WO2023208493A1 - Braking system for a rail vehicle, and method for controlling a braking system of this kind - Google Patents

Braking system for a rail vehicle, and method for controlling a braking system of this kind Download PDF

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WO2023208493A1
WO2023208493A1 PCT/EP2023/057865 EP2023057865W WO2023208493A1 WO 2023208493 A1 WO2023208493 A1 WO 2023208493A1 EP 2023057865 W EP2023057865 W EP 2023057865W WO 2023208493 A1 WO2023208493 A1 WO 2023208493A1
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WO
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pressure
fluid reservoir
unit
shut
supply line
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PCT/EP2023/057865
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Inventor
Michael Hanickel
Original Assignee
Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH
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Publication date
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    • 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 present invention relates to a braking system for a rail vehicle and a method for controlling such a braking system.
  • the present invention further relates to a rail vehicle with such a braking system, a computer program product for carrying out the method and a storage medium with such a computer program product.
  • a pneumatic brake In rail vehicles, for example, several air tanks are provided for storing compressed air for corresponding air consumers, such as a pneumatic brake.
  • a secured volume must be available in the event of a fault, for example in the event of a failure of the air supply or major leaks, to ensure that the brake can continue to be actuated.
  • the volume to be ensured is designed in such a way that a certain number of brake operations can be carried out.
  • a main air tank which is connected to a main tank line, is filled with compressed air via a compressor.
  • Corresponding air consumers such as an air suspension or a sanding device, are supplied with compressed air from the main air tank line.
  • an auxiliary air tank is connected to the main air tank line in order to be able to provide a pneumatic brake with the required volume of compressed air in the event of a fault.
  • a check valve between the auxiliary air tank and the main air tank line prevents compressed air from flowing back into the main air tank line.
  • the air containers to be provided for the above air supply have a comparatively high weight and require the provision of appropriate installation space. At the same time, however, a correspondingly large buffer volume is required for high air consumption, so that a correspondingly high volume is required.
  • the filling times of the air tanks with compressed air change proportionally to the size of the total volume, so that the filling times also increase with a large number of air tanks.
  • a brake system for a rail vehicle has a brake control unit, a main supply line, a brake control line via which the brake control unit is connected to the main supply line, a fluid reservoir which is connected to the brake control line via a fluid reservoir line, and a shut-off unit.
  • the shut-off unit is arranged in the brake control line between the connection of the fluid reservoir line to the brake control line and the connection of the brake control line to the main supply line.
  • shut-off unit is configured such that a fluid supply from the fluid reservoir via the shut-off unit in the direction of the main supply line is made possible when the pressure in the fluid reservoir is greater than the pressure in the main supply line and a pressure difference between the pressure in the fluid reservoir and an environment is greater or is equal to a predetermined minimum pressure.
  • the brake control unit is a unit that controls a brake pressure or a braking force and thus a braking torque.
  • the brake control unit can have at least one brake cylinder and/or control a pressure to be transmitted to the brake cylinder.
  • the brake control unit controls the brake pressure, but the brake control unit can alternatively also control a pilot pressure.
  • the braking system can be either pneumatic as well as a hydraulic brake system. Accordingly, the term “fluid” includes a gas, such as air, or also a liquid. If features are described below in relation to a pneumatic brake system, they can also be transferred to a hydraulic brake system.
  • the fluid reservoir can serve as the main air container and introduce air into the main supply line via the shut-off unit. This occurs when the pressure difference at the shut-off unit on the fluid reservoir side and the main supply line side allows volume transport in the direction of the main supply line, i.e. the fluid reservoir side pressure is higher than the main supply line side pressure.
  • the shut-off unit is configured such that the fluid supply in the direction of the main supply line requires a minimum pressure in the fluid reservoir or at the fluid reservoir-side inlet of the shut-off unit according to a pressure difference between the pressure in the fluid reservoir and the ambient pressure. This can prevent all of the fluid contained in the fluid reservoir from being supplied to the main supply line. In other words, a sufficient volume of fluid can still remain in the fluid reservoir in order to be able to provide the brake control unit with sufficient pressure from the fluid reservoir via the brake control line, for example in the event of a fault in the main supply line.
  • the minimum pressure therefore corresponds at least to the pressure that is always available to the brake control unit through the fluid reservoir. Consequently, the fluid reservoir also serves as an auxiliary air container.
  • the exact value of the predetermined minimum pressure can be selected together with the exact volume of the fluid reservoir so that the resulting safe amount of air is sufficient for the required number of brake applications.
  • the shut-off unit has an ambient inlet.
  • the entire volume of the fluid reservoir can be used as a buffer volume in normal operation for the air consumption that flows from the main supply line.
  • a better buffering effect can be achieved compared to brake systems in which the volume of the auxiliary air tank is available exclusively for the brake control device, but not for other air consumption, even in normal operation.
  • a larger buffer volume tends to lead to longer individual running times for the air supply and fewer switching on and off processes, which can have an advantageous effect on the wear and tear on the air supply, for example a compressor.
  • an impermissibly increasing pressure in the fluid reservoir can be released via the shut-off unit, for example by a safety valve or several safety valves that are connected to the main air tank line.
  • the predetermined minimum pressure is an activation pressure of the shut-off unit.
  • the shut-off unit is thus blocked in the flow direction of a fluid from a fluid reservoir-side inlet of the shut-off unit to a main supply line-side outlet of the shut-off unit for fluid supply in this flow direction as long as the activation pressure corresponding to the predetermined minimum pressure is not reached.
  • the shut-off unit can be configured in such a way that the activation pressure cancels the locked state of the shut-off unit itself.
  • the shut-off unit can have a corresponding valve unit, a slide unit and/or another shut-off element or can be designed as a unit that opens independently due to the activation pressure.
  • the shut-off unit can also be controlled via a control signal that corresponds to the activation pressure.
  • a sensor unit can be arranged in the fluid reservoir, which detects the pressure in the fluid reservoir and passes on the measurement signal to a control unit for the shut-off unit, which then controls the shut-off unit to open the fluid supply when the predetermined minimum pressure or activation pressure is present.
  • the shut-off unit can also be configured such that the shut-off unit independently blocks the fluid supply in the flow direction to the main supply line when the pressure falls below the predetermined minimum and/or a control signal is no longer present. It can thus be ensured that in any case, even if a control unit fails, a minimum air volume or sufficient minimum pressure remains in the fluid reservoir that is sufficient for the brake control unit. Alternatively or additionally, active control can also take place in order to be able to actively block it if necessary if the shut-off unit malfunctions.
  • a corresponding control can also be linked to a monitoring result of the shut-off unit, so that a blocking via the control unit is only provided if the pressure falls below the predetermined minimum and it is detected that the shut-off unit does not block within a predetermined time window.
  • Such monitoring can also only be carried out when necessary, for example in particularly safety-critical ferry operations of the rail vehicle, such as when a predetermined driving speed is exceeded, when transporting dangerous goods or the like.
  • the predetermined minimum pressure is variable.
  • the predetermined minimum pressure can also be adapted to a ferry operation of the rail vehicle. For example, when driving comparatively slowly and/or on an incline or level, a lower predetermined minimum pressure can be set than when driving at a comparatively high speed and/or on a slope. Other factors, such as the payload, the train length, the condition and/or the type of brakes and/or the route conditions, can also be taken into account when changing the predetermined minimum pressure. This makes it possible to supply a higher amount of fluid to the main supply line in situations in which a low predetermined minimum pressure is sufficient for emergency supply to the brake control unit.
  • the minimum pressure can be adjusted when the shut-off unit is activated via the control unit using appropriate input options and/or automatically depending on the ferry operation. Alternatively or additionally, adjustment options can be provided on the shut-off unit itself.
  • the minimum pressure is less than a usual pressure in the main supply line, in particular less than 10 bar, preferably less than 8.5 bar.
  • Main supply line which is present as expected during normal operation of the rail vehicle or on which the main supply line is maintained in normal operation, for example by switching the air supply on and off. Since the predetermined minimum pressure is smaller than the usual pressure, a fluid can be supplied to the main supply line, especially in normal operation, with a corresponding pressure difference and the presence of the predetermined minimum pressure, or the fluid reservoir can serve as the main air container.
  • the minimum pressure is greater than a lower monitoring limit, in particular greater than 6.0 bar, preferably greater than 6.5 bar.
  • the minimum predetermined minimum pressure or activation pressure is therefore greater than a monitoring limit that can trigger an alarm or other measures that deviate from normal operation. Fluid can thus be supplied from the fluid reservoir to the main supply line without disrupting normal operation is disturbed. The determination of this minimum minimum pressure also takes technically necessary switching hysteresis into account.
  • the shut-off unit thus blocks the fluid supply from the fluid reservoir to the main supply line and secures the fluid reservoir for the brake control unit before a lower monitoring limit is reached, which leads, for example, to a traction lock or emergency braking.
  • the lower monitoring limit is, for example, a pressure that is measured in the main supply line.
  • the shut-off unit is configured such that a fluid supply from the main supply line via the shut-off unit in the direction of the fluid reservoir is not hindered by the shut-off unit when a pressure on the main supply line side is greater than a pressure on the fluid reservoir side.
  • a fluid can thus be supplied to the brake control unit and/or the fluid reservoir from the main supply line in order to directly control the brake control unit and/or to fill the fluid reservoir.
  • the corresponding supply path through the shut-off unit can be configured such that the fluid supply can only take place unidirectionally, i.e. from the direction of the main supply line in the direction of the brake control unit and/or the fluid reservoir.
  • the shut-off unit has at least two fluid flow channels: at least one fluid supply channel for a fluid supply from the main supply line in the direction of the brake control unit and / or the fluid reservoir, and at least one fluid supply channel for a fluid supply from the fluid reservoir in the direction of the main supply line.
  • a fluid channel can also be provided in the shut-off unit, which enables fluid to be supplied from the fluid reservoir in the direction of the main supply line when the predetermined minimum pressure is present and the inlet pressure on the fluid reservoir side is greater than the inlet pressure on the main supply line side.
