EP4683837A1 - Bremssystem, insbesondere für ein schienenfahrzeug, ventileinheit und fahrzeug - Google Patents

Bremssystem, insbesondere für ein schienenfahrzeug, ventileinheit und fahrzeug

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Publication number
EP4683837A1
EP4683837A1 EP24712784.8A EP24712784A EP4683837A1 EP 4683837 A1 EP4683837 A1 EP 4683837A1 EP 24712784 A EP24712784 A EP 24712784A EP 4683837 A1 EP4683837 A1 EP 4683837A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
unit
brake
braking system
valve unit
actuating element
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP24712784.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Achim VOLLMER
William SCHROEDER CARDOZO
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 EP4683837A1 publication Critical patent/EP4683837A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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
    • B60T13/66—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
    • 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
    • B60T15/00—Construction arrangement, or operation of valves incorporated in power brake systems and not covered by groups B60T11/00 or B60T13/00
    • B60T15/02—Application and release valves
    • B60T15/021—Railway control or brake valves
    • 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
    • B60T15/00—Construction arrangement, or operation of valves incorporated in power brake systems and not covered by groups B60T11/00 or B60T13/00
    • B60T15/02—Application and release valves
    • B60T15/04—Driver's valves
    • B60T15/048—Controlling pressure brakes of railway vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a braking system, in particular for a rail vehicle, as well as a valve unit and a vehicle, in particular a rail vehicle, with a braking system and/or a valve unit.
  • Braking force in rail vehicles is usually generated by a pressure-controlled pneumatic or hydraulic piston.
  • the pressure generated is used directly to build up force.
  • the regulated pressure is used to work against a spring force in the fail-safe principle.
  • valves Another option is the use of proportional valves. These valves also allow analogue or arbitrary setting positions between “on” and “off”. In this way, the volume flow can be limited, which leads to a controlled pressure drop.
  • At least one valve is used to build up pressure and one valve to reduce pressure. Both valves must be present in order to achieve controllability of the braking system or the braking pressure for the associated braking unit.
  • the accuracy of the brake pressure to be set depends on the volume behind the valves and the flow-current properties or pressure-current properties of the valves. In order to achieve the desired or sufficient accuracy, several switching cycles of the respective valves are required. The service life of these valves is essentially influenced by the number of switching cycles.
  • a braking system in particular for a rail vehicle, is provided with at least one valve unit, at least one drive unit and at least one brake unit.
  • the valve unit has an actuating element, preferably in the form of a rotor element, and a valve housing for receiving the actuating element.
  • the actuating element can be driven by means of the at least one drive unit, so that an actuating position of the actuating element can be changed within the valve housing, wherein the valve housing has at least one brake pressure connection, so that the valve unit is or can be connected to a brake unit of the braking system, in particular at least one brake cylinder of the braking system, and a brake pressure for the at least one brake unit can be controlled and/or regulated or adjusted by means of the valve unit, in particular by means of the individual valve unit.
  • the invention is based on the basic idea that the braking system, in particular an associated braking unit, can be controlled or regulated by means of a valve unit, wherein the valve unit is designed as an integral component which can take over or perform a variety of functions.
  • a plurality of (solenoid) valves for control and/or regulation can be replaced or substituted by a single valve unit.
  • the invention proposes an advantageous brake actuation principle, particularly for rail vehicles.
  • a safety concept can be transferred to a modern, electronic control or regulation system, so that improved efficiency and reliability can be achieved.
  • a high degree of flexibility and monitorability is provided.
  • the braking system according to the invention can preferably be provided as a pneumatically or hydraulically operated braking system.
  • a (mechanical) fallback level or emergency position can be provided to ensure maximum safety even in the event of a power failure.
  • a motor-driven rotary valve can be provided as a valve unit.
  • the actuating element of the valve preferably designed as a rotor element, can be designed in such a way that it can selectively direct the media flow between several connections.
  • the braking system can be provided in particular with a valve unit per braking unit for the controlled/regulated supply of the respective braking unit with fluid pressure.
  • the braking system can be provided in particular with a valve unit per braking unit or with a valve unit for several braking units.
  • a control can also be understood as a regulation, for example by means of the inclusion of sensor data or calculated or anticipated operating parameters such as a fluid pressure.
  • the braking system can be controlled and/or regulated in a simple, efficient, flexible and reliable manner using the drivable valve unit. Furthermore, cost-efficient production and operation can also be achieved.
  • the valve housing has a plurality of operating connections for controlling and/or regulating a brake pressure on the at least one brake unit, wherein preferably a fluid outlet or a fluid return, a fluid pressure source or a fluid pressure accumulator and an emergency brake line or emergency brake pressure source/accumulator are each connected or connectable to one of the operating connections.
  • the plurality of service ports of the valve housing may provide or represent at least one fluid drain port, one fluid pressure port, and one emergency brake pressure port.
  • valve housing can be connected or connectable to a vent or a vent valve, a fluid tank/storage device or the like in the sense of the fluid drain or by means of the fluid drain connection.
  • the fluid drain connection can also be understood as a fluid return, in particular in the case of the design with a fluid tank/storage device, so that the drained fluid can be reused or reused.
  • the fluid pressure source may be configured as an accumulator, a reservoir, a compressor, a pump, or the like.
  • the emergency brake line can be understood as an emergency brake source or an emergency brake pressure accumulator and/or provide a connection to these.
  • an emergency brake pressure can be provided at the valve unit, in particular the emergency brake pressure connection.
  • valve housing can be designed with additional or alternative fluid connections or fluid ports in order to be able to provide application- and purpose-related control or regulation of a braking unit.
  • the actuating element of the valve unit is designed such that by means of the actuating position of the actuating element, one of the operating connections is connected or can be connected to the at least one brake pressure connection, in particular is at least partially connected or can be connected.
  • the actuating element can provide a flow path which ensures the connection of one operating port to the brake pressure port.
  • the actuating element can be continuously or stepwise adjustable within the valve housing in order to change the actuating position of the actuating element.
  • the actuator with its flow path can provide either a partial or complete connection between one of the operating ports and the brake pressure port.
  • a partial connection can in particular represent an incomplete or partial overlap of the flow path within the actuating element with the respective operating connection and/or the brake pressure connection of the valve housing.
  • the valve unit has a reset element, preferably in the form of a mechanical return spring, a fluid actuator or the like, so that the valve unit can be transferred to a safe operating state by means of the reset element after switching off and/or decoupling from the drive unit, in particular the actuating element for connecting the operating connection to the emergency brake line or the emergency brake pressure connection to the brake pressure connection can be adjusted.
  • a reset element preferably in the form of a mechanical return spring, a fluid actuator or the like
  • the reset element can transfer the actuating element of the valve unit into an actuating position for a safe operating mode of the valve unit or the brake system.
  • the actuating element can be moved by the reset element in such a way that the emergency brake pressure connection of the valve housing can be connected to the brake pressure connection, in particular at least partially connected to the brake pressure connection.
  • the return element can be designed as a mechanical return spring, as a fluid actuator or the like.
  • the embodiment can be designed as a fluid actuator in connection with the fluid pressure source or the fluid power supply for the valve unit and/or with a separate fluid pressure source or
  • Fluid power supply to ensure a suitable fluid supply for the fluid actuator for resetting the actuating element of the valve unit.
  • a fluid power supply can be understood as at least one accumulator, at least one reservoir or tank or fluid pressure accumulator, at least one compressor and/or at least one pump.
  • the valve unit or the actuating element of the valve unit can always be transferred to a safe operating mode, especially when the drive unit is decoupled and/or de-energized.
  • the braking system has at least one primary control circuit, wherein the primary control and/or regulating circuit is provided for controlling and/or regulating the drive unit, so that the valve unit can be controlled and/or regulated.
  • the braking system also has a secondary control and/or regulating circuit, which is designed in particular to be at least substantially redundant to the primary control or regulating circuit.
  • two separate control and/or regulating circuits can be provided, which are at least substantially redundant to one another.
  • the primary and secondary control and regulating circuits can each have all the components that are necessary for the complete control or regulation of the braking system or the valve unit.
  • the primary control circuit has at least one main pressure sensor for detecting a brake pressure on the at least one brake unit and a digital or analog main position sensor on the drive unit, in particular on an engine component
  • the secondary control circuit has a secondary pressure sensor for detecting a brake pressure on the at least one brake unit and an analog or digital secondary position sensor on the drive unit, in particular on the engine component.
  • the primary control loop can be equipped with a digital main position sensor to determine a position of the drive unit or the Engine component, wherein the secondary control loop is formed with an analog secondary position sensor.
  • the primary and the secondary control circuit can each be designed with a (brake) pressure sensor in order to be able to determine a brake pressure at the brake pressure unit, in particular atZin the brake pressure cylinder.
  • the valve unit has at least one actuating unit for controlling the actuating element, wherein the actuating unit is preferably designed as a manually operable actuating lever, as a (remotely operable) fluid actuator or the like.
  • valve unit or the control element can be moved into safe positions using the actuating unit.
  • an active position and an emergency position of the valve unit are available by means of the actuating unit.
  • the active position or the emergency position can only be set by means of the actuating unit.
  • the drive unit can preferably not move the valve unit into the active position or emergency position.
