EP3976430A1 - Schienenfahrzeug-bremsvorrichtung mit einer feststellbremseinrichtung und verfahren zum steuern einer feststellbremseinrichtung - Google Patents

Schienenfahrzeug-bremsvorrichtung mit einer feststellbremseinrichtung und verfahren zum steuern einer feststellbremseinrichtung

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EP3976430A1
EP3976430A1 EP20727246.9A EP20727246A EP3976430A1 EP 3976430 A1 EP3976430 A1 EP 3976430A1 EP 20727246 A EP20727246 A EP 20727246A EP 3976430 A1 EP3976430 A1 EP 3976430A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
parking brake
cylinder
pressure
control unit
control
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20727246.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Aurich
Benjamin HECKMANN
Stefan Gustafsson
Michael Hanickel
Robert Seitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Publication of EP3976430A1 publication Critical patent/EP3976430A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/24—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being gaseous
    • B60T13/26—Compressed-air systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/665—Electrical control in fluid-pressure brake systems the systems being specially adapted for transferring two or more command signals, e.g. railway systems
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    • B60T17/16—Locking of brake cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B60T17/228—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices for railway vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61H—BRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H13/00—Actuating rail vehicle brakes

Definitions

  • the invention relates to a rail vehicle braking device with a parking brake device according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a method for controlling a parking brake device.
  • Rail vehicles are equipped with such braking devices. Parked rail vehicles must be secured against rolling away for an indefinite period of time.
  • a parking brake device with the associated brake cylinders is provided, which ensures a correspondingly high braking force even without an external power supply.
  • the parking brake is also called the parking brake.
  • spring-loaded brakes are common solutions for the parking brake.
  • the spring-loaded brake is a brake in which a mechanical spring force acts. The lifting of the effect of this spring force takes place with the help of a counter force generated by compressed air. When bleeding, the spring force acts as a permanent braking force and can therefore be used as a parking brake.
  • No. 9,623,855 B2 describes a parking brake system with a brake cylinder in which, based on the pressure in the main air line, a lock in the service brake cylinder is activated, whereby the braking force remains upright even if the cylinder pressure escapes.
  • EP 3 245 110 B1 relates to a braking system for rail vehicles and braking methods for a rail vehicle with such a system.
  • a mechanical lock also maintains the braking force, even if the cylinder pressure escapes.
  • the lock is activated by a control pressure.
  • the control pressure is controlled by an electromagnetic valve.
  • the braking force for the holding brake is generated by a second pneumatic pressure. Similar designs are described in the following documents:
  • EP2826683B1 US9550504B2, EP2826684B1, US9956971 B2,
  • WO2017149244A1 WO2017149245A1
  • WO2017149245A1 where WO2017149245A1 in particular contains an acquisition and storage unit.
  • a brake cylinder with a locking device for mechanical braking force locking is described in a not yet published application from the applicant.
  • the braking force generated by the cylinder pressure and the braking force generated by the spring brake or locking is closely interlinked. This has a safety-relevant influence on the service and emergency brakes. Either the emergency brake can be prevented or overbraking can take place.
  • a hose break in the spring brake line can lead to a loss of cylinder pressure. This can lead to a loss of braking force in the emergency brake.
  • This is usually solved with a nozzle for overlay protection.
  • the overlay protection prevents a force overlay between the force from the cylinder pressure and the force from the spring of the spring-loaded brake.
  • the mentioned nozzle can lead to unfavorable temporal behavior during the release process of the service brake (braking force through Zylin derdruck) by the spring brake. This delay can lead to the train unintentionally rolling.
  • the braking force is maintained by locking even if the cylinder pressure is released. Since a braking force is generated and maintained with it, a check is required the cylinder pressure and the control pressure, as well as their ep ical behavior necessary. A status determination is described in WO2017149245A1. An additional acquisition and storage unit is necessary here.
  • the object of the invention is therefore to further develop a generic rail-mounted vehicle braking device with a parking brake device in a functionally advantageous manner, the above-mentioned disadvantages no longer occurring or occurring to a considerably reduced extent.
  • the object is achieved by a rail vehicle braking device having the features of claim 1 and a method having the features of claim 13.
  • a rail vehicle braking device comprises a parking brake device, a service brake cylinder, a first control unit for a cylinder pressure of the service brake cylinder and a second control unit for a control pressure of the parking brake device.
  • the cylinder pressure is an input variable for the second control unit for the control pressure of the parking brake device.
  • the holding brake control receives the command to vent the control pressure.
  • the cylinder pressure control receives a request to apply a defined cylinder pressure to generate the braking force. Due to the usual architecture of the cylinder pressure control, no safety-relevant intervention has to be made in the service and emergency brakes.
  • the cylinder pressure generated in this case serves as a control variable for venting the control pressure, ie only when the cylinder pressure is sufficiently high, the control pressure can be vented.
  • the level of the cylinder pressure decides whether the control pressure can be vented or not. The control of the holding brake thus only vents the control pressure when a holding brake is requested and a sufficiently high cylinder pressure is generated.
  • An inventive method for controlling a parking brake device of the above-mentioned rail vehicle braking device comprises the method steps (S1) applying a first input-side Signallei device of the second control unit of the parking brake device with a parking brake signal for adjusting the locking mechanism from an unlocked position to a locked position; (S2) Determine whether a sufficiently high cylinder pressure signal is pending on a second input-side Signallei device of the second control unit of the parking brake device; and (S3) activating the parking brake device by means of venting by the second control unit of the parking brake device and adjusting the locking mechanism from the unlocked position to the locked position when a sufficiently high cylinder pressure signal was detected on the second input-side signal line.
  • the parking brake device advantageously only assumes clearly defined states. This ensures that if the cylinder pressure control is faulty and the cylinder pressure is insufficient, the parking brake device does not assume any intermediate states.
  • the first control unit for the cylinder pressure applies the cylinder pressure to a pressure line, the pressure line branching into a cylinder pressure line, which is connected to a service brake chamber of the service brake cylinder, and into a signal line, which is connected on the input side to the second control unit.
  • the cylinder pressure is advantageously generated via conventional cylinder pressure control.
  • a further embodiment provides that the service brake cylinder has a locking mechanism of the parking brake device as a mechanical braking force lock of the service brake cylinder, the locking mechanism being adjustable from an unlocked position to a locked position and back by means of the second control unit.
  • the service brake cylinder can be adjusted from an operational position to a braking position by applying the cylinder pressure, the service brake cylinder being locked in the braking position by the locking mechanism of the parking brake device when the locking mechanism is in the locked position and the service cylinder is in the braking position is released again by the locking mechanism of the parking brake device when the locking mechanism is in the unlocked position.
  • the locking mechanism comprises a parking brake cylinder with a locking element, the parking brake cylinder being designed as a spring-loaded cylinder. This enables a space-saving design, with the locking mechanism being able to be integrated into the service brake cylinder.
  • the locking mechanism is adjustable by the parking brake cylinder by applying the control pressure generated by the second control unit from the locked position to the unlocked position, and by venting the control pressure by the second control unit from the unlocked position to the locked position is adjustable.
  • the second control unit has a solenoid valve, two piston valves and an overflow valve, an input connection of the overflow valve being connected to the signal line to which the cylinder pressure can be applied.
  • the overflow valve is an inexpensive, high-quality component and is advantageously easy to adjust to a threshold value for the cylinder pressure.
  • the overflow valve interacts with an actuation unit of a first of the two piston valves. This is also advantageous because the piston valve can be actuated by a pressure and as second input variable fed cylinder pressure (after the overflow valve) can be used directly without converting to another variable.
  • a vent line can be connected through the solenoid valve to a control pressure line of the locking mechanism and is connected to the first piston valve. This results in an advantageously easily controllable venting path.
  • a preferred embodiment provides that the second piston valve with its actuation unit is connected to the control pressure line of the locking mechanism and forms a self-holding of the locked position of the locking mechanism when the cylinder pressure is vented.
  • the parking brake device has a display device which displays the status of the parking brake device on the basis of the control pressure.
  • This display device can advantageously be done with conventional display devices.
  • step (S3) in method step (S3) it is provided that, in the event of an insufficiently high cylinder pressure signal on the second input-side signal line of the second control unit of the parking brake device, the first control unit for the cylinder pressure for generating the braking force will send a request to control a defined cylinder pressure receives in the service brake cylinder. It is thus advantageously possible that the parking brake device can only be actuated when the braking position of the service brake cylinder is clearly assumed.
  • method step (S2) is advantageously repeated after the defined cylinder pressure has been applied to the service brake cylinder.
  • a rail vehicle braking device with a parking brake device is made possible with the aid of a locking mechanism in which the function of the parking brake device does not control the function of the service brake and emergency brake.
  • the parking brake device advantageously only assumes clearly defined states. This ensures that in the event of a faulty cylinder pressure control and insufficient cylinder pressure, the parking brake device does not assume any intermediate states.
  • the cylinder pressure is generated via conventional cylinder pressure control.
  • the cylinder pressure is controlled when the parking brake is requested.
  • the display device can follow it with conventional display devices.
  • FIG. 1-2 schematic block diagrams of an embodiment of a braking device according to the invention with a parking brake device in different positions;
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of a variation of the exemplary embodiment according to FIG. 1;
  • Figure 4-5 schematic pneumatic plans of the embodiment according to Figure 1;
  • FIG. 6 shows a schematic flow diagram of a method according to the invention for controlling the parking brake device of the braking device according to the invention according to FIG.
  • Figure 1 shows a schematic block diagram of an embodiment of egg ner braking device 1 according to the invention with a parking brake device 2 in an operational position.
  • the inventive braking device 1 is shown with a parking brake device 2 in a parking brake position of the braking device 1 with the parking brake device 2 locked.
  • the parking brake device is also referred to as a holding brake or parking brake.
  • a position of the activated parking brake device 2 is also called the parking brake position.
  • the braking device 1 is simplified as a so-called block brake is presented and described.
  • the braking device 1 is a disc brake, which is not shown here but is conceivable. With such a disk brake, the braking device 1 can act on one or more brake disks which transmit the braking force to a wheel or an axle
  • the braking device 1 has a parking brake device 2, a service brake cylinder 4, a first control unit 9 for cylinder pressure of the service brake cylinder 4 and a second control unit 10 for control pressure of the parking brake device 2.