  • a fluid supply from the main supply line to the fluid reservoir is made possible if the inlet pressure on the main supply line side is greater than the inlet pressure on the fluid reservoir side.
  • the fluid channel remains blocked if the fluid reservoir inlet pressure is greater than that The input pressure is on the main supply line side, but the predetermined minimum pressure is not present on the fluid reservoir side.
  • the shut-off unit has an overflow valve.
  • At least a unidirectional fluid supply can be carried out in a simple manner through the overflow valve.
  • the overflow valve enables automatic control according to the existing pressure conditions.
  • the overflow valve is designed as an overflow valve with backflow.
  • the bidirectional fluid supply can be provided via the overflow valve with backflow via one fluid channel per unidirectional flow direction.
  • the overflow valve is arranged such that the fluid is supplied from the fluid reservoir via the overflow valve in the direction of the main supply line in accordance with the principle of overflow.
  • the fluid channel of the overflow valve which works according to the overflow principle, is intended for the fluid supply from the fluid reservoir in the direction of the main supply line.
  • the overflow valve opens automatically when there is a minimum pressure on the inlet side and a corresponding pressure difference.
  • the fluid channel is then assigned to the backflow of the fluid supply from the main supply line in the direction of the fluid reservoir.
  • the present invention relates to a method for controlling a brake system described above, comprising the steps:
  • Filling the fluid reservoir with a fluid from the main supply line can always take place when the pressure in the fluid reservoir is lower than the pressure in the main supply line, or can also be subject to further requirements despite a corresponding pressure difference. For example, filling can only be provided if the pressure in the fluid reservoir is lower than a predetermined maximum pressure in the fluid reservoir and/or the pressure in the main supply line is lower than a predetermined minimum main supply line pressure. This can also depend on which other air consumers are currently being actively operated or are to be activated in the foreseeable future.
  • the supply of a fluid from the fluid reservoir into the main supply line can also depend on other conditions.
  • the supply line can be stopped if the pressure in the main supply line is greater than a predetermined main supply line pressure.
  • Corresponding conditions can also be linked to a ferry operation that is currently being carried out or will be carried out in the foreseeable future.
  • the filling and/or feeding via the shut-off unit is carried out automatically, preferably via an overflow valve, particularly preferably via an overflow valve with backflow.
  • the shut-off unit is thus automatically activated in accordance with the pressure applied on the fluid reservoir side and on the main supply line side. Consequently, a control unit for controlling the shut-off unit can be dispensed with. However, such a control unit can still be additionally provided as a further security level and/or for controlling the shut-off unit according to conditions other than the pressure conditions.
  • the method features described in the above description of the brake system or device features that can be equated with method features equally relate to advantageous developments of the method according to the invention.
  • the present invention relates to a rail vehicle with a brake system described above, wherein at least one braking device can be supplied with a predetermined minimum amount of fluid via the fluid reservoir via the brake control line, in particular independently of a pressure applied to the shut-off unit or a pressure difference applied to the shut-off unit.
  • a minimum amount of fluid is always kept in the fluid reservoir for the braking device or the brake control unit comprising or controlling the braking device.
  • the minimum amount of fluid is determined by the number of braking processes that can be carried out or are to be carried out in this way, depending on the amount of fluid consumption required by the respective braking device.
  • further fluid consumers which are arranged from the fluid reservoir beyond the shut-off unit, can be supplied with a fluid from the fluid reservoir if the pressure in the fluid reservoir is greater than the pressure in the main supply line and there is a pressure difference between the pressure in the fluid reservoir and the environment is greater than or equal to a predetermined minimum pressure.
  • the fluid reservoir is therefore not limited to supplying the brake control unit, but other fluid consumers, such as an air suspension or a sanding device, can also be supplied via the fluid reservoir. If the other fluid consumers are also operated while the rail vehicle is at a standstill, the minimum pressure for the fluid reservoir can be When the rail vehicle is at a standstill, it can be temporarily reduced or set to zero, since no fluid has to be kept in reserve for the brake control unit. Before continuing the journey, however, the fluid reservoir is then preferably refilled to the predetermined minimum pressure for active ferry operation.
  • the present invention relates to a computer program product with code means which, when executed on a data processing unit, cause it to carry out the method described above.
  • the present invention relates to a storage medium for reading by a data processing unit, the storage medium having a computer program product described above.
  • the computer program product or storage medium advantageously creates the possibility of designing existing data processing units to carry out the method described above.
  • a rail vehicle that has a data processing unit can therefore also be designed to carry out the method described above.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a braking system for a rail vehicle according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a braking system 1 for a rail vehicle according to an exemplary embodiment.
  • the brake system 1 includes an air supply 10, which is designed as a compressor.
  • the compressed air provided by the air supply 10 is supplied via an air supply feed 11 as a fluid supply feed to a main air supply line 12 as the main supply line.
  • a brake control line 13 branches off from the main air supply line 12 and leads to a brake control unit 30.
  • the brake control unit 30 thus represents an air consumer of the main air supply line 12. Even if only the brake control unit 30 is shown as an air consumer in FIG. 1, additional air consumers, such as an air suspension or a sanding device, can be connected to the main air supply line 12.
  • An air tank line 14 leads from the brake control line 13 as a fluid reservoir line to an air tank 20 as a fluid reservoir.
  • the air tank 20 can be filled with air via the main air supply line 12. If filled appropriately, the brake control unit 30 can then be at least temporarily supplied with air from the air container 20 even if the air supply fails through the main air supply line 12.
  • an overflow valve 40 as a shut-off unit in the brake control line 13 arranged.
  • the overflow valve 40 is located in the brake control line 13 between the branch of the air tank line 14 and the connection to Main air supply line 12.
  • the overflow valve 40 is designed as an overflow valve with backflow.
  • the overflow valve path which opens when a predetermined minimum pressure and a predetermined pressure difference is present, is arranged in such a way that air can be supplied from the air container 20 to the main air supply line 12, as indicated by the arrow in FIG. 1. Specifically, this occurs when the air tank-side pressure is greater than the predetermined minimum pressure for supplying the brake control unit 30 and greater than the main air supply line pressure.
  • the supply of air from the air tank 20 into the main air supply line 12 is automatically stopped via the overflow valve 40 when the predetermined minimum pressure for supplying the brake control unit 30 is reached.
  • the activation pressure of the overflow valve 40 therefore corresponds to the predetermined minimum pressure. If this is no longer reached or exceeded, the overflow valve 40 closes the overflow valve path.
  • the backflow of the overflow valve 40 simultaneously enables the air tank 20 to be filled with air from the main air supply line 12 and supply to the brake control unit 30, independently of the overflow valve path.
  • the backflow path provides for an air supply from the main air supply line 12 in the direction of the air tank 20 and the brake control unit 30.
  • the air is supplied via the return flow path when the pressure in the main air supply line 12 is greater than the pressure in the air container 20. Otherwise the return flow path is blocked.
  • the invention is not limited to the embodiments described.
  • the features described for the embodiment, other embodiments and further developments of the invention can be combined with one another, provided they are not reasonably mutually exclusive.
  • the braking system can also be equipped with a parking brake or a Control of lowering cylinders of a magnetic rail brake can be used.
  • the disclosure regarding a fluid reservoir and a shut-off unit can also be transferred to a pantograph as a current collector for rail vehicles, regardless of an application for a braking system. In this case, the braking terms aimed at the braking system are to be replaced by terms relating to a pantograph.
  • Air supply (fluid supply) 11 Air supply supply (fluid supply supply)

Abstract

The present invention relates to a braking system (1) for a rail vehicle, comprising: a brake control unit (30); a main supply line (12); a brake control line (13) via which the brake control unit (30) is connected to the main supply line (12); a fluid reservoir (20) which is connected to the brake control line (13) via a fluid reservoir line (14); and a shut-off unit (40) which is arranged in the brake control line (13) between the connection of the fluid reservoir line (14) to the brake control line (13) and the connection of the brake control line (13) to the main supply line (12), wherein the shut-off unit (40) is designed in such a way that a supply of fluid from the fluid reservoir (20) via the shut-off unit (40) in the direction of the main supply line (12) is enabled when the pressure in the fluid reservoir (20) is greater than the pressure in the main supply line (12) and a difference in pressure between the pressure in the fluid reservoir (20) and the surroundings is greater than or equal to a predetermined minimum pressure. The present invention also relates to a method for controlling a braking system of this kind, to a rail vehicle comprising a braking system of this kind, to a computer program product for executing the method, and to a storage medium comprising such a computer program product.

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Bremssystem für ein Schienenfahrzeug und Verfahren zur Ansteuerung eines solchen Bremssystems Braking system for a rail vehicle and method for controlling such a braking system
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Schienenfahrzeug sowie ein Verfahren zur Ansteuerung eines solchen Bremssystems. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Schienenfahrzeug mit einem solchen Bremssystem, ein Computerprogrammprodukt zur Ausführung des Verfahrens sowie ein Speichermedium mit einem solchen Computerprogrammprodukt. The present invention relates to a braking system for a rail vehicle and a method for controlling such a braking system. The present invention further relates to a rail vehicle with such a braking system, a computer program product for carrying out the method and a storage medium with such a computer program product.
In Schienenfahrzeugen sind beispielweise mehrere Luftbehälter zur Speicherung von Druckluft für entsprechende Luftverbraucher, wie eine pneumatische Bremse, vorgesehen. Für pneumatische Bremsen muss dabei für Fehlerfälle, zum Beispiel bei einem Ausfall der Luftversorgung oder größeren Leckagen, ein abgesichertes Volumen zur Verfügung stehen, um sicherzustellen, dass die Bremse auch weiterhin betätigt werden kann. Das sicherzustellende Volumen ist derart ausgelegt, dass eine gewisse Anzahl an Bremsbetätigungen ausführbar ist. In rail vehicles, for example, several air tanks are provided for storing compressed air for corresponding air consumers, such as a pneumatic brake. For pneumatic brakes, a secured volume must be available in the event of a fault, for example in the event of a failure of the air supply or major leaks, to ensure that the brake can continue to be actuated. The volume to be ensured is designed in such a way that a certain number of brake operations can be carried out.