  • the active position or emergency position can each represent a safe position in this sense.
  • the actuating unit can be provided, for example, as a manually operated actuating lever of the valve unit, or as a (remotely operated) fluid actuator.
  • the design as a fluid actuator can thus be manually operated by an operator of the brake system. be operable, in particular by means of additional control elements, in order to transfer the actuating element of the valve unit into an active or emergency position.
  • the activation/deactivation of the braking function can be done manually or remotely by setting the actuator of the valve unit to a specific active/emergency position.
  • the at least one drive unit has a motor component for driving the actuating element, wherein the motor component is preferably designed as a brushed DC motor, as a brushless DC motor, as a stepper motor or the like, for providing a rotary or linear drive movement.
  • the motor component is preferably designed as a brushed DC motor, as a brushless DC motor, as a stepper motor or the like, for providing a rotary or linear drive movement.
  • valve unit with a rotary or linear drive of any type.
  • the drive unit further comprises at least one gear component and/or one clutch component, so that the motor component can be coupled to the actuating element and a drive movement of the motor component can be transmitted to the actuating element via the gear component and/or the clutch component.
  • the gear component is designed in the form of a nut-thread combination, a ball screw, a sliding coil or the like.
  • the drive unit can provide a gear ratio by means of the gear component in order to ensure appropriate operation of the valve unit or the braking system.
  • a quick and/or precise adjustment option for the actuating element of the valve unit can be provided by means of a specific motor component.
  • a valve unit is provided, in particular for use with a brake system according to the invention, wherein the valve unit has an actuating element, preferably in the form of a rotor element, and a valve housing for receiving the actuating element.
  • the valve housing has at least one brake pressure connection, wherein the valve housing is provided with a plurality of operating connections for controlling and/or regulating, in particular for setting, a brake pressure at the at least one brake pressure connection.
  • At least one of the operating connections in particular a single one of the operating connections, is connected or connectable to the at least one brake pressure connection, in particular at least partially connected or connectable.
  • a vehicle in particular a rail vehicle, is provided with at least one braking system described above and/or one valve unit described above.
  • FIG. 1 schematic flow diagram for a braking system according to the invention, in particular for driving or actuating a valve unit of a braking system;
  • FIG. 2 schematic representation of a braking system with a valve unit, including various sectional views of the valve unit; and Fig. 3 schematic illustration of the different setting positions and switching states of a valve unit according to the embodiment of Fig. 2.
  • Fig. 1 shows a schematic flow diagram for a braking system 100 according to the invention, in particular for driving or actuating a valve unit 110.
  • At least one primary control loop 170 is provided for a motor component 122, in particular in the sense of a motor driver.
  • a secondary control/regulation circuit 180 can also be provided, which is designed in parallel or redundantly to the primary control/regulation circuit.
  • the two control/regulation circuits 170; 180 can be supplied by one or more energy or current sources 214.
  • the motor component 122 can be kinematically coupled to a valve unit 110 via a transmission component 124 and/or a clutch component 126 in order to transmit a drive movement to the valve unit 110.
  • the kinematic coupling can be operated or driven and/or bridged by means of the gear and/or clutch component 124; 126 through a backup energy source in order to ensure a safe, reliable power transmission to the valve unit 110.
  • a reset element 202 can serve as a safety energy source to transfer the valve unit 110 into a safe position or setting position.
  • the safety energy source can, in particular in the sense of the reset element 202, be designed, for example, as a (tension-compression) spring or as another energy storage device.
  • the safety energy source can be connected to the power transmission, in particular the transmission and/or clutch component 124; 126, or to an actuating element 112 of the valve unit 110 (see Fig. 2) in order to be able to provide a safe (actuating) position of the valve unit 110.
  • the transmission component and/or the clutch component 124; 126 can also be operated or driven and/or bridged by means of an actuating unit 204.
  • the actuating unit 204 can be designed as a manually operable or actuatable lever and/or as a remotely controllable or remotely actuatable actuator.
  • valve unit 110 By means of the actuating unit 204, an adjustment or actuation of the valve unit 110 can be carried out, in particular forced.
  • the valve unit 110 can preferably be transferred to an active position or an emergency position in order to activate or deactivate the valve unit 110.
  • valve unit 110 can be understood as a forced or emergency movement of the valve unit 110.
  • the valve unit 110 can be understood as a flow director in order to forward a fluid inflow, e.g. from a fluid pressure reservoir or accumulator 150, to a brake unit 130 or a brake cylinder 132 of the brake unit 130 or to a fluid outlet 140.
  • valve unit 110 can receive a (pressure) fluid from the brake unit 130 or the brake cylinder 132 and forward it to the fluid drain or a vent or the like 140.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a braking system 100 with a valve unit 110, including various sectional views of the valve unit 110.
  • valve unit 110 can be provided in connection with a drive unit 120.
  • the drive unit 120 can be formed with the motor component 122, the transmission component 124 and/or the clutch component 126.
  • a housing of the motor component 122 can be flanged to the valve housing 114 or secured by a flange.
  • valve unit 110 has a connection to at least one brake unit 130.
  • the brake unit 130 can be designed with at least one brake cylinder 132.
  • the actuating element 112 preferably designed in the form of a rotor element, is intended to modulate or adjust, control and/or regulate the fluid flow between a fluid pressure source or a fluid pressure accumulator 150, a fluid outlet 140, such as a vent (nozzle), the emergency brake line pressure source 160 and the brake unit 130.
  • the braking system 100 further comprises a primary and a secondary control/regulating circuit 170; 180, which are preferably designed in parallel or redundantly.
  • the primary and secondary control loops 170; 180 can each be connected to a central vehicle or rail vehicle control unit 190.
  • the central vehicle or rail vehicle controller 190 can operate a motor switch 192 to switch between the primary and secondary control loops 170; 180.
  • the primary control circuit 170 can be provided with a main pressure sensor 173 on/in the brake unit 130 or the brake cylinder 132 in order to be able to detect an existing brake pressure.
  • the secondary control circuit 180 can be provided with a secondary pressure sensor 183 on/in the brake unit 130 or the brake cylinder 132 in order to be able to detect an existing brake pressure.
  • the primary control circuit 170 has a main position sensor 178, preferably a digital or analog main position sensor 178, on the drive unit, in particular on the motor component 122, so that a position or posture of the motor component 122 can be determined.
  • a main position sensor 178 preferably a digital or analog main position sensor 178
  • the secondary control circuit 180 can have a secondary position sensor 188, preferably an analog or digital secondary position sensor 188, on the drive unit 120, in particular on the motor component 122, so that a position of the motor component 122 can be determined for the secondary control circuit 180, in particular independently of the primary control circuit 170.
  • a secondary position sensor 188 preferably an analog or digital secondary position sensor 188
  • the primary control circuit 170 can have a brake control unit 171, a main pressure control 172 in connection with the main pressure sensor 173, a main position control 174 in connection with the preferably digital main position sensor 178, and a main power electronics 176.
  • the secondary control loop 180 may preferably be substantially redundant.
  • the secondary control loop 180 can have a secondary pressure control 182 in connection with the secondary pressure sensor 183, a secondary position control 184 in connection with the preferably analog secondary position sensor 188, and a secondary power electronics 176.
  • specific differences between the primary and secondary control/regulation loops 170; 180 for example with regard to the digital/analog main/secondary position sensors 178; 188, can avoid common causes of errors between the primary and secondary control/regulation loops.
  • the primary/secondary control/regulation loops 170; 180 are preferably designed to be substantially redundant to one another, but are not necessarily designed to be identical.
  • Main power electronics 176 can electrically drive the motor windings or the motor component 122;
  • Main position control 174 controls the motor position in a closed control loop, preferably in conjunction with feedback from the (digital) main position sensor 178 (e.g. as an encoder or Hall sensor);
  • the (digital) main position sensor 178 e.g. as an encoder or Hall sensor
  • Main pressure control 172 can request the desired motor position to control the brake pressure based on the feedback from the main pressure sensor 173;
  • - Brake control unit 171 can calculate the pressure setpoint based on the request from the train control unit 190, which can be sent (digitally) to the main pressure control 172;
  • Secondary power electronics 186 electrically drives the motor component 122, preferably with lower dynamic power requirements compared to the main power electronics 176.
  • Secondary position control 184 may control the position of the motor component 122, in particular in a closed or open loop with feedback using a cascade of high frequency open loop position controllers monitored by an outer loop, wherein (analog) feedback from the secondary position sensor (e.g. in the form of a potentiometer or the like) may be used;
  • Secondary pressure control 182 can request the desired position of the motor component 122 to control the brake pressure using the feedback of the secondary pressure sensor 183; the Brake pressure request can be forwarded directly from the train control unit 190 from an (analog) signal, which can be low-pass filtered, for example, to the secondary pressure control 182.
  • an additional braking force or braking torque control can be provided in the sense of the primary/secondary control circuits 170; 180.
  • Fig. 2 further shows various sectional views A-A, B-B and C-C, by means of which the valve unit 110 is shown in detail.
  • Fig. 3 also shows a schematic illustration of the various setting positions and switching states of the valve unit 110 according to the embodiment of Fig. 2.
  • the valve unit 110 has an actuating element 112 and a valve housing 114.
  • the actuating element 112 is accommodated in the valve housing 114.
