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PRODAT BKM - Bremskraftmesssysteme Mess- und Prüfsystemlösungen für die Bremsen von Schienenfahrzeugen (Klotzbremsen, Scheibenbremsen, ...)
Update: 09.02.20
Sprache: Deutsch >>
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Innovative Messtechnik für die Funktionsprüfung des Bremssystems von Schienenfahrzeugen Überblick
Das Mess- und Prüfsystem PRODAT BKM ist für einen Einsatz an sehr unterschiedlichen Bremssystemen von Schienenfahrzeugen ausgelegt. So werden gegenwärtig Scheiben- oder Klotzbremssysteme unterstützt. Die zur Kraftmessung genutzten Sensoren des Systems PRODAT BKM können zwischen Verschleißkörper (Klotz, Belag) und Rad, oder als Ersatz für den Verschleißkörper eingebracht werden. Im nachfolgenden Schritt werden dann, die durch das Bremssystem erzeugten, Kräfte 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 bzw. Messgrößen zu erfassen. Die Messdaten werden angezeigt, gespeichert, archiviert und in einem Prüfprotokoll erfasst. Softwaremodule für Zusatzanalysen stehen zur Verfügung. Mess- und Prüfsysteme PRODAT BKM werden für die Inbetriebnahme/Inbetriebsetzung, Instandhaltung/Wartung und Aufarbeitung, sowie im Rahmen der Forschung und Entwicklung für die Bremssysteme von Schienenfahrzeugen eingesetzt. SystemvariantenDie typischen Ausführungsformen der Mess- und Prüfsystemlösung PRODAT BKM umfassen:
Weiterhin stehen konstruktive Ausführungsformen für unterschiedliche Bremstypen zur Verfügung:
Die Mess- und Prüfsystemlösung PRODAT BKM kann sowohl mit gängigen Lösungen zur Messung von Kraft, Druck und Beschleunigung im Bereich der Eisenbahntechnik verwendet werden (bspw. Messtechnik von Drittanbietern) oder auch im Einzelplatzbetrieb eingesetzt werden. Optionen zum Bezug
Sensoren
Drahtlose Bremskraftmessung mit dem System PRODAT BKM-W
Vorteile der kabellosen Lösung im Vergleich zu einer kabelgebundenen Bremskraftmessung:
MesssystemkomponentenDie modularisierten Teilsysteme des Mess- und Prüfbaukastensystems PRODAT BKM können individuell zusammengestellt und angepasst werden. Als Ziel stellt sich die PRODAT angepasste Sensoren, Zubehör und Softwarelösungen für die periodische und aperiodische Bremsprüfung zur Verfügung stellen zu können. Bereits jetzt zur Verfügung stehende Systemkomponenten umfassen:
Möglichkeiten einer zustandsorientierten WartungDie 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. Es gelingt somit bspw. den Zeitpunkt des Ausbaus und der Aufarbeitung des Bremssystems näher an den Zeitpunkt zu legen, bei dem die tatsächliche Verschleißgrenze erreicht ist. 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
Stichworte
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Gliederung
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Forschung und Entwicklung 
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Die präzise Erfassung der wirksamen Kräfte im Bremssystem (umgangssprachlich oft kurz Bremskraft, auch sog. Anpresskraft bspw. Belagskraft oder Klotzkraft), sowie weiterer wichtiger Einflussgrößen (Systemdrücke) ist speziell für den Betrieb von Schienenfahrzeugen von besonderer Bedeutung. Oberste Zielstellung ist die sichere Beförderung von Personen und Gütern. Neben einem notwendigen Funktionsnachweis der Bremsen 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. Durchgeführte Kontrollen der Bremsen im Stillstand während des regulären Betriebs (I) und die eventuellen Wirkungsbremsproben während der Fahrt (II) sind nur grobe und oberflächliche Funktionsprüfungen des Gesamtsystems. Insbesondere ist die Art der Durchführung dieser Prüfungen stark anfällig für menschliches Fehlverhalten. Erfolgen bspw. Kontrollen nach (I), so wird oft nur die Leichtgängigkeit beweglicher Teile und auf sichtbare Mängel geprüft. Insbesondere sind diese einfachen Tests für eine zustandsabhängige Instandhaltung völlig unzureichend und kritische Fehlerbilder werden nicht erkannt. Es muss berücksichtigt werden, dass alle Verschleiß-, Alterungs- und Ausfallerscheinungen der einzelnen Bauteile der Bremszangeneinheit letztlich ein Absinken oder vollständiges Ausbleiben der notwendigen Kraftwirkung auf den Verschleißkörper bewirken. 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. Da die geltenden Regelwerke der Schienenfahrzeuginstandhaltung und der dadurch gebildete Stand der Technik eine Messung wirksamer Kräfte (Anpresskraft des Verschleißkörpers) im eingebauten Zustand nicht vorsehen, führt dies dann oftmals dazu, dass nur die genannten oberflächlichen Kontrollen (I und II) statt finden. Letztlich gewährleistet nur eine regelmäßige Überprüfung der real wirksamen Kräfte (Ist-Kraft Abgleich) die sichere Wirkung der Zugbremsen. Ein unmittelbarer Rückschluss auf die Bremswirkung und somit auch Bremsgewicht, sowie Bremsweg (unter Berücksichtigung von Reibungsverhältnisse) ist damit einhergehend möglich. 
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.
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