Notlöseeinrichtung für eine Federspeicherbremse eines

Schienenfahrzeugs .

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Notlöseeinrichtung für eine Federspeicherbremse eines Schienenfahrzeugs.

Stand der Technik

Schienenfahrzeuge, insbesondere Straßenbahnen, sind häufig mit sogenannten Federspeicherbremsen ausgestattet, welche mittels Federdruck Bremsbeläge an Bremsscheiben anpressen und das Fahrzeug somit zum Stillstand bringen bzw. im Stillstand halten. Das Lösen solcher Federspeicherbremsen erfolgt mittels hydraulischen oder pneumatischen Drucks. Diese

Bremssysteme weisen den Vorteil auf, bei Bruch einer

druckführenden Leitung das Fahrzeug selbsttätig abzubremsen. Versagt ein druckerzeugendes Organ, beispielsweise die

Hydraulikpumpe, so können diese Bremsen nicht mehr gelöst werden. Für diesen Fall, bzw. dem Bruch einer druckführenden Leitung ist eine Notlöseeinrichtung vorgesehen, welche die Federspeicherbremse eines Fahrwerks oder eines Wagens über eine separate Notlöseeinrichtung oder mittels eines

Notlöseanschlusses manuell löst und somit eine Weiterfahrt in eine Werkstatt möglich ist. Ähnliche Federspeicherbremsen sind in Lastkraftwagen gebräuchlich, wobei die Notlösung meist mittels einer manuell zu betätigenden Gewindespindel erfolgt . Solche Einrichtungen sind auch bei Schienenfahrzeugen, insbesondere bei Straßen- und U-Bahnen im Einsatz, weisen jedoch betriebliche Nachteile auf, da sie nur unmittelbar am Bremsaktuator selbst bedienbar sind. Dazu muß der

Fahrzeugführer den Fahrerstand verlassen und eine einmal gelöste Bremse kann nicht einfach und rasch wieder angelegt werden .

Oft ist gewünscht, die Notlösung unmittelbar von dem

Fahrerpult oder Fahrerstand aus ausführen zu können, wobei zusätzlich auch minimale Bedienvorgänge an dem betroffenen Fahrwerk bzw. der betroffenen Bremse akzeptabel sind. Eine weitere Forderung besteht darin, ein fahrwerkselektives Notlösen vornehmen zu können, damit nur die Bremse des betroffenen Fahrwerks, bzw. Drehgestells gelöst wird und weitere Bremsen normal weiterbetrieben werden können. Dies ist insbesondere bei Straßenbahnen gefordert, welche je Fahrwerk, bzw. Drehgestell eine Druckerzeugungseinrichtung aufweisen, bei deren Defekt eben nur die Bremse dieses

Fahrwerks gelöst werden soll .

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

Notlöseeinrichtung für eine Federspeicherbremse eines

Schienenfahrzeugs anzugeben, welche selektiv eine bestimmte Bremse, bzw. Gruppe von Bremsen notlösen kann und dazu möglichst geringer manueller Bedienung bedarf.

Die Aufgabe wird durch eine Notlöseeinrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 7 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche . Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird eine

Notlöseeinrichtung für eine Federspeicherbremse eines

Schienenfahrzeugs aufgebaut, welche eine Hydraulikpumpe und je zu lösender Federspeicherbremse einen Hydraulikzylinder, sowie Hydraulikleitungen zwischen der Hydraulikpumpe und der Federspeicherbremse umfasst, wobei in eine zu einer Gruppe gemeinsam zu lösender Federspeicherbremsen führende

Notlösehydraulikleitung zwei antiparallel geschaltete

Rückschlagventile angeordnet sind, deren Ausgänge jeweils an einen Schaltanschluß eines elektromagnetisch betätigbaren 3/2-Wege-Notlöse-Selektionsventils mit Federrückstellung geführt sind, wobei der Wurzelanschluß des 3/2-Wege-Notlöse- Selektionsventils mit Federrückstellung an einen

Schaltanschluß eines manuell betätigbaren 3/2-Wege-Notlöse- Absperrventil geführt ist, und wobei die

Notlösehydraulikleitung über ein Rückschlagventil an den weiteren Schaltanschluß des 3/2-Wege-Notlöse-Absperrventils geführt ist, und wobei der Wurzelanschluß des 3/2-Wege- Notlöse-Absperrventils an die Hydraulikzylinder der in einer Gruppe gemeinsam zu lösenden Federspeicherbremsen geführt ist .

