DE2348949A1 - Gleitschutzregler fuer die bremsvorrichtung eines fahrzeuges mit vier achsen, insbesondere fuer schienenfahrzeuge - Google Patents

Gleitschutzregler fuer die bremsvorrichtung eines fahrzeuges mit vier achsen, insbesondere fuer schienenfahrzeuge

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DE2348949A1 DE19732348949 DE2348949A DE2348949A1 DE 2348949 A1 DE2348949 A1 DE 2348949A1 DE 19732348949 DE19732348949 DE 19732348949 DE 2348949 A DE2348949 A DE 2348949A DE 2348949 A1 DE2348949 A1 DE 2348949A1
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Description

Werkzeugmaachlnenfabrik Oerlikon-Biihrle AG
8050 Zürich
Einre'chfertfg zur
Weiterleitung erhalten
Patentanwalt
Dipl.-ing. H. Lesser
Gleitschutzregler für die Bremsvorrichtung eines Fahrzeuges mit vier Achsen, insbesondere für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung betrifft einen Gleitschutzregler für die Bremsvorrichtung eines Fahrzeuges mit vier Achsen, insbesondere für Schienenfahrzeuge mit zwei Drehgestellen, wobei die Drehzahlen der Achsen jln jedem Drehgestell miteinander verglichen werden, und bei Üeberschrelten der Drehzahldifferenz der Achsen eines Drehgestelles um einen vorgegebenen Betrag ein Lösen der Bremse im betreffenden Drehgestell erfolgt.
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Ea ist bekannt, dass beim Bremsen der Räder eines Schienenfahrzeuges bei schlechtem Schienenzustand diese Räder blockieren und auf der Schiene gleiten. Dies führt einmal zu einer Beschädigung der Räder und zum anderen zu einem verlängerten Bremsweg. Anderseits hat es sich herausgestellt, dass bei schlechtem Schienenzustand eine gewisse zugelassene Schlupfdrehzahl der Räder den Bremsweg verbessert, da durch das schlüpfende Rad die Schiene in gewissem Masse geputzt wird. Zur Erreichung dieses Effektes ist es bekannt, zwischen den Achsen eines Drehgestelles eine Relativdrehzahl zuzulassen, indem man die Drehzahlen der einzelnen Achsen misst und miteinander vergleicht, und bei Ueberschreiten der Geschwindigkeitsdifferenz um einen vorgegebenen Betrag die Bremse an der Jeweils langsamer laufenden Achse solange löst bis sich die Geschwindigkeit der langsamer laufenden Achse der Geschwindigkeit der schneller laufenden um den vorgegebenen Betrag wieder angeglichen hat. Die Geschwindigkeiten der einzelnen Achsen können sich dabei lediglich um den vorgegebenen Betrag unterscheiden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Bremsweg für ein Schienenfahrzeug mit vier Achsen bei schlechtem Schienenzustand noch zu verbessern. Erflndungsgemäss gelingt dies dadurch, dass zusätzlich die schneller laufende Achse des einen Drehgestelles mit der schneller laufenden Achse des anderen Drehgestellee verglichen wird, und bei Ueberschreiten der Drehzahldifferenz dieser beiden schneller laufenden Achsen um einen vorgegebenen Betrag ein Lösen der Bremse im Drehgestell mit der langsamer laufenden Achse erfolgt.
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Der erfindungsgemässe Gleitschutzregler besitzt den Vorteil, dass die Achsdrehzahl der am langsamsten laufenden Achse im Wagen um den doppelten zugelassenen Betrag langsamer laufen kann als die schnellste Achse im Wagen, wodurch der Reinigungseffekt an der Schiene noch verbessert wird.
Anhand eines in den beiden Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausfiihrungsbeispieles soll das erfindungsgemässe Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens im folgenden näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der Bremsanlage; Fig. 2 ein Schaltschema fUr eine elektronische Gleitschutzregelung .
