DE102020100328A1 - Electropneumatic rail vehicle braking system and method for operating a rail vehicle braking system - Google Patents
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Abstract
Ein elektropneumatisches Schienenfahrzeugbremssystem weist mindestens einen einem Rad oder einer am Rad drehfest angeordneten Bremsscheibe (2) zugeordneten Bremsbelag (3) auf, wenigstens eine Zuspanneinrichtung (4) und eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Zuspanneinrichtung (4), wobei die Steuereinrichtung ein mit einer Hauptluftleitung (7) und einem Druckluftbehälter (6) gekoppeltes Steuerventil (5) aufweist, wobei dem mindestens einen Bremsbelag (3) wenigstens ein Auffangbehälter (8) zum Auffangen von bei einem Bremsvorgang entstehendem Bremsstaub zugeordnet ist, wobei mit dem Auffangbehälter (8) ein Unterdruckerzeuger (9) zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Auffangbehälter gekoppelt ist, wobei der Unterdruckerzeuger (9) zusammen mit der Steuereinrichtung zur Steuerung der Zuspanneinrichtung (4) ansteuerbar ist. Desweiteren wird ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugbremssystems beschrieben.An electropneumatic rail vehicle brake system has at least one brake lining (3) assigned to a wheel or a brake disc (2) arranged in a rotationally fixed manner on the wheel, at least one application device (4) and a control device for controlling the application device (4), the control device having a main air line ( 7) and a control valve (5) coupled to a compressed air tank (6), the at least one brake lining (3) being assigned at least one collecting tank (8) for collecting brake dust generated during braking, with the collecting tank (8) being associated with a vacuum generator ( 9) is coupled to generate a negative pressure in the collecting container, the negative pressure generator (9) being controllable together with the control device for controlling the application device (4). Furthermore, a method for operating a rail vehicle brake system is described.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektropneumatisches Schienenfahrzeugbremssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugbremssystems.The present invention relates to an electropneumatic rail vehicle braking system according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for operating a rail vehicle braking system.
Eine gattungsgemäßes Schienenfahrzeugbremssystem ist beispielsweise aus der
Um diesen Bremsstaub zumindest weitgehend absaugen zu können, bevor dieser in die Umwelt gelangt, sind verschiedene Möglichkeiten aus dem Stand der Technik bekannt.In order to be able to suck off this brake dust at least to a large extent before it gets into the environment, various possibilities are known from the prior art.
So ist beispielsweise aus der
Weiter ist beispielsweise aus der
Nachteilig an diesen Absauganordnungen ist, dass sowohl die Bremsstaubaufnahmevorrichtung als auch der Impeller des Partikelfängers kontinuierlich betrieben werden und daher auch kontinuierlich Energie verbrauchen.The disadvantage of these suction arrangements is that both the brake dust collection device and the impeller of the particle catcher are operated continuously and therefore also consume energy continuously.
Der dauerhafte Betrieb dieser Absauganordnungen führt darüber hinaus zu einem vorzeitigen Verschleiß der Absauganordnungen und damit zu einer eingeschränkten Lebensdauer der Absauganordnungen.The permanent operation of these suction arrangements also leads to premature wear of the suction arrangements and thus to a limited service life of the suction arrangements.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektropneumatisches Schienenfahrzeugbremssystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugbremssystems dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Absaugung von Bremsabrieb nur während eines Bremsvorgang einsetzt.The object of the present invention is to further develop an electropneumatic rail vehicle braking system and a method for operating a rail vehicle braking system in such a way that the suction of brake debris only begins during a braking process.
Diese Aufgabe wird durch ein elektropneumatisches Schienenfahrzeugbremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugbremssystems mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.This object is achieved by an electropneumatic rail vehicle brake system with the features of claim 1 and by a method for operating a rail vehicle brake system with the features of
Das erfindungsgemäße elektropneumatische Schienenfahrzeugbremssystem weist mindestens einen einem Rad oder einer am Rad drehfest angeordneten Bremsscheibe zugeordneten Bremsbelag, wenigstens eine Zuspanneinrichtung und eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Zuspanneinrichtung auf.The electropneumatic rail vehicle brake system according to the invention has at least one brake lining assigned to a wheel or a brake disc arranged non-rotatably on the wheel, at least one application device and a control device for controlling the application device.
Die Steuereinrichtung weist ein mit einer Hauptluftleitung und einem Druckluftbehälter gekoppeltes Steuerventil auf.The control device has a control valve coupled to a main air line and a compressed air tank.
