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Title:
METHOD FOR APPLYING AN ADHESION-PROMOTING PRODUCT TO A RAIL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/034696
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for applying an adhesion-promoting product (26) to a rail (2), comprising: applying the adhesion-promoting product (26) from a first dosing device (18), which is arranged on a rail vehicle (4) traveling on the rail (2) above the rail (2) and in front of a wheel (16) of the rail vehicle (4) traveling on the rail (2), when seen in the direction of travel (6) of the rail vehicle (4), measuring an adhesion value (24) of the wheel (16) on the rail (2), and spreading the adhesion-promoting product (26) from a second dosing device (18) arranged above the rail (2) when the adhesion value (24) falls below a defined threshold value.

Inventors:
HERDEN MARC-OLIVER (DE)
RAU RAINER (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/067520
Publication Date:
March 14, 2013
Filing Date:
September 07, 2012
Export Citation:
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Assignee:
KNORR BREMSE SYSTEME (DE)
HERDEN MARC-OLIVER (DE)
RAU RAINER (DE)
International Classes:
B60B39/04; B60T8/17; B61C15/10; B61H11/00
Foreign References:
US20080059112A12008-03-06
GB1007126A1965-10-13
EP2147840A12010-01-27
DE60026290T22006-08-17
Attorney, Agent or Firm:
MATTUSCH, Gundula (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Aufbringen eines adhäsionssteigernden Mit- tels (26) auf eine Schiene (2) umfassend:

Auftragen eines adhäsionssteigernden Mittels (26) auf die Schiene (2) aus einer ersten Dosiereinrichtung (18), die an ein auf der Schiene (2) fahrendes Schienenfahrzeug (4) über der Schiene (2) und in Fahrtrichtung (6) des Schienen- fahrzeuges (4) betrachtet vor einem auf der Schiene (2) fah¬ renden Rades (16) des Schienenfahrzeuges (4) angeordnet ist,

Messen eines Adhäsionswertes (24) des Rades (16) auf der Schiene (2), und

Auftragen des oder eines anderen adhäsionssteigernden Mittels (26) aus einer über der Schiene (2) angeordneten zweiten Dosiereinrichtung (18), wenn der Adhäsionswert (24) einen vorbestimmten Schwellwert unterschreitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Dosierein- richtung (18) in Fahrtrichtung (6) des Schienenfahrzeu¬ ges (4) betrachtet vor dem Rad (16) angeordnet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Dosiereinrichtung (18) zwischen der ersten Dosiereinrich- tung (18) und dem Rad (16) angeordnet ist.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend :

Erfassen eines Adhäsionswertes (24) eines weiteren Ra- des (16), das zwischen der ersten Dosiereinrichtung (18) und der zweiten Dosiereinrichtung (18) angeordnet ist, und

Dosieren des aus der ersten Dosiereinrichtung (18) aufgetragenen adhäsionssteigernden Mittels (26) derart, dass der erfasste Adhäsionswert (24) einem Solladhäsionswert für das weitere Rad (16) folgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, umfassend:

Dosieren (22) des aus der zweiten Dosiereinrich- tung (18) aufgetragenen adhäsionssteigernden Mittels (26) derart, dass der erfasste Adhäsionswert (24) einem Solladhä¬ sionswert für das Rad (16) folgt.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfas- send:

Abschalten der ersten Dosiereinrichtung (18), wenn ein Füllstand des adhäsionssteigernden Mittels (26) in der ers¬ ten Dosiereinrichtung (18) einen vorbestimmten Wert unterschreitet .

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Verhindern der Abschaltung der ersten Dosiereinrichtung (18) basierend auf einem Fahrzustand und/oder einer Fahrbedingung des Schienenfahrzeuges (4) durchgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend :

Gegenüberstellen eines Adhäsionswert (24) des Ra¬ des (16) und eines Adhäsionswertes (24) eines weiteren Ra- des (16), das in Fahrtrichtung (6) des Schienenfahrzeu¬ ges (4) hinter dem Rad (16) angeordnet ist,

Plausibilisieren einer Wirkung des aus der ersten Dosiereinrichtung (18) aufgetragenen adhäsionssteigernden Mittels (26) basierend auf einer Gegenüberstellung der beiden Adhäsionswerte (24) .

