DE4425598C1 - Vorrichtung für die automatische Bremskraftermittlung im Stillstand oder während der Fahrt an Bremsscheiben von Schienenfahrzeugen - Google Patents

Vorrichtung für die automatische Bremskraftermittlung im Stillstand oder während der Fahrt an Bremsscheiben von Schienenfahrzeugen

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DE4425598C1 DE19944425598 DE4425598A DE4425598C1 DE 4425598 C1 DE4425598 C1 DE 4425598C1 DE 19944425598 DE19944425598 DE 19944425598 DE 4425598 A DE4425598 A DE 4425598A DE 4425598 C1 DE4425598 C1 DE 4425598C1
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Torsten Dellmann
Wolfgang Lehmann
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Bergische Stahl Industrie
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die automatische Bremskraftermittlung im Stillstand oder während der Fahrt an Bremsscheiben von Schienenfahrzeugen gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.
Es ist bekannt (Fachzeitschrift ZEV + DET Glas. Ann. 118 "Die Eisenbahntechnik", Jan. 1994, Seiten 13 bis 19), visuelle Kontrollen bei der Bremsprobe, die nur wenig qualitative Schlüsse zu lassen, durch eine Sensorik zu ersetzen. Es ist dabei ein Sensorkonzept für die Überwachung der Bremse vorgesehen, wobei die Belagskraft und der Bremshebelweg gemessen und über einen Peripherierechner verarbeitet werden. Hierzu ist die Frage gestellt, ob der Druck in den Bremszylindern gleich dem Bremsdruck ist, ob das Lösen der Bremse dem Druck von 0 bar im Bremszylinder entspricht oder ob das Lösen ein völliges Entleeren des Bremszylinders erfordert. Allerdings wird zu allen Fragen keine konkrete Schaltung der zu verwendenden Bauteile angegeben und somit keine Lösung.
Es ist ferner bekannt (Fachzeitschrift ZEV + DET Glas. Ann. 117 (1993), Nr. 11, November, S. 370 bis 377 bzw. DE 42 42 392 A1), zukunftsorientierte Bremssysteme auf die zunehmende Komplexität der Bremsvorgänge in Reisezug- und Güterwagen abzustellen. Anstelle des bis dahin gebräuchlichen Standard- Bremssystems aus einem Führerbremsventil als Sollwertgeber für den Brems- und Lösevorgang, der Hauptluftleitung als pneumatische Signalübertragung zwischen Führerbrems- und Steuerventil für die entsprechenden Brems- und Lösedrücke im Bremszylinder, wird dort ein Sensor innerhalb der Bremszange vorgeschlagen, um die tatsächlichen Andrückwerte für die Bremskraft am Bremsbelag der Bremsscheibe zu messen und in der Bremskraftsteuerung zu verarbeiten. Hierbei entstehen Probleme, die genauen Bremskraftwerte, d. h. Andrückwerte der Bremsbacken an der jeweiligen Bremsfläche sicher zu ermitteln.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine günstige Meßstelle für die Sensorik zu finden, ohne das Meßergebnis verfälschende Einflüsse hinnehmen zu müssen.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sensor zwischen den Gelenklagern der Bremszange an einem Abschnitt der Bremstraverse, einer sog. Bremsbrücke, befestigt ist. Dadurch können Reaktionskräfte der Bremszangenhebel, auf die die Anpreßkräfte der Reibbeläge unmittelbar übertragen werden und die von den Gelenk lagern der Bremszangenhebel auf einem kurzen Abschnitt der Bremstraverse, der sog. Bremsbrücke, wirken, unmittelbar auf die Sensorik, wie z. B. auf einen Dehnungsmeßstreifen, übertragen werden. Das Meßergebnis ist aufgrund des kurzen Reaktionsweges entsprechend genau. So hebt auch eine nachlassende Biegespannung im Bremszangenhebel (Lösen der Bremse im Stillstand) das Signal der Sensorik auf und eine Veränderung der Bremskraft während der Fahrt wird ebenso registriert.
Dabei kann der Sensor an einer Außenfläche und/oder an einer Innenfläche des Querschnitts der Bremstraverse angeordnet sein. Eine Verbesserung des Meßsignals kann daher durch eine geeignete Wahl der Bremstraverse erzielt werden.