Dem mindestens einen Bremsbelag ist wenigstens ein Auffangbehälter zum Auffangen von bei einem Bremsvorgang entstehendem Bremsstaub zugeordnet.At least one collecting container is assigned to the at least one brake lining for collecting brake dust generated during a braking process.
Mit dem Auffangbehälter ist ein Unterdruckerzeuger zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Auffangbehälter gekoppelt.A negative pressure generator for generating a negative pressure in the collecting container is coupled to the collecting container.
Der Unterdruckerzeuger ist dabei zusammen mit der Steuereinrichtung zur Steuerung der Zuspanneinrichtung ansteuerbar.The vacuum generator can be activated together with the control device for controlling the application device.
Mit einem solchermaßen ausgebildeten elektropneumatischen Schienenfahrzeugbremssystem ist nunmehr ermöglicht, dass die Absaugung von Bremsenabrieb ausschließlich bei einem Bremsvorgang erfolgt, bei dem der Bremsabrieb entsteht.With an electropneumatic rail vehicle brake system designed in this way, it is now possible for brake wear to be extracted exclusively during a braking process in which the brake wear occurs.
Ein quasi funktionsloses Mitlaufen einer Absaugeinrichtung oder dergleichen findet nicht statt.There is no quasi-functionless running of a suction device or the like.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbremssystems besteht darin, dass zum Betrieb der Absaugung die ohnehin vorhandene Druckluft genutzt wird, mit der ein Unterdruckerzeuger betrieben wird, der zusammen mit der Steuereinrichtung zur Steuerung der Zuspanneinrichtung ansteuerbar ist, so dass dadurch in einfacher Weise der Unterdruckerzeuger ausschließlich im Falle eines Bremsvorgangs aktiviert wird.Another advantage of the rail vehicle brake system according to the invention is that the already existing compressed air is used to operate the suction device, with which a vacuum generator is operated, which can be controlled together with the control device for controlling the brake application device, so that the vacuum generator can be operated exclusively in a simple manner Is activated in the event of a braking process.
Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous variant embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist der Unterdruckerzeuger über das Steuerventil ansteuerbar.According to an advantageous embodiment variant, the vacuum generator can be controlled via the control valve.
Dies gewährleistet in einfacher Weise die zeitgleiche Ansteuerung des Unterdruckerzeugers mit einer Ansteuerung eines Bremsvorgangs.This ensures in a simple manner the simultaneous activation of the vacuum generator with activation of a braking process.
Der Unterdruckerzeuger ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante als Injektor ausgebildet.According to an advantageous embodiment variant, the vacuum generator is designed as an injector.
Ein solcher Injektor ist kostengünstig herstellbar und auch in ungünstigen Umgebungs- und Einsatzbedingungen einsetzbar.Such an injector can be manufactured inexpensively and can also be used in unfavorable environmental and operating conditions.
Zur Reduzierung des in der Hauptluftleitung bzw. dem Druckluftbehälter vorhandenen Überdrucks ist zwischen dem Unterdruckerzeuger und dem Steuerventil bevorzugt ein Drosselventil angeordnet.To reduce the overpressure present in the main air line or the compressed air tank, a throttle valve is preferably arranged between the vacuum generator and the control valve.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante ist der Unterdruckerzeuger an einen Sammelbehälter angeschlossen, in dem der Bremsenabrieb sammelbar ist.According to a further advantageous embodiment variant, the vacuum generator is connected to a collecting container in which the brake wear can be collected.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines wie oben beschriebenen Schienenfahrzeugbremssystems wird in einem ersten Schritt S1 ein Bremsvorgang durch Ansteuern des Steuerventils aktiviert.In the method according to the invention for operating a rail vehicle braking system as described above, a braking process is activated in a first step S1 by activating the control valve.
Im Anschluss wird in einem Schritt S2 Druckluft in die Zuspanneinrichtung zum Zuspannen des wenigstens einen Bremsbelags zugeführt.Subsequently, in a step S2, compressed air is fed into the application device for applying the at least one brake lining.