9. Steuervorrichtung (20), die eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen. Schienenfahrzeug (4) umfassend eine Steuervorrich (20) nach Anspruch 9.

Description:
Verfahren zum Auftragen adhäsionssteigernden Mittels auf eine Schiene

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen eines ad- häsionssteigernden Mittels auf eine Schiene, eine Steuervorrichtung zur Durchführung des angegebenen Verfahrens und ein Schienenfahrzeug mit der Steuervorrichtung.

Aus der DE 600 26 290 T2 ist es bekannt geworden, auf eine Schiene ein Auftragen eines adhäsionssteigernden Mittels, um die Bremswirkung für ein auf der Schiene fahrendes Schienenfahrzeug zu verbessern.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Auftragung eines adhäsionssteigernder Mittel zu verbessern.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprü ¬ che gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Auftragen eines adhäsionssteigernden Mittels auf eine Schiene die Schritte:

Auftragen des adhäsionssteigernden Mittels aus einer ersten Dosiereinrichtung, die an ein auf der Schiene fahrendes Schienenfahrzeug über der Schiene und in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeuges betrachtet vor einem auf der Schiene fahrenden Rades des Schienenfahrzeug es angeordnet ist,

Messen eines Adhäsionswertes des Rades auf der Schiene, und

Auftragen des adhäsionssteigernden Mittels aus einer über der Schiene angeordneten zweiten Dosiereinrichtung, wenn der Adhäsionswert einen vorbestimmten Schwellwert unterschreitet .

Dem angegebenen Verfahren liegt die Überlegung zugrunde, dass es eigentlich ausreichen sollte, auf Schiene mit einer einzigen Dosiereinrichtung ein adhäsionssteigerndes Mittel aufzutragen. Wenn diese einzige Dosiereinrichtung in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeuges gesehen vor allen Rädern des Schienenfahrzeuges angeordnet ist, so sollte das von der einzigen Dosiereinrichtung aufgebrachte adhäsionssteigernde Mittel auf alle Räder die gleiche Adhäsionswirkung haben.

Im Rahmen des angegebenen Verfahrens wird jedoch erkannt, dass das adhäsionssteigernde Mittel nicht nur von den ein ¬ zelnen Rädern des Schienenfahrzeuges beim Abbremsen des Schienenfahrzeuges verdrängt sondern auch durch Windverwe- hungen oder andere Einflüsse verdrängt werden könnte. Inso ¬ fern könnte die Wirkung durch die Auftragung des adhäsions- steigernden Mittels in Abhängigkeit von der Entfernung eines Rades von einer das adhäsionssteigernde Mittel auftragenden Dosiereinrichtung nachlassen.

Zwar könnte jedem einzelnen Rad des Schienenfahrzeuges eine eigene Dosiereinrichtung zum Ausstreuen des adhäsionsstei- gernden Mittels zugeordnet werden, der technische und wirt ¬ schaftliche Aufwand zur Umsetzung dazu steigen jedoch in ungerechtfertigter Weise an. Demgegenüber wird mit dem angegebenen Verfahren vorgeschlagen, mit einer einzigen Dosiereinrichtung eine Grundauftra- gung auf die Schiene aufzubringen und an einem Rad des

Schienenfahrzeuges nach dieser einzigen Dosiereinrichtung zu prüfen, ob die mit der Grundauftragung verbundene adhäsions- steigernde Wirkung ausreicht, das Rad in einer gewünschten Wirkung abzubremsen. Sollte das nicht möglich sein, so wird mit dem angegebenen Verfahren vorgeschlagen mit einer anderen Dosiereinrichtung eine Nachauftragung auf die Schiene aufzubringen, um die gewünschte Bremswirkung herzustellen. Auf diese Weise wird eine zusätzliche Auftragung an dem Rad nur dann durchgeführt, wenn diese auch wirklich notwendig ist, so dass sich das aufzutragende adhäsionssteigernde Mit ¬ tel wirtschaftlicher und umweltschonender einsetzen lässt.

Das Verfahren kann prinzipiell auf jedes Rad am Schienen ¬ fahrzeug angewendet werden. Vorzugsweise sollte die die Grundauftragung auf die Schiene aufbringende Dosiereinrichtung in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeuges betrachtet an vorderster Stelle angeordnet sein, was jedoch nicht zwingend notwendig ist.