  • the actuating element 112 can be designed in the form of a rotor element 112 and mounted in the corresponding valve housing 114.
  • the valve housing 114 has a brake pressure connection 116, as well as several operating connections 117; 118; 119, in particular a fluid drain connection 117, a fluid pressure source connection 118 and an emergency brake pressure connection 119.
  • the brake pressure connection 116 can, for example, be connected to a brake pressure line to the brake unit 130 or the brake cylinder 132.
  • the fluid drain connection 117 can be connected, for example, to a vent (nozzle), a fluid pressure tank, in particular for returning the pressure fluid, or the like.
  • the fluid pressure source connection 118 can be connected, for example, to a fluid pressure source, e.g. a compressor or a pump, or a fluid pressure storage reservoir/tank 150 or the like.
  • a fluid pressure source e.g. a compressor or a pump, or a fluid pressure storage reservoir/tank 150 or the like.
  • the emergency brake pressure connection 119 can be connected to an emergency brake pressure line or an emergency brake pressure source 160.
  • the actuating element 112 can provide a fluid path between at least one operating connection 117; 118; 119 and the brake pressure connection 116.
  • the brake unit can be conveniently controlled and/or regulated by means of the valve unit 110, in particular by setting various adjusting positions of the adjusting element 112 within the valve housing 114.
  • valve unit 110 can perform different functions in combination with the brake unit 130 in different positions by means of the actuating element 112.
  • the actuating element 112 can connect the respective operating connection 117; 118; 119 completely or at least partially, i.e. in particular only partially overlapping, to the brake pressure connection 116.
  • the actuating element 112 can provide a flow path over an angular range of, for example, up to 180° relative to the brake pressure connection 116 in order to ensure that the operating connections 117; 118; 119 can be connected to the brake pressure connection 116 in any desired manner.
  • the angular opening of the flow path of the actuating element 112 relative to the brake pressure connection 116 can be based on the radial distribution of the plurality of operating connections 117; 118; 119 along the valve housing 114.
  • the actuating unit 112 can reduce a fluid pressure at/in the brake unit 130 or the brake cylinder 132 when the fluid drain connection 117 is connected to the brake pressure connection 116.
  • the actuating unit 112 can increase a fluid pressure at/in the brake unit 130 or the brake cylinder 132 when the fluid pressure source connection 118 is connected to the brake pressure connection 116.
  • the actuating unit 112 can set an emergency brake pressure on the brake unit 130 or the brake cylinder 132 when the emergency brake pressure connection 119 is connected to the brake pressure connection 116.
  • an increased braking effect can be achieved by increasing the fluid pressure in the brake cylinder 132, while a reduction in the fluid pressure in the brake cylinder brings about a reduction in the braking force.
  • an increase in the fluid pressure can lead to a reduction in the braking force, while a reduction in the fluid pressure in the brake cylinder 132 can mean an increase in the braking force.
  • valve unit 110 Further details of the valve unit 110 are shown in the sectional views B-B and C-C of Fig. 2.
  • valve unit 110 can be provided with a return element 202, preferably a return spring 202.
  • the actuating element 112 can be transferred into a safe position in the powerless state or in the state decoupled from the drive unit 120, preferably so that a connection of the brake pressure connection 116 to the emergency brake pressure connection 119 is provided via the actuating element 112. In this way, the reset element 202 can always ensure a safe operating state of the braking system 100, even when the primary and/or secondary control circuits 170; 180 are switched off.
  • an actuating unit 204 is provided for manual or remote-controlled adjustment to the active position 210 or emergency position 212.
  • the actuating unit 204 can be provided as a lever or the like.
  • the actuating unit 204 can be provided as a remotely controllable or remotely operable actuator.
  • the setting of an emergency position or an emergency position for deactivating the brake actuator (201) can be done manually, for example by moving the actuating unit in the form of a lever 204 until the locking element or the locking pin 206, according to sectional view C-C of Fig. 2, has reached the emergency position or emergency position 212.
  • An active position 210 can be set by means of the actuating unit 204 by moving the locking pin 206 in the opposite direction.
  • the locking pin or the locking element 206 can protrude from the valve housing 114 by means of a pin spring 208 in such a way that the transfer between the active and the emergency position is only possible by means of the actuating unit 204.
  • the locking pin 206 In order to move the valve unit 110 out of one of the secured positions 210; 212, the locking pin 206 must be inserted into the valve housing 114, counter to the pin spring 208 and along a rounded portion or edge rounding of the opposite guide surface, as shown in the sectional view CC of Fig. 2. Thus, the locking pin 206 can rest and be guided along an opposite guide surface, in particular by means of the pin spring 208, according to sectional view CC of Fig. 2, in such a way that the emergency/active position 210; 212 represent secured positions.
  • the locking pin 206 is to be moved along the opposite guide surface and against the spring force of the pin spring 208 along curves in such a way that the end position 210; 212 can preferably only be set as an emergency or active position using the actuating unit 204.
  • the present invention can provide a braking system 110, in particular a braking system 100 for a rail vehicle, which preferably uses only a single valve unit for at least one braking unit 130 in order to map and provide the function of several valves.
  • valve unit 110 can be used to control and/or regulate the braking system 100, in particular the braking unit 130, in a simplified and efficient manner.
  • control/regulation circuits in the sense of primary and secondary control/regulation circuits, a reliable monitoring as well as control and/or regulation of the drive unit 120 is ensured.
  • the monitoring in the sense of a brake system 100 according to the invention also offers advantages in particular with regard to the prediction of the remaining service life, in that the energy/current required for operation has a physical relationship to the valve friction. In this way, the present invention also enables an optimized prediction of necessary maintenance intervals and the like.
  • control unit 192 Engine switch

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem (100), insbesondere für ein Schienenfahrzeug, mit wenigstens einer Ventileinheit (110), wenigstens einer Antriebseinheit (120) und wenigstens einer Bremseinheit (130), wobei ein Ventilgehäuse (114) wenigstens einen Bremsdruckanschluss (116) aufweist, sodass die Ventileinheit (110) mit einer Bremseinheit (130) des Bremssystems (100), insbesondere wenigstens einem Bremszylinder (132) des Bremssystems (100), verbunden oder verbindbar ist und ein Bremsdruck für die wenigstens eine Bremseinheit (130) mittels der Ventileinheit (110) steuerbar und/oder regelbar ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Ventileinheit (110) sowie ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit einem solchen Bremssystem (100) und/oder einer solchen Ventileinheit (110).

Description

BESCHREIBUNG
Bremssystem, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, Ventileinheit und Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, sowie eine Ventileinheit und ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit einem Bremssystem und/oder einer Ventileinheit.
Die Bremskrafterzeugung in Schienenfahrzeugen wird üblicherweise durch einen druckgesteuerten pneumatischen oder hydraulischen Kolben erzeugt. Im Falle von aktiven Bremsen wird der erzeugte Druck direkt zum Kraftaufbau genutzt. Bei passiven Bremsen wird der geregelte Druck hingegen dazu genutzt, um im Fail-Safe-Prinzip gegen eine Federkraft zu arbeiten.
In derzeitigen Systemen werden jeweils mehrere Magnetventile verwendet, bei denen der Druck durch binäres Schalten der einzelnen Ventile entweder erhöht oder verringert werden kann. Das bedeutet, dass ein Versorgungsdruck durchgeschaltet oder der zu regelnde Druck zur Atmosphäre abgelassen wird.
Eine weitere Variante ist der Einsatz von Proportionalventilen. Bei diesen Ventilen sind auch analoge bzw. beliebige Stellpositionen zwischen „Ein“ und „Aus“ möglich. Auf diese Weise kann der Volumenstrom begrenzt werden, was zu einem kontrollierten Druckgefälle führt.
Für die vorstehend erläuterten Varianten aus dem Stand der Technik wird jeweils mindestens ein Ventil zum Druckaufbau und ein Ventil zum Druckabbau verwendet. Hierbei müssen beide Ventile vorhanden sein, um eine Regelbarkeit des Bremssystems bzw. des Bremsdrucks für die zugeordnete Bremseinheit zu erreichen.
Die Genauigkeit des einzustellenden Bremsdrucks hängt vom Volumen hinter den Ventilen und den Durchfluss-Strom-Eigenschaften oder Druck-Strom-Eigenschaften der Ventile ab. Um die gewünschte bzw. hinreichende Genauigkeit erreichen zu können, sind mehrere Schaltzyklen der jeweiligen Ventile erforderlich. Die Lebensdauer dieser Ventile wird hierbei im Wesentlichen durch die Anzahl der Schaltzyklen beeinflusst.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bremssystem anzugeben, welches eine einfache, effiziente, flexible und zuverlässige Steuerung und/oder Regelung eines Bremssystems bzw. einer Bremseinheit ermöglicht, wobei die Steuerung und/oder Regelung mittels einer Ventileinheit erfolgen kann, die einen verringerten Verschleiß sowie eine optimierte Lebensdauer bereitstellt. Des Weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Ventileinheit sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Bremssystem und/oder einer solchen Ventileinheit anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Bremssystem gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 , bezüglich der Ventileinheit durch den Gegenstand gemäß Anspruch 11 und mit Blick auf das Fahrzeug durch den Gegenstand gemäß Anspruch 12. Bevorzugte Ausführungsform sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Bremssystem, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, mit wenigstens einer Ventileinheit vorgesehen, wenigstens einer Antriebseinheit und wenigstens einer Bremseinheit. Die Ventileinheit weist ein Stellelement, vorzugsweise in Form eines Rotorelements, und ein Ventilgehäuse zur Aufnahme des Stellelements auf. Das Stellelement ist mittels der wenigstens einen Antriebseinheit antreibbar, sodass eine Stellposition des Stellelements innerhalb des Ventilgehäuses veränderbar ist, wobei das Ventilgehäuse wenigstens einen Bremsdruckanschluss aufweist, sodass die Ventileinheit mit einer Bremseinheit des Bremssystems, insbesondere wenigstens einem Bremszylinder des Bremssystems, verbunden oder verbindbar ist und ein Bremsdruck für die wenigstens eine Bremseinheit mittels der Ventileinheit, insbesondere mittels der einzelnen Ventileinheit, steuerbar und/oder regelbar bzw. einstellbar ist.
Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, dass das Bremssystem, insbesondere ein zugeordnete Bremseinheit, anhand einer Ventileinheit steuerbar bzw. regelbar ist, wobei die Ventileinheit als ein integrales Bauelement ausgestaltet ist, welches eine Vielzahl von Funktionen übernehmen bzw. ausüben kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Mehrzahl von (Magnet-)Ventilen zur Steuerung und/oder Regelung durch eine einzelne Ventileinheit ersetzt bzw. substituiert werden.
Hierzu schlägt die Erfindung ein vorteilhaftes Bremsbetätigungsprinzip insbesondere für Schienenfahrzeuge vor. Insbesondere kann ein Sicherheitskonzept auf eine moderne, elektronische Steuerung bzw. Regelung übertragen werden, sodass eine verbesserte Effizienz und Zuverlässigkeit erzielt werden kann. Auf diese Weise wird ein hohes Maß an Flexibilität und Überwachbarkeit bereitgestellt.
Dabei kann das erfindungsgemäße Bremssystem vorzugsweise als ein pneumatisch oder hydraulisch betriebenes Bremssystem vorgesehen sein.
Des Weiteren kann eine (mechanische) Rückfallebene bzw. Not-Stellung vorgesehen sein, um maximale Sicherheit auch bei einem Ausfall der elektrischen Energie zu gewährleisten.
Anstatt schaltbare (Magnet-)Ventile zu verwenden, kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein an- bzw. motorgetriebenes Drehventil als Ventileinheit vorgesehen sein. Das Stellelement des Ventils, vorzugsweise als Rotorelement ausgebildet, kann derart ausgestaltet sein, dass es den Medienfluss zwischen mehreren Anschlüssen selektiv leiten kann.
Es können mehrere Funktionen durch eine einzelne erfindungsgemäße Ventileinheit für ein Bremssystem bereitgestellt werden.
Die Rotationsamplitude der Antriebseinheit bzw. des Motors ermöglicht ein Umschalten der Ventileinheit zwischen verschiedenen Ventilzuständen bzw. Stellpositionen, sodass mehrere Funktionen für das Bremssystem mittels der erfindungsgemäßen Ventileinheit steuer-Zregelbar sind. Insofern kann das Bremssystem insbesondere pro Bremseinheit mit einer Ventileinheit zur gesteuerten/geregelten Versorgung der jeweiligen Bremseinheit mit Fluiddruck vorgesehen sein. Vorzugsweise kann das Bremssystem insbesondere mit einer Ventileinheit pro Bremseinheit oder mit einer Ventileinheit für mehrere Bremseinheiten vorgesehen sein.
Ferner kann im Sinne der vorliegenden Erfindung unter einer Steuerung auch eine Regelung verstanden werden, beispielsweise mittels der Einbeziehung von Sensordaten oder berechneten bzw. antizipierten Betriebsparametem wie einem Fluiddruck.
Das Bremssystem ist mittels der antreibbaren Ventileinheit auf einfache, effiziente, flexible sowie zuverlässige Weise steuer- und/oder regelbar. Ferner können auch eine kosteneffiziente Herstellung sowie ein kosteneffizienter Betrieb erzielt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Ventilgehäuse mehrere Bedienanschlüsse zur Steuerung und/oder Regelung eines Bremsdrucks an der wenigstens einen Bremseinheit auf, wobei vorzugsweise ein Fluidablauf bzw. eine Fluidrückführung, eine Fluiddruckquelle bzw. ein Fluiddruckspeicher und eine Notbremsleitung bzw. Notbremsdruckquelle/-speicher jeweils mit einem der Bedienanschlüsse verbunden oder verbindbar ist.
Die mehreren Bedienanschlüsse des Ventilgehäuses können mindestens einen Fluidablaufanschluss, einen Fluiddruckanschluss und einen Notbremsdruckanschluss bereit- bzw. darstellen.
Insbesondere kann das Ventilgehäuse im Sinne des Fluidablaufs bzw. anhand des Fluidablaufanschlusses beispielsweise mit einer Entlüftung bzw. einem Entlüftungsventil, einem FluidtankZ-speicher oder dergleichen verbunden oder verbindbar sein. In diesem Sinne kann unter dem Fluidablaufanschluss auch eine Fluidrückführung verstanden werden, insbesondere im Fall der Ausgestaltung mit einem FluidtankZ-speicher, sodass das abgeführte Fluid wieder- bzw. weiterverwendbar ist. Die Fluiddruckquelle kann als ein Akkumulator, ein Reservoir bzw. Tank, ein Kompressor, eine Pumpe oder dergleichen ausgestaltet sein.
Des Weiteren kann die Notbremsleitung als eine Notbremsquelle bzw. ein Notbremsdruckspeicher verstanden werden und/oder eine Verbindung zu diesen bereitstellen. Auf diese Weise kann ein Notbremsdruck an der Ventileinheit, insbesondere dem Notbremsdruckanschluss, bereitgestellt werden.
Ferner kann das Ventilgehäuse mit weiteren oder alternativen Fluidverbindungen bzw. Fluidanschlüssen ausgestaltet sein, um eine anwendungs- und zweckbezogene Steuerung bzw. Regelung einer Bremseinheit bereitstellen zu können.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Stellelement der Ventileinheit derart ausgebildet, dass mittels der Stellposition des Stellelementes jeweils einer der Bedienanschlüsse mit dem wenigstens einen Bremsdruckanschluss verbunden oder verbindbar ist, insbesondere zumindest teilweise verbunden oder verbindbar ist.
Vorzugsweise kann das Stellelement einen Flussweg bereitstellen, der die Verbindung jeweils eines Bedienanschlusses mit dem Bremsdruckanschluss gewährleistet.
Das Stellelement kann innerhalb des Ventilgehäuses stufenlos oder stufenweise verstellbar sein, um eine Stellposition des Stellelementes zu verändern.
Hierbei kann das Stellelement mit seinem Flussweg entweder eine teilweise oder vollständige Verbindung zwischen einem der Bedienanschlüsse und dem Bremsdruckanschluss bereitstellen.
Eine teilweise Verbindung kann insbesondere eine unvollständige bzw. teilweise Überlappung des Flusswegs innerhalb des Stellelements mit dem jeweiligen Bedienanschluss und/oder dem Bremsdruckanschluss des Ventilgehäuses darstellen.
Es ist eine gezielte Steuerung und/oder Regelung des Bremssystems mittels der einen Ventileinheit möglich. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ventileinheit ein Rückstellelement, vorzugsweise in Form einer mechanischen Rückstellfeder, eines Fluidaktuators oder dergleichen, auf, sodass die Ventileinheit nach einem Abschalten und/oder einem Entkoppeln von der Antriebseinheit mittels dem Rückstellelement in einen sicheren Betriebszustand überführbar ist, insbesondere das Stellelement zur Verbindung des Bedienanschlusses zu der Notbremsleitung bzw. des Notbremsdruckanschlusses mit dem Bremsdruckanschluss einstellbar ist.
Sobald die Antriebseinheit abgeschaltet ist, deaktiviert ist, ausfällt und/oder von der Ventileinheit entkoppelt ist, kann demnach ein sicherer Betrieb des Bremssystems sichergestellt werden.
Insbesondere kann das Rückstellelement das Stellelement der Ventileinheit in eine Stellposition für einen sicheren Betriebsmodus der Ventileinheit bzw. des Bremssystems überführen. Vorzugsweise ist das Stellelement derart durch das Rückstellelement bewegbar, dass der Notbremsdruckanschluss des Ventilgehäuses mit dem Bremsdruckanschluss verbindbar bzw. verbunden ist, insbesondere zumindest teilweise verbindbar bzw. verbunden ist.
Das Rückstellelement kann als eine mechanische Rückstellfeder, als ein Fluidaktuator oder dergleichen ausgebildet sein. Insbesondere kann die Ausgestaltungsform als Fluidaktuator in Verbindung mit der Fluiddruckquelle bzw. der Fluidstromversorgung für die Ventileinheit und/oder mit einer separaten Fluiddruckquelle bzw.
Fluidstromversorgung in Verbindung stehen, um eine geeignete Fluidzuführung für den Fluidaktuators zur Rückverstellung des Stellelementes der Ventileinheit sicherzustellen.