Die Vorrichtung ist somit auch dafür geeignet, daß der Sensor ein Signal zur Feststellung der Handbremskraft liefert. Eine bisherige manuelle Überprüfung der Bremsen eines Wagens vor Antritt einer Fahrt entfällt dadurch endgültig.
Hierbei ist es auch vorteilhaft, daß das Sensor-Signal im Führerstand des Schienenfahrzeugs anzeigbar ist. Entsprechende Anzeigemittel gestatten dem Lokomotiv-Führer kontinuierlich den Zustand und die Einstellung der Bremsen zu ersehen.
Letztendlich kann durch das Sensor-Signal der Wirkungsgrad der Bremszange ermittelt werden. Bei nachlassendem Wirkungsgrad kann z. B. der Bremsbelag oder die Bremszange selbst überholungsbedürftig sein.
Die Erzeugung eines genauen Sensorik- oder Bremssignals kann auch dadurch beeinflußt werden, daß die Bremstraverse aus einem Kastenprofil gebildet ist.
Um einen Einfluß der Bremstraverse auf das Meßsignal zu vermeiden, ist es nach weiteren Merkmalen vorteilhaft, daß das Kastenprofil rechteckförmig ist und mit seiner längeren Profilkante aufrechtsteht.
Eine Vermeidung von das Meßsignal störenden Einflußgrößen wird sodann dadurch erzielt, daß an die Bremstraverse mittig zwischen den Gelenk lagern für die beiden Bremszangen-Hebel eine Anschlußkonsole für die Befestigung einer gelenkigen Verbindung zwischen der Anschlußkonsole und dem Wagenrahmen, dem Wagenkasten oder einem Drehgestell angeschlossen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Wagenrahmen mit Radachse und Bremsvorrichtung,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Radachse mit Bremsvorrichtung,
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Abschnitt der Bremstraverse, die die Bremsbrücke bildet,
Fig. 4a die zu Fig. 3 gehörende Seitenansicht und
Fig. 4b eine Seitenansicht zu Fig. 4a.
Die Vorrichtung für die automatische Bremskraftermittlung im Stillstand oder während der Fahrt wird an einem Wagenrahmen 1a von Schienenfahrzeugen 1 mit paarweisen Radlagern 2 für Radachsen 3 und Rädern 3a eingesetzt, wobei an den Radachsen 3 und/oder an den Rädern 3a Bremsflächen 4 oder - wie gezeichnet - Bremsscheiben 4a einzeln oder paarweise angeordnet sind.
Auf einer Bremsfläche 4, hier an der Bremsscheibe 4a, ist jeweils ein Bremsbelag 5 befestigt. Gegen den Bremsbelag 5 sind beidseitig der Bremsscheibe 4a Bremsbacken 6a und 6b anstellbar, d. h. andrückbar. Die Andrückkraft wird durch einen Bremszylinder 7, der pneumatisch arbeitet, betätigt. Der Bremszylinder 7 wirkt an einer Bremszange 8 zwischen den Bremszangenhebeln 8a und 8b. Die beiden Bremszangenhebel 8a und 8b sind jeweils um Schwenkbolzen 8c und 8d schwenkbar gelagert, und außerdem ist eine z. B. aus einer Zugfeder bestehende Rückholeinrichtung vorgesehen. Die Bremszange 8, die Bremszangenhebel 8a, 8b, die Schwenkbolzen 8c, 8d und die Rückholeinrichtung bilden ein Bremsgestänge 9, das eine Kraftgliederkette darstellt.
Zur Ermittlung der genauen Meßwerte für die tatsächliche Bremskraft ist nunmehr ein Bremsmomentaufnehmer 10 vorgesehen, der aus einem Sensor 10a besteht, der wiederum z. B. durch einen Dehnungsmeßstreifen gebildet sein kann. Der Sensor 10a befindet sich zwischen Gelenklagern 11a und 11b für die Bremszangenhebel 8a und 8b. Die Gelenklager 11a und 11b befinden sich auf einer Bremstraverse 12, die zwischen den Gelenklagern 11a und 11b eine Bremsbrücke 12a bildet, wobei die Bremstraverse 12 bzw. die Bremsbrücke 12a ebenso Bestandteil des Bremsgestänges 9 sind. Der Sensor 10a ist nunmehr zwischen den Gelenklagern 11a und 11b der Bremszange 8 an dem Abschnitt der Bremstraverse 12, der als Bremsbrücke 12a bezeichnet ist, befestigt.