In einer Weiterbildung des angegebenen Verfahrens ist die zweite Dosiereinrichtung in Fahrtrichtung des Schienenfahr- zeuges betrachtet vor dem Rad angeordnet, so dass die mit der zweiten Dosiereinrichtung auf die Schiene aufgebrachte Nachauftragung ihre adhäsionssteigernde Wirkung auf das Rad entfalten kann. In einer besonderen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens ist die zweite Dosiereinrichtung zwischen der ersten Dosiereinrichtung und dem Rad angeordnet. Das heißt, dass die Nachauftragung in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeuges betrachtet, nach der Grundauftragung durchgeführt wird, so dass die adhäsionssteigernde Wirkung auf das Rad optimal entfaltet werden kann.

In einer anderen Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren die Schritte:

- Erfassen eines Adhäsionswertes eines weiteren Rades, das zwischen der ersten Dosiereinrichtung und der zweiten Dosiereinrichtung angeordnet ist, und

Dosieren des aus der ersten Dosiereinrichtung aufgetragenen adhäsionssteigernden Mittels derart, dass der erfasste Adhäsionswert einem Solladhäsionswert für das weitere Rad folgt .

Das heißt, dass die Grundauftragung derart durchgeführt wird, dass das weitere Rad, das nach der die Grundauftragung durchführenden Dosiereinrichtung angeordnet ist, mit einer gewünschten Bremswirkung abgebremst wird. Dem angegebenen Verfahren liegt darauf basierend die Überlegung zugrunde, eine Nachauftragung erst dann durchzuführen, wenn diese ge- wünschte Bremswirkung an einem auf das weitere Rad folgenden Rad unterschritten wird.

In einer noch besonderen Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt:

- Dosieren des aus der zweiten Dosiereinrichtung ausgestreuten adhäsionssteigernden Mittels derart, dass der er- fasste Adhäsionswert einem Solladhäsionswert für das Rad folgt . Das heißt, dass die Nachauftragung auf eine gewünschte

Bremswirkung am Rad angepasst wird.

In einer zusätzlichen Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt:

- Abschalten der ersten Dosiereinrichtung, wenn ein Füllstand des adhäsionssteigernden Mittels in der ersten Dosiereinrichtung einen vorbestimmten Wert unterschreitet.

Auf diese Weise kann die zweite Dosiereinrichtung zur Grund- auftragung herangezogen werden, so dass sich gegebenenfalls einheitliche Füllstandsniveaus in den einzelnen Dosierein ¬ richtungen erreichen lassen.

In einer besonderen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens wird das Verhindern der Abschaltung der ersten Dosiereinrichtung basierend auf einem Fahrzustand und/oder einer Fahrbedingung des Schienenfahrzeuges durchgeführt. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das Schienen ¬ fahrzeug in gefährlichen Verkehrssituationen, die vom Fahrzustand des Schienenfahrzeuges und/oder von den Fahrbedin ¬ gungen für das Schienenfahrzeug abhängen können und in denen eine gewünschte Bremswirkung an allen Rädern des Schienen- fahrzeuges zur Verfügung stehen sollte, auch verfügbar ist. Unter den Fahrzustand können alle Zustandsgrößen für das Schienenfahrzeug fallen, die die Fortbewegung des Schienenfahrzeugs beschreiben. Das können beispielsweise die Ge ¬ schwindigkeit oder die Beschleunigung sein. Unter die Fahr- bedingungen alle Wirkungen auf das Schienenfahrzeug fallen, die den Fahrzustand des Schienenfahrzeugs beeinflussen.

In einer alternativen Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren die Schritte:

- Gegenüberstellen eines Adhäsionswert des Rades und ei ¬ nes Adhäsionswertes eines weiteren Rades, das in Fahrtrich ¬ tung des Schienenfahrzeuges hinter dem Rad angeordnet ist, und

Plausibilisieren einer Wirkung der ersten Dosierein- richtung basierend auf einer Gegenüberstellung der beiden Adhäsionswerte .