Eine Fluidstromversorgung kann im Sinne der vorliegenden Erfindung als wenigstens ein Akkumulator, wenigstens ein Reservoir bzw. Tank bzw. Fluiddruckspeicher, wenigstens ein Kompressor und/oder wenigstens eine Pumpe verstanden werden. Auf diese Weise kann die Ventileinheit bzw. das Stellelement der Ventileinheit stets in einen sicheren Betriebsmodus überführbar sein, insbesondere wenn die Antriebseinheit entkoppelt und/oder kraftlos geschaltet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Bremssystem wenigstens einen primären Steuerkreis auf, wobei der primäre Steuer- und/oder Regelkreis zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebseinheit vorgesehen ist, sodass die Ventileinheit steuerbar und/oder regelbar ist. Vorzugsweise weist das Bremssystem ferner einen sekundären Steuer- und/oder Regelkreis auf, der insbesondere zumindest im Wesentlichen redundant zu dem primären Steuer- bzw. Regelkreis ausgebildet ist.
Vorzugsweise können zwei separate Steuer- und/oder Regelkreise vorgesehen sein, die zumindest im Wesentlichen redundant zueinander ausgebildet sind. Insbesondere können der primäre sowie der sekundäre Steuer-ZRegelkreis jeweils sämtliche Komponenten aufweisen, die zur vollständigen Steuerung bzw. Regelung des Bremssystems bzw. der Ventileinheit notwendig sind.
Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass das Bremssystem bzw. die Ventileinheit des Bremssystems auch im Falle eines Fehlers des primären Steuer- /Regelkreises mittels des sekundären Steuer-ZRegelkreises betrieben werden kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der primäre Steuerkreis wenigstens einen Hauptdrucksensor zur Erfassung eines Bremsdrucks an der wenigstens einen Bremseinheit und einen digitalen oder analogen Hauptpositionssensor an der Antriebseinheit, insbesondere an einer Motorkomponente, auf, wobei der sekundäre Steuerkreis einen Sekundärdrucksensor zur Erfassung eines Bremsdrucks an der wenigstens einen Bremseinheit und einen analogen oder digitalen Sekundärpositionssensor an der Antriebseinheit, insbesondere an der Motorkomponente, aufweist.
Insbesondere kann der primäre Steuer-ZRegelkreis mit einem digitalen Hauptpositionssensor, zur Ermittlung einer Position der Antriebseinheit bzw. der Motorkomponente, vorgesehen sein, wobei der sekundäre Steuer-ZRegelkreis mit einem analogen Sekundärpositionssensor ausgebildet ist.
Des Weiteren können der primäre sowie der sekundäre Steuer-ZRegelkreis jeweils mit einem (Brems-)Drucksensor ausgebildet sein, um einen Bremsdruck an der Bremsdruckeinheit, insbesondere anZin dem Bremsdruckzylinder, ermitteln zu können.
Auf diese Weise können dem primären sowie dem sekundären Steuer-ZRegelkreis alle notwendigen Sensordaten, unabhängig voneinander, bereitgestellt werden. Der Ausfall von einem der Sensoren beeinträchtigt damit nicht den jeweils anderen Steuer- ZRegelkreis.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Ventileinheit wenigstens eine Betätigungseinheit zum Steuern des Stellelements auf, wobei die Betätigungseinheit vorzugsweise als ein manuell bedienbarer Stellhebel, als ein (fernbetätigbarer) Fluidaktuator oder dergleichen ausgebildet ist.
Insbesondere kann anhand der Betätigungseinheit die Ventileinheit bzw. das Stellelement in sichere Stellpositionen überführt werden.
So kann vorgesehen sein, dass mittels der Betätigungseinheit eine Aktiv-StellungZ- Position und eine Not-StellungZ-Position der Ventileinheit verfügbar ist. Insbesondere ist es möglich, dass die Aktiv-Stellung bzw. die Not-Stellung ausschließlich mittels der Betätigungseinheit einstellbar ist.
Demnach kann die Antriebseinheit die Ventileinheit vorzugsweise nicht in die Aktiv- Stellung bzw. Not-Stellung überführen. Die Aktiv-Stellung bzw. Not-Stellung können in diesem Sinne jeweils eine sichere Stellung bzw. Position darstellen.
Die Betätigungseinheit kann beispielsweise als ein manuell bedienbarer Stellhebel der Ventileinheit vorgesehen sein, oder als ein (fernbetätigbarer) Fluidaktuator. So kann die Ausgestaltung als Fluidaktuator durch einen Bediener des Bremssystems manuell bedienbar sein, insbesondere mittels weiterer Kontroll- bzw. Steuerelemente, um das Stellelement der Ventileinheit in eine Aktiv- oder Not-Stellung zu überführen.
Beispielsweise kann die Aktivierung/Deaktivierung der Bremsfunktion manuell oder ferngesteuert erfolgen, indem das Stellelement der Ventileinheit auf eine bestimmte Aktiv-/Not-Position eingestellt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die wenigstens eine Antriebseinheit eine Motorkomponente zum Antreiben des Stellelements auf, wobei die Motorkomponente vorzugsweise als ein gebürsteter Gleichstrommotor, als ein bürstenloser Gleichstrommotor, als ein Schrittmotor oder dergleichen ausgebildet ist, zur Bereitstellung einer rotatorischen oder linearen Antriebsbewegung.
Demnach ist es möglich, die Ventileinheit mit einem rotatorischen oder einem linear wirkenden Antrieb von beliebiger Art auszugestalten.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Antriebseinheit ferner wenigstens eine Getriebekomponente und/oder eine Kupplungskomponente auf, sodass die Motorkomponente mit dem Stellelement koppelbar und eine Antriebsbewegung der Motorkomponente über die Getriebekomponente und/oder die Kupplungskomponente auf das Stellelement übertragbar ist. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Getriebekomponente in Form einer Mutter-Gewinde- Kombination, einer Kugelumlaufspindel, einer Gleitspule oder dergleichen ausgebildet.
Insbesondere kann die Antriebseinheit mittels der Getriebekomponente eine Getriebeübersetzung bereitstellen, um einen zweckmäßigen Betrieb der Ventileinheit bzw. des Bremssystems sicherzustellen. Insbesondere kann eine schnelle und/oder genaue Verstellmöglichkeit des Stellelementes der Ventileinheit mittels einer spezifischen Motorkomponente zur Verfügung gestellt werden.
Des Weiteren kann anhand der Kupplungskomponente eine gezielte Ein- oder Entkopplung der Motorkomponente auf/von der Ventileinheit zu deren zweckmäßigen Betrieb erfolgen. Gemäß einem nebengeordneten Aspekt der Erfindung, ist eine Ventileinheit vorgesehen, insbesondere zur Verwendung mit einem erfindungsgemäßen Bremssystem, wobei die Ventileinheit ein Stellelement, vorzugsweise in Form eines Rotorelements, und ein Ventilgehäuse zur Aufnahme des Stellelements aufweist. Das Ventilgehäuse weist wenigstens einen Bremsdruckanschluss auf, wobei das Ventilgehäuse mit mehreren Bedienanschlüssen zur Steuerung und/oder Regelung, insbesondere zum Einstellen, eines Bremsdrucks an dem wenigstens einen Bremsdruckanschluss vorgesehen ist. Mittels dem Stellelement, insbesondere der Stellposition des Stellelements, ist jeweils wenigstens einer der Bedienanschlüsse, insbesondere ein einzelner der Bedienanschlüsse, mit dem wenigstens einen Bremsdruckanschluss verbunden oder verbindbar, insbesondere zumindest teilweise verbunden oder verbindbar.
Ferner ist erfindungsgemäß ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit wenigstens einem vorstehend beschriebenen Bremssystem und/oder einer vorstehend beschriebenen Ventileinheit vorgesehen.
Sämtliche in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Bremssystem und/oder der erfindungsgemäßen Ventileinheit erzielbaren Vorteile und technischen Wirkungen können einzeln oder in Kombination auch für das erfindungsgemäße Fahrzeug gelten.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisches Flussdiagramm für ein erfindungsgemäßes Bremssystem, insbesondere zum Antreiben bzw. Betätigen einer Ventileinheit eines Bremssystems;
Fig. 2 schematische Darstellung eines Bremssystems mit einer Ventileinheit, einschließlich diverser Schnittansichten der Ventileinheit; und Fig. 3 schematische Veranschaulichung der verschiedenen Stellpositionen und Schaltzustände einer Ventileinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2.
In Fig. 1 ist ein schematisches Flussdiagramm für ein erfindungsgemäßes Bremssystem 100, insbesondere zum Antreiben bzw. Betätigen einer Ventileinheit 110, gezeigt.
Gemäß dem Flussdiagramm in Fig. 1 ist wenigstens ein primärer Steuer-ZRegelkreis 170 für eine Motorkomponente 122 vorgesehen, insbesondere im Sinne eines Motortreibers.
Vorzugsweise kann zusätzlich ein sekundärer Steuer-ZRegelkreis 180 vorgesehen sein, der parallel bzw. redundant zu dem primären Steuer-ZRegelkreis ausgebildet ist. Die beiden Steuer-ZRegelkreise 170; 180 können anhand einer oder mehrerer Energie- bzw. Stromquelle(n) 214 versorgt werden.