Dadurch ist der Vorteil erzielbar, selektiv eine bestimmte Federspeicherbremse, bzw. eine Gruppe von

Federspeicherbremsen notlösen zu können, wobei keine

manuellen Eingriffe oder Bedienvorgänge an den Bremsen selbst erforderlich sind und alle Bedienschritte aus einer zentralen Steuerung, vorzugsweise aus einer Fahrerkabine ausführbar sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, auch an Fahrzeugen mit fehlender bzw. defekter elektrischer Energieversorgung ein selektives Notlösen bestimmter Bremsen vornehmen zu können, wobei allenfalls geringe manuelle Eingriffe an der Bremsanlage, insbesondere den zugehörigen hydraulischen Ventilen selbst vorzunehmen sind.

Insbesondere ist es vorteilhaft, das elektromagnetisch betätigbaren 3/2-Wege-Notlöse-Selektionsventil mit

Federrückstellung so auszuführen, dass es in stromlosen Zustand den Fluß von Hydraulikfluid zu den zu einer Gruppe gemeinsam zu lösenden Federspeicherbremsen sperrt. Dadurch ist es nur bei beabsichtigter Notlösung für die Dauer der Notlösung erforderlich, dieses Ventil zu bestromen. Dies bewirkt eine erhöhte Sicherheit der Notlösung, da die

Notlösung nur bei aufrechter elektrischer Energieversorgung beibehalten wird. Bei einem Entfall der elektrischen

Energieversorgung werden die Bremsen somit selbsttätig wieder angelegt .

Erfindungsgemäß umfasst die Notlöseeinrichtung eine

Hydraulikpumpe zur Erzeugung des hydraulischen Drucks für die Notlösung der Federspeicherbremsen. Diese Hydraulikpumpe ist vorzugsweise mit einem elektrischen und einem manuellen Antrieb auszustatten, sodass auch bei Ausfall der

Energieversorgung ein Notlösen ermöglicht wird. Dies kann einerseits mittels einer Pumpe erfolgen, welche alternativ elektrisch oder manuell betätigt werden kann, oder mittels einer zusätzlich zu einer elektrischen Pumpe vorgesehenen Handpumpe. Der durch die Hydraulikpumpe erzeugbare

hydraulische Druck ist über Hydraulikleitungen

(Notlöseleitung) an die notzulösenden Bremsen, bzw. Gruppen von Bremsen zu leiten.

Es ist vorteilhaft, Bremsen zu Gruppen zusammenzufassen, insbesondere jene, welche auch als Betriebsbremse eine Gruppe bilden, d.h. die Bremsen einer Achse bzw. eines Fahrwerks oder Drehgestells. In einer Zuleitung zu einer notzulösenden Bremse oder Gruppe von Bremsen sind zwei antiparallel geschaltete

Rückschlagventile anzuordnen und deren Ausgänge mit

Schaltanschluß einem elektromagnetisch betätigbaren 3/2-Wege- Notlöse-Selektionsventils mit Federrückstellung zu verbinden, wobei der Ausgang des in Flussrichtung zu dem

Hydraulikzylinder hin öffnende Rückschlagventils mit jenem Schaltanschluß des 3/2-Wege-Notlöse-Selektionsventils mit Federrückstellung verbunden ist, welcher bei stromlosem

Zustand dieses Ventils den Hydraulikfluß sperrt. Der

Wurzelanschluß (Ausgang) des 3/2-Wege-Notlöse- Selektionsventils mit Federrückstellung ist mit einem

Schaltanschluß eines manuell betätigbaren 3/2-Wege-Notlöse- Absperrventil verbunden, der weitere Schaltanschluß dieses 3/2-Wege-Notlöse-Absperrventils ist unmittelbar mit der Zuleitung (Hydraulikleitung von der Hydraulikpumpe)

verbunden. Der Wurzelanschluß (Ausgang) des manuell

betätigbaren 3/2-Wege-Notlöse-Absperrventils ist an den, bzw. die Hydraulikzylinder geführt, welche die Notlösung der Bremse ausführen.

