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PRODAT BKM Messsysteme

Mess- und Prüfsysteme für die Bremsen von Schienenfahrzeugen (Klotzbremsen, Scheibenbremsen)

Update: 17.09.16 Sprache : Deutsch >> English

Funktionsprüfung des Bremssystems von Schienenfahrzeugen
Messung und Prüfung von z.B. Bremsbelagskraft, Bremskraft, Druck oder weiterer Messgrößen

Überblick

PRODAT BKM Beispiel Sensor Die präzise Erfassung von Bremsbelagskräften (bzw. auch Bremskraft), sowie weiterer wichtiger Kenngrößen des Schienenfahrzeug-Bremssystems, so z.B. Systemdruck, ist speziell für den Betrieb von Schienenfahrzeugen von besonderer Bedeutung. Oberste Zielstellung ist die sichere Beförderung von Personen und Gütern. Neben einem notwendigen Funktionsnachweis des Bremssystems bei der Inbetriebnahme von Neufahrzeugen bieten sich Möglichkeiten der Messung in Phasen der Wartung und Aufarbeitung. Obwohl gut funktionierende Bremsen die Voraussetzung für einen sicheren Eisenbahnbetrieb sind, finden derzeitig regelmäßig durchgeführte Messungen an den Bremssystemen von Schienenfahrzeugen leider immer noch zu selten statt. Täglich mehrfach durchgeführte Bremsproben im Stillstand, die Wirkungsbremsproben während der Fahrt durch die Lokomotivführer sowie ggf. Sichtproben sind nur Funktionsprüfungen des Gesamtsystems. Insbesondere ist die Art der Durchführung dieser Prüfungen stark anfällig für menschliches Fehlverhalten. Insbesondere sind diese einfachen Tests für eine zustandsabhängige Instandhaltung völlig unzureichend und kritische Fehlerbilder werden nicht erkannt. Weiterhin führt der enorme Kostendruck gegenwärtig leider dazu, dass Betreiber und Instandhalter durch Ausdehnen und Verlängern der Wartungsintervalle Kosten einsparen müssen. Geschieht dies allein dadurch, dass Wartungen nicht erfolgen, können sehr schnell betriebsgefährliche Situationen mit Gefahr für Leben und Gut entstehen. Wird aber der Zustand der Bremssysteme regelmäßig geprüft und erfolgen Instandhaltungstätigkeiten gezielt, sobald wichtige Sollwerte (z.B. Soll-Bremskräfte) nicht mehr erreicht werden, können Wartungsintervalle ausgedehnt werden ohne Risiken einzugehen.

Das Mess- und Prüfsystem PRODAT BKM ist für einen Einsatz an sehr unterschiedlichen Bremssystemen von Schienenfahrzeugen ausgelegt. So werden gegenwärtig Scheiben- oder Klotzbremssysteme unterstützt. Das System PRODAT BKM kann hierbei zwischen Verschleißkörper und Rad, oder als Ersatz für den Verschleißkörper eingebracht werden. Im nachfolgenden Schritt werden dann die durch das Bremssystem erzeugten Bremskräfte ermittelt und es wird deren zeitlicher Verlauf aufgezeichnet. Über Zusatzmodule ist es möglich weitere wichtige Betriebsparameter der Bremse wie z.B. Drücke in den Bremsleitungen oder kundenspezifische Sondersignale zu erfassen. Die Messdaten werden angezeigt, gespeichert, archiviert und in einem Prüfprotokoll erfasst.

Systemvarianten und Ausführungsformen

Die typischen Systemkonfigurationen des mobilen Messsystems PRODAT BKM umfassen:

  • drahtgebundene Bremskraftmessung PRODAT BKM-C ('cable')
    Langzeitmessungen, Integration in Messstände, Umgebungen mit hoher EMV Belastung
  • kabellose Bremskraftmessung PRODAT BKM-W ('wireless')
    vereinfachte Messung, schneller Auf- und Abbau, einfache Rekonfiguration des Grundsystems, keine teuren Messkabel

Weiterhin stehen konstruktive Ausführungsformen für unterschiedliche Bremstypen zur Verfügung:

  • Klotzbremsen (Standardvarianten für Systeme größerer Hersteller)
  • Scheibenbremsen (Standardvarianten für Systeme größerer Hersteller)
  • konstruktive Sonderlösung entsprechend Kundenerfordernissen

Optionen zum Bezug

  • Systemkauf: Neusystem
  • Systemkauf: Aufgearbeitetes und zertifiziertes Gebraucht-System (nach Verfügbarkeit)
  • Mieten eines Systems für einen bestimmten Zeitraum (mit oder ohne Systemschulung)
  • Service: PRODAT Vor Ort Bremskraftmessung