Die Motorkomponente 122 ist über eine Getriebekomponente 124 undZoder eine Kupplungskomponente 126 mit einer Ventileinheit 110 kinematisch koppelbar, zur Übertragung einer Antriebsbewegung auf die Ventileinheit 110.
Des Weiteren kann die kinematische Kopplung mittels der Getriebe- undZoder Kupplungskomponente 124; 126 durch eine Sicherungs-Energiequelle bedienbar bzw. antreibbar undZoder überbrückbar sein, um eine sichere, zuverlässige Kraftübertragung auf die Ventileinheit 110 zu gewährleisten.
Insbesondere kann ein Rückstellelement 202 (vgl. Fig. 2) als eine Sicherungs- Energiequelle dienen, um die Ventileinheit 110 in eine sichere Position bzw. Stellposition zu überführen. Die Sicherungs-Energiequelle kann, insbesondere im Sinne des Rückstellelements 202, beispielsweise als eine (Zug-ZDruck-)Feder oder als ein anderer Energiespeicher ausgebildet sein.
Die Sicherungs-Energiequelle kann an die Kraftübertragung, insbesondere die Getriebe- und/oder Kupplungskomponente 124; 126, oder an ein Stellelement 112 der Ventileinheit 110 angeschlossen sein (vgl. Fig. 2), um eine sichere (Stell-)Position der Ventileinheit 110 bereitstellen zu können.
Die Getriebekomponente und/oder die Kupplungskomponente 124; 126 können zudem mittels einer Betätigungseinheit 204 bedienbar bzw. antreibbar und/oder überbrückbar sein.
Die Betätigungseinheit 204 kann als ein manuell bedienbarer bzw. betätigbarer Hebel ausgebildet sein und/oder als ein fernsteuerbarer bzw. fernbetätigbarer Aktuator.
Mittels der Betätigungseinheit 204 kann eine Verstellung bzw. Betätigung der Ventileinheit 110 ausgeübt, insbesondere erzwungen, werden. Vorzugsweise kann die Ventileinheit 110 in eine Aktiv-Stellung oder in eine Not-Position überführt werden, zum Aktivieren oder Deaktivieren der Ventileinheit 110.
In diesem Sinne kann die Betätigung der Ventileinheit 110 als eine Zwangs- oder Notbewegung der Ventileinheit 110 verstanden werden.
Die Ventileinheit 110 kann als ein Flussdirektor verstanden werden, um einen Fluidzufluss, z.B. von einem Fluiddruckreservoir bzw. -Speicher 150, an eine Bremseinheit 130 bzw. einen Bremszylinder 132 der Bremseinheit 130 oder an einen Fluidablauf 140 weiterzuleiten.
Ferner kann die Ventileinheit 110 ein (Druck-)Fluid von der Bremseinheit 130 bzw. dem Bremszylinder 132 empfangen und an den Fluidablauf bzw. eine Entlüftung oder dergleichen 140 weiterleiten. Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Bremssystems 100 mit einer Ventileinheit 110, einschließlich diverser Schnittansichten der Ventileinheit 110.
Insbesondere kann die Ventileinheit 110 in Verbindung mit einer Antriebseinheit 120 vorgesehen sein.
Die Antriebseinheit 120 kann mit der Motorkomponente 122, der Getriebekomponente 124 und/oder der Kupplungskomponente 126 ausgebildet sein.
Ein Gehäuse der Motorkomponente 122 kann an dem Ventilgehäuse 114 angeflanscht sein bzw. durch einen Flansch befestigt sein.
Des Weiteren ist gemäß Fig. 2 vorgesehen, dass die Ventileinheit 110 eine Verbindung zu wenigstens einer Bremseinheit 130 aufweist. Die Bremseinheit 130 kann mit wenigstens einem Bremszylinder 132 ausgestaltet sein.
Das Stellelement 112, vorzugsweise ausgebildet in Form eines Rotorelementes, ist dazu vorgesehen, den Fluidstrom zwischen einer Fluiddruckquelle bzw. einem Fluiddruckspeicher 150, einem Fluidablauf 140, wie z.B. einer Entlüftung(-sdüse), der NotbremsleitungZ-druckquelle 160 und der Bremseinheit 130 zu modulieren bzw. einzustellen, zu steuern und/oder zu regeln.
Das Bremssystem 100 weist ferner einen primären und einen sekundären Steuer- /Regelkreis 170; 180 auf, die vorzugsweise parallel bzw. redundant ausgebildet sind.
Der primäre und der sekundäre Steuer-ZRegelkreis 170; 180 können jeweils mit einer zentralen Fahrzeug- bzw. Schienenfahrzeugsteuerungseinheit 190 verbunden bzw. konnektiert sein.
Die zentrale Fahrzeug- bzw. Schienenfahrzeugsteuerung 190 kann einen Motorschalter 192 betätigen, um zwischen dem primären und dem sekundären Steuer-ZRegelkreis 170; 180 zu wechseln. Der primäre Steuerkreis 170 kann mit einem Hauptdrucksensor 173 an/in der Bremseinheit 130 bzw. dem Bremszylinder 132 vorgesehen sein, um einen vorliegenden Bremsdruck erfassen zu können.
Der sekundäre Steuerkreis 180 kann mit einem Sekundärdrucksensor 183 an/in der Bremseinheit 130 bzw. dem Bremszylinder 132 vorgesehen sein, um einen vorliegenden Bremsdruck erfassen zu können.
Des Weiteren weist der primäre Steuerkreis 170 einen Hauptpositionssensor 178, vorzugsweise einen digitalen oder analogen Hauptpositionssensor 178, an der Antriebseinheit, insbesondere an der Motorkomponente 122, auf, sodass eine Position bzw. Stellung der Motorkomponente 122 ermittelbar ist.
Der sekundäre Steuerkreis 180 kann einen Sekundärpositionssensor 188, vorzugsweise einen analogen oder digitalen Sekundärpositionssensor 188, an der Antriebseinheit 120 aufweisen, insbesondere an der Motorkomponente 122, sodass eine Position bzw. Stellung der Motorkomponente 122 für den sekundären Steuer- ZRegelkreis 180 ermittelbar ist, insbesondere unabhängig von dem primären Steuer- /Regelkreis 170.
Des Weiteren kann der primäre Steuer-ZRegelkreis 170 ein Bremssteuergerät 171 , eine Hauptdrucksteuerung 172 in Verbindung mit dem Hauptdrucksensor 173, eine Hauptpositionskontrolle 174 in Verbindung mit dem vorzugsweise digitalen Hauptpositionssensor 178, sowie eine Hauptleistungselektronik 176 aufweisen.
Der sekundäre Steuer-ZRegelkreis 180 kann vorzugsweise im Wesentlichen redundant ausgebildet sein.
Insbesondere kann der sekundäre Steuer-ZRegelkreis 180 eine Sekundärdrucksteuerung 182 in Verbindung mit dem Sekundärdrucksensor 183 aufweisen, eine Sekundärpositionskontrolle 184 in Verbindung mit dem vorzugsweise analogen Sekundärpositionssensor 188, sowie eine Sekundärleistungselektronik 176. Ferner können spezifische Unterschiede zwischen dem primären und dem sekundären Steuer-ZRegelkreis 170; 180, beispielsweise mit Blick auf die digitalen/analogen Haupt- /Sekundärpositionssensoren 178; 188, gemeinsame Fehlerursachen zwischen dem primären und dem sekundären Steuer-ZRegelkreis vermeiden. Insofern sind die primärenZsekundären Steuer-ZRegelkreise 170; 180 vorzugsweise im Wesentlichen redundant zueinander ausgestaltet, jedoch nicht zwingend identisch ausgestaltet.
Insbesondere können die Funktionen der einzelnen Bestandteile der primären und sekundären Steuer-ZRegelkreise 170; 180 jeweils wie folgt beschrieben werden:
- Hauptleistungselektronik 176: kann die Motorwicklungen bzw. die Motorkomponente 122 elektrisch antreiben;
- Hauptpositionskontrolle 174: steuert die Motorposition im geschlossenen Steuer- ZRegelkreis, vorzugsweise in Verbindung mit einer Rückmeldung des (digitalen) Hauptpositionssensors 178 (z. B. als Encoder- oder Hall-Sensor);
- Hauptdrucksteuerung 172: kann die gewünschte Motorposition zur Regelung des Bremsdrucks anhand der Rückmeldung des Hauptdrucksensors 173 anfordern;
- Bremssteuergerät 171 : kann basierend auf der Anforderung von der Zugsteuerungseinheit 190 den Drucksollwert berechnen, der (digital) an die Hauptdrucksteuerung 172 gesendet werden kann;
- Sekundärleistungselektronik 186: treibt die Motorkomponente 122, vorzugsweise mit geringerem dynamischen Leistungsbedarf im Vergleich zur Hauptleistungselektronik 176, elektrisch an.