Gemäss Flg. 1 regelt ein Steuerventil STV während eines Bremsvorganges die Zufuhr von Druckluft von einem Hilfsluftbehälter
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HB zu zwei Breraszylindern BZ 1 und BZ 2 in Abhängigkeit des Druckunterschiedes zwischen den Drücken in einer Bremsleitung BL und einem Steuerluftbehälter SB. Ebenso regelt das Steuerventil SW während des Lösens der Bremsen die Entlüftung der Bremszylinder BZ 1 und BZ 2 in Abhängigkeit des Druckunterschiedes , zwischen den Drücken in der Bremsleitung BL und dem Steuerluftbehälter SB. In die Zufuhr der Druckluft zwischen dem Steuerventil STV und den Bremszylindem BZ 1 und BZ 2 sind jeweils ein Absperrhahn A 1 bzw. A 2 sowie ein Elektroventil V 1 bzw. V"2 geschaltet. Einon elektronischen Gleitschutzregler EG werden die von Achsgeneratoren M 1 bis M k erzeugten Signale zur weiteren Verarbeitung zugeführt. In Abhängigkeit von den zugeführten Signalen -werden am Ausgang des elektronischen Gleitschutzreglers EG zwei die Elektroventile V 1, V 2 steuernde Signale erzeugt. Mit den Elektroventilen V 1, V 2 wird die Entlüftung der Bremszylinder BZ 1, BZ 2 gesteuert.
Gemäss Figur 2 sind die von den k Achsgeneratoren M 1 bis M 4 erzeugten v.'echsel Spannungssignale jeweils Gleichrichtern GR 1 bis GR h zugeführt. Die am Ausgang der Gleichrichter GR 1 und GR 2 anstehenden Gleichsspannungssignale, deren Amplitude der Achsdrehzahl der beiden Achsen im einen Drehgestell proportional ist, werden einem Differenzschalter mit Schwellwertverhalten DS 1 zugeführt. Dieser Differenzschalter DS 1 gibt ein Ausgangssignal ab, wenn sich die beiden an seinen Eingängen anstehenden Signale um einen eingestellten Betrag unterscheiden. Das Ausgangssignal schaltet über ein ODER-Tor G 15 und ein nachgeschaltetes ODER-Tor
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O 5 nach Verstärkung in einem Verstärker A 1 das Elektroventil V.l. Je nachdem ob das Elektroventil V 1 mit Arbeite - oder Ruhestrom arbeitete wird in die Ansteuerung des Elektroventils V 1 noch ein Inverter INV 1 geschaltet. Ebenso werden die am Ausgang der Gleichrichter OR 5 und GR 4 anstehenden Gleichsspannungssignale, deren Amplitude der Achsdrehzahl der beiden Achsen im anderen Drehgestell proportional ist, einem zweiten Differenzschalter mit Schwellwertverhalten DS 2 zugeführt. In völliger Analogie gibt dieser Differenzschalter DS 2 ein Ausgangssignal ab, wenn sich die beiden an seinen Eingängen anstehenden Signale
um einen.eingestellten Wert unterscheiden. Dieses Ausgangssignal schaltet über ein ODER-Tor.0 14 und ein nachgeschaltetes ODER-Tor G 6 nach Verstärkung in einem verstärker A 2 das Elektroventil V 2. Auch hler ist - je nachdem das Elektroventil V 2 mit Arbeite, oder Ruhestrom arbeitet - in die Atisteuerung dee Elektro« ventils noch ein Inverter IRV 2 geschalt-;,.
