CN103422457A - 用于清洁墙面或底面的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种设置在轨道车辆上的设备以及一种用于清洁特别是城市铁路或者有轨电车的隧道内部的墙面或者底面的方法。所述设备包括多个以喷嘴列设置在共同的通风口上的用于可输入的压缩空气的空气喷嘴，它们设置在吸出罩的构造成吸嘴的吸出口两侧。通过调整相应的压力加载使得沿行驶方向在前面的喷嘴列的压力小于后面的喷嘴列的压力，吸收在这些喷嘴列之间的所有类型的污物。如果污物不是在其被驶过时直接被吸出口吸收，则其可能通过沿行驶方向在后面的喷嘴列的压缩空气的相对强的定向的流动被带走，前面的喷嘴列同时形成对于这些污物运动的限制。通过限制在吸出装置的吸出口下方的壁面或者底面的区域，明显更有效地进行吸出。

Description

用于清洁墙面或底面的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种要设置在轨道车辆上的、用于清洁特别是在隧道或者分界面内部的、例如轨道上部建筑或者隧道墙壁的墙面或底面的设备，其中，所述设备具有多个设置在吸出口两侧的用于压缩空气的空气喷嘴。另外，本发明还涉及一种配备有这样的设备的轨道车辆以及一种用于运行该设备的方法。
背景技术
隧道、墙壁和顶面由于行驶通过隧道的车辆而受到长期的强烈污染，从而需要以规律的间隔进行清洁措施。
开头所述类型的设备适用于此，这些设备作为保养措施的重要组成部分用于在短途交通铁路中的表面清洁。由于铁路设施通过垃圾、但也通过刹车时的砂粒、灰尘和轨道的金属磨损而扩大的污染，必须加大地采取措施，以便解决表面清洁的问题并且以此不仅改善铁路设施的外观，而且通过减少污染来获得碎石上部建筑的弹性。
在这些清洁解决方案中，要么通过干式过滤器、要么通过湿式过滤器来清洁含尘的空气。当通过抽吸气流无法一起带走结成在碎石之间的污物时，这种解决方案通常不能带来所期望的效果。
由WO2010/075828A1已知一种用于清洁隧道墙面和隧道顶面以及用于吸出和清洁碎石路基的设备，在该设备中，通过空气喷嘴的斜置产生在清洁区域内的涡流，该涡流确保了功能所必需的过压幕。在此，特别是通过空气喷嘴的斜置将松动或者说松脱的污物颗粒吸进到抽吸体中。
此外，DE9203164U1涉及一种可安装在轨道车辆或者多向车辆(Mehrwegefahrzeug)上的、用于清洁轨道体的设备，该设备包括可降低的抽吸箱和在所述抽吸箱内的至少一个压缩空气喷嘴，其中，设置在该车辆上的抽吸箱和压缩空气喷嘴与抽吸机组或者压缩机连接。
由DE1244221B已知一种可安装在机动车上的、用于清洁道岔或者轨道的设备，所述设备具有两个喷嘴箱，所述两个喷嘴箱装配在有轨车(Spurwagen)上并且由此可沿着轨道移动。吸嘴大致居中地位于每个喷嘴箱中，所述吸嘴通过柔性的软管与车辆的锅炉连接。在侧面延伸超过两个轨道的抽吸箱具有多个分布在其整个宽度上且由弹性材料制成的压缩空气喷嘴。
在实践中已被证明为不利的是，在吸出时可能发生所输入的压缩空气与被表面偏转的、含有污物颗粒的空气的涡流式彻底混合。特别是在清洁轨道路基时，在该清洁中，压缩空气射流并不是击中到基本上平坦的表面上，而是击中到复杂的形貌上，通过在此产生的漩涡而可能妨碍清洁效果。
发明内容
本发明的任务在于，创造了一种用于提高清洁效果的可能性，这种可能性能以相对少的耗费实现。根据本发明应特别是达到效率提高。