Derzeit wird für die Luftversorgung beispielweise ein Hauptluftbehälter, der mit einer Hauptbehälterleitung verbunden ist, über einen Kompressor mit Druckluft befüllt. Entsprechende Luftverbraucher, wie eine Luftfederung oder eine Sandungseinrichtung, werden aus der Hauptluftbehälterleitung mit Druckluft versorgt. Zudem ist ein Hilfsluftbehälter mit der Hauptluftbehälterleitung verbunden, um einer pneumatischen Bremse das geforderte Druckluftvolumen im Fehlerfall zur Verfügung stellen zu können. Ein Rückschlagventil zwischen dem Hilfsluftbehälter und der Hauptluftbehälterleitung verhindert dabei, dass Druckluft zurück in die Hauptluftbehälterleitung strömt. Currently, for air supply, for example, a main air tank, which is connected to a main tank line, is filled with compressed air via a compressor. Corresponding air consumers, such as an air suspension or a sanding device, are supplied with compressed air from the main air tank line. In addition, an auxiliary air tank is connected to the main air tank line in order to be able to provide a pneumatic brake with the required volume of compressed air in the event of a fault. A check valve between the auxiliary air tank and the main air tank line prevents compressed air from flowing back into the main air tank line.
Die für die vorstehende Luftversorgung vorzusehenden Luftbehälter weisen ein vergleichsweise hohes Gewicht auf und erfordern die Zurverfügungstellung eines entsprechenden Bauraums. Gleichzeitig wird jedoch für hohe Luftverbräuche auch ein entsprechend großes Puffervolumen benötigt, so dass ein entsprechend hohes Volumen erforderlich ist. Zudem ändern sich die Auffüllzeiten der Luftbehälter mit Druckluft proportional mit der Größe des Gesamtvolumens, so dass sich mit einer Vielzahl an Luftbehältern auch die Auffüllzeiten erhöhen. The air containers to be provided for the above air supply have a comparatively high weight and require the provision of appropriate installation space. At the same time, however, a correspondingly large buffer volume is required for high air consumption, so that a correspondingly high volume is required. In addition, the filling times of the air tanks with compressed air change proportionally to the size of the total volume, so that the filling times also increase with a large number of air tanks.
In Anbetracht der vorstehenden Ausführungen ist es somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gegenüber dem Stand der Technik, insbesondere im Hinblick auf den erforderlichen Bauraum und/oder Gewichtseinsparungen und/oder Auffüllzeiten und/oder Aufwand und Kosten, verbessertes Bremssystem zur Verfügung zu stellen. In view of the above statements, it is therefore the object of the present invention to provide a braking system that is improved compared to the prior art, in particular with regard to the required installation space and/or weight savings and/or filling times and/or effort and costs.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. This task is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous further training is the subject of the subclaims.
Erfindungsgemäß weist ein Bremssystem für ein Schienenfahrzeug eine Bremssteuerungseinheit, eine Hauptversorgungsleitung, eine Bremssteuerungsleitung, über die die Bremssteuerungseinheit mit der Hauptversorgungsleitung verbunden ist, ein Fluidreservoir, das über eine Fluidreservoirleitung mit der Bremssteuerungsleitung verbunden ist, und eine Absperreinheit auf. Die Absperreinheit ist in der Bremssteuerungsleitung zwischen der Verbindung der Fluidreservoirleitung mit der Bremssteuerungsleitung und der Verbindung der Bremssteuerungsleitung mit der Hauptversorgungsleitung angeordnet. Zudem ist die Absperreinheit derart konfiguriert ist, dass eine Fluidzuführung aus dem Fluidreservoir über die Absperreinheit in Richtung der Hauptversorgungsleitung ermöglicht wird, wenn der Druck im Fluidreservoir größer als der Druck in der Hauptversorgungsleitung ist und eine Druckdifferenz zwischen dem Druck im Fluidreservoir und einer Umgebung größer oder gleich einem vorbestimmten Mindestdruck ist. According to the invention, a brake system for a rail vehicle has a brake control unit, a main supply line, a brake control line via which the brake control unit is connected to the main supply line, a fluid reservoir which is connected to the brake control line via a fluid reservoir line, and a shut-off unit. The shut-off unit is arranged in the brake control line between the connection of the fluid reservoir line to the brake control line and the connection of the brake control line to the main supply line. In addition, the shut-off unit is configured such that a fluid supply from the fluid reservoir via the shut-off unit in the direction of the main supply line is made possible when the pressure in the fluid reservoir is greater than the pressure in the main supply line and a pressure difference between the pressure in the fluid reservoir and an environment is greater or is equal to a predetermined minimum pressure.
Die Bremssteuerungseinheit ist eine Einheit die einen Bremsdruck bzw. eine Bremskraft und damit ein Bremsmoment steuert. Hierzu kann die Bremssteuerungseinheit zumindest einen Bremszylinder aufweisen und/oder einen auf den Bremszylinder zu übertragenden Druck steuern. Insbesondere steuert die Bremssteuerungseinheit den Bremsdruck, wobei die Bremssteuerungseinheit aber alternativ auch einen Vorsteuerdruck steuern kann. Das Bremssystem kann dabei sowohl als pneumatisches als auch als hydraulisches Bremssystem ausgebildet sein. Entsprechend wird durch den Begriff "Fluid" ein Gas, wie Luft, oder aber auch eine Flüssigkeit umfasst. Sofern im Folgenden Merkmale in Bezug auf ein pneumatisches Bremssystem beschrieben werden, sind diese gleichermaßen auf ein hydraulisches Bremssystem übertragbar. The brake control unit is a unit that controls a brake pressure or a braking force and thus a braking torque. For this purpose, the brake control unit can have at least one brake cylinder and/or control a pressure to be transmitted to the brake cylinder. In particular, the brake control unit controls the brake pressure, but the brake control unit can alternatively also control a pilot pressure. The braking system can be either pneumatic as well as a hydraulic brake system. Accordingly, the term “fluid” includes a gas, such as air, or also a liquid. If features are described below in relation to a pneumatic brake system, they can also be transferred to a hydraulic brake system.
Gemäß der erfindungsgemäßen Konfiguration des Bremssystems ist es möglich den aus dem Stand der Technik bekannten Hauptluftbehälter und Hilfsluftbehälter in einem Fluidreservoir, also einem Behälter, zu kombinieren. In einem Normalbetrieb kann das Fluidreservoir als Hauptluftbehälter dienen und über die Absperreinheit Luft in die Hauptversorgungsleitung einleiten. Dies erfolgt dann, wenn die Druckdifferenz an der Absperreinheit fluidreservoirseitig und hauptversorgungsleitungsseitig einen Volumentransport in Richtung der Hauptversorgungsleitung erlaubt, also der fluidreservoirseitige Druck höher als der hauptversorgungsleitungsseitige Druck ist. Zudem ist die Absperreinheit derart konfiguriert, dass die Fluidzuführung in Richtung der Hauptversorgungsleitung einen Mindestdruck im Fluidreservoir bzw. am fluidreservoirseitigen Eingang der Absperreinheit gemäß einer Druckdifferenz zwischen dem Druck im Fluidreservoir und dem Umgebungsdruck erfordert. Hierdurch kann verhindert werden, dass das gesamte in dem Fluidreservoir enthaltene Fluid der Hauptversorgungsleitung zugeführt wird. Mit anderen Worten kann hierdurch immer noch ein ausreichendes Fluidvolumen im Fluidreservoir verbleiben, um der Bremssteuerungseinheit beispielsweise in einem Fehlerfall in der Hauptversorgungsleitung einen ausreichenden Druck aus dem Fluidreservoir über die Bremssteuerungsleitung zur Verfügung stellen zu können. Der Mindestdruck korrespondiert somit zumindest zu dem der Bremssteuerungseinheit durch das Fluidreservoir immer zur Verfügung stellbaren Druck. Folglich dient das Fluidreservoir auch als Hilfsluftbehälter. Der genaue Wert des vorbestimmten Mindestdrucks kann zusammen mit dem genauen Volumen des Fluidreservoirs so gewählt werden, dass die sich damit ergebende sichere Luftmenge ausreichend für die geforderte Anzahl an Bremsbetätigungen ist. Gemäß der Bedingung des Mindestdrucks in Bezug auf die Druckdifferenz zwischen dem Druck im Fluidreservoir und dem Umgebungsdruck verfügt die Absperreinheit über einen umgebungsseitigen Eingang. Durch die Kombination von Hauptluftbehälter und Hilfsluftbehälter in dem einen Fluidreservoir sind weniger Behälter für Druckluft oder ein anderes Fluid im Schienenfahrzeug erforderlich. Darüber hinaus ist das benötigte Volumen für den kombinierten Hauptluftbehälter und Hilfsluftbehälter geringer als die Summe aus Hauptluftbehälter und Hilfsluftbehälter gemäß dem Stand der Technik. Dadurch kann sich die Auffüllzeit verkürzen. Wie vorstehend beschrieben, kann das gesamte Volumen des Fluidreservoirs, bis auf den für die Bremssteuerungseinheit vorzuhaltenden Anteil, im Normalbetrieb für den Luftverbrauch, der aus der Hauptversorgungsleitung strömt, als Puffervolumen genutzt werden. Infolgedessen kann eine bessere Pufferwirkung im Vergleich zu Bremssystemen, bei denen das Volumen des Hilfsluftbehälters auch im Normalbetrieb ausschließlich für die Bremssteuerungseinrichtung, nicht aber für einen anderen Luftverbrauch zur Verfügung steht, erzielt werden. Ein größeres Puffervolumen führt im Normalbetrieb tendenziell zu längeren Einzellaufzeiten der Luftversorgung und weniger Ein- und Ausschaltvorgängen, was sich vorteilhaft auf den Verschleiß der Luftversorgung, beispielsweise eines Kompressors, auswirken kann. Zudem kann im Brandfall ein unzulässig steigender Druck im Fluidreservoir über die Absperreinheit durch beispielsweise ein Sicherheitsventil bzw. mehrere Sicherheitsventile, die mit der Hauptluftbehälterleitung verbunden sind, abgelassen werden. According to the configuration of the brake system according to the invention, it is possible to combine the main air tank and auxiliary air tank known from the prior art in a fluid reservoir, i.e. a container. In normal operation, the fluid reservoir can serve as the main air container and introduce air into the main supply line via the shut-off unit. This occurs when the pressure difference at the shut-off unit on the fluid reservoir side and the main supply line side allows volume transport in the direction of the main supply line, i.e. the fluid reservoir side pressure is higher than the main supply line side pressure. In addition, the shut-off unit is configured such that the fluid supply in the direction of the main supply line requires a minimum pressure in the fluid reservoir or at the fluid reservoir-side inlet of the shut-off unit according to a pressure difference between the pressure in the fluid reservoir and the ambient pressure. This can prevent all of the fluid contained in the fluid reservoir from being supplied to the main supply line. In other words, a sufficient volume of fluid can still remain in the fluid reservoir in order to be able to provide the brake control unit with sufficient pressure from the fluid reservoir via the brake control line, for example in the event of a fault in the main supply line. The minimum pressure therefore corresponds at least to the pressure that is always available to the brake control unit through the fluid reservoir. Consequently, the fluid reservoir also serves as an auxiliary air container. The exact value of the predetermined minimum pressure can be selected together with the exact volume of the fluid reservoir so that the resulting safe amount of air is sufficient for the required number of brake applications. According to the minimum pressure condition with respect to the pressure difference between the pressure in the fluid reservoir and the ambient pressure, the shut-off unit has an ambient inlet. By combining the main air tank and auxiliary air tank in one fluid reservoir, fewer tanks for compressed air or another fluid are required in the rail vehicle. In addition, the required volume for the combined main air tank and auxiliary air tank is less than the sum of the main air tank and auxiliary air tank according to the prior art. This can shorten the refill time. As described above, the entire volume of the fluid reservoir, except for the portion to be reserved for the brake control unit, can be used as a buffer volume in normal operation for the air consumption that flows from the main supply line. As a result, a better buffering effect can be achieved compared to brake systems in which the volume of the auxiliary air tank is available exclusively for the brake control device, but not for other air consumption, even in normal operation. In normal operation, a larger buffer volume tends to lead to longer individual running times for the air supply and fewer switching on and off processes, which can have an advantageous effect on the wear and tear on the air supply, for example a compressor. In addition, in the event of a fire, an impermissibly increasing pressure in the fluid reservoir can be released via the shut-off unit, for example by a safety valve or several safety valves that are connected to the main air tank line.