Die von den Achsgeneratoren M I, N 2 im ersten Drehgestell er* zeugten, drehzahlabhängigen Signale werden Über ein ODER-Tor ß 11 zusammengefasst und auf den ersten Eingang eines DiΠerenzSchalters mit Schwellwertverhalten öS 3 geführt. Ebenso werden die von den Achsgeneratoren M 3, M 4 im zweiten Drehgestell erzeugten, drehzahlabhängigen Signale über ein ODEH-Tör Q 12 ssueanuangefasst und.auf den zweiten Eingang des Dlfferenzschalters M 3 geführt.' Durch die ODER-Tore G 11, G 12 wird jeweils das von der schneller laufenden Achse in den beiden Drehgestellen gelieferte Signal an die zugeordneten Eingänge des Differenzeehalters 03 3 geführt♦
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Der Differenzschalter DS 3 besitzt zwei Ausgänge. Ein Ausgangs, eignal erscheint - falls die beiden Eingangssignal sich um einen eingestellten Wert unterscheiden - jeweils an dem Ausgang« dem das Eingangssignal mit dem kleineren Pegel zugeordnet 1st. Der erste Ausgang steuert über das ODER-Tor 0 13» das ODER-Tor 0 5 und den Verstärker A 1 das Elektroventil V 1 an« Der zweite Ausgang steuert über das ODER-Tor G 14, das ODER-Tor Q 6 und den Verstärker A 2 das Elektroventil V 2 an. Gegebenenfalls können auch hier die Signale mittels der Inverter INV 1 und INV 2 invertiert werden«
Die von den beiden Achsgeneratoren M 1, M 2 im ersten Drehgestell gelieferten Signale werden nach erfolgter Gleichrichtung Differenzierungs-Pegelsehalten? D 1, D 3 angeführt, die auf die ansteigende Flanke des Signals» d.hc auf eine Drehzahlzunahme ansprechen. Beide Signale werden über ein ODER-Tor 0 7 zusammengefasst und Über ein nachgeschaltetes ODER-Tor G 9 auf den A-Einganp; eines bistabilen schalters PF 1 geführt» In gleicher Weise werden die von den Aohsgeneratoren M 3* M 4 im zweiten Drehgestell gelieferten und gleichgerichteten Signale auf ansteigende Signalflanlcen ansprechenden ι : Differenz ierunga-Pegelschaltern D 5* D T zugeführt und über ein ODER-Tor 0 8 su8am~ mengefaset. 0er Ausgang des ODBR-Tores G B wird Über ein nachgeschaltetes ODER-Tor 0 10 auf den A-Eingang eines bistabilen Schalters PP 2 geführt.
Die v?a den beiden Achsgeneratoren M i? M 2 im ersten Drehge-
, stell erzeugten Signale werden weiterbin nach erfolgter Gleich-
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richtung Differenzierungs-Pegelschaltem D 2, D 4 zugeführt, die auf die abfallende Flanke des angebotenen Signals, d.h. auf eine Drehzahlabnahme, ansprechen, Beide Signale werden ' über ein ODER-Tor C 3 zusammengefasst und zum einen auf den B-Eingang des bistabilen Schalters PP 1 und zum anderen über ein Zeitglied Z 1 auf den A-Eingang des bistabilen Schalters FP 1 geführt. Ebenso werden die von den beiden Achsgeneratoren M 5, M 4 im zweiten Drehgestell erzeugten Signale nach erfolgter Gleichrichtung auf die abfallenden Signalflanken ansprechen· den Differenzierungs-Pegelschaltem D 6, D 8 zugeführt» Die von den Differenzierungs-Pegelschaltern D 6, D 8 gelieferten Signale werden über ein ODER-Tor G 4 zusammengefasst und zum einen direkt dem B-Eingang des bistabilen Schalters FP 2 und zum anderen über ein Zeitglied Z 2 dem Α-Eingang des bistabilen Schalters PP 2 zugeführt. Die Differenzierungs-Pegelsehalter D 2 bis D 8 sprechen nur an, wenn die Drehzahlabnahme einen vorgegebenen Wert übersteigt. Der B-Ausgang des bistabilen Schalters FF 1 steuert Über das ODER-Tor G 5 und den Verstärker A 1 das Elektroventil V 1 an. In gleicher Weise steuert der B-Ausgang des bistabilen Schalters PP 2 über das ODER-Tor G 6 und den Verstärker A 2 das Elektroventil V 2 an.
Die Speisung des elektronischen Gleitschutzreglers EG erfolgt aus der Wagenbatterie Bat über einen zwischengeschalteten Tiefpass TP und einen Stabilisator ST 1, der die Spannung der Wagenbatterie auf 18 V stabilisiert. Zvd.scb.en den Tiefpass TP und den Stabilisator ST 1 sind in Reihe zwei elektronische
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» I f
Schalter SK 1 und SK 2 geschaltet. Die beiden elektronischen Schalter SK 1 und SK 2 werden von Pegelschaltern PS 1 und PS angesteuert, die ihrerseits über ODER-Tore O 1 und O 2 von den Ausgängen der Gleichrichter OR 1 bis OR % angesteuert werden. Der Pegelschalter PS 1 spricht auf einen niedrigen Pegel« d.h. auf eine niedrige Achedrehzahl, an , sodass aa Punkt S der Schaltstrecke bereits bei niedriger Wagengeschwindigkeit die BatterieEpannung abgegriffen werdet] kann. Dagegen spricht der Pegelßchalter PS 2 erst bei einen) höheren Signalpegel an* sodass die für die Speisung des elektronischen Oleitechutzreglers BQ verantwortliche» stabilisierte spannung von 18 V erst bei einer höheren Wagengesehwlndigkelt auegegeben wird. Oer Pegel« Schalter PS 2 kann duroh Anlegen einer Spannung am üU-Eingang solange gesperrt werden, bis dl» von den Achegenerator«n M 1 bis M 4 gelieferten Slgnaisp&nnungen die am AU-Eingang anliegende spannung Übersteigen.