  • the braking device 1 is supplied by a supply pressure R with which the first control unit 9 and the second control unit 10 are fed.
  • the service brake cylinder 4 is shown here schematically with a service brake piston 5 displaceable in a housing of the service brake cylinder 4.
  • the service brake piston 5 is connected to a piston rod 6, at the free end of which a brake lining 7 is attached.
  • the brake lining 7 is shown schematically in simplified form and interacts with a wheel 3 to be braked during braking.
  • the piston rod 6 is guided with the service brake piston 5 so as to be displaceable in the longitudinal direction of the piston rod 6.
  • a compression spring not shown, but easily imaginable, is tensioned during a braking operation and presses the operating brake piston 5 back into the starting position shown in FIG. 1 when the brake is released, ie the operational position.
  • the service brake cylinder 4 also has a locking mechanism 11 of the parking brake device 2 as a mechanical braking force lock of the service brake cylinder 4 in the locked position (FIG. 2).
  • the locking mechanism 11 is shown in the following only abstractly as an example. Of course, other designs are possible.
  • the locking mechanism 11 here comprises a parking brake cylinder 12 with a connection 12a for control pressure Pp, a spring element 12b and a locking element 13.
  • the parking brake cylinder 12 is designed here as a spring storage cylinder, the spring storage of which is implemented as a compression spring by the spring element 12b.
  • the locking element 13 is the piston of the parking brake cylinder 13 or is connected to it.
  • the locking element 13 is displaceably guided in the parking brake cylinder 12 in its longitudinal direction, which here extends at right angles to the longitudinal direction of the piston rod 6 of the Radiobremszylin 4 and is at one end with the spring element 12b in connection, of which the locking element 13 axi al is acted upon by a spring force in the longitudinal direction.
  • the other end of the locking element 13 cooperates with a locking section 8 on the piston rod 6 of the service brake piston 5 in the locked position (FIG. 2).
  • the first control unit 9 for cylinder pressure of the service brake cylinder 4 is connected to the supply pressure R.
  • a signal line 9a is connected to an input of the first control unit 9.
  • the signal line 9a is an input for a control signal Cc “Command for emergency brake or service brake” for cylinder pressure. This is explained in more detail below.
  • a pressure line 14 forms an output of the first control unit 9 and branches into a cylinder pressure line 15 and a signal line 16.
  • the cylinder pressure line 15 is connected to a connection 4a for the service brake pressure of the service brake cylinder 4 and to a service brake chamber 4b of the service brake cylinder 4.
  • the signal line 16 is connected to an input of the second control unit 10 for control pressure of the parking brake device 2.
  • the second control unit 10 for control pressure of the parking brake device 2 is connected on the input side to a signal line 17, one output being connected to a control pressure line 18.
  • the signal line 17 is an input gear for a control signal Cp for the parking brake. This is further described below.
  • the control pressure line 18 is connected to the connection 12a for control pressure of the parking brake cylinder 12.
  • the second control unit 10 for control pressure of the parking brake device 2 it generates from the supply pressure R the control pressure Pp with which the control pressure line 18 and thus the parking brake cylinder 12 of the locking mechanism 11 is applied.
  • the locking mechanism 11 is unlocked in this way in the operationally ready position of the service brake cylinder 4 and in an unlocked position.
  • the first control unit 9 for the cylinder pressure controls a predefined or variable cylinder pressure Pc on the basis of the control for the cylinder pressure via the signal line 9a, on which a control signal Cc for the emergency brake or service brake is available. That is, the first control unit 9 then acts on the pressure line 14 and thus the pressure chamber 4b of the operating brake cylinder 4 with the cylinder pressure Pc.
  • the service brake piston 5 ver sets the brake lining 7 via the piston rod 6 to rest on the wheel 3 in a braking position in order to perform an emergency braking process or service braking process.
  • the first control unit 9 controls a defined cylinder pressure Pc for the cylinder pressure on the basis of the control signal Cc as described above for applying the service brake. This process can already have taken place when the rail vehicle or the associated train has stopped and the parking brake device 2 is to be activated.
  • the pressure line 14 carries the cylinder pressure Pc and is also connected to the Signallei device 16, which forms a second input of the second control unit 10, the cylinder pressure Pc is also present at this second input.
  • the cylinder pressure Pc thus forms a control signal as an input variable for the second control unit 10.
  • the signal line 17 at the input of the second control unit 10 for control pressure of the parking brake device 2 now carries a control signal Cp for activating the parking brake device 2. Only when the two input or control signals Cp and Pc are present, then the second control unit 10 vented on the basis of these control signals Cp and on the basis of the cylinder pressure Pc the control pressure Pp in the control pressure line 18.
  • the control pressure Pp is only when the cylinder is high enough pressure Pc vented to ensure sufficient parking brake force and to adopt clearly defined conditions.
  • the locking mechanism 11 in the service brake cylinder 4 is not active, ie the locking mechanism 11 is in the unlocked position and the braking force is applied or is released based on the applied cylinder pressure Pc.
  • the lock is activated by a renewed control pressure Pp e ntri eg e It.
  • Pp e ntri eg e It the second control unit 10 applies control pressure Pp to the control line 18 again. This moves the parking brake cylinder 12 of the locking mechanism 11 out of the locked position back into the unlocked position adjusted.
  • connection lines with the supply pressure R to the control units 9 and 10 and the control pressure line 18 are provided with an arrow in FIG. 1 in the operational position. This is intended to illustrate that these lines are each subjected to pressure in the operational position. In FIG. 2, in the parking brake position, these are also the connection lines with the supply pressure R to the control units 9 and 10, the input lines 9a, 16 and 17 as well as the pressure line 14 and cylinder pressure line 15.
  • Figure 3 is a schematic block diagram of a variation of the Ausrete approximately example according to Figure 1 in the service and emergency brake and shows the parking brake position of the braking device 1 with the parking brake device 2 in the locked position, so with the parking brake applied.
  • the first control unit 9 In order to apply the parking brake, ie activate the parking brake device 2, a defined cylinder pressure in the service brake cylinder 4 that is not load-dependent, the first control unit 9 also takes into account the control signal Cp for the parking brake device 2 as a further input variable on a further signal line for the cylinder pressure 9b. In this case, taking into account the parking brake device 2, a defined cylinder pressure of the service brake cylinder 4 is controlled by the first control unit 9.
  • the first control unit 9 controls a load-dependent cylinder pressure for the service brake cylinder 4 as a service and emergency brake.
  • a cylinder pressure that is not load-dependent can also be controlled.
  • FIG. 4 shows a schematic pneumatic plan of the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • an expanded pneumatic plan according to FIG. 4 is Darge.
  • the service brake cylinder 4 with its connection to the cylinder pressure line 15 and the locking mechanism 11 with the connected Control pressure line 18 have already been explained above.
  • the service brake cylinder 4 is shown in the service brake position and applied to the cylinder pressure Pc.
  • the Verriege treatment mechanism 11 is being vented and moved from the unlocked position to the locked position. That is, the parking brake device 2 is activated.
  • Functional units of the second control unit 10 are shown here in an exemplary embodiment. These functional units include a solenoid valve 24, two piston valves 25 and 26, an overflow valve 27 and a shut-off valve 28.
  • the solenoid valve 24 is connected to the control pressure line 18 by a first connection 24a1.
  • a second connection 24a2 of the solenoid valve 24 is connected to an output connection 23a of the shut-off valve via a connection 18a 23 connected, which in turn is connected with an input connection 23b to a feed line 18b for the control pressure s which is generated by the second control unit 10 in a manner not shown.
  • a third connection 24a3 of the solenoid valve 24 communicates with a first connection 25a1 of the first piston valve 25 via a vent line 19.
  • a second connection 25a2 of the first piston valve 25 is connected by a vent line 20 to a first connection 26a1 of the second piston valve 26.
  • a third connection 25a3 of the first piston valve 25 communicates with the atmosphere.
  • a second connection 26a2 of the second piston valve 26 is connected to the connecting line 18a via a connecting line 21.
  • a third connection 26a3 of the second piston valve 26 communicates with the atmosphere.
  • the signal line 16 is connected to an input connection 27a of the overflow valve 27, with the output connection 27b of the overflow valve 27 being connected to an actuating unit of the first piston valve 25 via a connecting line 16a.
  • An actuation unit of the second piston valve 26 is connected via a holding line 22 to the control pressure line 18 between the first connection 24a1 of the solenoid valve 24 and the locking mechanism 11.
  • the cylinder pressure Pc is introduced into the service brake chamber 4b of the brake cylinder via the pressure line 14 and the cylinder pressure line 15.
  • the cylinder pressure Pc is controlled by the first control unit 9 for the cylinder pressure Pc (not shown here).
  • the shut-off valve 23 is used to shut off the parking brake device 2 in the event of a fault in the parking brake control, ie in the second control unit 10, by blocking the supply line 18b of the control pressure S to the connecting line 18a and control pressure line 18.
  • the shut-off valve 23 with a double switching contact 28 (two changeover switches) are shown, whereby an electrical signaling of the switching state of the shut-off valve 23 is possible.
  • the shut-off valve 23 can be operated manually, pneumatically, hydraulically and / or electrically (electromagnet or motor).
  • the solenoid valve 24 switches on the basis of the parking brake signal / control signal Cp for the parking brake device 2 (see Figures 1 to 3).
  • the control signal Cp is used to apply (here: vent control pressure Pp) and to release (here: apply control pressure Pp) the parking brake device 2.
  • the control signal Cp can have different "signal values".
  • the control signal Cp can have logical signal values (analog and / or digital) embodied by electrical quantities (voltage, current, resistance, frequency, pulse sequence, data packet, etc.) or embodied by pneumatic / hydraulic / mechanical quantities.
  • the control signal Cp can be transmitted on one "channel", on two or more. A first channel is then assigned to the control signal Cp for applying and a second channel to the control signal Cp for releasing the parking brake device 2.