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Steuervorrichtung eingerichtet, eines der angegebenen Verfahren durchzuführen. Die Steuervorrichtung kann dabei insbesondere derart erweitert werden, dass sie eingerichtet ist, ein Ver ¬ fahren gemäß einem der Unteransprüche durchzuführen.

In einer Weiterbildung der angegebenen Steuervorrichtung weist die angegebene Vorrichtung einen Speicher und einen Prozessor auf. Dabei ist das angegebene Verfahren in Form eines Computerprogramms in dem Speicher hinterlegt und der Prozessor zur Ausführung des Verfahrens vorgesehen, wenn das Computerprogramm aus dem Speicher in den Prozessor geladen ist .

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogramm Programmcodemittel, um alle Schritte eines der angegebenen Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer der angegebenen Vorrichtungen ausgeführt wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Computerprogrammprodukt einen Programmcode, der auf einem compu ¬ terlesbaren Datenträger gespeichert ist und der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, eines der angegebenen Verfahren durchführt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Schienenfahrzeug eine der angegebenen Steuervorrichtungen.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei:

Fig. 1 ein auf einer Schiene fahrendes Schienenfahrzeug,

Fig. 2 das auf einer Schiene fahrende Schienenfahrzeug aus Fig. 1 in einer ersten Fahrsituation, Fig. 3 das auf einer Schiene fahrende Schienenfahrzeug aus Fig. 1 in einer zweiten Fahrsituation, und

Fig. 4 das auf einer Schiene fahrende Schienenfahrzeug aus Fig. 1 in einer zweiten Fahrsituation zeigen.

In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit glei ¬ chen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben. Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen, ein auf einer Schiene 2 fahrendes Schienenfahrzeug 4 zeigt.

Das Schienenfahrzeug 4 der Fig. 1 umfasst in der vorliegen ¬ den Ausführung entgegen einer Fahrtrichtung 6 des Schienen- fahrzeuges 4 gesehen einen ersten Wagen 8, der an einen zweiten Wagen 10 gekoppelt ist, wobei der zweite Wagen 10 wiederrum an einen dritten Wagen 12 gekoppelt ist.

An jedem Wagen sind in der vorliegenden Ausführung je zwei Drehgestelle 14 angeordnet, an denen je zwei nicht weiter dargestellte Radachsen aufgehängt sind. An den Radachsen werden Räder 16. Von den Drehgestellen 14 und den Rädern 16 sind in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nur einige mit einem Bezugszeichen versehen.

Im Falle eines Abbremsens des Schienenfahrzeuges 4 können aus an den Wagen 8 bis 12 angeordneten Dosiereinrichtungen 18 adhäsionssteigernde Mittel auf die Schiene 2 aufge ¬ tragen werden. In der vorliegenden Ausführung soll das adhä- sionssteigernde Mittel ein adhäsionssteigerndes Streugut beispielsweise in Form von Sand sein, das auf die Schiene 2 ausgestreut wird. Dazu ist eine Steuervorrichtung 20 vorge ¬ sehen, die die Dosiereinrichtungen 18 basierend auf Steuersignalen 22 ansteuert und dazu Messsignale 24, wie bei- spielsweise an den Rädern 16 vorherrschenden Adhäsionswerten zur Schiene 2 empfangen kann.

Es wird auf Fig. 2 bis 4 Bezug genommen, die das auf einer Schiene 2 fahrende Schienenfahrzeug 4 aus Fig. 1 in ver ¬ schiedenen Fahrsituationen zeigt.

Sollte das Schienenfahrzeug 4 abgebremst werden, kann zu ¬ nächst die Dosiereinrichtung 18 des ersten Wagens 8 akti- viert werden. Das somit auf die Schiene 2 aufgestreute adhä- sionssteigernde Streugut 26 steigert damit in Fahrtrich ¬ tung 6 des Schienenfahrzeuges 4 betrachtet die Adhäsionswir ¬ kung zwischen der Schiene und den Rädern 16, die nach dieser Dosiereinrichtung 18 angeordnet sind.

Zur Durchführung des angegebenen Verfahrens wird in der vorliegenden Ausführung zunächst als Messsignal 24 der Adhäsi ¬ onswert der Räder 16 des dritten Wagens 12 erfasst. Sinkt dieser Adhäsionswert unter eine bestimmte Schwelle, dann wird in der vorliegenden Ausführung beispielhaft, wie in Fig. 3 gezeigt, die Dosiereinrichtung 18 des zweiten Wagens 10 aktiviert, um die Adhäsionswirkung zwischen den Rädern des dritten Wagens 12 und der Schiene 2 weiter zu stei ¬ gern .