Das manuell betätigbare 3/2-Wege-Notlöse-Absperrventil ermöglicht es, auch bei Ausfall der elektrischen

Energieversorgung eine Notlösung ausführen zu können, da mittels manueller Umschaltung dieses Ventils der Druck in der Notlöseleitung an die Notlöseeinrichtung eines Bremssattels bzw. einer Bremszange leitbar ist. Das elektromagnetisch betätigbare 3/2-Wege-Notlöse-Selektionsventil mit

Federrückstellung ist dabei umgangen. Dieses manuell

betätigbare 3/2-Wege-Notlöse-Absperrventil ist dabei

üblicherweise in der im Wageninneren in der Nähe der zu lösenden Bremsen angeordnet, sodass für die Betätigung durch das Fahrpersonal ein Verlassen des Fahrerstandes meist unumgänglich ist, das Fahrzeug selbst jedoch nicht verlassen werden muß. Die Erzeugung des hydraulischen Drucks für die Notlösung erfolgt in dieser Betriebsart mittels der manuell betätigbaren Hydraulikpumpe, welche typischerweise im, oder in der unmittelbaren Nähe das Fahrerstandes angeordnet ist. Solcherart kann auch bei Ausfall der Energieversorgung oder bei einem defekten 3/2-Wege-Notlöse-Selektionsventil mit Federrückstellung ein selektives Notlösen einer bestimmten Bremse oder Gruppe von Bremsen vorgenommen werden.

Gegenständlicher Erfindung weist den Vorteil auf, dass nach erfolgtem Notlösen der Hydraulikdruck in der Fahrzeug- bzw. Zugweiten Notlösehydraulikleitung wieder abgebaut werden kann, was zur Schonung der Hydraulikpumpe beiträgt und verhindert, dass allfällig vorhandene Leckagen an Ventilen zu unbeabsichtigtem Lösen von Bremsen führen kann. Dies kann auch bei manuellem Notlösen erfolgen, da ein einmal in einem Bremssattel oder Bremszange aufgebauter Notlösedruck aufgrund des in der Zuleitung zu dem 3/2-Wege-Notlöse-Absperrventil vorgesehenen Rückschlagventil nicht mehr abgebaut wird wenn der Druck in der Notlöseleitung sinkt.

Ist diese Funktionalität nicht erforderlich, so kann die Notlöseleitung auch unmittelbar an den einen Schaltanschluß des 3/2-Wege-Notlöse-Absperrventils geführt werden.

In weiterer Fortbildung der Erfindung ist er empfehlenswert, je notzulösender Bremse bzw. Gruppe von Bremsen

(Notlöseabschnitt) einen Druckschalter bzw. Drucksensor vorzusehen, welcher den Druck in der zu den

Hydraulikzylindern führenden Lösedruckleitung ermittelt.

Solcherart kann die erfolgte Notlösung erkannt und dem

Fahrpersonal geeignet angezeigt werden. Ein weiterer Vorteil gegenständlicher Notlöseeinrichtung besteht darin, dass sie erhöhte Sicherheit gegen eine unbeabsichtigte und nur sehr schwer erkennbare Selbstlösung der Federspeicherbremsen aufgrund von Undichtigkeiten in den Hydraulikzylindern der Bremsen bietet. Diese Undichtigkeiten können dazu führen, dass die Hydraulikflüssigkeit in das für die Notlösung vorgesehene Volumen des Hydraulikzylinders eindringt und auch bei Abbau des Drucks der Betriebsbremse (also einer Bremsung) nicht mehr abfließen kann.

Gegenständliche Erfindung bietet hingegen den Vorteil, dass bei Auftreten einer solchen Undichtigkeit das Hydraulikfluid über die Ventile und eines der Rückschlagventile in Richtung der Notlösehydraulikpumpe abfließen kann. Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigen beispielhaft:

Fig.l Hydraulisches Schaltbild einer Notlöseeinrichtung.

Fig.2 Notlöseeinrichtung in Ruhestellung.

Fig.3 Notlöseeinrichtung fernbedient gelöst.

Fig.4 Notlöseeinrichtung in Ruhestellung.

Fig.5 Notlöseeinrichtung manuell gelöst.

Fig.6 Notlöseeinrichtung mit direkter Notlösedruckzuführung .

Ausführung der Erfindung

Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch ein hydraulisches Schaltbild einer Notlöseeinrichtung . Es ist eine

Notlöseeinrichtung 1 dargestellt, welche zur Notlösung von zwei Bremsen eingerichtet es . Dabei sind ein erster 2 und ein zweiter 3 Hydraulikzylinder vorgesehen, welche jeweils einer Bremsscheibe 12 zugeordnet sind und an diesen Bremsscheiben 12 die mittels Federkraft angepressten Bremsbeläge lösen können. Für das betriebsmäßige Lösen der Bremsen ist eine Bremshydraulikpumpe 13 vorgesehen, bei deren Versagen das Lösen der Bremsen mit der erfindungsgemäßen

Notlöseeinrichtung vorgenommen werden kann. Dazu sind die Hydraulikzylinder 2, 3 beispielsweise als sogenannte