  • control signal Cp for applying the parking brake device 2 has the logical signal value "1" in the form of an electrical voltage of e.g. 24 V or in the form of an electrical current of e.g. 10 mA.
  • the control signal Cp then has the logical signal value "0" in the form of an electrical voltage of e.g. 0 V or in the form of an electric current of e.g. 4 mA.
  • inverted values can also be used for the respective control signal Cp for applying and releasing the parking brake device 2.
  • the solenoid valve 24 is opened when the control signal Cp is present for releasing the parking brake device 2 and connects the first connection 24a1 to the second connection 24a2.
  • the control pressure line 18 is acted upon by control pressure Pp and the locking mechanism 11 unlocked.
  • the solenoid valve 24 closes the connection between the connections 24a1 and 24a2 and opens a connection between the first connection 24a1 and the third connection 24a3.
  • This state of the closed solenoid valve 24 is shown in FIG. In Figure 4, the cylinder pressure Pc is below a threshold value of the overflow valve 27, or the service brake cylinder 4 is vented.
  • the connecting line 16a from the output connection 27b of the overflow valve 27 is thus depressurized and the first piston valve 25 is open, whereby its connections 25a1 and 25a2 are connected.
  • control pressure line 18 is connected to the atmosphere, ie vented, via the vent line 19, the piston valve 25, the vent line 20 and the connected connections 26a1 and 26a3 of the second piston valve 26.
  • control pressure Pp from the control pressure line 18 is only vented through the vent line 19 via the opened first piston valve 25 if there is sufficient cylinder pressure Pc at the overflow valve 27 to actuate the actuation unit of the first piston valve 25.
  • the setting of the threshold value of the overflow valve 27 for the cylinder pressure Pc can be set in a simple manner on the overflow valve 27.
  • Such a self-holding by means of the second piston valve 26 takes place in that the second piston valve 26 is and remains closed when the control pressure Pp is vented and then continues in the locked position of the locking mechanism 11.
  • the vent line 19 is then connected via the opened first piston valve 25 through the further vent line 20 to the first port 26a1 of the second piston valve 26 and, due to the closed second piston valve 26, to the third port 26a3 of the second piston valve 26 to the atmosphere.
  • the second piston valve 26 remains unactuated, that is to say closed, as long as the holding line 22, which is connected to the control pressure line 18 and is thus also vented, remains vented.
  • first piston valve 25 is closed.
  • the control pressure line 18 continues to be vented via the vent line 19 and the third connection 24a3 of the solenoid valve 24, which is connected to the first connection 24a1 of the solenoid valve 24.
  • the locked position of the locking mechanism 11 is not released in this case.
  • control pressure Pp When releasing the parking brake device 2, i.
  • control pressure Pp When control pressure Pp is applied to control pressure line 18, cylinder pressure Pc is applied to service brake cylinder 4 and solenoid valve 24 is closed.
  • the control pressure line 18 carries control pressure Pp, as does the control holding line 22.
  • the second piston valve 26 is open, the first piston valve 25 is closed when the cylinder pressure Pc exceeds the threshold value of the overflow valve 27.
  • FIG. 4 A variant of the exemplary embodiment according to FIG. 4 is shown in FIG.
  • a display device 30 is added here.
  • the display device 30 is connected with a first connection line 30a to the control pressure line 18 downstream of the solenoid valve 24 and with a second connection line 30b with the connection line 18b upstream of the solenoid valve 24.
  • This display device 30 displays the status of the parking brake device 2 (applied or released) on the basis of the control pressure Pp.
  • the control pressure line 18 carries the control pressure Pp and the display device 30 shows the released state of the parking brake on the basis of the control pressure Pp (locking mechanism in the unlocked position).
  • the solenoid valve 24 is closed.
  • the control pressure S is applied upstream of the solenoid valve 24, while the control pressure line 18 is vented downstream of the magnetic valve 24.
  • the display device 30 thus shows the control pressure S. This means that parking brake device 2 is applied (locking mechanism in locked position).
  • the control pressure is relevant to the display device 30, whether it is applied or released Pp.
  • the connection with the supply pressure S after the stopcock is an additional display.
  • the display device 30 does not work with the pressure difference between Pp and control pressure S (supply pressure).
  • the display device can be performed pneumatically, mechanically or electrically. If the supply pressure R is shut off or there is no supply pressure R, this status is displayed.
  • the display device shows the state of the parking brake only on the basis of the control pressure Pp.
  • FIG. 6 shows a schematic flow diagram of a method according to the invention for controlling the parking brake device 2 of the braking device 1 according to the invention according to FIG.
  • a first input-side signal line 17 of the second control unit 10 of the parking brake device 2 is supplied with a parking brake signal Cp for activating the parking brake device 2, i. to adjust the locking mechanism 11 from an unlocked posi tion in a locked position, applied.
  • a second method step S2 it is determined whether a sufficiently high cylinder pressure signal Pc is present on a second input-side signal line 16 of the second control unit 10 of the parking brake device 2.
  • the second control unit 10 of the parking brake device 2 activates the parking brake device 2 by means of venting in a third method step S3.
  • the first control unit 9 receives a request for the cylinder pressure for the braking force generation to control a defined cylinder pressure in the service brake cylinder 4. This can then be possible, for example , if the loading service brake is not applied and the parking brake device 2 is to be operated. The determination then takes place again whether a sufficiently high cylinder pressure signal Pc is pending on the second input-side signal line 16 of the second control unit 10 of the parking brake device 2.
  • the cylinder pressure Pc generated here serves as a control variable for venting the control pressure Pp, i.e.
  • the control pressure Pp can only be vented if the cylinder pressure Pc is sufficiently high.
  • the level of the cylinder pressure Pc decides whether the control pressure Pp can be vented or not.
  • the second control unit 10 of the holding brake device 2 thus vents the control pressure Pp only when there is a request for the activation of the holding brake device 2 and a sufficiently high cylinder pressure Pc generated.
  • a pressure sensor 29 for detecting the current control pressure Pp in the control pressure line 18 can be connected to this.
  • the pressure sensor 29 has, for example, an electronic pressure-voltage or current converter for generating an electrical voltage or current corresponding to the current control pressure Pp.
  • This electrical value can be evaluated by the control units 9, 10, and a suitable display with possible warning messages in the event of errors can also take place.
  • the signal of a sufficiently high cylinder pressure Pc can also be transmitted electrically, electronically or mechanically to the second controller (10).

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Abstract

Eine Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1) umfasst eine Feststellbremseinrichtung (2), einen Betriebsbremszylinder (4), eine erste Steuereinheit (9) für einen Zylinderdruck (Pc) des Betriebsbremszylinders (4) und eine zweite Steuereinheit (10) für einen Steuerdruck (Pp) der Feststellbremseinrichtung (2). Der Zylinderdruck (Pc) ist eine Eingangsgröße für die zweite Steuereinheit (10) für den Steuerdruck (Pp) der Feststellbremseinrichtung (2); und ein Verfahren zum Steuern einer Feststellbremseinrichtung (2) einer Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung.

Description

Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung mit einer Feststellbremseinrichtung und
Verfahren zum Steuern einer Feststellbremseinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung mit einer Fest stellbremseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Steuern einer Feststellbremseinrich tung.
Schienenfahrzeuge sind mit derartigen Bremsvorrichtungen ausgerüstet. Abge stellte Schienenfahrzeuge müssen gegen Wegrollen für unbestimmte Zeit gesi chert werden. Dazu ist eine Feststellbremseinrichtung mit den zugehörigen Bremszylindern vorgesehen, welche eine entsprechend hohe Bremskraft auch ohne externe Energieversorgung sicherstellen. Die Feststellbremse wird auch Parkbremse genannt.
Für die Feststellbremse bei Schienenfahrzeugen sind Federspeicherbremsen übliche Lösungen für die Feststellbremse. Die Federspeicherbremse ist eine Bremse, bei der eine mechanische Federkraft wirkt. Die Aufhebung der Wir kung dieser Federkraft erfolgt mit Hilfe einer durch Druckluft erzeugten Gegen kraft. Bei Entlüften wirkt die Federkraft als bleibende Bremskraft und kann da her als Feststellbremse verwendet werden." [Grundlagen der Bremstechnik; Knorr Bremse]
US 9,623,855 B2 beschreibt ein Feststellbremssystem mit einem Bremszylin der, bei dem basierend auf dem Druck in der Hauptluftleitung eine Verriegelung im Betriebsbremszylinder aktiviert wird, wodurch die Bremskraft aufrecht erhal ten bleibt, auch wenn der Zylinderdruck entweicht.
EP 3 245 110 B1 betrifft ein Bremssystem für Schienenfahrzeuge und Brems verfahren für ein Schienenfahrzeug mit einem solchen System. Bei diesem System erhält eine mechanische Verriegelung die Bremskraft ebenfalls auf recht, auch wenn der Zylinderdruck entweicht. Hierbei wird die Verriegelung durch einen Steuerdruck aktiviert. Der Steuerdruck wird durch ein elektromag netisches Ventil gesteuert. Die Bremskraft wird für die Festhaltebremse durch einen zweiten pneumatischen Druck erzeugt. Ähnliche Ausführungen sind in den folgenden Dokumenten beschrieben:
EP2826683B1 , US9550504B2, EP2826684B1 , US9956971 B2,
AU2014277742A1 , AU2014277743A1 , CA2875253A1 , CA2875269A1 ,
WO2017149244A1 , WO2017149245A1 , wobei WO2017149245A1 im speziel len eine Erfassungs- und Speichereinheit beinhaltet.
Ein Bremszylinder mit einer Verriegelungsvorrichtung zur mechanischen Bremskraftverriegelung ist in einer noch nicht veröffentlichen Anmeldeschrift der Anmelderin beschrieben.