In einer Ausgestaltung ist der vorbestimmte Mindestdruck ein Aktivierungsdruck der Absperreinheit. In one embodiment, the predetermined minimum pressure is an activation pressure of the shut-off unit.
Die Absperreinheit ist somit in der Strömungsrichtung eines Fluids von einem fluidreservoirseitigen Eingang der Absperreinheit zu einem hauptversorgungsleitungsseitigen Ausgang der Absperreinheit für eine Fluidzuführung in dieser Strömungsrichtung gesperrt, solange der dem vorbestimmten Mindestdruck entsprechende Aktivierungsdruck nicht erreicht wird. Dabei kann die Absperreinheit derart konfiguriert sein, dass der Aktivierungsdruck den Sperrzustand der Absperreinheit selbst aufhebt. Die Absperreinheit kann dazu eine entsprechende Ventileinheit, eine Schiebereinheit und/oder ein anderweitiges Absperrorgan aufweisen bzw. als eine solche Einheit ausgebildet sein, die durch den Aktivierungsdruck eigenständig öffnet. Alternativ oder ergänzend kann die Absperreinheit aber auch über ein Steuerungssignal angesteuert werden, das zum Aktivierungsdruck korrespondiert. Beispielsweise kann eine Sensoreinheit im Fluidreservoir angeordnet sein, die den Druck in dem Fluidreservoir detektiert und das Messsignal an eine Steuerungseinheit für die Absperreinheit weitergibt, die dann die Absperreinheit ansteuert die Fluidzuführung zu öffnen, wenn der vorbestimmte Mindestdruck bzw. Aktivierungsdruck anliegt. The shut-off unit is thus blocked in the flow direction of a fluid from a fluid reservoir-side inlet of the shut-off unit to a main supply line-side outlet of the shut-off unit for fluid supply in this flow direction as long as the activation pressure corresponding to the predetermined minimum pressure is not reached. The shut-off unit can be configured in such a way that the activation pressure cancels the locked state of the shut-off unit itself. For this purpose, the shut-off unit can have a corresponding valve unit, a slide unit and/or another shut-off element or can be designed as a unit that opens independently due to the activation pressure. Alternatively or additionally, the shut-off unit can also be controlled via a control signal that corresponds to the activation pressure. For example, a sensor unit can be arranged in the fluid reservoir, which detects the pressure in the fluid reservoir and passes on the measurement signal to a control unit for the shut-off unit, which then controls the shut-off unit to open the fluid supply when the predetermined minimum pressure or activation pressure is present.
Ungeachtet eines eigenständigen Öffnens der Absperreinheit in Strömungsrichtung zur Hauptversorgungsleitung oder einer entsprechenden Ansteuerung durch eine Steuerungseinheit bei einem Vorliegen des Aktivierungsdrucks, kann die Absperreinheit auch derart konfiguriert sein, dass die Absperreinheit die Fluidzuführung in Strömungsrichtung zur Hauptversorgungsleitung wieder eigenständig sperrt, wenn der vorbestimmte Mindestdruck unterschritten wird und/oder ein Steuerungssignal nicht mehr anliegt. Somit kann sichergestellt werden, dass in jedem Fall, also auch bei einem Ausfall einer Steuerungseinheit, ein für die Bremssteuerungseinheit ausreichendes Mindestluftvolumen bzw. ausreichender Mindestdruck im Fluidreservoir verbleibt. Alternativ oder ergänzend kann aber auch eine aktive Ansteuerung erfolgen, um bei einer Fehlfunktion der Absperreinheit eine Sperrung im Bedarfsfall aktiv vornehmen zu können. Eine entsprechende Ansteuerung kann auch an ein Überwachungsergebnis der Absperreinheit geknüpft sein, so dass eine Sperrung über die Steuerungseinheit nur dann vorgesehen ist, wenn der vorbestimmte Mindestdruck unterschritten wird und detektiert wird, dass die Absperreinheit nicht innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters sperrt. Eine solche Überwachung kann auch nur bedarfsweise, beispielsweise in besonders sicherheitskritischen Fährbetrieben des Schienenfahrzeugs erfolgen, wie bei Überschreiten einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit, bei Gefahrguttransporten oder dergleichen. Regardless of an independent opening of the shut-off unit in the flow direction to the main supply line or a corresponding activation by a control unit when the activation pressure is present, the shut-off unit can also be configured such that the shut-off unit independently blocks the fluid supply in the flow direction to the main supply line when the pressure falls below the predetermined minimum and/or a control signal is no longer present. It can thus be ensured that in any case, even if a control unit fails, a minimum air volume or sufficient minimum pressure remains in the fluid reservoir that is sufficient for the brake control unit. Alternatively or additionally, active control can also take place in order to be able to actively block it if necessary if the shut-off unit malfunctions. A corresponding control can also be linked to a monitoring result of the shut-off unit, so that a blocking via the control unit is only provided if the pressure falls below the predetermined minimum and it is detected that the shut-off unit does not block within a predetermined time window. Such monitoring can also only be carried out when necessary, for example in particularly safety-critical ferry operations of the rail vehicle, such as when a predetermined driving speed is exceeded, when transporting dangerous goods or the like.
In einer Ausgestaltung ist der vorbestimmte Mindestdruck veränderlich. In one embodiment, the predetermined minimum pressure is variable.
In Anlehnung an die vorstehende Beschreibung kann auch hier der vorbestimmte Mindestdruck an einen Fährbetrieb des Schienenfahrzeugs angepasst werden. Beispielsweise kann bei vergleichsweise langsamen Fahrten und/oder auf einer Steigung oder Ebene ein geringerer vorbestimmter Mindestdruck eingestellt werden, als bei einer Fahrt mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit und/oder auf einem Gefälle. Auch andere Faktoren, wie zum Beispiel die Zuladung, die Zuglänge, der Zustand und/oder die Art der Bremsen und/oder die Streckenverhältnisse, können bei der Veränderung des vorbestimmten Mindestdrucks berücksichtigt werden. Hierdurch ist es möglich, der Hauptversorgungsleitung in Situationen, in denen ein geringer vorbestimmter Mindestdruck für die Notfallversorgung der Bremssteuerungseinheit ausreichend ist, eine höhere Fluidmenge zuzuführen. Based on the above description, the predetermined minimum pressure can also be adapted to a ferry operation of the rail vehicle. For example, when driving comparatively slowly and/or on an incline or level, a lower predetermined minimum pressure can be set than when driving at a comparatively high speed and/or on a slope. Other factors, such as the payload, the train length, the condition and/or the type of brakes and/or the route conditions, can also be taken into account when changing the predetermined minimum pressure. This makes it possible to supply a higher amount of fluid to the main supply line in situations in which a low predetermined minimum pressure is sufficient for emergency supply to the brake control unit.
Die Anpassung des Mindestdrucks kann bei Ansteuerung der Absperreinheit über die Steuerungseinheit durch entsprechende Eingabemöglichkeiten und/oder automatisch in Abhängigkeit eines Fährbetriebs erfolgen. Alternativ oder ergänzend können an der Absperreinheit selbst Einstellmöglichkeiten vorgesehen sein. The minimum pressure can be adjusted when the shut-off unit is activated via the control unit using appropriate input options and/or automatically depending on the ferry operation. Alternatively or additionally, adjustment options can be provided on the shut-off unit itself.
In einer Ausgestaltung ist der Mindestdruck kleiner als ein üblicher Druck in der Hauptversorgungsleitung, insbesondere kleiner 10 bar, bevorzugt kleiner 8,5 bar. In one embodiment, the minimum pressure is less than a usual pressure in the main supply line, in particular less than 10 bar, preferably less than 8.5 bar.