该任务根据本发明利用一种按照权利要求1的特征的设备得以实现。本发明的其他实施方案可由从属权利要求得出。
因此，根据本发明规定如下的设备，该设备在与吸出口相邻的位置具有至少两个分别作为喷嘴列设置的空气喷嘴，这些空气喷嘴在其之间包围吸出口，并且在所述设备中，所述喷嘴列能被加载压缩空气，使得沿车辆的行驶方向设置在吸出口前面的喷嘴列的压力小于其他喷嘴列的压力。在此，本发明是从如下的知识出发：所述吸出口中的至少一个吸出口被沿轨道车辆的行驶方向设置在该吸出口前面的第一喷嘴列和设置在其后面的第二喷嘴列包围，使得通过这些喷嘴列来限定并限制吸出区域。通过调整相应的压力加载，使得沿行驶方向在前面的喷嘴列的压力小于后面的喷嘴列的压力，来吸收在这些喷嘴列之间的所有类型的污物、例如物体、灰尘或者其他沉积物。如果这些污物不是直接在其被驶过时被吸出口吸收，则这些污物可能通过后面的喷嘴列的压缩空气的相对强的、定向的流动而沿行驶方向运动、因此被带走，其中，前面的喷嘴列同时形成对于污物传送的限制。由此，污物几乎与轨道车辆的行驶运动同步地被带走，特别是因此不比直至第一喷嘴列运动得更远，并且不出现向前超出前面的喷嘴列。因此，前面的喷嘴列作为压缩空气壁起作用，该压缩空气壁在污物被第一次驶过时不排挤这些污物，并且该压缩空气壁对于由后面的喷嘴列向前传送的污物起到限制的作用。在此，通过在吸出装置的吸出口下方的底面区域的限制，发生明显的性能提升。
另外，所述设备可以在与所述吸出口相邻的位置具有至少一个能与清洁的墙面或者底面间隔开定位的导气元件，借助喷嘴列所输入的压缩空气在击中到墙面或者底面上之后通过该导气元件能首先偏转成在该墙面或底面与所述导气元件之间基本上平行于表面。在此，本发明是从如下的知识出发：当所产生的气流的至少一个主要部分不是涡流式地、而是基本上层流式平行于墙面或者底面移动时，便能够明显地提高设备在运行中的效率和因此效能。根据本发明，以简单的方式通过在位置上分离空气喷嘴与吸出口、与流动区相结合地达到这种层流式气流，在该流动区内，所输入的气流借助所述导气元件基本上平行于要清洁的物体的表面被引导。结果就发生限定的流动走向，该流动走向明显被划分成平行于要清洁的表面的区、特别是所输入的压缩空气的转向区以及另外的在吸出口的进入区域内的区。因此，达到无问题地分离所输入的气流与所吸出的气流并且避免所不期望的混合区。由此能够提高清洁效果或者说减小所需要的机组功率。也已经证明，由于均匀的气流能够降低为了导出污物颗粒所需要的流速。另外，能够在不改变所述设备相对于表面的位置的情况下清洁明显更大的表面，因为清洁作用并不是限制于第一次击中到表面上的区域，而是包括墙面或者底面的、在导气元件与表面之间被空气所流过的区域。
在此有希望被证明特别成功的是，每个喷嘴列根据轨道车辆的借助控制单元所检测的行驶方向与其他喷嘴列相比能被加载更高或者更低的压力，从而可靠地获得沿两个行驶方向的吸出功能。
另外有利的是，空气喷嘴具有如下定向，该定向相对于底面倾斜，特别是因此与底面形成锐角，并且所述空气喷嘴这样倾斜，使得至少后面的喷嘴列对准吸出口下方的底面区域。气流通过该倾斜而对准于底面地转向，使得污物能够沿行驶方向被传送并且被带走直至吸出装置。
另外，能够通过导气元件相对于该表面的倾斜的布置、特别是亦即不断接近于底面，从导气元件的外边缘区域出发直至吸出口通过喷嘴效应达到气流的加速。