Bei den oben erwähnten Systemen ist die Bremskrafterzeugung durch den Zy linderdruck und die Bremskrafterzeugung durch die Federspeicherbremse bzw. Verriegelung eng miteinander verzahnt. Hierdurch besteht ein sicherheitsrele vanter Einfluss in die Betriebs- und Notbremse. Es kann entweder die Not bremse unterbunden werden oder es kann ein Überbremsen stattfinden. der Federspeicherbremse kann ein Schlauchbruch in der Federspeicherleitung zu einem Verlust des Zylinderdrucks führen. Dies kann zu einem Bremskraft verlust in der Notbremse führen. Dies wird üblicherweise mit einer Düse für den Überlagerungsschutz gelöst. Der Überlagerungsschutz verhindert eine Kraft überlagerung zwischen Kraft durch Zylinderdruck und Kraft durch Feder der Federspeicherbremse. Die erwähnte Düse kann zu ungünstigem zeitlichen Verhalten beim Ablösevorgang der Betriebsbremse (Bremskraft durch Zylin derdruck) durch die Federspeicherbremse führen. Diese zeitliche Verzögerung kann dazu führen, dass der Zug ungewollt ins Rollen gerät.
Wenn ein zweiter Druck in den Zylinder (Betriebsbremszylinder) eingespeist wird, kann dies einen sicherheitsrelevanten Eingriff bildet, der als Nachteil zu betrachten ist. Wenn eine Umsetzung mit einem Magnetventil erfolgt, kann die ses Magnetventil bei einer fehlerhaften Ansteuerung ein Überbremsen hervor- rufen und die Lastkorrektur der Betriebs- und Notbremse unterbinden. Durch die fehlende Entkopplung kann ein Fehler in der Steuerung für den Steuerdruck zu einem Fehler in der Zylinderdrucksteuerung führen. Eine Überprüfung auf Zulässigkeit (z.B. nicht bei Fahrt) und eine Rückhaltung ist nicht möglich. ^Eίhb fehlende Entkopplung der beiden Funktionen kann zu schlechterer Wartbarkeit führen. [sEpißei Einspeisung eines höheren Zylinderdruckes für die Festhalte bremse ist die Mechanik entsprechend robuster auszulegen, was auch als Nachteil zu betrachten ist. Wie oben beschrieben wird die Bremskraft durch ei ne Verriegelung aufrechterhalten, auch wenn der Zylinderdruck entweicht. Da mit eine Bremskraft erzeugt und aufrechterhalten bleibt, ist eine Überprüfung des Zylinderdruckes und des Steuerdruckes, sowie derenisEpizeitliches Verhalten notwendig. Eine Statusermittlung wird in WO2017149245A1 beschrieben. Hier bei ist eine zusätzliche Erfassungs- und Speichereinheit notwendig.
Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine gattungsgemäße Schie nenfahrzeug-Bremsvorrichtung mit einer Feststellbremseinrichtung funktional vorteilhaft weiterzuentwickeln, wobei die oben angegebenen Nachteile nicht mehr oder erheblich reduziert auftreten.
Die Aufgabe wird durch eine Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des An spruchs 13 gelöst.
Eine erfindungsgemäße Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung umfasst eine Feststellbremseinrichtung, einen Betriebsbremszylinder, eine erste Steuerein heit für einen Zylinderdruck des Betriebsbremszylinders und eine zweite Steu ereinheit für einen Steuerdruck der Feststellbremseinrichtung. Der Zylinder druck ist eine Eingangsgröße für die zweite Steuereinheit für den Steuerdruck der Feststellbremseinrichtung.
Damit ergibt sich der Vorteil, dass eine Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung mit einer Feststellbremseinrichtung mithilfe eines Verriegelungsmechanismus er möglicht wird, bei welchem die Funktion der Feststellbremseinrichtung nicht steuernd in die Funktion der Betriebsbrems und Notbremse eingreift.
Bei angeforderter Festhaltebremse erhält die Steuerung der Festhaltebremse das Kommando zum Entlüften des Steuerdruckes. Die Zylinderdrucksteuerung erhält für die Bremskrafterzeugung im Falle einer geforderten Festhaltebremse eine Anforderung zum Einsteuern eines definierten Zylinderdruckes. Durch die übliche Architektur der Zylinderdrucksteuerung muss kein sicherheitsrelevanter Eingriff in die Betriebs- und Notbremse vorgenommen werden. Der hierbei er zeugte Zylinderdruck dient als Steuergröße zum Entlüften des Steuerdruckes, d.h. nur bei ausreichend hohem Zylinderdruck wird eine Entlüftung des Steuer druckes ermöglicht. Hierbei entscheidet die Höhe des Zylinderdruckes darüber ob der Steuerdruck entlüftet werden kann oder nicht. Die Steuerung der Fest haltebremse entlüftet somit den Steuerdruck nur bei anliegender Anforderung einer Festhaltebremse und ausreichend hohen erzeugten Zylinderdruck. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern einer Feststellbremseinrich tung der oben angegebenen Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung umfasst die Verfahrensschritte (S1 ) Beaufschlagen einer ersten eingangsseitigen Signallei tung der zweiten Steuereinheit der Feststellbremseinrichtung mit einem Fest stellbremssignal zum Verstellen des Verriegelungsmechanismus aus einer ent riegelten Position in eine verriegelte Position; (S2) Ermitteln, ob ein ausrei chend hohes Zylinderdrucksignal an einer zweiten eingangsseitigen Signallei tung der zweiten Steuereinheit der Feststellbremseinrichtung ansteht; und (S3) Aktivieren der Feststellbremseinrichtung mittels Entlüften durch die zweite Steuereinheit der Feststellbremseinrichtung und Verstellen des Verriegelungs mechanismus aus der entriegelten Position in die verriegelte Position, wenn ein ausreichend hohes Zylinderdrucksignal an der zweiten eingangsseitigen Sig nalleitung ermittelt wurde.
Die Feststellbremseinrichtung nimmt vorteilhaft nur klar definierte Zustände ein. Flierdurch ist sichergestellt, dass bei fehlerhafter Zylinderdrucksteuerung und nicht ausreichendem Zylinderdruck die Feststellbremseinrichtung keine Zwi schenzustände einnimmt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Gegenstände der Un teransprüche angegeben.
In einer Ausführung beaufschlagt die erste Steuereinheit für den Zylinderdruck eine Druckleitung mit dem Zylinderdruck, wobei die Druckleitung in eine Zylin derdruckleitung, die mit einem Betriebsbremsraum des Betriebsbremszylinders verbunden ist, und in eine Signalleitung, welche mit der zweiten Steuereinheit eingangsseitig verbunden ist, verzweigt. Dies ergibt einen kompakten Aufbau.
Der Zylinderdruck wird vorteilhaft über konventionelle Zylinderdrucksteuerung generiert.
Eine weitere Ausführung sieht vor, dass der Betriebsbremszylinder einen Ver riegelungsmechanismus der Feststellbremseinrichtung als mechanische Bremskraftverriegelung des Betriebsbremszylinders aufweist, wobei der Verrie gelungsmechanismus mittels der zweiten Steuereinheit aus einer entriegelten Position in eine verriegelte Position und zurück verstellbar ist. Dies ergibt ein deutige Stellungen von Betriebsbremse und Verriegelungsmechanismus. Dazu ist der Betriebsbremszylinder durch die Beaufschlagung mit dem Zylin derdruck aus einer betriebsbereiten Stellung in eine Bremsstellung verstellbar, wobei der Betriebsbremszylinder in der Bremsstellung durch den Verriege lungsmechanismus der Feststellbremseinrichtung verriegelt ist, wenn der Ver riegelungsmechanismus in der verriegelten Position ist, und der Betriebs bremszylinder in der Bremsstellung durch den Verriegelungsmechanismus der Feststellbremseinrichtung wieder gelöst ist, wenn der Verriegelungsmechanis mus in der entriegelten Position ist.
In einer noch weiteren Ausführung umfasst der Verriegelungsmechanismus ei nen Feststellbremszylinder mit einem Verriegelungselement, wobei der Fest stellbremszylinder als ein Federspeicherzylinder ausgebildet ist. So wird ein platzsparender Aufbau ermöglicht, wobei der Verriegelungsmechanismus in den Betriebsbremszylinder integriert werden kann.
Es ist vorteilhaft, wenn der Verriegelungsmechanismus durch den Feststell bremszylinder mittels Beaufschlagung mit dem von der zweiten Steuereinheit erzeugten Steuerdruck aus der verriegelten Position in die entriegelte Position verstellbar ist, und mittels Entlüftung des Steuerdrucks durch die zweite Steu ereinheit aus der entriegelten Position in die verriegelte Position verstellbar ist.
Ein weiterer Vorteil wird dadurch ermöglicht, dass der Verriegelungsmechanis mus durch den Feststellbremszylinder mittels Entlüftung des Steuerdrucks durch die zweite Steuereinheit aus der entriegelten Position in die verriegelte Position nur dann verstellbar ist, wenn der Zylinderdruck als Eingangsgröße für die zweite Steuereinheit vorhanden ist. Damit ergeben sich klar definierte Posi tionen und Stellungen.
In einer anderen Ausführung weist die zweite Steuereinheit ein Magnetventil, zwei Kolbenventile und ein Überströmventil auf, wobei ein Eingangsanschluss des Überströmventils mit der mit dem Zylinderdruck beaufschlagbaren Signal leitung verbunden ist. Das Überströmventil ist ein kostengünstiges Bauteil mit hoher Qualität und ist vorteilhaft einfach auf einen Schwellwert für den Zylin derdruck einstellbar.
Für einen vorteilhaft einfachen Aufbau wirkt das Überströmventil mit einer Betä tigungseinheit eines ersten der zwei Kolbenventile zusammen. Dies ist zudem vorteilhaft, da das Kolbenventil durch einen Druck betätigbar ist und der als zweite Eingangsgröße eingespeiste Zylinderdruck (nach dem Überströmventil) direkt ohne Umsetzen in eine andere Größe verwendet werden kann.
In einer weiteren Ausführung ist eine Entlüftungsleitung durch das Magnetventil mit einer Steuerdruckleitung des Verriegelungsmechanismus verbindbar und mit dem ersten Kolbenventil verbunden. Damit ergibt sich ein vorteilhaft einfach steuerbarer Entlüftungspfad.
Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, dass das zweite Kolbenventil mit seiner Betätigungseinheit mit der Steuerdruckleitung des Verriegelungsmechanismus verbunden ist und eine Selbsthaltung der verriegelten Position des Verriege lungsmechanismus bei entlüftetem Zylinderdruck bildet. Dies ergibt den Vorteil, dass bei anzulegender Parkbremse (Feststellbremssignal Cp) und entlüftetem Zylinderdruck Pc die Feststellbremseinrichtung nicht gelöst werden kann, also aus der verriegelten Position in die entriegelte Position verstellt wird.
Weiterhin ist in einer anderen Ausführung vorgesehen, dass die Feststellbrem seinrichtung eine Anzeigevorrichtung aufweist, welche auf Basis des Steuer drucks den Status der Feststellbremseinrichtung anzeigt. Diese Anzeigevorrich tung kann vorteilhaft mit konventionellen Anzeigevorrichtungen erfolgen.
In einer weiteren Ausführung des Verfahrens ist in dem Verfahrensschritt (S3) vorgesehen, dass im Falle eines nicht ausreichend hohen Zylinderdrucksignal an der zweiten eingangsseitigen Signalleitung der zweiten Steuereinheit der Feststellbremseinrichtung die erste Steuereinheit für den Zylinderdruck für die Bremskrafterzeugung eine Anforderung zum Einsteuern eines definierten Zy linderdruckes in den Betriebsbremszylinder erhält. So ist es vorteilhaft möglich, dass die Feststellbremseinrichtung nur dann betätigt werden kann, wenn die Bremsstellung des Betriebsbremszylinders eindeutig eingenommen ist.
Dazu wird vorteilhaft nach Einsteuern des definierten Zylinderdruckes in den Betriebsbremszylinder der Verfahrensschritt (S2) wiederholt.
Es ergeben sich die Vorteile:
- Eine Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung mit einer Feststellbremseinrich tung mithilfe eines Verriegelungsmechanismus ermöglicht wird, bei wel chem die Funktion der Feststellbremseinrichtung nicht steuernd in die Funktion der Betriebsbrems und Notbremse eingreift. - Die Feststellbremseinrichtung nimmt vorteilhaft nur klar definierte Zustände ein. Flierdurch ist sichergestellt, dass bei fehlerhafter Zylinderdrucksteue rung und nicht ausreichendem Zylinderdruck die Feststellbremseinrichtung keine Zwischenzustände einnimmt.
- Der Zylinderdruck wird über konventionelle Zylinderdrucksteuerung gene riert. Hierbei wird bei angeforderter Parkbremse der Zylinderdruck einge steuert.
- Der Steuerdruck der Parkbremse wird nur bei ausreichend hohem Zylin derdruck entlüftet.
- Es wird keine zusätzliche Erfassungs- und Speichereinheit benötigt.
- Die Anzeigevorrichtung kann mit konventionellen Anzeigevorrichtungen er folgen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefüg ten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1-2 schematische Blockschaltbilder eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung mit einer Fest stellbremseinrichtung in verschiedenen Stellungen;
Figur 3 ein schematisches Blockschaltbild einer Variation des Aus führungsbeispiels nach Figur 1 ;
Figur 4-5 schematische Pneumatikpläne des Ausführungsbeispiels nach Figur 1 ; und
Figur 6 ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemä ßen Verfahrens zum Steuern der Feststellbremseinrichtung der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung nach Figur 1.
Figur 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels ei ner erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 1 mit einer Feststellbremseinrich tung 2 in einer betriebsbereiten Stellung. In Figur 2 ist die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung 1 mit einer Feststellbremseinrichtung 2 in einer Parkbrems stellung der Bremsvorrichtung 1 mit verriegelter Feststellbremseinrichtung 2 dargestellt. Die Feststellbremseinrichtung wird auch als Festhaltebremse oder Parkbremse bezeichnet.
Eine Stellung der aktivierten Feststellbremseinrichtung 2 wird auch Parkbrems stellung genannt.
Die Bremsvorrichtung 1 ist vereinfacht als eine so genannte Klotzbremse dar gestellt und beschrieben. In einer anderen Ausführung ist die Bremsvorrichtung 1 eine Scheibenbremse, was hier nicht dargestellt aber vorstellbar ist. Bei einer solchen Scheibenbremse kann die Bremsvorrichtung 1 auf eine oder mehrere Bremsscheiben wirken, welche die Bremskraft auf ein Rad oder eine Achse übertragen
Die Bremsvorrichtung 1 weist eine Feststellbremseinrichtung 2, einen Betriebs bremszylinder 4, eine erste Steuereinheit 9 für Zylinderdruck des Betriebs bremszylinders 4 und eine zweite Steuereinheit 10 für Steuerdruck der Fest stellbremseinrichtung 2 auf.
Die Versorgung der Bremsvorrichtung 1 erfolgt durch einen Versorgungsdruck R, mit welchem die erste Steuereinheit 9 und die zweite Steuereinheit 10 ge speist werden.
Der allgemein bekannte Aufbau und die Funktion des Betriebsbremszylinders 4 und das Zusammenwirken mit Bremsgestänge, Bremszangen oder/und Brems klötzen werden hier nicht weiter im Detail beschrieben, sondern nur stark ver einfacht angegeben.
Der Betriebsbremszylinder 4 ist hier mit einem in einem Gehäuse des Betriebs bremszylinders 4 verschiebbaren Betriebsbremskolben 5 schematisch gezeigt. Der Betriebsbremskolben 5 ist mit einer Kolbenstange 6 verbunden, an deren freiem Ende ein Bremsbelag 7 angebracht ist. Der Bremsbelag 7 ist vereinfacht schematisch gezeigt und steht mit einem abzubremsenden Rad 3 bei Brems vorgängen in Zusammenwirkung.
Die Kolbenstange 6 ist mit dem Betriebsbremskolben 5 in Längsrichtung der Kolbenstange 6 verschiebbar geführt. Eine nicht gezeigte aber leicht vorstellba re Druckfeder wird bei einem Bremsvorgang gespannt und drückt den Be triebsbremskolben 5 bei gelöster Bremse wieder in die in Figur 1 gezeigte Aus gangslage, d.h. die betriebsbereite Stellung zurück. Der Betriebsbremszylinder 4 weist zudem einen Verriegelungsmechanismus 11 der Feststellbremseinrichtung 2 als mechanische Bremskraftverriegelung des Betriebsbremszylinders 4 in der verriegelten Stellung (Figur 2) auf.
Der Verriegelungsmechanismus 11 ist im Folgenden nur abstrakt beispielhaft gezeigt. Selbstverständlich sind andere Ausführungen möglich. Der Verriege lungsmechanismus 11 umfasst hier einen Feststellbremszylinder 12 mit einem Anschluss 12a für Steuerdruck Pp, ein Federelement 12b und ein Verriege lungselement 13. Der Feststellbremszylinder 12 ist hier als ein Federspei cherzylinder ausgebildet, dessen Federspeicher durch das Federelement 12b als Druckfeder realisiert ist. Das Verriegelungselement 13 ist der Kolben des Feststellbremszylinders 13 oder mit diesem verbunden. Das Verriegelungsele ment 13 ist in dem Feststellbremszylinder 12 in seiner Längsrichtung, die hier rechtwinklig zu der Längsrichtung der Kolbenstange 6 des Betriebsbremszylin ders 4 verläuft, verschiebbar geführt und steht mit einem Ende mit dem Fe derelement 12b in Verbindung, von welchem das Verriegelungselement 13 axi al mit einer Federkraft in Längsrichtung beaufschlagt ist. Das andere Ende des Verriegelungselementes 13 wirkt mit einem Verriegelungsabschnitt 8 an der Kolbenstange 6 des Betriebsbremskolbens 5 in der verriegelten Stellung (Figur 2) zusammen.
Die erste Steuereinheit 9 für Zylinderdruck des Betriebsbremszylinders 4 ist an den Versorgungsdruck R angeschlossen. Eine Signalleitung 9a ist mit einem Eingang der ersten Steuereinheit 9 verbunden. Die Signalleitung 9a ist ein Ein gang für ein Ansteuersignal Cc„Kommando für Notbremse oder Betriebsbrem se“ für Zylinderdruck. Dies wird unten noch näher erläutert. Eine Druckleitung 14 bildet einen Ausgang der ersten Steuereinheit 9 und verzweigt in eine Zylin derdruckleitung 15 und eine Signalleitung 16.
Die Zylinderdruckleitung 15 ist mit einem Anschluss 4a für Betriebsbremsdruck des Betriebsbremszylinders 4 und mit einer Betriebsbremskammer 4b des Be triebsbremszylinders 4 verbunden. Die Signalleitung 16 ist an einen Eingang der zweiten Steuereinheit 10 für Steuerdruck der Feststellbremseinrichtung 2 angeschlossen.
Die zweite Steuereinheit 10 für Steuerdruck der Feststellbremseinrichtung 2 ist eingangsseitig mit einer Signalleitung 17 verbunden, wobei ein Ausgang an ei ne Steuerdruckleitung 18 angeschlossen ist. Die Signalleitung 17 ist ein Ein- gang für ein Ansteuersignal Cp für die Feststellbremse. Dies wird unten noch weiter beschrieben. Die Steuerdruckleitung 18 ist mit dem Anschluss 12a für Steuerdruck des Feststellbremszylinder 12 verbunden.
Die zweite Steuereinheit 10 für Steuerdruck der Feststellbremseinrichtung 2 er zeugt aus dem Versorgungsdruck R den Steuerdruck Pp, mit welchem die Steuerdruckleitung 18 und somit der Feststellbremszylinder 12 des Verriege lungsmechanismus 11 beaufschlagt ist. Der Verriegelungsmechanismus 11 ist auf diese Weise in der betriebsbereiten Stellung des Betriebsbremszylinders 4 entriegelt und in einer entriegelten Position.
Die erste Steuereinheit 9 für den Zylinderdruck steuert auf Basis der Ansteue rung für den Zylinderdruck über die Signalleitung 9a, auf welcher ein Steuer signal Cc für die Notbremse oder Betriebsbremse ansteht, einen vordefinierten oder variablen Zylinderdruck Pc ein. D.h., die erste Steuereinheit 9 beauf schlagt dann die Druckleitung 14 und somit den Druckraum 4b des Betriebs bremszylinders 4 mit dem Zylinderdruck Pc. Der Betriebsbremskolben 5 ver stellt den Bremsbelag 7 über die Kolbenstange 6 zur Anlage an dem Rad 3 in eine Bremsstellung, um einen Notbremsvorgang oder Betriebsbremsvorgang auszuführen.