Der Ausdruck "üblicher Druck" bezieht sich auf einen Druck in derThe term "usual pressure" refers to a pressure in the
Hauptversorgungsleitung, der bei einem Normalbetrieb des Schienenfahrzeugs erwartungsgemäß vorliegt bzw. auf den die Hauptversorgungsleitung beispielsweise durch Ein- und Ausschalten der Luftversorgung im Normalbetrieb gehalten wird. Da der vorbestimmte Mindestdruck kleiner als der übliche Druck ist, kann der Hauptversorgungsleitung gerade im Normalbetrieb bei entsprechender Druckdifferenz und Vorliegen des vorbestimmten Mindestdrucks ein Fluid zugeführt werden bzw. das Fluidreservoir als Hauptluftbehälter dienen. Main supply line, which is present as expected during normal operation of the rail vehicle or on which the main supply line is maintained in normal operation, for example by switching the air supply on and off. Since the predetermined minimum pressure is smaller than the usual pressure, a fluid can be supplied to the main supply line, especially in normal operation, with a corresponding pressure difference and the presence of the predetermined minimum pressure, or the fluid reservoir can serve as the main air container.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Mindestdruck größer als ein unterer Überwachungsgrenzwert, insbesondere größer als 6,0 bar, bevorzugt größer als 6,5 bar. In an advantageous embodiment, the minimum pressure is greater than a lower monitoring limit, in particular greater than 6.0 bar, preferably greater than 6.5 bar.
Der minimale vorbestimmte Mindestdruck oder auch Aktivierungsdruck ist somit größer als ein Überwachungsgrenzwert, der einen Alarm oder sonstige vom Normalbetrieb abweichende Maßnahmen auslösen kann. Somit kann eine Fluidzuführung von dem Fluidreservoir zur Hauptversorgungsleitung erfolgen, ohne dass der Normalbetrieb gestört wird. Die Bestimmung dieses minimalen Mindestdrucks berücksichtigt insbesondere auch technisch bedingte Schalthysteresen. Die Absperreinheit sperrt somit die Fluidzuführung aus dem Fluidreservoir zur Hauptversorgungsleitung und sichert das Fluidreservoir für die Bremssteuerungseinheit ab, bevor ein unterer Überwachungsgrenzwert erreicht wird, der beispielsweise zu einer Traktionssperre oder einer Zwangsbremsung führt. Die untere Überwachungsgrenze ist beispielsweise ein Druck, der in der Hauptversorgungsleitung gemessen wird. The minimum predetermined minimum pressure or activation pressure is therefore greater than a monitoring limit that can trigger an alarm or other measures that deviate from normal operation. Fluid can thus be supplied from the fluid reservoir to the main supply line without disrupting normal operation is disturbed. The determination of this minimum minimum pressure also takes technically necessary switching hysteresis into account. The shut-off unit thus blocks the fluid supply from the fluid reservoir to the main supply line and secures the fluid reservoir for the brake control unit before a lower monitoring limit is reached, which leads, for example, to a traction lock or emergency braking. The lower monitoring limit is, for example, a pressure that is measured in the main supply line.
In einer Ausgestaltung ist die Absperreinheit derart konfiguriert, dass eine Fluidzuführung aus der Hauptversorgungsleitung über die Absperreinheit in Richtung des Fluidreservoirs nicht durch die Absperreinheit behindert wird, wenn ein hauptversorgungsleitungsseitiger Druck größer als ein fluidreservoirseitiger Druck ist. In one embodiment, the shut-off unit is configured such that a fluid supply from the main supply line via the shut-off unit in the direction of the fluid reservoir is not hindered by the shut-off unit when a pressure on the main supply line side is greater than a pressure on the fluid reservoir side.
Somit kann der Bremssteuerungseinheit und/oder dem Fluidreservoir aus der Hauptversorgungsleitung ein Fluid zugeführt werden, um die Bremssteuerungseinheit direkt anzusteuern und/oder das Fluidreservoir aufzufüllen. Der entsprechende Zuführungsweg durch die Absperreinheit kann derart konfiguriert sein, dass die Fluidzuführung nur unidirektional erfolgen kann, also aus Richtung der Hauptversorgungsleitung in Richtung der Bremssteuerungseinheit und/oder des Fluidreservoirs. In diesem Fall weist die Absperreinheit zumindest zwei Fluidströmungskanäle auf: zumindest einen Fluidzuführungskanal für eine Fluidzuführung von der Hauptversorgungsleitung in Richtung der Bremssteuerungseinheit und/oder des Fluidreservoirs, und zumindest einen Fluidzuführungskanal für eine Fluidzuführung von dem Fluidreservoir in Richtung der Hauptversorgungsleitung. Alternativ oder ergänzend kann aber auch ein Fluidkanal in der Absperreinheit vorgesehen sein, der eine Fluidzuführung von dem Fluidreservoir in Richtung der Hauptversorgungsleitung ermöglicht, wenn der vorbestimmte Mindestdruck vorliegt und der fluidreservoirseitige Eingangsdruck größer als der hauptversorgungsleitungsseitige Eingangsdruck ist. Umgekehrt wird bei einem solchen Fluidkanal eine Fluidzuführung von der Hauptversorgungsleitung zum Fluidreservoir ermöglicht, wenn der hauptversorgungsleitungsseitige Eingangsdruck größer als der fluidreservoirseitige Eingangsdruck ist. Bei einer solchen Konfiguration bleibt der Fluidkanal gesperrt, wenn der fluidreservoirseitige Eingangsdruck größer als der hauptversorgungsleitungsseitige Eingangsdruck ist, der vorbestimmte Mindestdruck fluidreservoirseitig jedoch nicht vorliegt. A fluid can thus be supplied to the brake control unit and/or the fluid reservoir from the main supply line in order to directly control the brake control unit and/or to fill the fluid reservoir. The corresponding supply path through the shut-off unit can be configured such that the fluid supply can only take place unidirectionally, i.e. from the direction of the main supply line in the direction of the brake control unit and/or the fluid reservoir. In this case, the shut-off unit has at least two fluid flow channels: at least one fluid supply channel for a fluid supply from the main supply line in the direction of the brake control unit and / or the fluid reservoir, and at least one fluid supply channel for a fluid supply from the fluid reservoir in the direction of the main supply line. Alternatively or additionally, a fluid channel can also be provided in the shut-off unit, which enables fluid to be supplied from the fluid reservoir in the direction of the main supply line when the predetermined minimum pressure is present and the inlet pressure on the fluid reservoir side is greater than the inlet pressure on the main supply line side. Conversely, with such a fluid channel, a fluid supply from the main supply line to the fluid reservoir is made possible if the inlet pressure on the main supply line side is greater than the inlet pressure on the fluid reservoir side. In such a configuration, the fluid channel remains blocked if the fluid reservoir inlet pressure is greater than that The input pressure is on the main supply line side, but the predetermined minimum pressure is not present on the fluid reservoir side.
In einer Ausgestaltung weist die Absperreinheit ein Überströmventil auf. In one embodiment, the shut-off unit has an overflow valve.
Durch das Überströmventil kann in einfacher Weise zumindest eine unidirektionale Fluidzuführung erfolgen. Das Überströmventil ermöglicht dabei die automatische Ansteuerung gemäß den anliegenden Druckverhältnissen. At least a unidirectional fluid supply can be carried out in a simple manner through the overflow valve. The overflow valve enables automatic control according to the existing pressure conditions.
Insbesondere ist das Überströmventil als Überströmventil mit Rückströmung ausgebildet. In particular, the overflow valve is designed as an overflow valve with backflow.
Über das Überströmventil mit Rückströmung kann die bidirektionale Fluidzuführung über jeweils einen Fluidkanal pro unidirektionaler Strömungsrichtung vorgesehen werden. The bidirectional fluid supply can be provided via the overflow valve with backflow via one fluid channel per unidirectional flow direction.
Gemäß einer Weiterbildung ist das Überströmventil derart angeordnet, dass die Fluidzuführung aus dem Fluidreservoir über das Überströmventil in Richtung der Hauptversorgungsleitung gemäß dem Prinzip der Überströmung erfolgt. According to a further development, the overflow valve is arranged such that the fluid is supplied from the fluid reservoir via the overflow valve in the direction of the main supply line in accordance with the principle of overflow.
Demnach ist der Fluidkanal des Überströmventils, der gemäß dem Überströmprinzip arbeitet, für die Fluidzuführung vom Fluidreservoir in Richtung der Hauptversorgungsleitung vorgesehen. Mit anderen Worten öffnet das Überströmventil automatisch bei Anliegen eines eingangsseitigen Mindestdrucks und entsprechender Druckdifferenz. Bei einem Überströmventil mit Rückströmung ist dann der Fluidkanal der Rückströmung der Fluidzuführung von der Hauptversorgungsleitung in Richtung des Fluidreservoirs zugeordnet. Accordingly, the fluid channel of the overflow valve, which works according to the overflow principle, is intended for the fluid supply from the fluid reservoir in the direction of the main supply line. In other words, the overflow valve opens automatically when there is a minimum pressure on the inlet side and a corresponding pressure difference. In the case of an overflow valve with backflow, the fluid channel is then assigned to the backflow of the fluid supply from the main supply line in the direction of the fluid reservoir.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Ansteuerung eines vorstehend beschriebenen Bremssystems, umfassend die Schritte: According to a further aspect, the present invention relates to a method for controlling a brake system described above, comprising the steps:
Befüllen des Fluidreservoirs mit einem Fluid aus der Hauptversorgungsleitung über die Absperreinheit, wenn der Druck im Fluidreservoir geringer als der Druck in der Hauptversorgungsleitung ist, und Zuleiten eines Fluids aus dem Fluidreservoir in die Hauptversorgungsleitung über die Absperreinheit, wenn der Druck im Fluidreservoir größer als der Druck in der Hauptversorgungsleitung ist und eine Druckdifferenz zwischen dem Druck im Fluidreservoir und der Umgebung größer oder gleich einem vorbestimmten Mindestdruck ist. Filling the fluid reservoir with a fluid from the main supply line via the shut-off unit when the pressure in the fluid reservoir is lower than the pressure in the main supply line, and Supplying a fluid from the fluid reservoir into the main supply line via the shut-off unit when the pressure in the fluid reservoir is greater than the pressure in the main supply line and a pressure difference between the pressure in the fluid reservoir and the environment is greater than or equal to a predetermined minimum pressure.