Öle sich aus dem Aufbau des elektronischen Gleitschutzregler* 18 ergebende Wirkungsweise ist folgendet
BeIa Anfahren des Ifagens sind die- Bremsen gelöst. Solange der Wagen beschleunigt wird, erzeugen die Achsgeneratoren Ml, bis M 4 ein Signal mit wachsende« Pegel* sodaes über die Pegelschalter PS 1 und PS 2 nacheinander die elektronischen Schalter SK und SK 2 betätigt werden· wodurch schiieaslich die Spannungsversorgung für dl· «lektronieohe Oleitsctiutsregeiung SO eingeschaltet wird. Sofern der Wagen nunmehr weiter beschleunigt wird» erzeugen «Hü. auf ansteigende Signalflanken ansprechenden
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Differenzierungs-Pegelschalter D 1, 0 J1 D 5i D 7 ein Signal* welches Über die ODER-Tore 0 7» 0 9 bzw. 0 8, 0 10 die A-EIngänge der bistabilen Sehalter PF 1 und PP 2 beaufschlagt, sodass die. B-Ausgänge keine die Elektroventlle Vl, V 2 betätigenden Signale liefern können. Die Elektroventile V! 1, V 2 werden somit in einer Stellung gehalten, die es dem Wagenführer erlaubt, die Achsen in jedem Pail abzubremsen. Oies iat von Bedeutung, wenn die Achsen angetrieben sind und ein Schleudern derselben auftritt. Wird nun durch Absenkung des Druckes Inder Bremsleitung BL (Figur 1) eine Bremsung des Wagens eingeleitet, so fällt der von den Aohsgeneratoren M 1 bis H 4 erzeugte Signalpegel ab. Ist der Abfall des Signalpegels grosser als dies der maximal möglichen Verzögerung der Wagengeschwindigkeit entspricht, so sprechen einer oder mehrere der Differenz ierungs-Pegelschalt er D Z9 D 4, D 6, D 8 an und setzen über die ODER-Tore G 3 und/oder G 4 die bistabilen Schalter PP 1 und/oder FF 2 in die B-Stellung. Das am B-Ausgang der bistabilen Schalter FF 1 und/oder FF 2 anstehende Signal schaltet Über das ODER-Tor G 5 und/oder G 6 und die Verstärker A 1 und/oder A 2 die Elektroventile V 1 und/oder V 2, wodurch die Bremse in dem Drehgestell gelöst wird, in dem die unzulässige Achsverzögerung auftritt. Gleichzeitig mit dem Schalten des bistabilen Schalters FF 1 und/oder FF 2 wird das Zeitglied Z 1 und/oder Z 2 in Funktion gesetzt. Das Zeitglied Z 1 und/oder Z 2 setzt nach einer einstellbaren Zeit den bistabilen Schalter FF 1 und/oder FF 2 über das ODER-Tor G 9 und/oder G 10 in die A-
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Stellung zurück, wodurch kurzfristig die Betätigung dee Elektroventils V 1 und/oder V 2 aufgehoben wird, steht das durch die Dlfferenzierungs-Pegelschalter D 2, D 4, D 6, D 8 registrierte« unzulässige Verzögerungssignal noch an, so beginnt der vorstehend beschriebene Vorgang von neuem.
Welsen die von den Achsgeneratoren M 1, M 2 im ersten Drehgestell erzeugten Signale in Ihren Pegeln einen Unterschied auf, der einen zugelassenen Wert überschreitet, so wird von dem Differenzschalter DS 1 über die ODER-Tore O 13, G 5 und den Verstärker A 1 das Elektroventil V 1 betätigt. Es wird dadurch der Bremszylinder BZ 1 (Figur 1) entlüftet und die Bremskraft solange reduziert, bis der Unterschied zwischen den von den Achsgeneratoren M 1, M 2 festgestellten Achsdrehzahlen wieder In dem zulässigen Bereich liegt.