而当所述导气元件能平行于要清洁的墙面或者底面定位，从而确保了压缩空气在被相应引导元件所覆盖的整个区域上的恒定流速时，就也达到本发明的另一种同样特别实际可行的实施方案。
在根据本发明的设备的另一种同样特别符合目的的变型方案中，空气喷嘴或者导气元件为了调整定向特别是能够可共同枢转运动地调整，特别是可运动或者可枢转运动地设置，以便由此能够快速匹配于要清洁的表面的不同特性。因此，例如在(如在停靠站的区域内所出现的)拓宽的轨道路基的区域内能够进行相应的调节运动，以便达到连续的吸出。
另外，一种变型方案也是特别在实践中重要的，在该变型方案中，所述设备相对于表面能以不同的间距定位。在此，由能随着间距的调整同时以所期望的方式匹配的流速在吸出装置与表面之间产生有利的效果。基于污染的所得出的程度，通过简单地降低或者抬升设备或者导气元件能够将流动匹配于所需要的清洁效果。
所述吸出口的几何结构和横截面形状能无问题地匹配于相应的使用条件。例如能够实现带有圆形的进入口的吸出口，该进气口被唯一的、同心的导气元件所包围。在本发明的一种有利的变型方案中，吸出口在至少两个彼此对置的侧面上被喷嘴列包围，从而限定基本上条形的吸出区域。通过吸出口的至少一个周向区域被空气喷嘴空出，与设备的可动的布置结构相结合地也能够达到由吸出区域所难接近的区域、例如角部，而空气喷嘴在此没有证明为有阻碍的。
另外，所述导气元件的表面可以是可调整的、即可变大或变小的，以便在不改变设施技术的情况下就能达到优化匹配于相应的使用条件。
所述空气喷嘴可以设置在所述导气元件的外边缘区域上或者与该外边缘区域相连。而特别有利的是，多个空气喷嘴设置在共同的通风口上，其中，各空气喷嘴优选并排、例如沿着一条直线并且相互间以恒定的间距设置。在此，根据本发明不言而喻地不排除，为了单独控制，同一喷嘴列的不同空气喷嘴被加载不同的压力。
另外，显著有利的是，所述通风口能以与表面的主延伸方向平行的定向定位，从而空气喷嘴与表面的间距至少对于主要的部分是恒定的并且因此由于击中到表面上的压缩空气的压力分布是均匀的。
当喷嘴列相对于所述表面具有可调整的倾斜角和/或间距，以便由此通过关于表面的主延伸方向改变流动角度来达到优化匹配于相应污物类型的去除效果时，则也达到有效的吸出效果。不言而喻地也可以在输入压缩空气期间进行该改变，以便因而对附着的污物颗粒加载交替的压力负载。
另外，也可以在平行于所述表面的平面内改变空气喷嘴与吸出口的间距，以便由此能够相应地匹配作用面积。而一种实施方案是特别实际可行的，在该实施方案中，所述空气喷嘴离吸出口具有横向于吸出方向的、至少为50mm、特别是至少150mm的间距。在此，各所述空气喷嘴可以直接地、亦即基本上无间隙地在外周侧连接到相应的导气元件上，但或者与该导气元件具有适合的间距。所述导气元件离吸出口例如可以具有横向于吸出方向的、在50mm至300mm之间、优选在80mm至120mm之间的间距，其中，所述吸出方向平行于要清洁的表面的面法线延伸。
所述设备原则上适合于几乎任意的车架。所述设备优选与污物收集容器和与驱动单元共同构成独立的移动单元，该单元能够无问题地使用在地方性的地下铁路的区域中。
不言而喻地，所述设备不限于清洁底面。通过在多个水平位置或垂直位置中可动的布置，所述设备也更同样适合于壁面或者顶面。因此，可以借助多个设备在唯一的清洁行程中相应地处理整个隧道横截面。如果应仅清洁部分区域，则可将配设给其余区域的设备按照需要的方式配设给要清洁的表面，以便在那里进一步改善清洁效果。
