, G4) innerhalb einer radial verlaufenden Bohrung (23) bündig oder tieferliegend angeordnet ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Anzeige (11) im Innern des Impulsgebers (G1, G2, G3, G4) an die modulierten Leitungen (24) des Impulsgebers (G1, G2, G3, G4) ange­ schlossen ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenzmodulierte Spannung im Innern des Impulsgebers (G1, G2, G3, G4) auf einen optoelektronischen Wandler schaltbar ist, an dessen Ausgang ein Lichtleiter angeschlossen ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter im Innern des Impulsgebers (G1, G2, G3, G4) bis in den einsehbaren Bereich (25) der radialen Bohrung (23) am Gehäuseumfang (22) des Impulsgebers (G1, G2, G3, G4) geführt ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter in einem oder mehreren, in verschiedenen Ebenen liegenden Bögen geführt ist.
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