Zum Anlegen der Feststellbremse bzw. der Parkbremse steuert die erste Steu ereinheit 9 für den Zylinderdruck auf Basis des Ansteuersignals Cc einen defi nierten Zylinderdruck Pc wie oben beschrieben zum Anlegen der Betriebs bremse ein. Dieser Vorgang kann auch schon erfolgt sein, wenn das Schienen fahrzeug bzw. der zugehörige Zug angehalten hat und nun die Feststellbrems einrichtung 2 aktiviert werden soll.
Da die Druckleitung 14 den Zylinderdruck Pc führt und auch mit der Signallei tung 16 verbunden ist, die einen zweiten Eingang der zweiten Steuereinheit 10 bildet, steht auch an diesem zweiten Eingang der Zylinderdruck Pc an. Der Zy linderdruck Pc bildet somit ein Ansteuersignal als Eingangsgröße für die zweite Steuereinheit 10.
Die Signalleitung 17 am Eingang der zweiten Steuereinheit 10 für Steuerdruck der Feststellbremseinrichtung 2 führt nun ein Steuersignal Cp zur Aktivierung der Feststellbremseinrichtung 2. Nur wenn die beiden Eingangs- bzw. Ansteuersignale Cp und Pc vorhanden sind, entlüftet dann die zweite Steuereinheit 10 auf Basis dieser Steuersignale Cp und auf Basis des Zylinderdrucks Pc den Steuerdruck Pp in der Steuer druckleitung 18. Der Steuerdruck Pp wird nur bei ausreichend hohem Zylinder druck Pc entlüftet, um ausreichende Feststellbremskraft sicherzustellen und klar definierte Zustände einzunehmen. Bei anliegendem Steuerdruck Pp ist der Verriegelungsmechanismus 1 1 im Betriebsbremszylinder 4 nicht aktiv, d.h. der Verriegelungsmechanismus 1 1 ist in entriegelter Position, und die Bremskraft liegt an oder ist gelöst basierend auf dem anliegenden Zylinderdruck Pc.
Bei entlüftetem Steuerdruck Pp ist die Verriegelung jedoch aktiv. Der Verriege lungsmechanismus 1 1 ist in einer verriegelten Position, welche in Figur 2 ge zeigt ist. In dieser verriegelten Position steht das Verriegelungselement 13 durch die Druckkraft des Federelementes 12b des Verriegelungsmechanismus 1 1 in Eingriff mit dem Verriegelungsabschnitt 8 der Kolbenstange 6 des Be triebsbremszylinders 4 und die durch den Zylinderdruck Pc eingeleitete Brems kraft wird aufrecht erhalten, auch wenn der Zylinderdruck Pc entlüftet wird.[s_E_p]
Die Verriegelung wird durch erneut anliegenden Steuerdruck Pp e ntr i eg e It . SEPJM it anderen Worten, wenn die Feststellbremseinrichtung 2 durch das Ansteuersig nals Cp gelöst wird, beaufschlagt die zweite Steuereinheit 10 die Steuerleitung 18 wieder mit Steuerdruck Pp. Damit wird der Feststellbremszylinder 12 des Verriegelungsmechanismus 1 1 aus der verriegelten Position wieder in die ent riegelte Position verstellt.
Die Anschlussleitungen mit dem Versorgungsdruck R an den Steuereinheiten 9 und 10 und die Steuerdruckleitung 18 sind in Figur 1 in der betriebsbereiten Stellung mit einem Pfeil versehen. Dies soll veranschaulichen, dass diese Lei tungen in der betriebsbereiten Stellung jeweils mit einem Druck beaufschlagt sind. In Figur 2 sind dies in der Parkbremsstellung ebenfalls die Anschlusslei tungen mit dem Versorgungsdruck R an den Steuereinheiten 9 und 10, die Ein gangsleitungen 9a, 16 und 17 sowie die Druckleitung 14 und Zylinderdrucklei tung 15.
Figur 3 stellt ein schematisches Blockschaltbild einer Variation des Ausfüh rungsbeispiels nach Figur 1 in der Betriebs- und Notbremse dar und zeigt die Parkbremsstellung der Bremsvorrichtung 1 mit der Feststellbremseinrichtung 2 in verriegelter Position, also bei angelegter Parkbremse. Um zum Anlegen der Parkbremse, d.h. Aktivieren der Feststellbremseinrich tung 2 einen definierten Zylinderdruck im Betriebsbremszylinder 4 einzusteu ern, der nicht lastabhängig ist, berücksichtigt die erste Steuereinheit 9 für den Zylinderdruck auch das Steuersignal Cp für die Feststellbremseinrichtung 2 als eine weitere Eingangsgröße auf einer weiteren Signalleitung 9b. In diesem Fall wird durch diese Berücksichtigung der Feststellbremseinrichtung 2 ein definier ter Zylinderdruck des Betriebsbremszylinders 4 durch die erste Steuereinheit 9 eingesteuert.
Wenn das Steuersignal Cp für die Feststellbremseinrichtung 2 nicht als weitere Eingangsgröße an der ersten Steuereinheit 9 für den Zylinderdruck vorliegt, wird durch die erste Steuereinheit 9 ein lastabhängiger Zylinderdruck für den Betriebsbremszylinder 4 als Betriebs- und Notbremse eingesteuert. In einer Va riation kann auch ein nicht lastabhängiger Zylinderdruck eingesteuert werden.
Figur 4 zeigt einen schematischen Pneumatikplan des Ausführungsbeispiels nach Figur 1. In Figur 5 ist ein erweiterter Pneumatikplan nach Figur 4 darge stellt.
Die mit dem Zylinderdruck Pc beaufschlagbare Druckleitung 14 ausgehend von der ersten Steuereinheit 5 (siehe Figuren 1 -3) verzweigt in die Zylinderdrucklei tung 15 und in die Signalleitung 16. Der Betriebsbremszylinder 4 mit seinem Anschluss an die Zylinderdruckleitung 15 und der Verriegelungsmechanismus 11 mit der angeschlossenen Steuerdruckleitung 18 sind bereits oben erläutert.
In den Figuren 4 und 5 ist der Betriebsbremszylinder 4 in der Betriebsbrems stellung dargestellt und mit dem Zylinderdruck Pc beaufschlagt. Der Verriege lungsmechanismus 11 wird gerade entlüftet und aus der entriegelten Position in die verriegelte Position verstellt. D.h., die Feststellbremseinrichtung 2 wird akti viert.
Funktionseinheiten der zweiten Steuereinheit 10 sind hier in einer beispielhaf ten Ausführung dargestellt. Diese Funktionseinheiten umfassen ein Magnetven til 24, zwei Kolbenventile 25 und 26, ein Überströmventil 27 und ein Absperr ventil 28.
Das Magnetventil 24 ist mit einem ersten Anschluss 24a1 mit der Steuerdruck leitung 18 verbunden. Ein zweiter Anschluss 24a2 des Magnetventils 24 ist über eine Verbindung 18a an einen Ausgangsanschluss 23a des Absperrventils 23 angeschlossen, das seinerseits mit einem Eingangsanschluss 23b an einer Zuleitung 18b für den Steuerdruck s liegt, der von der zweiten Steuereinheit 10 in nicht dargestellter Weise erzeugt wird.
Ein dritter Anschluss 24a3 des Magnetventils 24 kommuniziert mit einem ersten Anschluss 25a1 des ersten Kolbenventils 25 über eine Entlüftungsleitung 19. Ein zweiter Anschluss 25a2 des ersten Kolbenventils 25 ist mit einer Entlüf tungsleitung 20 an einen ersten Anschluss 26a1 des zweiten Kolbenventils 26 angeschlossen. Ein dritter Anschluss 25a3 des ersten Kolbenventils 25 kom muniziert mit der Atmosphäre.
Ein zweiter Anschluss 26a2 des zweiten Kolbenventils 26 ist über eine Verbin dungsleitung 21 mit der Verbindungsleitung 18a verbunden. Ein dritter An schluss 26a3 des zweiten Kolbenventils 26 kommuniziert mit der Atmosphäre.
Die Signalleitung 16 ist an einem Eingangsanschluss 27a des Überströmventils 27 angeschlossen, wobei Ausgangsanschluss 27b des Überströmventils 27 über eine Verbindungsleitung 16a mit einer Betätigungseinheit des ersten Kol benventils 25 verbunden ist.
Eine Betätigungseinheit des zweiten Kolbenventils 26 ist über eine Halteleitung 22 mit der Steuerdruckleitung 18 zwischen dem ersten Anschluss 24a1 des Magnetventils 24 und dem Verriegelungsmechanismus 11 verbunden.
Der Zylinderdruck Pc wird über die Druckleitung 14 und die Zylinderdrucklei tung 15 in die Betriebsbremskammer 4b des Bremszylinders eingeleitet. Der Zylinderdruck Pc wird durch die erste Steuereinheit 9 für den Zylinderdruck Pc (hier nicht dargestellt) gesteuert.
Das Absperrventil 23 dient dem Absperren der Feststellbremseinrichtung 2 bei Vorliegen eines Fehlers in der Parkbremssteuerung, d.h. in der zweiten Steu ereinheit 10, durch Blockierung der Zuleitung 18b des Steuerdrucks S zur Ver bindungsleitung 18a und Steuerdruckleitung 18. Hier ist das Absperrventil 23 mit einem doppelten Schaltkontakt 28 (zwei Umschalter) gezeigt, wodurch eine elektrische Signalisierung des Schaltzustands des Absperrventils 23 möglich ist. Das Absperrventil 23 kann manuell, pneumatisch, hydraulisch oder/und elektrisch (Elektromagnet oder Motor) betätigt werden. Das Magnetventil 24 schaltet auf Basis des Feststellbremssig nals/Steuersignals Cp für die Feststellbremseinrichtung 2 (siehe Figuren 1 bis 3).