如果所述设备用于清洁特别是在隧道内部的壁面或底面或者清洁例如轨道上部建筑以及隧道墙壁的其他侧面的或者上方的边界面，其中，所述设备具有多个设置在吸出口两侧的、用于压缩空气的空气喷嘴，并且多个吸出口至少大致地覆盖隧道或者地道的整个开口横截面，特别是轨道路基、墙面以及顶面，则另外被证明为特别符合目的的是，所述设备具有控制装置和传感器，以便及时地检测相应间距或者限制自由空间的障碍物。所述设备为此可以装备有相应的间距测量传感器，如例如激光、超声波、声纳或者激光雷达，这些间距测量传感器检测在所述设备的运动方向上在吸出口前面的区域，可能的碰撞危险已能够被提前检测。然后，所述吸出口可以无问题地运动到相应的位置、特别是移回的避开位置中，以便能实现无阻碍的通行。
另外有利的是，吸出口的吸出功率和/或空气喷嘴的压缩空气输入的功率能可变地调整，因为由此可以进一步优化能源效率。为此将吸出功率如此缩减，使得无需提供不必要高的吸出功率就可靠地达到清洁结果。
另外，当包围吸出口的吸出罩或者导气元件为了调整被吸出罩所覆盖的表面的可变宽度而可动地、特别是可枢转运动地设置时，便能够进行吸出效果的进一步优化。吸出罩为此可以是能绕基本上竖直的轴线枢转运动的，该轴线与纵轴线的中心具有间距，从而枢转运动导致吸出口的侧面延伸尺寸的扩大。
附图说明
本发明允许不同的实施方式。为了进一步阐明其基本原理，在附图中示出了其中一种实施方式并且下面对该实施方式予以说明。其中：
图1示出具有多个根据本发明的设备的、在具有倒圆的横截面形状的隧道内使用的轨道车辆；
图2示出在图1中所示的轨道车辆在具有多边形横截面形状的隧道内；
图3示出根据本发明的设备的透视图；
图4示出在图3中所示的设备的侧视图；
图5示出在图3和图4中所示的设备的俯视图。
具体实施方式
下面借助图1至5进一步阐述根据本发明的设备1，该设备用于清洁在城市铁路或者有轨电车的优选地下区域内的、通过墙壁或者轨道底部所形成的表面2。
多个所述设备1设置在轨道车辆10上，使得这些设备能够与未进一步示出的运动机构11相结合而无问题地匹配于几乎所有常见的横截面、特别是按照在图1中所示的倒圆的横截面形状以及在图2中所示的基本上矩形的横截面形状。在此，运动机构11也允许在轨道上部建筑13中的槽形的凹部12内或者在隧道墙壁15上的管线支架14上的匹配。
如图3至图5中所能看出，所述设备1包括多个设置在共同的通风口3上的、用于可输入的压缩空气的空气喷嘴4，这些空气喷嘴设置在吸出罩6的构造成吸嘴的吸出口5两侧并且倾斜地对准表面2。在此，吸出口5被两个平行且无间隙地在水平方向上连接到吸出口5上的导气元件7包围，这些导气元件分别通过与吸出罩6可拆卸地连接的构件来实现。
用于所述空气喷嘴4的通风口3这样相对于相应的导气元件7的外边缘以可变的间距a可定位地设置在相应可枢转运动的并且可在不同的卡锁位置中调整长度的支承臂8上，使得空气喷嘴4朝向吸出口5倾斜。空气喷嘴4由此特别是能以到表面2的、相对于吸出口5减小的间距b来定位。
所述导气元件7的平行于表面2的布置与所输入的空气的水平的流动转向相结合而导致：空气喷嘴4的压缩空气在碰撞到要清洁的表面2上之后首先偏转成在相应的导气元件7与表面2之间沿箭头方向9平行于表面2，并且在重新转向之后进入到吸出口5中。由此可在运行中在导气元件7与表面2之间出现近乎层流状的流动，该流动与在现有技术中为涡流式的、在要清洁的表面上不确定地偏转的气流相比产生明显更好的清洁效果。