- Sekundärpositionskontrolle 184: kann die Position der Motorkomponente 122 steuern, insbesondere in einer geschlossenen oder einen offenen Schleife bzw. Regelkreis mit der Rückkopplung unter Verwendung einer Kaskade einer Hochfrequenz-Positionssteuerung mit offener Schleife, die von einer äußeren Schleife überwacht wird, wobei eine (analoge) Rückkopplung von dem Sekundärpositionssensor (z. B. in Form eines Potentiometers oder dergleichen) verwendet werden kann;
- Sekundärdrucksteuerung 182: kann die gewünschte Position der Motorkomponente 122 anfordern, um den Bremsdruck unter Verwendung der Rückmeldung des Sekundärdrucksensors 183 zu regeln; die Bremsdruckanforderung kann direkt von der Zugsteuerungseinheit 190 von einem (analogen) Signal, das beispielsweise tiefpassgefiltert sein kann, an die Sekundärdrucksteuerung 182 weitergeleitet werden.
Des Weiteren kann eine zusätzliche Bremskraft- oder Bremsmomentenregelung im Sinne der primären/sekundären Steuer-ZRegelkreise 170; 180 vorgesehen sein.
Es ist ferner vorstellbar, mittels einer Positionsregelung und einem physikalischen Modell, einen Backup-Modus ohne direkte Druckmessung im Sinne der vorliegenden Erfindung einzusetzen, d.h. insbesondere ohne Haupt- und Sekundärdrucksensor 173; 183 an/in der Bremseinheit 130.
Fig. 2 zeigt des Weiteren verschiedene Schnittansichten A-A, B-B und C-C, mittels denen die Ventileinheit 110 im Detail dargestellt ist.
In Fig. 3 ist ferner eine schematische Veranschaulichung der verschiedenen Stellpositionen und Schaltzustände der Ventileinheit 110 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 gezeigt.
Gemäß Schnittansicht A-A der Fig. 2, sowie gemäß Fig. 3, weist die Ventileinheit 110 ein Stellelement 112 und ein Ventilgehäuse 114 auf.
Das Stellelement 112 ist in dem Ventilgehäuse 114 aufgenommen.
Das Stellelement 112 kann in Form eines Rotorelements 112 ausgebildet und in dem korrespondierenden Ventilgehäuse 114 gelagert sein.
Das Ventilgehäuse 114 weist einen Bremsdruckanschluss 116 auf, sowie mehrere Bedienanschlüsse 117; 118; 119, insbesondere einen Fluidablaufanschluss 117, einen Fluiddruckquellenanschluss 118 und einen Notbremsdruckanschluss 119.
Der Bremsdruckanschluss 116 kann beispielsweise mit einer Bremsdruckleitung zu der Bremseinheit 130 bzw. dem Bremszylinder 132 verbunden sein. Der Fluidablaufanschluss 117 kann beispielsweise mit einer Entlüftung(-sdüse), einem Fluiddrucktank, insbesondere zur Rückführung des Druckfluids, oder dergleichen verbunden sein.
Der Fluiddruckquellenanschluss 118 kann beispielsweise mit einer Fluiddruckquelle, z.B. einem Kompressor oder einer Pumpe, bzw. einem FluiddruckspeicherZ-reservoir/- tank 150 oder dergleichen verbunden sein.
Der Notbremsdruckanschluss 119 kann mit einer Notbremsdruckleitung bzw. einer Notbremsdruckquelle 160 verbunden sein.
Des Weiteren kann das Stellelement 112 einen Fluidweg zwischen wenigstens einem Bedienanschluss 117; 118; 119 und dem Bremsdruckanschluss 116 bereitstellen.
Auf diese Weise ist die Bremseinheit mittels der Ventileinheit 110, insbesondere anhand der Einstellung verschiedener Stellpositionen des Stellelements 112 innerhalb des Ventilgehäuses 114, zweckmäßig steuerbar und/oder regelbar.
Insbesondere kann die Ventileinheit 110 mittels dem Stellelement 112 in verschiedenen Stellpositionen unterschiedliche Funktionen in Kombination mit der Bremseinheit 130 ausüben. Hierbei kann das Stellelement 112 den jeweiligen Bedienanschluss 117; 118; 119 vollständig oder zumindest teilweise, d.h. insbesondere nur teilweise überlappend, mit dem Bremsdruckanschluss 116 verbinden.
Das Stellelement 112 kann gegenüber dem Bremsdruckanschluss 116 einen Flussweg über einen Winkelbereich von beispielsweise bis zu 180° bereitstellen, um eine beliebige Verbindbarkeit der Bedienanschlüsse 117; 118; 119 mit dem Bremsdruckanschluss 116 gewährleisten zu können.
Insbesondere kann sich die Winkeleröffnung des Flussweges des Stellelements 112 gegenüber dem Bremsdruckanschluss 116 an der radialen Verteilung der Mehrzahl von Bedienanschlüssen 117; 118; 119 entlang dem Ventilgehäuse 114 orientieren. Gemäß Fig. 3 (linke Darstellung) kann die Stelleinheit 112 bei Verbindung des Fluidablaufanschlusses 117 mit dem Bremsdruckanschluss 116 einen Fluiddruck an/in der Bremseinheit 130 bzw. dem Bremszylinder 132 verringern.
Ferner (siehe Fig. 3, mittlere Darstellung) kann die Stelleinheit 112 bei Verbindung des Fluiddruckquellenanschlusses 118 mit dem Bremsdruckanschluss 116 einen Fluiddruck an/in der Bremseinheit 130 bzw. dem Bremszylinder 132 erhöhen.
Des Weiteren (siehe Fig. 3, rechte Darstellung) kann die Stelleinheit 112 bei Verbindung des Notbremsdruckanschlusses 119 mit dem Bremsdruckanschluss 116 einen Notbremsdruck an der Bremseinheit 130 bzw. dem Bremszylinder 132 einstellen.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 ist eine verstärkte Bremswirkung durch eine Fluiddruckerhöhung in dem Bremszylinder 132 erzielbar, während eine Verringerung des Fluiddrucks in dem Bremszylinder eine Reduzierung der Bremskraft herbeiführt. Alternativ kann eine Erhöhung des Fluiddrucks zu einer Verringerung der Bremskraft führen, während eine Verringerung des Fluiddrucks in dem Bremszylinder 132 eine Verstärkung der Bremskraft bedeuten kann.
Weitere Details der Ventileinheit 110 sind in den Schnittansichten B-B und C-C der Fig. 2 dargestellt.
Insbesondere kann die Ventileinheit 110 gemäß Schnittansicht B-B mit einem Rückstellelement 202, vorzugsweise einer Rückstellfeder 202, vorgesehen sein.
Anhand des Rückstellelements 202 kann das Stellelement 112 im kraftlosen bzw. in dem gegenüber der Antriebseinheit 120 entkoppelten Zustand in eine sichere Stellung bzw. Position überführt werden, vorzugsweise sodass eine Verbindung des Bremsdruckanschlusses 116 mit dem Notbremsdruckanschluss 119 über das Stellelement 112 bereitgestellt ist. Auf diese Weise kann mit dem Rückstellelement 202 stets ein sicherer Betriebszustand des Bremssystems 100 gewährleistet werden, selbst bei Abschaltung der primären und/oder sekundären Steuer-ZRegelkreise 170; 180.
Des Weiteren ist gemäß Schnittansicht C-C der Fig. 2 eine Betätigungseinheit 204 vorgesehen, zur manuellen bzw. fernbedienbaren Verstellung in die Aktiv-Stellung 210 oder Not-Stellung 212.
Insbesondere kann die Betätigungseinheit 204 als ein Hebel oder dergleichen vorgesehen sein. Alternativ kann die Betätigungseinheit 204 als ein fernsteuerbarer bzw. fernbetätigbarer Aktuator vorgesehen sein.
Die Einstellung einer Not-Position bzw. einer Not-Stellung, zum Deaktivieren des Bremsaktuators (201 ), kann manuell erfolgen, beispielsweise durch Bewegen der Betätigungseinheit in Form eines Hebels 204 bis das Sicherungselement bzw. der Sicherungsstift 206, gemäß Schnittansicht C-C der Fig. 2, die Not-Position bzw. Not- Stellung 212 erreicht hat.
Eine Aktiv-Stellung bzw. Aktiv-Position 210 kann mittels der Betätigungseinheit 204 eingestellt werden, indem der Raststift 206 in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird.
Insbesondere kann der Sicherungsstift bzw. das Sicherungselement 206 hierbei mittels einer Stiftfeder 208 derart aus dem Ventilgehäuse 114 hervorstehen, dass die Überführung zwischen der Aktiv- und der Not-Position ausschließlich mittels der Betätigungseinheit 204 möglich ist.
Um die Ventileinheit 110 aus einer der gesicherten Positionen 210; 212 herauszubewegen, muss gemäß der Schnittansicht C-C der Fig. 2 der Sicherungsstift 206, entgegen der Stiftfeder 208 und entlang einer Abrundung bzw. Kantenrundung der gegenüberliegenden Führungsfläche, in das Ventilgehäuse 114 eingebracht werden. So kann der Sicherungsstift 206, insbesondere mittels der Stiftfeder 208, gemäß Schnittansicht C-C der Fig. 2, derart entlang einer gegenüberliegenden Führungsfläche anliegen und geführt sein, dass die Not-/Aktiv-Stellung 210; 212 gesicherte Positionen darstellen.