Das Steuersignal Cp dient zum Anlegen (hier: Steuerdruck Pp entlüften) und zum Lösen (hier: mit Steuerdruck Pp beaufschlagen) der Feststellbremseinrich tung 2. Das Steuersignal Cp kann unterschiedliche„Signalwerte“ aufweisen. So kann das Steuersignal Cp logische Signalwerte (analog oder/und digital) ver körpert durch elektrische Größen (Spannung, Strom, Widerstand, Frequenz, Impulsfolge, Datenpaket, usw.) oder auch verkörpert durch pneumati sche/hydraulische/mechanische Größen aufweisen.
Das Steuersignal Cp kann auf einem„Kanal“, auf zwei oder mehreren übertra gen werden. Ein erster Kanal ist dann dem Steuersignal Cp zum Anlegen und ein zweiter Kanal dem Steuersignal Cp zum Lösen der Feststellbremseinrich tung 2 zugewiesen.
Beispielsweise hat das Steuersignal Cp zum Anlegen der Feststellbremsein richtung 2 den logischen Signalwert„1“ in Form einer elektrischen Spannung von z.B. 24 V oder in Form eines elektrischen Stroms von z.B. 10 mA. Zum Lö sen der Feststellbremseinrichtung 2 weist das Steuersignal Cp dann den logi schen Signalwert„0“ in Form einer elektrischen Spannung von z.B. 0 V oder in Form eines elektrischen Stroms von z.B. 4 mA auf. Es sind viele Ausführungen möglich. Für das jeweilige Steuersignal Cp zum Anlegen und zum Lösen der Feststellbremseinrichtung 2 können natürlich auch invertierte Werte verwendet werden.
In dem hier beschriebenen Beispiel ist das Magnetventil 24 bei Vorliegen des Steuersignals Cp zum Lösen der Feststellbremseinrichtung 2 geöffnet und ver bindet den ersten Anschluss 24a1 mit dem zweiten Anschluss 24a2. Dadurch ist die Steuerdruckleitung 18 mit Steuerdruck Pp beaufschlagt und der Verrie gelungsmechanismus 1 1 entriegelt.
Wenn das Steuersignals Cp zum Anlegen der Feststellbremseinrichtung 2 an liegt, schließt das Magnetventil 24 die Verbindung der Anschlüsse 24a1 und 24a2 und öffnet eine Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 24a1 und dem dritten Anschluss 24a3. Dieser Zustand des geschlossenen Magnetventils 24 ist in Figur 4 dargestellt. In Figur 4 liegt der Zylinderdruck Pc unterhalb eines Schwellwertes des Über strömventils 27, oder der Betriebsbremszylinder 4 ist entlüftet. Die Verbin dungsleitung 16a vom Ausgangsanschluss 27b des Überströmventils 27 ist somit drucklos und das erste Kolbenventil 25 geöffnet, wodurch dessen An schlüsse 25a1 und 25a2 verbunden sind. Aufgrund der verbundenen Anschlüs se 24a1 und 24a3 des geschlossenen Magnetventils 24 ist die Steuerdrucklei tung 18 über die Entlüftungsleitung 19, das Kolbenventil 25, die Entlüftungslei tung 20 und die verbundenen Anschlüsse 26a1 und 26a3 des zweiten Kolben ventils 26 mit der Atmosphäre verbunden, d.h. entlüftet.
Der Steuerdruck Pp aus der Steuerdruckleitung 18 wird durch die Entlüftungs leitung 19 über das geöffnete erste Kolbenventil 25 nur dann entlüftet, wenn ausreichend Zylinderdruck Pc an dem Überströmventil 27 zur Betätigung der Betätigungseinheit des ersten Kolbenventils 25 anliegt.
Die Einstellung des Schwellwerts des Überströmventils 27 für den Zylinder druck Pc kann in einfacher Weise am Überströmventil 27 eingestellt werden.
Um zu verhindern, dass bei anzulegender Parkbremse (Feststellbremssignal Cp) und entlüftetem Zylinderdruck Pc die Feststellbremseinrichtung 2 nicht ge löst wird, also aus der verriegelten Position in die entriegelte Position verstellt wird, ist eine Selbsthaltung durch das zweite Kolbenventil 26 sichergestellt.
Eine solche Selbsthaltung mittels des zweiten Kolbenventils 26 erfolgt dadurch, dass das zweite Kolbenventil 26 beim Entlüften des Steuerdrucks Pp und dann weiterhin in der verriegelten Position des Verriegelungsmechanismus 11 ge schlossen ist und bleibt. Dann ist die Entlüftungsleitung 19 über das geöffnete erste Kolbenventil 25 durch die weitere Entlüftungsleitung 20 mit dem ersten Anschluss 26a1 des zweiten Kolbenventils 26 und aufgrund des geschlossenen zweiten Kolbenventils 26 mit dem dritten Anschluss 26a3 des zweiten Kolben ventils 26 mit der Atmosphäre verbunden.
Das zweite Kolbenventil 26 bleibt unbetätigt, also geschlossen, solange die Halteleitung 22, die mit der Steuerdruckleitung 18 verbunden und somit auch entlüftet ist, entlüftet bleibt.
Wird der Betriebsbremszylinder 4 mit Zylinderdruck Pc beaufschlagt, d.h. wenn der Zylinderdruck Pc über den Schwellwert des Überströmventils 25 steigt, wird das erste Kolbenventil 25 geschlossen. Dabei wird der erste Anschluss 25a1 des ersten Kolbenventils 25 mit dem dritten Anschluss 25a3 des ersten Kol benventils 25 und somit mit der Atmosphäre verbunden. Dadurch bleibt die Steuerdruckleitung 18 weiterhin über die Entlüftungsleitung 19 und den dritten Anschluss 24a3 des Magnetventils 24, der mit dem ersten Anschluss 24a1 des Magnetventils 24 verbunden, entlüftet. Die verriegelte Position des Verriege lungsmechanismus 11 wird in diesem Fall nicht gelöst.
Beim Lösen der Feststellbremseinrichtung 2, d.h. beim Beaufschlagen der Steuerdruckleitung 18 mit Steuerdruck Pp, ist der Betriebsbremszylinder 4 mit Zylinderdruck Pc beaufschlagt und das Magnetventil 24 wird geschlossen. Die Steuerdruckleitung 18 führt Steuerdruck Pp, die Steuerhalteleitung 22 ebenfalls. Das zweite Kolbenventil 26 ist geöffnet, das erste Kolbenventil 25 wird ge schlossen, wenn der Zylinderdruck Pc den Schwellwert des Überströmventils 27 übersteigt.
Eine Variante des Ausführungsbeispiels nach Figur 4 zeigt Figur 5.
Im Unterschied zu dem Pneumatikplan nach Figur 4 ist hier eine Anzeigevor richtung 30 hinzugefügt.
Die Anzeigevorrichtung 30 ist mit einer ersten Anschlussleitung 30a mit der Steuerdruckleitung 18 stromabwärts des Magnetventils 24 und mit einer zwei ten Anschlussleitung 30b mit der Verbindungsleitung 18b stromaufwärts des Magnetventils 24 angeschlossen.
Diese Anzeigevorrichtung 30 zeigt auf Basis des Steuerdrucks Pp den Status der Feststellbremseinrichtung 2 an (angelegt oder gelöst). Bei gelöster Fest stellbremseinrichtung 2 führt die Steuerdruckleitung 18 den Steuerdruck Pp und die Anzeigevorrichtung 30 zeigt aufgrund des Steuerdrucks Pp den gelösten Zustand der Feststellbremse an (Verriegelungsmechanismus in entriegelter Position).
Ist die Feststellbremseinrichtung 2 angelegt (Verriegelungsmechanismus in verriegelter Position), ist das Magnetventil 24 geschlossen. Stromaufwärts des Magnetventils 24 steht der Steuerdruck S an, während stromabwärts des Mag netventils 24 die Steuerdruckleitung 18 entlüftet ist. Die Anzeigevorrichtung 30 zeigt damit den Steuerdruck S an. Das bedeutet, dass Feststellbremseinrich tung 2 angelegt ist (Verriegelungsmechanismus in verriegelter Position). Rele vant zur Anzeigevorrichtung 30, ob angelegt oder gelöst ist, ist der Steuerdruck Pp. Die Verbindung mit dem Versorgungsdruck S nach dem Absperrhahn ist eine zusätzliche Anzeige. Die Anzeigevorrichtung 30 arbeitet nicht mit der Druckdifferenz von Pp und Steuerdruck S (Versorgungsdruck).
Die Anzeigevorrichtung kann pneumatisch, mechanisch oder elektrisch ausge führt sein. Bei abgesperrtem Versorgungsdruck R oder nicht vorhandenem Versorgungsdruck R wird dieser Status angezeigt.
In einer anderen Variante zeigt die Anzeigevorrichtung den Zustand der Fest stellbremse nur anhand des Steuerdruckes Pp an.
Figur 6 stellt ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern der Feststellbremseinrichtung 2 der erfindungsgemä ßen Bremsvorrichtung 1 nach Figur 1 dar.
In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird eine erste eingangsseitige Signallei tung 17 der zweiten Steuereinheit 10 der Feststellbremseinrichtung 2 mit einem Feststellbremssignal Cp zum Aktivieren der Feststellbremseinrichtung 2, d.h. zum Verstellen des Verriegelungsmechanismus 11 aus einer entriegelten Posi tion in eine verriegelte Position, beaufschlagt.
Dann wird in einem zweiten Verfahrensschritt S2 ermittelt, ob ein ausreichend hohes Zylinderdrucksignal Pc an einer zweiten eingangsseitigen Signalleitung 16 der zweiten Steuereinheit 10 der Feststellbremseinrichtung 2 ansteht.
Wenn dies der Fall ist, führt die zweite Steuereinheit 10 der Feststellbremsein richtung 2 eine Aktivierung der Feststellbremseinrichtung 2 mittels Entlüftung durch in einem dritten Verfahrensschritt S3 durch.