Drahtlose Bremskraftmessung mit dem System PRODAT BKM-W

PRODAT BKM-W Architektur Das Mess- und Prüfsystem PRODAT BKM-W ermöglicht die drahtlose Messung wichtiger Prüfgrößen des Bremssystems von Schienenfahrzeugen, z.B. die Messung der Anpresskraft des Bremsbelags oder zusätzlicher Messgrößen. Durch dessen Einsatz können sehr vielfältige, in der Kette der Bremskraftübertragung mögliche Fehler, wie z.B. Schwergängigkeiten, Undichtigkeiten, Druckverluste oder Ähnliches erkannt und gezielt beseitigt werden. Zur Anwendung kommen Komponenten des Modulbaukastensystems PRODAT SENET. Insbesondere können in das System PRODAT BKM-W, als Anwendung der PRODAT SENET Lösung, Sensoren je nach Bedarf der Kundenanforderung eingebunden werden. So z.B. Drucksensoren zur Erfassung von Bremsdruckverläufen oder Digitalsignal-Sensoren zur Erfassung von Stellsignalen. Durch die Funkdatenübertragung wird im Vergleich zu vorhandenen Systemen am Markt eine Kosten- und Arbeitszeit optimierte Lösung zur Bremskraftprüfung bereitgestellt. Verschleißanfällige, lange und teure Messkabel werden eingespart. Der bei hoher Anzahl von Messstellen autretende 'Kabelwust' und die Arbeitszeit zur Entwirrung von 'Kabelsalat' wird vermieden. Der Architekturansatz des Messsystems ermöglicht entweder einen Einzelplatzbetrieb oder die Integration in bereits vorhandene Prüfsysteme.
Die drahtlosen Bremskraftsensoren sind mit interner Batterieversorgung ausgestattet und ermöglichen so einen ununterbrochenen Messbetrieb von mehr als 12h (in Abhängigkeit des Nutzerprofils sind längere Messzeiten möglich). Die drahtlose Kommunikationsreichweite im Freiraum beträgt ca. 100m. Im typischen Arbeitsumfeld mit metallischer Umgebung in und um Drehgestellen von Schienenfahrzeugen werden Reichweiten von ca. 20 bis 30m erreicht. Durch den Einsatz von Repeaterknoten können größere Entfernungen überbrückt werden.

Vorteile der kabellosen Lösung im Vergleich zu einer kabelgebundenen Bremskraftmessung:

  • sehr gute Kalibriereigenschaften
  • Nachweis der Bremskräfte (direkte Anpresskraft der Bremsbeläge) im Prüffeld ohne Streckenfahrt möglich
  • Nachweis weiterer wichtiger Messgrößen wie z.B. Drücken im Messsystem möglich
  • das Fahrzeug steht während der Messung für weitere Arbeiten/Prüfungen zur Verfügung
  • keine teuren und verschleißanfälligen Messkabel
  • keine Kabelverwirrungen
  • schneller Auf- und Abbau
  • Reichweiten von mehr als 100m (Line-of-Sight)
  • im typischen Einsatz um 20m (Werkhallen mit metallischer Umgebung)

Messsystem Komponenten

Die modularisierten Teilsysteme des PRODAT BKM-C und BKM-W Systems können individuell zusammengestellt und angepasst werden. Zur Verfügung stehen:

  • Bremskraftsensoren in unterschiedlichen Ausführungsformen
  • Druck-Sensoren
  • Sensoren für digitale und analoge Signale
  • Repeater
  • Gateways
  • Ladestation
  • Messcomputer
  • vielfältiges, unterstützendes Zubehör
  • Sonderentwicklungen nach Bedarf

Möglichkeiten einer zustandsorientierten Wartung

Die Abnutzung und der Verschleiß des Bremssystems sind abhängig von der Nutzung und den Einsatzbedingungen (Belastungs-Zeit-Profile unter Berücksichtigung seltener Ereignisse). Typischerweise wird versucht mit hoher Verschleißfestigkeit und entsprechender Wartung Abnutzungserscheinungen entgegenzuwirken, um so eine möglichst lange Nutzungsdauer zu erreichen. Im Großteil der gegenwärtig im praktischen Einsatz angewandten Instandhaltungsstrategien wird mit festen Wartungsintervallen gearbeitet. Diese sind unabhängig vom eigentlichen Zustand des Bremssystems. Wird der Zustand des gesamten Bremssystems und insbesondere wichtiger Teilkomponenten überwacht, ergibt sich nicht nur die Möglichkeit eines sichereren Betriebs, sondern auch die Möglichkeit einer Reduzierung der Gesamt-Wartungskosten.

Insbesondere wird hier durch verschiedene Anbieter von Bremsprüfsystemen vermerkt, dass unter der Bedingung zusätzlicher Inspektionsmaßnahmen in den verschiedenen Friststufen einer Instandhaltung die Intervalle des Tausches und der Aufarbeitung von verschiedenen Bremssystemkomponenten (z.B. Bremszangen) an Schienenfahrzeugen mit Scheibenbremsen gegenüber den Herstellerangaben verlängert werden können. Grundlage dazu kann z.B. ein Sicherheitsnachweis sowie eine Risikobewertung nach CSM-Verordnung 352/2009/EG sein.

Trotz dieses vorteilhaften wirtschaftlichen Aspekts einer zustandsabhängigen Instandhaltung, sollte die Erhöhung des Sicherheitsniveaus des gesamten Bremssystems bei Schienenfahrzeugherstellern, Betreibern und Instandsetzern im Vordergrund stehen.

Beispiele

PRODAT BKM-W im Einsatz

Beispiel der Bediensoftware PRODAT BKM-C kabelgebundenes Bremskraftmesssystem

Stichworte

Messung, Bremskraft, Kraft, Rad, Zug, Wagen, Eisenbahn, Messmöglichkeiten, Scheibenbremse, Klotzbremse, Bremsprüfung, Bremsdruck, Bremsenfunktionsprüfung, Bremsbelagskraft, DIN EN 50215, DIN EN 15806

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