Das Befüllen des Fluidreservoirs mit einem Fluid aus der Hauptversorgungsleitung kann immer erfolgen, wenn der Druck im Fluidreservoir geringer als der Druck in der Hauptversorgungsleitung ist, oder trotz entsprechender Druckdifferenz auch an weitere Voraussetzungen geknüpft sein. Beispielsweise kann das Befüllen nur dann vorgesehen sein, wenn der Druck im Fluidreservoir geringer als ein vorbestimmter Maximaldruck im Fluidreservoir ist und/oder der Druck in der Hauptversorgungsleitung geringer als ein vorbestimmter Hauptversorgungsleitungsmindestdruck ist. Dies kann auch davon abhängen, welche anderweitigen Luftverbraucher gerade aktiv betrieben werden oder in absehbarer Zeit aktiviert werden sollen. Filling the fluid reservoir with a fluid from the main supply line can always take place when the pressure in the fluid reservoir is lower than the pressure in the main supply line, or can also be subject to further requirements despite a corresponding pressure difference. For example, filling can only be provided if the pressure in the fluid reservoir is lower than a predetermined maximum pressure in the fluid reservoir and/or the pressure in the main supply line is lower than a predetermined minimum main supply line pressure. This can also depend on which other air consumers are currently being actively operated or are to be activated in the foreseeable future.
Das Zuleiten eines Fluids aus dem Fluidreservoir in die Hauptversorgungsleitung kann zudem ebenfalls von weiteren Bedingungen abhängen. Beispielsweise kann die Zuleitung unterbunden werden, wenn der Druck in der Hauptversorgungsleitung größer als ein vorbestimmter Hauptversorgungsleitungsdruck ist. Entsprechende Bedingungen können auch an einen gerade ausgeführten oder in absehbarer Zeit auszuführenden Fährbetrieb gekoppelt sein. The supply of a fluid from the fluid reservoir into the main supply line can also depend on other conditions. For example, the supply line can be stopped if the pressure in the main supply line is greater than a predetermined main supply line pressure. Corresponding conditions can also be linked to a ferry operation that is currently being carried out or will be carried out in the foreseeable future.
In einer Ausgestaltung wird das Befüllen und/oder Zuleiten über die Absperreinheit automatisch, bevorzugt über ein Überströmventil, besonders bevorzugt über ein Überströmventil mit Rückströmung, ausgeführt. In one embodiment, the filling and/or feeding via the shut-off unit is carried out automatically, preferably via an overflow valve, particularly preferably via an overflow valve with backflow.
Die Absperreinheit wird somit automatisch gemäß dem fluidreservoirseitig und hauptversorgungsleitungsseitig anliegenden Druck angesteuert. Folglich kann auf eine Steuerungseinheit zur Ansteuerung der Absperreinheit verzichtet werden. Eine solche Steuerungseinheit kann aber dennoch zusätzlich als weitere Sicherheitsebene und/oder zur Ansteuerung der Absperreinheit gemäß anderer Bedingungen als der Druckverhältnisse vorgesehen sein. Die bei vorstehender Beschreibung des Bremssystems beschriebenen Verfahrensmerkmale bzw. mit Verfahrensmerkmalen gleichsetzbare Vorrichtungsmerkmale betreffen gleichermaßen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens. The shut-off unit is thus automatically activated in accordance with the pressure applied on the fluid reservoir side and on the main supply line side. Consequently, a control unit for controlling the shut-off unit can be dispensed with. However, such a control unit can still be additionally provided as a further security level and/or for controlling the shut-off unit according to conditions other than the pressure conditions. The method features described in the above description of the brake system or device features that can be equated with method features equally relate to advantageous developments of the method according to the invention.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Schienenfahrzeug mit einem vorstehend beschriebenen Bremssystem, wobei über das Fluidreservoir zumindest eine Bremseinrichtung über die Bremssteuerungsleitung, insbesondere unabhängig von einem an der Absperreinheit anliegenden Druck oder einer an der Absperreinheit anliegenden Druckdifferenz mit einer vorbestimmten Mindestfluidmenge versorgbar ist. According to a further aspect, the present invention relates to a rail vehicle with a brake system described above, wherein at least one braking device can be supplied with a predetermined minimum amount of fluid via the fluid reservoir via the brake control line, in particular independently of a pressure applied to the shut-off unit or a pressure difference applied to the shut-off unit.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung zum Bremssystem und dem Verfahren zur Ansteuerung des Bremssystems bzw. der Absperreinheit wird somit immer eine Mindestfluidmenge im Fluidreservoir für die Bremseinrichtung bzw. die die Bremseinrichtung umfassende oder ansteuernde Bremssteuerungseinheit vorgehalten. Die Mindestfluidmenge bemisst sich dabei nach der Anzahl der hierdurch ausführbaren bzw. auszuführenden Bremsvorgänge in Abhängigkeit des von der jeweiligen Bremseinrichtung benötigten Fluidmengenverbrauchs. According to the above description of the braking system and the method for controlling the braking system or the shut-off unit, a minimum amount of fluid is always kept in the fluid reservoir for the braking device or the brake control unit comprising or controlling the braking device. The minimum amount of fluid is determined by the number of braking processes that can be carried out or are to be carried out in this way, depending on the amount of fluid consumption required by the respective braking device.
In einer Ausgestaltung sind weitere Fluidverbraucher, die von dem Fluidreservoir aus jenseits der Absperreinheit angeordnet sind, aus dem Fluidreservoir mit einem Fluid versorgbar, wenn der Druck im Fluidreservoir größer als der Druck in der Hauptversorgungsleitung ist und eine Druckdifferenz zwischen dem Druck im Fluidreservoir und der Umgebung größer oder gleich einem vorbestimmten Mindestdruck ist. In one embodiment, further fluid consumers, which are arranged from the fluid reservoir beyond the shut-off unit, can be supplied with a fluid from the fluid reservoir if the pressure in the fluid reservoir is greater than the pressure in the main supply line and there is a pressure difference between the pressure in the fluid reservoir and the environment is greater than or equal to a predetermined minimum pressure.
Somit ist das Fluidreservoir nicht auf die Versorgung der Bremssteuerungseinheit beschränkt, sondern es können auch weitere Fluidverbraucher, wie beispielsweise eine Luftfederung oder eine Sandungseinrichtung, über das Fluidreservoir versorgt werden. Sofern die weiteren Fluidverbraucher auch während eines Stillstands des Schienenfahrzeugs betrieben werden, kann der Mindestdruck für das Fluidreservoir bei Stillstand des Schienenfahrzeugs vorübergehend herabgesetzt oder auf null gesetzt werden, da für die Bremssteuerungseinheit kein Fluid vorgehalten werden muss. Vor einer Weiterfahrt ist dann jedoch das Fluidreservoir bevorzugt wieder auf den vorbestimmten Mindestdruck für einen aktiven Fährbetrieb aufzufüllen. The fluid reservoir is therefore not limited to supplying the brake control unit, but other fluid consumers, such as an air suspension or a sanding device, can also be supplied via the fluid reservoir. If the other fluid consumers are also operated while the rail vehicle is at a standstill, the minimum pressure for the fluid reservoir can be When the rail vehicle is at a standstill, it can be temporarily reduced or set to zero, since no fluid has to be kept in reserve for the brake control unit. Before continuing the journey, however, the fluid reservoir is then preferably refilled to the predetermined minimum pressure for active ferry operation.
Die bei vorstehender Beschreibung des Bremssystems oder des Verfahrens beschriebenen Fahrzeugmerkmale bzw. mit Fahrzeugmerkmalen gleichsetzbare Vorrichtungs- und/oder Verfahrensmerkmale betreffen gleichermaßen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs. The vehicle features described in the above description of the braking system or the method or device and/or method features that can be equated with vehicle features relate equally to advantageous developments of the vehicle according to the invention.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit Codemitteln, die, wenn sie auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt werden, diese dazu veranlassen, das vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen. According to a further aspect, the present invention relates to a computer program product with code means which, when executed on a data processing unit, cause it to carry out the method described above.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Speichermedium zum Auslesen durch eine Datenverarbeitungseinheit, wobei das Speichermedium ein vorstehend beschriebenes Computerprogrammprodukt aufweist. According to a further aspect, the present invention relates to a storage medium for reading by a data processing unit, the storage medium having a computer program product described above.
Mit dem Computerprogrammprodukt bzw. Speichermedium wird vorteilhafterweise die Möglichkeit geschaffen, bestehende Datenverarbeitungseinheiten zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens auszubilden. Somit kann auch ein Schienenfahrzeug das eine Datenverarbeitungseinheit aufweist, zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet werden. The computer program product or storage medium advantageously creates the possibility of designing existing data processing units to carry out the method described above. A rail vehicle that has a data processing unit can therefore also be designed to carry out the method described above.