Von großer Bedeutung ist die Wahl des Querschnitts 13 der Bremstraverse 12. Der Sensor 10a kann hierbei an einer Außenfläche 13a oder an einer Innenfläche 13b des Querschnitts 13 der Bremstraverse 12 befestigt sein. Der Sensor 10a liefert ferner ein Sensor-Signal 14, das zur tatsächlichen Feststellung der Handbremskraft bzw. der Bremskraft als solcher an eine Bremskraftsteuerung 15 weitergegeben wird. Über die Bremskraftsteuerung 15 ist das Sensor-Signal 14 im Führerstand des Schienenfahrzeugs 1 anzeigbar. Gleichzeitig zeigt das Sensor-Signal 14 den Wirkungsgrad der Bremszange 8 indirekt an.
Die Bremstraverse 12 ist im Ausführungsbeispiel aus einem Kastenprofil 16 gebildet, wobei das Kastenprofil 16 rechteckförmig ist und mit seiner längeren Profilkante 16a aufrechtsteht.
Die Bremstraverse 12 ist mittels einer Anschlußkonsole 17 und einer gelenkigen Verbindung 18, die z. B. aus einer Hängelasche bestehen kann, mit dem Wagenrahmen 1a verbunden.
Bezugszeichenliste
1 Schienenfahrzeug
1a Wagenrahmen
2 Radlager
3 Radachse
3a Räder
4 Bremsfläche
4a Bremsscheibe
5 Bremsbelag
6a Bremsbacken
6b Bremsbacken
7 Bremszylinder
8 Bremszange
8a Bremszangenhebel
8b Bremszangenhebel
8c Schwenkbolzen
8d Schwenkbolzen
9 Bremsgestänge
10 Bremsmomentaufnehmer
10a Sensor
11a Gelenklager
11b Gelenklager
12 Bremstraverse
12a Bremsbrücke
13 Querschnitt der Bremstraverse
13a Außenfläche
13b Innenfläche
14 Sensor-Signal
15 Bremskraftsteuerung
16 Kastenprofil
16a längere Profilkante
17 Anschlußkonsole
18 gelenkige Verbindung.

Claims (8)

1. Vorrichtung für die automatische Bremskraftermittlung im Stillstand oder während der Fahrt an Bremsscheiben von Schienenfahrzeugen, die einzeln oder mehrfach an einer Radachse angeordnet sind, mit einem an dem Wagenrahmen, Wagenkasten oder Drehgestell gelagerten, an einen Bremszylinder angeschlossenen Bremsgestänge, das mit seiner Bremszange die Bremskraft auf die stillstehende oder sich drehende Bremsscheibe überträgt, wobei das Bremsgestänge Gelenklager und eine Bremstraverse aufweist und in dem Bremsgestänge ein Bremsmomentaufnehmer die tatsächliche Bremskraft mißt, der Meßwert zur Korrektur des Bremskraft-Sollwertes im Bremszylinder über eine Bremskraftsteuerung zugrundegelegt wird und der Bremskraftaufnehmer aus zumindest einem Sensor besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10a) zwischen den Gelenklagern (11a, 11b) der Bremszange (8) an einem Abschnitt der Bremstraverse (12), einer sog. Bremsbrücke (12a), befestigt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10a) an einer Außenfläche (13a) und/oder an einer Innenfläche (13b) des Querschnitts (13) der Bremstraverse (12) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10a) ein Sensor-Signal (14) zur Feststellung der Handbremskraft liefert.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensor-Signal (14) im Führerstand des Schienenfahrzeugs (1) anzeigbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Sensor-Signal (14) der Wirkungsgrad der Bremszange (8) ermittelbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremstraverse (12) aus einem Kastenprofil (16) gebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kastenprofil (16) rechteckförmig ist und mit seiner längeren Profilkante (16a) aufrecht steht.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die Bremstraverse (12) mittig zwischen den Gelenklagern (11a, 11b) für die beiden Bremszangen-Hebel (8a, 8b) eine Anschlußkonsole (17) für die Befestigung einer gelenkigen Verbindung (18) zwischen der Anschlußkonsole (17) und dem Wagenrahmen (1a), dem Wagenkasten oder einem Drehgestell angeschlossen ist.
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