Tandemzylinder ausgeführt, bei welchen zwei Kavernen für zwei Hydraulikquellen vorgesehen sind, wobei die hydraulische Kraft der beiden Hydraulikquellen jeweils auf eine gemeinsame Antriebseinheit wirkt, welche die Bremsbeläge entgegen einer Federkraft von den Bremsscheiben 12 löst. Die

Notlöseeinrichtung 1 umfasst eine Hydraulikpumpe 4, welche Hydraulikfluid über eine Notlösehydraulikleitung 5 zu den gemeinsam zu lösenden Bremsen leitet. Das in Fig.l

dargestellte Ausführungsbeispiel umfasst zwei Bremsen, welche beispielsweise je einer Achse eines zweiachsigen Drehgestells zugeordnet sind. Typischerweise ist in solchen

Konfigurationen die Bremshydraulikpumpe 13 je Drehgestell einmal vorhanden, sodass bei einem Ausfall dieser

Bremshydraulikpumpe 13 selektiv die Bremsen eines bestimmten Drehgestells notzulösen sind. Des Weiteren umfasst die

Notlöseeinrichtung 1 ein elektromagnetisch betätigbares 3/2- Wege-Notlöse-Selektionsventil mit Federrückstellung 9 und ein manuell betätigbares 3/2-Wege-Notlöse-Absperrventil 10. Dabei ist das mit einer manuell betätigbares 3/2-Wege-Notlöse- Absperrventil 10 mit einer manuellen Betätigung 11

ausgestattet, mittels welcher eine Umschaltung zwischen den beiden Stellungen dieses Ventils erfolgen kann. In den

Zuleitungen zu den Schaltanschlüssen des elektromagnetisch betätigbaren 3/2-Wege-Notlöse-Selektionsventil mit

Federrückstellung 9 ist je ein Rückschlagventil 7, 8

angeordnet, welche zueinander antiparallel geschaltet sind. Dabei ist ein erstes Rückschlagventil 7, welches einen Rückfluß des Hydraulikfluides in Richtung der Hydraulikpumpe 4 zulässt und Fluss in der Gegenrichtung sperrt, in der Leitung zu jenem Schaltanschluß des 3/2-Wege-Notlöse- Selektionsventil mit Federrückstellung 9 angeordnet, welcher in stromlosen Zustand dieses 3/2-Wege-Notlöse- Selektionsventil mit Federrückstellung 9 mit dem

Wurzelanschluß verbunden ist. Ein zweites Rückschlagventil 8, welches einen Fluss des Hydraulikfluides in Richtung der Hydraulikzylinder 2, 3 zulässt und in der Gegenrichtung sperrt, ist in der Leitung zu jenem Schaltanschluß des 3/2- Wege-Notlöse-Selektionsventil mit Federrückstellung 9 angeordnet, welcher in stromlosen Zustand dieses 3/2-Wege- Notlöse-Selektionsventil mit Federrückstellung 9 nicht mit dem Wurzelanschluß verbunden ist. Der Wurzelanschluß des 3/2- Wege-Notlöse-Selektionsventils mit Federrückstellung 9 ist mit jenem Schaltanschluß des manuell betätigbaren 3/2-Wege- Notlöse-Absperrventil 10 verbunden, welcher in Ruhestellung dieses Ventils, welche bei einem fernbetätigten

Notlösebetrieb gegeben ist, mit dem Wurzelanschluß dieses 3/2-Wege-Notlöse-Absperrventil 10 verbunden ist. Der weitere Schaltanschluß des 3/2-Wege-Notlöse-Absperrventils 10 ist über das Rückschlagventil 8 mit der Notlösehydraulikleitung 5 verbunden. Der Ausgang, d.h. der Wurzelanschluß des 3/2-Wege- Notlöse-Absperrventils 10 ist mittels einer Lösedruckleitung 6 mit den zugeordneten Hydraulikzylindern 2, 3 verbunden.

In weiterer Folge sind in den Figuren 2 bis 5 die möglichen Schaltstellungen der Ventile in den einzelnen Betriebsarten (Bremsen ungelöst, fernbedient gelöst, manuell gelöst) dargestellt .

Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch die

Notlöseeinrichtung 1 aus Fig.l in stark abstrahierter Darstellung in Ruhestellung. Dabei befinden sich die Ventile 9, 10 in ihrer Grundstellung, bei welcher das 3/2-Wege- Notlöse-Selektionsventil mit Federrückstellung 9 nicht bestromt (nicht angesteuert ist) und das 3/2-Wege-Notlöse- Absperrventils 10 sich in der für ferngesteuerten Betrieb erforderlichen Position befindet. In dieser Grundstellung kann ein eventuell in der Notlösehydraulikleitung 5

auftretender Hydraulikdruck nicht zu der Lösedruckleitung 6 gelangen, da die Wege zu dieser Leitung versperrt sind. Eine alleinige unter Druck Setzung der Notlösehydraulikleitung 5 kann somit nicht zu einem unbeabsichtigten Lösen der Bremsen führen .

Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch die

Notlöseeinrichtung 1 aus Fig.2, wobei sich die Ventile 9, 10 in ihrer Stellung für das fernbediente Notlösen befinden. Dabei ist das 3/2-Wege-Notlöse-Absperrventils 10 in derselben Position wie in der Ruhestellung und das 3/2-Wege-Notlöse- Selektionsventil mit Federrückstellung 9 ist aktiviert

(bestromt) , sodass ein Weg für das Hydraulikfluid über das zweite Rückschlagventil 8 geschaltet ist. In dieser Stellung der Ventile 9, 10 kann somit ein Druck in der

Lösedruckleitung 6 aufgebaut werden und die Bremsen dadurch gelöst werden. Nach erfolgtem Notlösen, d.h. Aufbau eines ausreichenden Drucks in der Lösedruckleitung 6 kann der Druck in der Notlösehydraulikleitung 5 wieder abgebaut werden, da ein Rückfluß der Hydraulikflüssigkeit durch das

Rückschlagventil 8 verhindert wird.

Fig.4 zeigt beispielhaft und schematisch die

Notlöseeinrichtung 1 aus Fig.2 in ihrer ungelösten

Grundstellung für den manuell bewirkten Notlösebetrieb . Bei Ausfall der Spannungsversorgung oder Versagen des elektromagnetisch betätigbaren 3/2-Wege-Notlöse- Selektionsventil mit Federrückstellung 9 kann bei einer erfindungsgemäßen Notlöseeinrichtung 1 auch ein Notlösen einer bestimmten Bremse oder Bremsengruppe erfolgen. Die Stellung der Ventile 9, 10 entspricht jener der Grundstellung für die fernbediente Notlösung.

Fig . 5 zeigt beispielhaft und schematisch die

Notlöseeinrichtung 1 aus Fig.4 in ihrer manuellen

Lösestellung. Dabei ist das 3/2-Wege-Notlöse-Selektionsventil mit Federrückstellung 9 in seiner Stellung unverändert, da eben eine Fernbedienung dieses Ventils 9 nicht möglich ist. Das manuell betätigbare 3/2-Wege-Notlöse-Absperrventil 10 ist so geschaltet, dass es eine Verbindung zwischen der

Notlösehydraulikleitung 5 und der Lösedruckleitung 6 bildet, sodass Hydraulikdruck zu den zu lösenden Bremsen gelangen kann. Das 3/2-Wege-Notlöse-Absperrventil 10 ist als manuell bedienbaren Ventil in unmittelbarer Nähe der zu lösenden Bremsen ausgeführt.

Fig . 6 zeigt beispielhaft und schematisch eine

Notlöseeinrichtung 1 mit direkter Zuführung des Notlösedrucks an das 3/2-Wege-Notlöse-Absperrventil 10. Es ist eine

Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher der in der Notlösehydraulikleitung 5 herrschende hydraulische Druck unmittelbar an einen Schalteingang des 3/2-Wege-Notlöse- Absperrventil 10 geführt ist. Das Rückschlagventil 8 ist in dieser Ausführungsform zwischen der Notlösehydraulikleitung 5 und einem Schalteingang des 3/2-Wege-Notlöse-Selektionsventil mit Federrückstellung 9 angeordnet. Somit ist es

erforderlich, den Druck in der Notlösehydraulikleitung 5 so lange aufrechtzuerhalten wie eine Notlösung vorgenommen werden soll. Die Ventile 9, 10 sind in die für eine manuelle Notlösung erforderliche Position gestellt.

Liste der Bezeichnungen

1 Notlöseeinrichtung

2 Erster Hydraulikzylinder

3 Zweiter Hydraulikzylinder

4 Hydraulikpumpe

5 Notlösehydraulikleitung

6 Lösedruckleitung

7 Erstes Rückschlagventil

Zweites Rückschlagventil

3/2-Wege-Notlöse-Selektionsventil mit

Federrückstellung

10 3/2-Wege-Notlöse-Absperrventil

11 Manuelle Betätigung

12 Bremsscheibe

13 Brems1ösehydraulikpumpe