Wenn kein Zylinderdrucksignal Pc an der zweiten eingangsseitigen Signallei tung 16 der zweiten Steuereinheit 10 der Feststellbremseinrichtung 2 ansteht, erhält die erste Steuereinheit 9 für den Zylinderdruck für die Bremskrafterzeu gung eine Anforderung zum Einsteuern eines definierten Zylinderdruckes in den Betriebsbremszylinder 4. Dies kann z.B. dann möglich sein, wenn die Be triebsbremse nicht angelegt ist und die Feststellbremseinrichtung 2 soll betätigt werden. Danach erfolgt die Ermittlung, ob nun ein ausreichend hohes Zylinderdrucksig nal Pc an der zweiten eingangsseitigen Signalleitung 16 der zweiten Steuerein heit 10 der Feststellbremseinrichtung 2 ansteht, erneut.
Durch die übliche Architektur der Zylinderdrucksteuerung muss kein sicher heitsrelevanter Eingriff in die Betriebs- und Notbremse vorgenommen werden. Der hierbei erzeugte Zylinderdruck Pc dient als Steuergröße zum Entlüften des Steuerdruckes Pp, d.h. nur bei ausreichend hohem Zylinderdruck Pc wird eine Entlüftung des Steuerdruckes Pp ermöglicht. Hierbei entscheidet die Höhe des Zylinderdruckes Pc darüber, ob der Steuerdruck Pp entlüftet werden kann oder nicht. Die zweite Steuereinheit 10 der Festhaltebremseinrichtung 2 entlüftet somit den Steuerdruck Pp nur bei anliegender Anforderung für die Aktivierung der Festhaltebremseinrichtung 2 und ausreichend hohem erzeugten Zylinder druck Pc.
Die Erfindung ist durch das oben angegebene Ausführungsbeispiel nicht einge schränkt, sondern im Rahmen der Ansprüche modifizierbar.
Beispielsweise kann ein Drucksensor 29 zur Erfassung des aktuellen Steuer drucks Pp in der Steuerdruckleitung 18 an diese angeschlossen sein. Der Drucksensor 29 weist z.B. einen elektronischen Druck-Spannungs- oder Stromwandler zur Erzeugung einer dem aktuellen Steuerdruck Pp entspre chenden elektrischen Spannung oder Strom auf. Dieser elektrische Wert kann von den Steuereinheiten 9, 10 ausgewertet werden, wobei auch eine geeignete Anzeige mit evtl. Warnmeldungen bei Fehlerfällen erfolgen kann. Außerdem kann das Signal eines ausreichend hohen Zylinderdruckes Pc auch elektrisch, elektronisch oder mechanisch an die zweite Steuerung (10) übertragen werden.
Bezugszeichenliste
1 Bremsvorrichtung
2 Feststellbremseinrichtung
3 Rad
4 Betriebsbremszylinder
4a Anschluss Betriebsbremsdruck
4b Betriebsbremskammer
5 Betriebsbremskolben
6 Kolbenstange
7 Bremsbelag
8 Verriegelungsabschnitt
9, 10 Steuereinheit
9a, 9b Signalleitung
1 1 Verriegelungsmechanismus 12 Feststellbremszylinder
12a Anschluss Steuerdruck 12b Federelement
13 Verriegelungselement
14 Druckleitung
15 Zylinderdruckleitung
16 Signalleitung
16a Verbindungsleitung
17 Signalleitung
18 Steuerdruckleitung
18a Verbindungsleitung
18b Zuleitung
19, 20 Entlüftungsleitung
21 Verbindungsleitung
22 Halteleitung
23 Absperrventil
23a, 23b Anschluss
24 Magnetventil
24a1 , 24a2, 24a3 Anschluss
25 Kolbenventil
25a, 25b Anschluss
25a1 , 25a2, 25a3 Anschluss
26 Kolbenventil
26a1 , 26a2, 26a3 Anschluss 27 Überströmventil
28 Schaltkontakt 29 Drucksensor
30 Anzeigevorrichtung
30a, 30b Anschlussleitung Cc Zylinderdrucksignal CP Feststellbremssignal
Pc Zylinderdruck
Pp, S Steuerdruck
R Versorgungsdruck

Claims

Ansprüche
1. Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1 ) mit einer Feststellbremseinrich tung (2), einem Betriebsbremszylinder (4), einer ersten Steuereinheit (9) für ei nen Zylinderdruck (Pc) des Betriebsbremszylinders (4) und einer zweiten Steu ereinheit (10) für einen Steuerdruck (Pp) der Feststellbremseinrichtung (2), dadurch gekennzeichnet, dass
der Zylinderdruck (Pc) eine Eingangsgröße für die zweite Steuereinheit (10) für den Steuerdruck (Pp) der Feststellbremseinrichtung (2) ist.
2. Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinheit (9) für den Zylinderdruck (Pc) eine Druckleitung (14) mit dem Zylinderdruck (Pc) beaufschlagt, wobei die Drucklei tung (14) in eine Zylinderdruckleitung (15), die mit einem Betriebsbremsraum (4b) des Betriebsbremszylinders (4) verbunden ist, und in eine Signalleitung (16), welche mit der zweiten Steuereinheit (10) eingangsseitig verbunden ist, verzweigt.
3. Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsbremszylinder (4) einen Verriegelungsme chanismus (11 ) der Feststellbremseinrichtung (2) als mechanische Bremskraft verriegelung des Betriebsbremszylinders (4) aufweist, wobei der Verriege lungsmechanismus (11 ) mittels der zweiten Steuereinheit (10) aus einer entrie gelten Position in eine verriegelte Position und zurück verstellbar ist.
4. Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsbremszylinder (4) durch die Beaufschlagung mit dem Zylinderdruck (Pc) aus einer betriebsbereiten Stellung in eine Brems stellung verstellbar ist, wobei der Betriebsbremszylinder (4) in der Bremsstel lung durch den Verriegelungsmechanismus (11 ) der Feststellbremseinrichtung (2) verriegelt ist, wenn der Verriegelungsmechanismus (11 ) in der verriegelten Position ist, und der Betriebsbremszylinder (4) in der Bremsstellung durch den Verriegelungsmechanismus (11 ) der Feststellbremseinrichtung (2) wieder ge löst ist, wenn der Verriegelungsmechanismus (11 ) in der entriegelten Position ist.
5. Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus (11 ) einen Feststell bremszylinder (12) mit einem Verriegelungselement (13) umfasst, wobei der Feststellbremszylinder (12) als ein Federspeicherzylinder ausgebildet ist.
6. Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1 ), nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus (11 ) durch den Feststell bremszylinder (12) mittels Beaufschlagung mit dem von der zweiten Steuerein heit (10) erzeugten Steuerdruck (Pp) aus der verriegelten Position in die entrie gelte Position verstellbar ist, und mittels Entlüftung des Steuerdrucks (Pp) durch die zweite Steuereinheit (10) aus der entriegelten Position in die verriegelte Po sition verstellbar ist.
7. Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus (11 ) durch den Feststell bremszylinder (12) mittels Entlüftung des Steuerdrucks (Pp) durch die zweite Steuereinheit (10) aus der entriegelten Position in die verriegelte Position nur dann verstellbar ist, wenn der Zylinderdruck (Pc) als Eingangsgröße für die zweite Steuereinheit (10) vorhanden ist.
8. Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Steuereinheit (10) ein Magnetventil (24), zwei Kolbenventile (25, 26) und ein Überströmventil (27) aufweist, wobei ein Eingangsanschluss des Überströmventils (27) mit der mit dem Zylinderdruck (Pc) beaufschlagbaren Signalleitung (16) verbunden ist.
9. Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil (27) mit einer Betätigungseinheit ei nes ersten der zwei Kolbenventile (25, 26) zusammenwirkt.
10. Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entlüftungsleitung (19, 20) durch das Magnetventil (24) mit einer Steuerdruckleitung (18) des Verriegelungsmechanismus (11 ) verbindbar ist und mit dem ersten Kolbenventil (25) verbunden ist.
11. Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kolbenventil (26) mit seiner Betätigungseinheit mit der Steuerdruckleitung (18) des Verriegelungs mechanismus (11 ) verbunden ist und eine Selbsthaltung der verriegelten Posi- tion des Verriegelungsmechanismus (11 ) bei entlüftetem Zylinderdruck (Pc) bil det.
12. Schienenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellbremseinrichtung (2) eine Anzeigevorrichtung (30) aufweist, welche auf Basis des Steuerdrucks (Pp) den Status der Feststellbremseinrichtung (2) anzeigt.
13. Verfahren zum Steuern einer Feststellbremseinrichtung (2) einer Schie nenfahrzeug-Bremsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, gekennzeichnet, durch
die Verfahrensschritte
(51 ) Beaufschlagen einer ersten eingangsseitigen Signalleitung (17) der zweiten Steuereinheit (10) der Feststellbremseinrichtung (2) mit einem Feststellbremssignal (Cp) zum Verstellen des Verriegelungsmechanismus (11 ) aus einer entriegelten Position in eine verriegelte Position;
(52) Ermitteln, ob ein ausreichend hohes Zylinderdrucksignal (Pc) an einer zweiten eingangsseitigen Signalleitung (16) der zweiten Steuereinheit (10) der Feststellbremseinrichtung (2) ansteht; und
(53) Aktivieren der Feststellbremseinrichtung (2) mittels Entlüften durch die zweite Steuereinheit (10) der Feststellbremseinrichtung (2) und Verstellen des Verriegelungsmechanismus (11 ) aus der entriegelten Position in die verrie gelte Position, wenn ein ausreichend hohes Zylinderdrucksignal (Pc) an der zweiten eingangsseitigen Signalleitung (16) ermittelt wurde.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verfahrensschritt (S3) im Falle eines nicht ausreichend hohen Zylinder drucksignal (Pc) an der zweiten eingangsseitigen Signalleitung (16) der zweiten Steuereinheit (10) der Feststellbremseinrichtung (2) die erste Steuereinheit (9) für den Zylinderdruck (Pc) für die Bremskrafterzeugung eine Anforderung zum Einsteuern eines definierten Zylinderdruckes (Pc) in den Betriebsbremszylinder (4) erhält.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ein steuern des definierten Zylinderdruckes (Pc) in den Betriebsbremszylinder (4) der Verfahrensschritt (S2) wiederholt wird.
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