Die vorstehend und nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind nicht begrenzend auf den Gegenstand der Erfindung anzusehen. Vielmehr können weitere erfindungsgemäße Gegenstände durch Ergänzen, Weglassen oder Vertauschen einzelner Merkmale erhalten werden. The embodiments of the invention described above and below are not to be viewed as limiting the subject matter of the invention. Rather, further objects according to the invention can be obtained by adding, omitting or exchanging individual features.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Im Einzelnen zeigt Preferred embodiments of the invention are described below with the aid of the accompanying drawings. Shows in detail
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Bremssystems für ein Schienenfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Fig. 1 is a schematic representation of a braking system for a rail vehicle according to an exemplary embodiment.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Bremssystems 1 für ein Schienenfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Das Bremssystem 1 umfasst eine Luftversorgung 10, die als Kompressor ausgebildet ist. Die durch die Luftversorgung 10 bereitgestellte Druckluft wird über eine Luftversorgungszuführung 11 als Fluidversorgungszuführung einer Hauptluftversorgungsleitung 12 als Hauptversorgungsleitung zugeführt. Von der Hauptluftversorgungsleitung 12 zweigt eine Bremssteuerungsleitung 13 ab, die zu einer Bremssteuerungseinheit 30 führt. Die Bremssteuerungseinheit 30 stellt somit einen Luftverbraucher der Hauptluftversorgungsleitung 12 dar. Auch wenn in Fig. 1 nur die Bremssteuerungseinheit 30 als Luftverbraucher gezeigt ist, können an der Hauptluftversorgungsleitung 12 noch weitere Luftverbraucher, wie beispielsweise eine Luftfederung oder eine Sandungseinrichtung, angeschlossen sein. Fig. 1 shows a schematic representation of a braking system 1 for a rail vehicle according to an exemplary embodiment. The brake system 1 includes an air supply 10, which is designed as a compressor. The compressed air provided by the air supply 10 is supplied via an air supply feed 11 as a fluid supply feed to a main air supply line 12 as the main supply line. A brake control line 13 branches off from the main air supply line 12 and leads to a brake control unit 30. The brake control unit 30 thus represents an air consumer of the main air supply line 12. Even if only the brake control unit 30 is shown as an air consumer in FIG. 1, additional air consumers, such as an air suspension or a sanding device, can be connected to the main air supply line 12.
Von der Bremssteuerungsleitung 13 führt eine Luftbehälterleitung 14 als Fluidreservoirleitung zu einem Luftbehälter 20 als Fluidreservoir. Der Luftbehälter 20 kann über die Hauptluftversorgungsleitung 12 mit Luft befü lit werden. Bei entsprechender Befüllung kann die Bremssteuerungseinheit 30 dann auch bei Ausfall der Luftzuführung durch die Hauptluftversorgungsleitung 12 zumindest vorübergehend aus dem Luftbehälter 20 mit Luft versorgt werden. An air tank line 14 leads from the brake control line 13 as a fluid reservoir line to an air tank 20 as a fluid reservoir. The air tank 20 can be filled with air via the main air supply line 12. If filled appropriately, the brake control unit 30 can then be at least temporarily supplied with air from the air container 20 even if the air supply fails through the main air supply line 12.
Um sicherzustellen, dass in einem Fehlerfall oder anderweitigem Wegfall der Luftversorgung der Bremssteuerungseinheit 30 über die Hauptluftversorgungsleitung 12 der Bremssteuerungseinheit 30 eine für eine vorbestimmte Anzahl an Bremsvorgängen ausreichende Luftmenge aus dem Luftbehälter 20 zur Verfügung gestellt werden kann, ist ein Überströmventil 40 als Absperreinheit in der Bremssteuerungsleitung 13 angeordnet. Das Überströmventil 40 befindet sich in der Bremssteuerungsleitung 13 zwischen der Abzweigung der Luftbehälterleitung 14 und der Verbindung zur Hauptluftversorgungsleitung 12. Das Überströmventil 40 ist als Überströmventil mit Rückströmung ausgebildet. In order to ensure that in the event of a fault or other loss of air supply to the brake control unit 30 via the main air supply line 12 of the brake control unit 30, a sufficient amount of air for a predetermined number of braking operations can be made available from the air tank 20, there is an overflow valve 40 as a shut-off unit in the brake control line 13 arranged. The overflow valve 40 is located in the brake control line 13 between the branch of the air tank line 14 and the connection to Main air supply line 12. The overflow valve 40 is designed as an overflow valve with backflow.
Der Überströmventilweg, der sich öffnet, wenn ein vorbestimmter Mindestdruck und eine vorbestimmte Druckdifferenz anliegt, ist derart angeordnet, dass hierüber der Hauptluftversorgungsleitung 12 Luft aus dem Luftbehälter 20 zuführbar ist, wie dies durch den Pfeil in Fig. 1 angezeigt wird. Konkret erfolgt dies dann, wenn der luftbehälterseitige Druck größer als der vorbestimmte Mindestdruck für die Versorgung der Bremssteuerungseinheit 30 und größer als der Hauptluftversorgungsleitungsdruck ist. Durch die Luftzuführung aus dem Luftbehälter 20 in die Hauptluftversorgungsleitung 12 können hierüber weitere Luftverbraucher mit Luft versorgt werden, ohne dass die Luftversorgung 10 zugeschaltet oder mit voller Leistung betrieben werden muss. Die Zuführung der Luft aus dem Luftbehälter 20 in die Hauptluftversorgungsleitung 12 wird über das Überströmventil 40 automatisch beendet, wenn der vorbestimmte Mindestdruck für die Versorgung der Bremssteuerungseinheit 30 erreicht wird. Der Aktivierungsdruck des Überströmventils 40 entspricht somit dem vorbestimmten Mindestdruck. Wird dieser nicht mehr erreicht bzw. nicht überschritten, schließt das Überströmventil 40 den Überströmventilweg. The overflow valve path, which opens when a predetermined minimum pressure and a predetermined pressure difference is present, is arranged in such a way that air can be supplied from the air container 20 to the main air supply line 12, as indicated by the arrow in FIG. 1. Specifically, this occurs when the air tank-side pressure is greater than the predetermined minimum pressure for supplying the brake control unit 30 and greater than the main air supply line pressure. By supplying air from the air tank 20 into the main air supply line 12, additional air consumers can be supplied with air without the air supply 10 having to be switched on or operated at full power. The supply of air from the air tank 20 into the main air supply line 12 is automatically stopped via the overflow valve 40 when the predetermined minimum pressure for supplying the brake control unit 30 is reached. The activation pressure of the overflow valve 40 therefore corresponds to the predetermined minimum pressure. If this is no longer reached or exceeded, the overflow valve 40 closes the overflow valve path.
Die Rückströmung des Überströmventils 40 ermöglicht gleichzeitig die vom Überströmventilweg unabhängige Befüllung des Luftbehälters 20 mit Luft aus der Hauptluftversorgungsleitung 12 und Versorgung der Bremssteuerungseinheit 30. Der Rückströmungsweg sieht eine Luftzuführung aus der Hauptluftversorgungsleitung 12 in Richtung des Luftbehälters 20 und der Bremssteuerungseinheit 30 vor. Die Luftzuführung über den Rückströmungsweg erfolgt, wenn der Druck in der Hauptluftversorgungsleitung 12 größer als der Druck im Luftbehälter 20 ist. Andernfalls ist der Rückströmungsweg gesperrt. The backflow of the overflow valve 40 simultaneously enables the air tank 20 to be filled with air from the main air supply line 12 and supply to the brake control unit 30, independently of the overflow valve path. The backflow path provides for an air supply from the main air supply line 12 in the direction of the air tank 20 and the brake control unit 30. The air is supplied via the return flow path when the pressure in the main air supply line 12 is greater than the pressure in the air container 20. Otherwise the return flow path is blocked.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere sind zu der Ausführungsform, anderweitig beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung beschriebene Merkmale untereinander kombinierbar, sofern sie sich nicht vernünftigerweise ausschließen. Insbesondere kann das Bremssystem auch auf eine Parkbremse oder eine Ansteuerung von Absenkzylindern einer Magnetschienenbremse angewendet werden. Zudem kann die Offenbarung bezüglich eines Fluidreservoirs und einer Absperreinheit unabhängig einer Anwendung für ein Bremssystem auch auf einen Pantographen als Stromabnehmer für Schienenfahrzeuge übertragen werden. Die auf das Bremssystem gerichteten Bremsbegrifflichkeiten sind in diesem Fall durch Begrifflichkeiten in Bezug auf einen Pantographen zu ersetzen. The invention is not limited to the embodiments described. In particular, the features described for the embodiment, other embodiments and further developments of the invention can be combined with one another, provided they are not reasonably mutually exclusive. In particular, the braking system can also be equipped with a parking brake or a Control of lowering cylinders of a magnetic rail brake can be used. In addition, the disclosure regarding a fluid reservoir and a shut-off unit can also be transferred to a pantograph as a current collector for rail vehicles, regardless of an application for a braking system. In this case, the braking terms aimed at the braking system are to be replaced by terms relating to a pantograph.
BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE SYMBOL LIST
1 Bremssystem 1 braking system
10 Luftversorgung (Fluidversorgung) 11 Luftversorgungszuführung (Fluidversorgungszuführung)10 Air supply (fluid supply) 11 Air supply supply (fluid supply supply)
12 Hauptluftversorgungsleitung (Hauptversorgungsleitung)12 Main air supply line (main supply line)
13 Bremssteuerungsleitung 13 Brake control line
14 Luftbehälterleitung (Fluidreservoirleitung) 14 air tank line (fluid reservoir line)
20 Luftbehälter (Fluidreservoir) 30 Bremssteuerungseinheit 20 Air tank (fluid reservoir) 30 Brake control unit
40 Überströmventil (Absperreinheit) 40 overflow valve (shut-off unit)

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1 . Bremssystem (1 ) für ein Schienenfahrzeug, aufweisend: eine Bremssteuerungseinheit (30), eine Hauptversorgungsleitung (12), eine Bremssteuerungsleitung (13), über die die Bremssteuerungseinheit (30) mit der Hauptversorgungsleitung (12) verbunden ist, ein Fluidreservoir (20), das über eine Fluidreservoirleitung (14) mit der Bremssteuerungsleitung (13) verbunden ist, und eine Absperreinheit (40), die zwischen der Verbindung der Fluidreservoirleitung (14) mit der Bremssteuerungsleitung (13) und der Verbindung der Bremssteuerungsleitung (13) mit der Hauptversorgungsleitung (12) in der Bremssteuerungsleitung (13) angeordnet ist, wobei die Absperreinheit (40) derart konfiguriert ist, dass eine Fluidzuführung aus dem Fluidreservoir (20) über die Absperreinheit (40) in Richtung der Hauptversorgungsleitung (12) ermöglicht wird, wenn der Druck im Fluidreservoir (20) größer als der Druck in der Hauptversorgungsleitung (12) ist und eine Druckdifferenz zwischen dem Druck im Fluidreservoir (20) und der Umgebung größer oder gleich einem vorbestimmten Mindestdruck ist. 1 . Brake system (1) for a rail vehicle, comprising: a brake control unit (30), a main supply line (12), a brake control line (13), via which the brake control unit (30) is connected to the main supply line (12), a fluid reservoir (20), which is connected to the brake control line (13) via a fluid reservoir line (14), and a shut-off unit (40) which is located between the connection of the fluid reservoir line (14) to the brake control line (13) and the connection of the brake control line (13) to the main supply line ( 12) is arranged in the brake control line (13), the shut-off unit (40) being configured such that a fluid supply from the fluid reservoir (20) via the shut-off unit (40) in the direction of the main supply line (12) is made possible when the pressure in the Fluid reservoir (20) is greater than the pressure in the main supply line (12) and a pressure difference between the pressure in the fluid reservoir (20) and the environment is greater than or equal to a predetermined minimum pressure.