Sollte der Adhäsionswert dann immer noch nicht ausreichen, so kann in der vorliegenden Ausführung, wie nicht weiter dargestellt, auch die Dosiereinrichtung 18 des dritten Wagens 12 aktiviert werden, um die die Adhäsionswirkung zwi- sehen den Rädern 16 des dritten Wagens 12 und der Schiene 2 weiter zu steigern.

Das Ausstreuen des Streugutes 26 aus einer Dosiereinrichtung 18 kann dabei bevorzugt in der Weise erfolgen, dass ei- ne Adhäsionswirkung der Räder 16 erfasst wird, die in Fahrtrichtung 6 des Schienenfahrzeuges betrachtet am Wagen 8 bis 12 hinter der das Streugut 26 ausstreuenden Dosiereinrichtung 18 angeordnet sind. Für diese Adhäsionswirkung kann beispielsweise ein Solladhäsionswert vorgegeben werden, der mit dem Ausstreuen des Streugutes 26 erreicht werden muss.

Sollte ferner in einer das Streugut 26 ausstreuenden Dosiereinrichtung 18 ein nicht weiter gezeigter Füllstand zu nied- rig werden, kann die entsprechende Dosiervorrichtung 18 abgeschaltet werden. Die Erfassung des Füllstandes ist dabei nicht auf den absoluten Füllstand beschränkt, sondern kann auch relativ erfasst werden, indem zum Beispiel bei jeder Ausstreuung von Streugut eine maximale Menge an Streugut 26 zum Ausstreuen zugelassen wird. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass in allen Dosiereinrichtungen immer ein im Wesentlichen gleicher Füllstand vorhanden ist. In Fig. 4 ist beispielhaft angedeutet, dass nur noch aus der Dosier ¬ einrichtung 18 des zweiten Wagens 10 Streugut 26 ausgestreut wird, weil der Füllstand in der Dosiereinrichtung 18 des ersten Wagens 8 zu niedrig ist.

Das füllstandsabhängige Ausstreuen von Streugut 26 kann je ¬ doch unter bestimmten Umständen unterbunden werden, wenn es beispielsweise eine Verkehrssituation nicht zulässt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, würde in Fahrtrichtung 6 des Schienenfahrzeuges 4 betrachtet nach Abschalten der Dosiereichrichtung 18 des ersten Wagens 8 keine adhäsionssteigernde Wir ¬ kung der hinteren Räder 16 des erstens Wagens 8 und der vor- deren Räder 16 des zweiten Wagens 10 erreicht werden. Wet ¬ terabhängig oder auch abhängig von der Distanz zu einem nicht weiter dargestellten vorausfahrenden Schienenfahrzeug kann das füllstandsabhängige Ausstreuen von Streugut 26 dann unterbunden werden. Um die Wirkung des ausgestreuten Streugutes 26 über das gesamte Schienenfahrzeug 4 hinweg zu erfassen, kann beispiels ¬ weise die Adhäsionswirkung an mehreren Rädern 16 des Schienenfahrzeuges erfasst und einander gegenübergestellt werden. Unter einer Gegenüberstellung soll dabei nachstehend ein Vergleich verstanden werden, ob die beiden verglichenen Adhäsionswirkungen, die beispielsweise in Form der Adhäsions ¬ werte erfasst werden können, einer bestimmten Gesetzmäßigkeit, wie einer Kennlinie folgen. So kann beispielsweise überprüft werden, ob inwieweit die Adhäsionswirkung des aus der Dosiereinrichtung 18 des ersten Wagens 8 ausgestreuten Streugutes 26 über das Schienenfahrzeug 4, beispielsweise in Prozent, abnimmt. Ist die Abnahme der Adhäsionswirkung zu groß, kann auf ungünstige Bedingungen, wie beispielsweise Verwehungen des Streugutes 26 durch Winde geschlossen und entsprechend durch Zuschalten einer weiteren Dosiereinrichtung 18 reagiert werden.