Der gleiche Vorgang spielt sich bezüglich des zweiten Drehgestelles ab. Wenn hier die von den Achsgeneratoren Il 3, M 4 erzeugten Signalpegel sich urn einen vorgegebenen Betrag unterscheiden, dann schaltet der Differenzschalter DS 2 über die ODER-Tore O 14, Q 6 und den Verstärker A 2 das Elektroventil V 2 solange bis der Unterschied zwischen den von den Achsgeneratoren M 3, M 4 festgestellten Achsdrehzahlen wieder in dem zulässigen Bereich liegt.
Schiiesslich wird über die ODER-Tore G 11 bzw. G 12 das von der schneller laufenden Achse in jeder« Drehgestell gelieferte Signal an die beiden Eingänge des Differenzschalters DS 3 ge-
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geben. Der Jfiff erenesehalter DS 3 liefert nur dann ein Signal an einem seiner beiden Ausgänge» nenn sich die an den Eingängen anstehenden Signale um einen bestimmten Betrag unterscheiden· * Das Ausgangesignal erscheint an jenem Ausgang, der dem Eingang mit dem kleineren Signal zugeordnet ist. Wenn also die schnei« lere der beiden Achsen im ersten Drehgestell langsamer läuft als die schnellere der beiden Achsen im zweiten Drehgestell» bo erfolgt eine Betätigung des Elektroventils V 1 Über dl« ODER-Tore ö 13, O 9<*md den Verstärker A l. Die Bremse im ersten Drehgestell wird solange gelöst, bis sich die Geschwindigkeit der schneller laufenden Achse im ersten Drehgestell tun einen vorgegebenen Betrag der Geschwindigkeit der schneller laufenden Achse im streiten Drehgestell angenähert hat.
Auf diese Meise wird nicht nur ein Schlupf zwischen den Achsen in Jedem Drehgestell für sich, sondern auch noch ein Schlupf einsehen den schneller laufenden Achsen beider Drehgestelle zugelassen. Nur eine Achse läuft am schnellsten« Alle anderen Achsen weiaen gegenüber dieser Achse eine Schlupfdrehzahl auf· Hierdurch ergibt sich ein optimaler Bremsweg für den gebremsten Wagen bei sehlechtere schienenzustand·
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Claims (2)

Patentansprüche
1. !Gleitschutzregler für die Bremsvorrichtung eines Fahrzeuges mit vier Achsen, insbesondere für Schienenfahrzeuge mit zwei Drehgestellen, wobei die Drehzahlen der Achsen in jedem Drehgestell miteinander verglichen werden, und bei Ueberschreiten der Drehzahldifferenz der Achsen eines Drehgestelles um einen vorgegebenen Betrag ein Lösen der Bremse im betreffenden Drehgestell erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich.die schneller laufende Achse des einen Drehgestelles mit der schneller laufenden Achse des anderen Drehgestelles verglichen wird, und bei Ueberschreiten der Drehzahldifferenz dieser beiden schneller laufenden Achsen um einen vorgegebenen Betrag ein Lösen der Bremse Xm Drehgestell mit der längsamer laufenden Achse erfolgt.
2. Gleitschutzregler nach Anspruch 1 mit auf den Radachsen angeordneten Achsgeneratoren, welche drehzahlabhängige Signale liefern, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale der Achsgeneratoren (M 1, M 2) des ersten Drehgestelles über ein ODER-Tor (Ο 11) auf einen ersten Eingang eines elektronischen Differenzschalters (DS 5) und die Signale der. Achsgeneratoren (M 3, M 4} des zweiten Drehgestelles über ein ODER-Tor (Q 12) auf einen zweiten Eingang des elektronischen Differenzschaltera (DS ?) geschaltet sind, welcher Differenzschalter (DS 3) rrnei Ausgänge aufweist, die'auf das Lösen der Bremse bewirkenf:3 Blektroventils (V I5 7 2) gsschaltet sind, wobei jeweils derjenige Ausgang ein Signal liefert, dem das kleinere Eingangssignal zugeordnet ist» ■
DE19732348949 1972-10-25 1973-09-28 Vergleichende einrichtung zum erfassen und regeln der drehzahldifferenzen von fahrzeugraedern an schienenfahrzeugen zur gleitschutzregelung Withdrawn DE2348949B2 (de)

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