Hierbei ist der Sicherungsstift 206, gemäß Schnittansicht C-C der Fig. 2, entlang der gegenüberliegenden Führungsfläche und entgegen der Federkraft der Stiftfeder 208 derart entlang von Rundungen zu bewegen, dass die Endposition 210; 212 als Not- bzw. Aktiv-Position vorzugsweise nur mit der Betätigungseinheit 204 einstellbar sind.
Zwischen der Aktiv- und der Not-Position 210; 212 sind hingegen keine gesicherten bzw. unsichere Positionen der Ventileinheit 110 gegeben.
Zusammenfassend kann mittels der vorliegenden Erfindung ein Bremssystem 110, insbesondere ein Bremssystem 100 für ein Schienenfahrzeug, bereitgestellt werden, welches vorzugsweise lediglich eine einzige Ventileinheit für wenigstens eine Bremseinheit 130 einsetzt, um die Funktion mehrerer Ventile abzubilden und bereitzustellen.
Demnach kann anhand der Ventileinheit 110 eine vereinfachte und effiziente Steuerung und/oder Regelung des Bremssystems 100, insbesondere der Bremseinheit 130, erfolgen.
Des Weiteren wird mittels der Betätigungseinheit 204 sowie einer vorzugsweise zumindest im Wesentlichen redundanten Ausgestaltung der Steuer-ZRegelkreise, im Sinne von primären und sekundären Steuer-ZRegelkreisen, eine sichere Überwachung sowie Steuerung und/oder Regelung der Antriebseinheit 120 gewährleistet.
Die Überwachung im Sinne eines erfindungsgemäßen Bremssystems 100, insbesondere einer erfindungsgemäßen Ventileinheit 110, bietet insbesondere auch Vorteile bezüglich der Vorhersage der Restlebensdauer, indem die/der zum Betrieb notwendige Energie/Strom eine physikalische Beziehung zur Ventilreibung aufweist. Auf diese Weise ist anhand der vorliegenden Erfindung auch eine optimierte Vorhersage von notwendigen Wartungsintervallen und dergleichen möglich.
BEZUGSZEICHENLISTE
100 Bremssystem
110 Ventileinheit
112 Stellelement
114 Ventilgehäuse
116 Bremsdruckanschluss
117 Bedienanschluss / Fluidablaufanschluss
118 Bedienanschluss / Fluiddruckquellenanschluss
119 Bedienanschluss / Notbremsdruckanschluss
120 Antriebseinheit
122 Motorkomponente
124 Getriebekomponente
126 Kupplungskomponente
130 Bremseinheit
132 Bremszylinder
140 Fluidablauf / Entlüftung
150 FluiddruckreservoirZ-speicher
160 NotbremsleitungZ-druckquelle
170 Primärer Steuer-ZRegelkreis
171 Bremssteuergerät
172 Hauptdrucksteuerung
173 Hauptdrucksensor
174 Hauptpositionskontrolle
176 Hauptleistungselektronik
178 (digitalerZanalog) Hauptpositionssensor
180 Sekundärer Steuer-ZRegelkreis
182 Sekundärdrucksteuerung
183 Sekundärdrucksensor
184 Sekundärpositionskontrolle
186 Sekundärleistungselektronik
188 (analogerZdigitaler) Sekundärpositionssensor
190 Zugsteuerungseinheit 192 Motorschalter
202 Rückstellelement
204 Betätigungseinheit
206 Sicherungsstift 208 Stiftfeder
210 Aktiv-Stellung
212 Not-Stellung
214 Energie-ZStromquelle
216 Sicherungs-Energiequelle

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Bremssystem (100), insbesondere für ein Schienenfahrzeug, mit wenigstens einer Ventileinheit (110), wenigstens einer Antriebseinheit (120) und wenigstens einer Bremseinheit (130), wobei die Ventileinheit (110) ein Stellelement (112), vorzugsweise in Form eines Rotorelements, und ein Ventilgehäuse (114) zur Aufnahme des Stellelements (112) aufweist, wobei das Stellelement (112) mittels der wenigstens einen Antriebseinheit (120) antreibbar ist, sodass eine Stellposition des Stellelements (112) innerhalb des Ventilgehäuses (114) veränderbar ist, und wobei das Ventilgehäuse (114) wenigstens einen Bremsdruckanschluss (116) aufweist, sodass die Ventileinheit (110) mit einer Bremseinheit (130) des Bremssystems (100), insbesondere wenigstens einem Bremszylinder (132) des Bremssystems (100), verbunden oder verbindbar ist und ein Bremsdruck für die wenigstens eine Bremseinheit (130) mittels der Ventileinheit (110) steuerbar und/oder regelbar ist.
2. Bremssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (114) mehrere Bedienanschlüsse (117; 118; 119) zur Steuerung und/oder Regelung eines Bremsdrucks an der wenigstens einen Bremseinheit (130) aufweist, wobei vorzugsweise ein Fluidablauf (140), eine Fluiddruckquelle (150) und eine Notbremsleitung (160) jeweils mit einem der Bedienanschlüsse (117; 118; 119) verbunden oder verbindbar ist.
3. Bremssystem (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (112) der Ventileinheit (110) derart ausgebildet ist, dass mittels der Stellposition des Stellelementes (112) jeweils einer der Bedienanschlüsse (117; 118; 119) mit dem wenigstens einen Bremsdruckanschluss (116) verbunden oder verbindbar ist, insbesondere zumindest teilweise verbunden oder verbindbar ist.
4. Bremssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (110) ein Rückstellelement (202), vorzugsweise in Form einer mechanischen Rückstellfeder, eines Fluidaktuators oder dergleichen, aufweist, sodass die Ventileinheit (110) nach einem Abschalten und/oder einem Entkoppeln von der Antriebseinheit (120) mittels dem Rückstellelement (202) in einen sicheren Betriebszustand überführbar ist, insbesondere das Stellelement (112) zur Verbindung des Bedienanschlusses (119) zu der Notbremsleitung (160) mit dem Bremsdruckanschluss (116) einstellbar ist.
5. Bremssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem (100) wenigstens einen primären Steuerkreis (170) aufweist, wobei der primäre Steuerkreis (170) zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebseinheit (120) vorgesehen ist, sodass die Ventileinheit (110) steuerbar und/oder regelbar ist, wobei das Bremssystem (100) vorzugsweise einen sekundären Steuerkreis (180) aufweist, der insbesondere zumindest im Wesentlichen redundant zu dem primären Steuerkreis (170) ausgebildet ist.
6. Bremssystem (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der primäre Steuerkreis (170) wenigstens einen Hauptdrucksensor (173) zur Erfassung eines Bremsdrucks an der wenigstens einen Bremseinheit (130) und einen digitalen oder analogen Hauptpositionssensor (178) an der Antriebseinheit (120) aufweist, wobei der sekundäre Steuerkreis (180) einen Sekundärdrucksensor (183) zur Erfassung eines Bremsdrucks an der wenigstens einen Bremseinheit (130) und einen analogen oder digitalen Sekundärpositionssensor (188) an der Antriebseinheit (120) aufweist.
7. Bremssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (110) wenigstens eine Betätigungseinheit (204) zum Steuern des Stellelements (112) aufweist, wobei die Betätigungseinheit (204) vorzugsweise als ein manuell bedienbarer Stellhebel, als ein Fluidaktuator oder dergleichen ausgebildet ist.
8. Bremssystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Antriebseinheit (120) eine Motorkomponente (122) zum Antreiben des Stellelements (112) aufweist, wobei die Motorkomponente (122) vorzugsweise als ein gebürsteter Gleichstrommotor, als ein bürstenloser Gleichstrommotor, als ein Schrittmotor oder dergleichen ausgebildet ist, zur Bereitstellung einer rotatorischen oder linearen Antriebsbewegung.
9. Bremssystem (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (120) ferner wenigstens eine Getriebekomponente (124) und/oder eine Kupplungskomponente (126) aufweist, sodass die Motorkomponente (122) mit dem Stellelement (112) koppelbar und eine Antriebsbewegung der Motorkomponente (122) über die Getriebekomponente (124) und/oder die Kupplungskomponente (126) auf das Stellelement (112) übertragbar ist,
10. Bremssystem (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebekomponente (124) in Form einer Mutter-Gewinde-Kombination, einer Kugelumlaufspindel, einer Gleitspule oder dergleichen ausgebildet ist.
11. Ventileinheit (110), insbesondere zur Verwendung mit einem Bremssystem (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventileinheit (110) ein Stellelement (112), vorzugsweise in Form eines Rotorelements, und ein Ventilgehäuse (114) zur Aufnahme des Stellelements (112) aufweist, wobei das Ventilgehäuse (114) wenigstens einen Bremsdruckanschluss (116) aufweist, wobei das Ventilgehäuse (114) mehrere Bedienanschlüsse (117; 118; 119) zur Steuerung und/oder Regelung eines Bremsdrucks an dem wenigstens einen Bremsdruckanschluss (116) aufweist, wobei mittels dem Stellelement (112) jeweils wenigstens einer der Bedienanschlüsse (117; 118; 119), vorzugsweise ein einzelner der Bedienanschlüsse (117; 118; 119), mit dem wenigstens einen Bremsdruckanschluss (116) verbunden oder verbindbar ist, insbesondere zumindest teilweise verbunden oder verbindbar ist. 12. Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, mit wenigstens einem Bremssystem
(100) und/oder einer Ventileinheit (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
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