Zeitgleich dazu erfolgt in einem Schritt S3 das Aktivieren des Unterdruckerzeugers durch Zuführen von Druckluft in den Unterdruckerzeuger zum Absaugen von beim Zuspannen des wenigstens einen Bremsbelags entstehenden Bremsbelag- und/oder Bremsscheibenabriebs.At the same time, in a step S3, the vacuum generator is activated by supplying compressed air to the vacuum generator for sucking off brake lining and / or brake disc abrasion that occurs when the at least one brake lining is applied.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Verfahren die weiteren Verfahrensschritte:
- S4 Deaktivieren des Bremsvorgangs durch Ansteuern des Steuerventils,
- S5 Abführen von Druckluft aus der Zuspanneinrichtung zum Zurückführen des wenigstens einen Bremsbelags in eine Nichtbremsstellung und
- S6 Deaktivieren des Unterdruckerzeugers auf, wobei die Schritte S5 und S6 zeitgleich erfolgen.
- S4 deactivation of the braking process by activating the control valve,
- S5 discharge of compressed air from the application device for returning the at least one brake lining to a non-braking position and
- S6 deactivating the vacuum generator, steps S5 and S6 taking place at the same time.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugbremssystems und -
2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines solchen Schienenfahrzeugbremssystems.
-
- Show it:
-
1 a schematic representation of an embodiment of a rail vehicle brake system according to the invention and -
2 a schematic representation of a method according to the invention for operating such a rail vehicle brake system.
-
In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position des Bremsbelags, der Zuspanneinrichtung, des Steuerventils, der Druckluftbehälter, der Unterdruckerzeuger und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, d.h., durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.In the following description of the figures, terms such as above, below, left, right, front, rear, etc. relate exclusively to the exemplary representation and position of the brake lining, the application device, the control valve, the compressed air tank, the vacuum generator and the like selected in the respective figures. These terms are not to be understood as restrictive, i.e. these references may change due to different working positions or the mirror-symmetrical design or the like.
Jedes der Drehgestelle weist Radachsen auf, denen jeweils elektropneumatisch betätigte Bremseinrichtungen als Bestandteil des Schienenfahrzeugbremssystems zugeordnet sind. Dabei sind einem Rad des Schienenfahrzeugs oder einer am Rad drehfest angeordneten Bremsscheibe
Eine Zuspanneinrichtung
Die Zuspanneinrichtung
Das Steuerventil
Im Bereich des Bremsbelags
Der Auffangbehälter
Der Unterdruckerzeuger
Der Unterdruckerzeuger
Zur Ermöglichung einer Voreinstellung des mit dem Unterdruckerzeuger
Der Unterdruckerzeuger
Ein den Auffangbehälter
Zum Abscheiden von in den Unterdruckerzeuger
Ein beispielhafter Betrieb eines solchen Schienenfahrzeugbremssystems ist in
In einem ersten Verfahrensschritt S1 erfolgt durch den Schienenfahrzeugführer ein Aktivieren eines Bremsvorgangs, das mit einem Ansteuern des Steuerventils
Nach dem Ansteuern des Steuerventils
Gleichzeitig erfolgt in einem Verfahrensschritt S3 das Aktivieren des Unterdruckerzeugers
Soll der Bremsvorgang beendigt werden, wird in einem Schritt S4 der Bremsvorgang durch Ansteuern des Steuerventils
Das Ansteuern des Steuerventils
Gleichzeitig erfolgt in einem Schritt S6 das Deaktivieren des Unterdruckerzeugers
Das Deaktivieren des Unterdruckerzeugers
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 22
- BremsscheibeBrake disc
- 33
- BremsbelagBrake pad
- 3131
- BelaghalterPad holder
- 3232
- ReibbelagFriction lining
- 44th
- ZuspanneinrichtungBrake application
- 55
- SteuerventilControl valve
- 66th
- DruckluftbehälterCompressed air tank
- 77th
- HauptluftleitungMain air line
- 88th
- AuffangbehälterCollecting container
- 99
- UnterdruckerzeugerVacuum generator
- 1010
- DruckleitungPressure line
- 1111
- DrosselventilThrottle valve
- 1212th
- SammelbehälterCollection container
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- DE 112013005330 T5 [0005]DE 112013005330 T5 [0005]
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DE102020100328.5A DE102020100328A1 (en) | 2020-01-09 | 2020-01-09 | Electropneumatic rail vehicle braking system and method for operating a rail vehicle braking system |
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DE102020100328.5A DE102020100328A1 (en) | 2020-01-09 | 2020-01-09 | Electropneumatic rail vehicle braking system and method for operating a rail vehicle braking system |
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DE102020100328A1 true DE102020100328A1 (en) | 2021-07-15 |
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