2. Das Bremssystem (1 ) nach Anspruch 1 , wobei der vorbestimmte Mindestdruck ein Aktivierungsdruck der Absperreinheit (40) ist. 2. The brake system (1) according to claim 1, wherein the predetermined minimum pressure is an activation pressure of the shut-off unit (40).
3. Das Bremssystem (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der vorbestimmte Mindestdruck veränderlich ist. 3. The brake system (1) according to claim 1 or 2, wherein the predetermined minimum pressure is variable.
4. Das Bremssystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Mindestdruck kleiner als ein üblicher Druck in der Hauptversorgungsleitung (12), insbesondere kleiner 10 bar, bevorzugt kleiner 8,5 bar, ist. 4. The brake system (1) according to one of the preceding claims, wherein the minimum pressure is less than a usual pressure in the main supply line (12), in particular less than 10 bar, preferably less than 8.5 bar.
5. Das Bremssystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Mindestdruck größer als ein unterer Überwachungsgrenzwert, insbesondere größer als 6,0 bar, bevorzugt größer als 6,5 bar, ist. 5. The brake system (1) according to one of the preceding claims, wherein the minimum pressure is greater than a lower monitoring limit, in particular greater than 6.0 bar, preferably greater than 6.5 bar.
6. Das Bremssystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Absperreinheit (40) derart konfiguriert ist, dass eine Fluidzuführung aus der Hauptversorgungsleitung (12) über die Absperreinheit (40) in Richtung des Fluidreservoirs (20) nicht durch die Absperreinheit (40) behindert wird, wenn ein hauptversorgungsleitungsseitiger Druck größer als ein fluidreservoirseitiger Druck ist. 6. The brake system (1) according to one of the preceding claims, wherein the shut-off unit (40) is configured such that a fluid supply from the main supply line (12) via the shut-off unit (40) in the direction of the fluid reservoir (20) is not prevented by the shut-off unit ( 40) is hindered when a pressure on the main supply line side is greater than a pressure on the fluid reservoir side.
7. Das Bremssystem (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Absperreinheit (40) ein Überströmventil (40) aufweist. 7. The brake system (1) according to one of the preceding claims, wherein the shut-off unit (40) has an overflow valve (40).
8. Das Bremssystem (1) nach Anspruch 7, wobei das Überströmventil als Überströmventil (40) mit Rückströmung ausgebildet ist. 8. The brake system (1) according to claim 7, wherein the overflow valve is designed as an overflow valve (40) with backflow.
9. Das Bremssystem (1) nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Überströmventil (40) derart angeordnet ist, dass die Fluidzuführung aus dem Fluidreservoir (20) über das Überströmventil (40) in Richtung der Hauptversorgungsleitung (12) gemäß dem Prinzip der Überströmung erfolgt. 9. The brake system (1) according to claim 7 or 8, wherein the overflow valve (40) is arranged such that the fluid supply from the fluid reservoir (20) via the overflow valve (40) in the direction of the main supply line (12) according to the principle of overflow he follows.
10. Verfahren zur Ansteuerung eines Bremssystems (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend die Schritte: 10. A method for controlling a brake system (1) according to one of claims 1 to 9, comprising the steps:
Befüllen des Fluidreservoirs (20) mit einem Fluid aus der Hauptversorgungsleitung (12) über die Absperreinheit (40), wenn der Druck im Fluidreservoir (20) geringer als der Druck in der Hauptversorgungsleitung (12) ist, und Filling the fluid reservoir (20) with a fluid from the main supply line (12) via the shut-off unit (40) when the pressure in the fluid reservoir (20) is lower than the pressure in the main supply line (12), and
Zuleiten eines Fluids aus dem Fluidreservoir (20) in die Hauptversorgungsleitung (12) über die Absperreinheit (40), wenn der Druck im Fluidreservoir (20) größer als der Druck in der Hauptversorgungsleitung (12) ist und eine Druckdifferenz zwischen dem Druck im Fluidreservoir (20) und der Umgebung größer oder gleich einem vorbestimmten Mindestdruck ist. Supplying a fluid from the fluid reservoir (20) into the main supply line (12) via the shut-off unit (40) when the pressure in the fluid reservoir (20) is greater than the pressure in the main supply line (12) and a pressure difference between the pressure in the fluid reservoir ( 20) and the environment is greater than or equal to a predetermined minimum pressure.
11 . Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Befüllen und/oder Zuleiten über die Absperreinheit (40) automatisch, bevorzugt über ein Überströmventil (40), besonders bevorzugt über ein Überströmventil (40) mit Rückströmung, ausgeführt wird. 11. Method according to claim 10, wherein the filling and/or supply via the shut-off unit (40) is carried out automatically, preferably via an overflow valve (40), particularly preferably via an overflow valve (40) with backflow.
12. Schienenfahrzeug mit einem Bremssystem (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei über das Fluidreservoir (20) zumindest eine Bremseinrichtung über die Bremssteuerungsleitung (13), insbesondere unabhängig von einem an der Absperreinheit (40) anliegenden Druck oder einer an der Absperreinheit (40) anliegenden Druckdifferenz mit einer vorbestimmten Mindestfluidmenge versorgbar ist. 12. Rail vehicle with a braking system (1) according to one of claims 1 to 9, wherein via the fluid reservoir (20) at least one braking device via the brake control line (13), in particular independently of a pressure applied to the shut-off unit (40) or a pressure applied to the Shut-off unit (40) pressure difference can be supplied with a predetermined minimum amount of fluid.
13. Schienenfahrzeug nach Anspruch 12, wobei weitere Fluidverbraucher, die von dem Fluidreservoir (20) aus jenseits der Absperreinheit (40) angeordnet sind, aus dem Fluidreservoir (20) mit einem Fluid versorgbar sind, wenn der Druck im Fluidreservoir (20) größer als der Druck in der Hauptversorgungsleitung (12) ist und eine13. Rail vehicle according to claim 12, wherein further fluid consumers, which are arranged from the fluid reservoir (20) beyond the shut-off unit (40), can be supplied with a fluid from the fluid reservoir (20) if the pressure in the fluid reservoir (20) is greater than is the pressure in the main supply line (12) and a
Druckdifferenz zwischen dem Druck im Fluidreservoir (20) und der Umgebung größer oder gleich einem vorbestimmten Mindestdruck ist. Pressure difference between the pressure in the fluid reservoir (20) and the environment is greater than or equal to a predetermined minimum pressure.
14. Computerprogrammprodukt mit Codemitteln, die, wenn sie auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt werden, diese dazu veranlassen, das Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 auszuführen. 14. Computer program product with code means which, when executed on a data processing unit, cause it to carry out the method according to claim 10 or 11.
15. Speichermedium zum Auslesen durch eine Datenverarbeitungseinheit, wobei das Speichermedium ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 14 aufweist. 15. Storage medium for reading by a data processing unit, the storage medium having a computer program product according to claim 14.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4052109A (en) * 1975-06-04 1977-10-04 Japanese National Railways Air brake system employing combined automatic and direct braking
DE3117645A1 (en) * 1981-05-05 1982-11-25 Knorr-Bremse GmbH, 8000 München Device for the compressed air supply of the compressed air system of rail vehicles
DE19537622A1 (en) * 1995-10-09 1997-04-10 Abb Patent Gmbh Pneumatic brake system for rail vehicle
US6435623B1 (en) * 1997-10-10 2002-08-20 Ge Harris Railway Electronics, Llc Valve assembly for electrically controlled pneumatic brakes
EP1452415A1 (en) * 2003-01-31 2004-09-01 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Air operated brake device of a railway vehicle
US20210387605A1 (en) * 2018-10-16 2021-12-16 Siemens Mobility Austria Gmbh Pneumatic Brake for a Rail Vehicle

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2553818A1 (en) 1975-11-29 1977-06-02 Wabco Westinghouse Gmbh MULTI-CIRCUIT PROTECTION VALVE FOR MULTI-CIRCUIT BRAKE SYSTEMS IN MOTOR VEHICLES
DE4445146A1 (en) 1994-12-17 1996-06-20 Wabco Gmbh Protection system for a pressure medium system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4052109A (en) * 1975-06-04 1977-10-04 Japanese National Railways Air brake system employing combined automatic and direct braking
DE3117645A1 (en) * 1981-05-05 1982-11-25 Knorr-Bremse GmbH, 8000 München Device for the compressed air supply of the compressed air system of rail vehicles
DE19537622A1 (en) * 1995-10-09 1997-04-10 Abb Patent Gmbh Pneumatic brake system for rail vehicle
US6435623B1 (en) * 1997-10-10 2002-08-20 Ge Harris Railway Electronics, Llc Valve assembly for electrically controlled pneumatic brakes
EP1452415A1 (en) * 2003-01-31 2004-09-01 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Air operated brake device of a railway vehicle
US20210387605A1 (en) * 2018-10-16 2021-12-16 Siemens Mobility Austria Gmbh Pneumatic Brake for a Rail Vehicle

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