Claims (14)

1.可设置在轨道车辆(10)上的、用于清洁特别是在隧道或者分界面内部的轨道上部建筑(13)或隧道墙壁(15)的墙面或底面(2)的设备，其中，所述设备(1)具有多个设置在吸出装置的吸出口(5)两侧的、具有至少一个喷嘴口的用于压缩空气的空气喷嘴(4)，其特征在于：所述设备(1)在与所述吸出口(5)相邻的位置具有至少两个分别设置在喷嘴列中的空气喷嘴(4)，这些空气喷嘴在它们自身之间包围所述吸出口；并且所述喷嘴列能被加载压缩空气，使得沿轨道车辆(10)的行驶方向设置在吸出口(5)前面的喷嘴列的空气喷嘴(4)的压力小于其他喷嘴列的压力。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于：每个喷嘴列的空气喷嘴(4)能根据轨道车辆(10)的借助控制单元所检测的行驶方向而被加载高压或者低压。
3.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于：所述空气喷嘴(4)具有如下定向，该定向相对于底面(2)倾斜，使得该定向与壁面或者底面(2)的面法线形成锐角；并且所述空气喷嘴(4)这样倾斜，使得至少后面的喷嘴列对准在吸出口(5)下方的壁面或者底面(2)的区域。
4.根据上述权利要求中至少一项所述的设备(1)，其特征在于：喷嘴列的空气喷嘴(4)为了调整定向特别是能共同枢转运动地设置。
5.根据上述权利要求中至少一项所述的设备(1)，其特征在于：包围所述吸出口(5)的吸出罩(6)和/或喷嘴列为了调整被吸出罩(6)或者喷嘴列所覆盖的壁面或者底面(2)的可变宽度而可运动地、特别是可枢转运动地设置。
6.根据上述权利要求中至少一项所述的设备(1)，其特征在于：所述吸出罩(6)和/或喷嘴列借助力锁合的力传递元件通过驱动装置能运动、特别是能枢转运动。
7.根据上述权利要求中至少一项所述的设备(1)，其特征在于：所述吸出装置中的至少个别吸出装置特别是能平移运动地设置在移动导向装置或者滑槽导向装置上。
8.根据上述权利要求中至少一项所述的设备(1)，其特征在于：所述喷嘴列横向于行驶方向地定向。
9.根据上述权利要求中至少一项所述的设备(1)，其特征在于：所述空气喷嘴(4)相对于吸出口(5)和/或壁面或者底面(2)具有可调整的倾斜角度和/或间距(a，b)。
10.根据上述权利要求中至少一项所述的设备(1)，其特征在于：所述设备(1)具有控制装置和传感器，以便及时检测所述空气喷嘴(4)相对于所述壁面或者底面(2)的相应间距(b)和/或及时检测限制自由空间的障碍物(管线支架14)。
11.根据上述权利要求中至少一项所述的设备(1)，其特征在于：所述设备(1)装备有间距测量传感器、特别是激光传感器、超声波传感器、声纳传感器和/或激光雷达传感器。
12.根据上述权利要求中至少一项所述的设备(1)，其特征在于：所述设备(1)的吸出功率和/或所述空气喷嘴(4)的压缩空气输入的功率能可变地调整。
13.一种具有根据上述权利要求中至少一项所述的设备(1)的轨道车辆(10)。
14.一种用于运行根据上述权利要求中至少一项所述的设备(1)的方法，其特征在于：根据所述轨道车辆(10)的行驶方向，彼此不同地调整输入给不同喷嘴列的空气喷嘴(4)的压缩空气的压力。
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