DE102006019701A1 - Verfahren zum Reinigen von Bahnanlagen und dazu geeignetes Schienenfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Anlagen für Schienenfahrzeuge (Bahnanlagen) sowie ein Schienenfahrzeug (1) mit einer Einrichtung zum Reinigen der Fahrfläche (4) oder anderer Bahnanlagen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass vom Schienenfahrzeug (1) aus Kohlendioxidschnee oder Trockeneisgranulat auf die zu reinigende Fläche (4) aufgebracht wird.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Anlagen für Schienenfahrzeuge (Bahnanlagen) sowie ein Schienenfahrzeug mit einer Einrichtung zum Reinigen der Fahrfläche oder anderer Bahnanlagen.
• Das jahreszeitlich bedingte Auftreten von Laub und Schmutz auf der Schienentrasse der Bahn oder des öffentlichen Nahverkehrs behindert den Schienenverkehr und führt zu einem nicht unerheblichen wirtschaftlichen Schaden. Durch Beläge auf den Fahrgleisen verringert sich, besonders in den Herbstmonaten, die Traktion zwischen Rad und Schiene, so dass das Anfahren und Bremsen der Züge erschwert wird, wodurch es erforderlich werden kann, die Zuglängen zu verkürzen und die Taktzeiten zu verlängern. Das Reinigen von Bahnanlagen und insbesondere der Fahrfläche der Schienen ist somit eine wichtige Maßnahme zur Aufrechterhaltung der Verkehrsicherheit und des störungsfreien Betriebs von Schienenfahrzeugen.
• Derzeit sind mehrere Reinigungsverfahren bekannt wie beispielsweise die Reinigung mit einem Hochdruck-Wasserstrahl, durch Schleiftechnik oder mithilfe eines Laser-Ablationsverfahrens. Die genannten Verfahren weisen jedoch Nachteile auf. So ist es schwierig und mit hohem Ressourceneinsatz verbunden, mit dem Wasserstrahl-Verfahren eine hohe Reinigungsleistung zu erzielen. Die Schleiftechnik erfordert einen hohen Aufwand für die Anpassung des Schleifgeräts an unterschiedliche Fahrflächengeometrien bzw. erfordert häufige Reinigungsvorgänge, wenn das Schleifgerät nicht optimal an die Fahrflächengeometrie angepasst ist. Das Laser-Ablationsverfahren ist mit vergleichsweise hohen Investitionskosten verbunden.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Reinigen von Anlagen für Schienenfahrzeuge (Bahnanlagen) sowie ein Schienenfahrzeug mit einer Einrichtung zum Reinigen der Fahrfläche oder anderer Bahnanlagen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfügung zu stellen.
• Diese Aufgabe wird verfahrensseitig dadurch gelöst, dass vom Schienenfahrzeug aus Kohlendioxid in festem Aggregatszustand auf die zu reinigende Fläche aufgebracht wird. Durch den auftretenden Temperaturgradienten zwischen dem Kohlendioxid (–80°C, genauer –78°C) und den Schienen (Umgebungstemperatur) ergibt sich eine unterschiedliche Temperaturausdehnung, die ein Absprengen der Schmutzschicht von der Schiene verursacht. Dieses Absprengen wird zusätzlich durch die Eigenschaft des festen Kohlendioxids erleichtert, bei Energiezufuhr, z. B. in Form von Wärme, direkt von der festen in die gasförmige Phase überzugehen (Sublimation des Kohlendioxids). Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Sublimation sich das Kohlendioxid nicht mit dem entfernten Schmutz mischt, wie das bei Naßreinigungsverfahren in der Regel der Fall ist.
• Mit dem Begriff „Reinigen" soll hier allgemein jeder Vorgang bezeichnet werden, bei dem Schmutz oder jede andere Beschichtung oder Anhaftung von einer Oberfläche entfernt wird.
• Mit besonderem Vorteil wird die Fahrfläche für Schienenfahrzeuge mit diesem Verfahren gereinigt.
• Es hat sich jedoch ebenfalls als zweckmäßig erwiesen, dass Weichen, insbesondere die Gleitstühle, für die Schienenfahrzeuge und/oder bauliche Anlagen für Schienenfahrzeuge wie Tunnelwände, Lärmschutzwände oder Bahnsteige mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gereinigt werden. Mit besonderem Vorteil kann das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise auch zur Entfernung von Graffitis von Tunnel- und Lärmschutzwänden oder Bahnsteigen eingesetzt werden.
• Erfindungsgemäß wird Kohlendioxid in fester Form als Kohlendioxidschnee oder bevorzugt in Form von Trockeneispellets eingesetzt. Als Trockeneispellets wird gepresstes festes Kohlendioxid bezeichnet, das meist in Pellet- oder Tablettenform gepresst wird, und in der Regel in einer mit Reiskörnern vergleichbaren Form und einer Länge von ca. 5 – 30 mm und einem Durchmesser von ca. 3 mm hergestellt wird.
• Besonders bevorzugt werden die Trockeneispellets mit einem bestimmten Impuls auf die zu reinigende Fläche aufgebracht. Die Trockeneispellets werden dazu beispielsweise vor dem Aufprall auf die zu reinigende Fläche unter Druck beschleunigt.
• Der Aufprall der unter Druck beschleunigten Trockeneispellets zerstört die oberflächliche Schmutzschicht. Die zunächst festen Trockeneispellets verdampfen beim Aufprall auf die zu reinigende Fläche, wodurch sich das Volumen um einen Faktor von ca. 500 vervielfacht. Diese Volumenzunahme bewirkt ein Aufsprengen der Schmutzschicht. Durch die bereits beschriebenen thermischen Spannungen, die aufgrund des Temperaturgradienten zwischen Trockeneispellets und zu reinigender Oberfläche auftreten, wird die Schmutzschicht abgesprengt und angehoben. Alle beschriebenen Effekte zusammen bewirken ein hervorragendes Reinigungsergebnis. Der entfernte Schmutz liegt bei diesem Reinigungsverfahren in der Regel als kleinste Partikel vor, die keine weitere Nachbearbeitung benötigen und leicht abtransportiert werden können. Als weitere Vorteile können angeführt werden, dass die Reinigung trocken und verschleißfrei für die zu reinigende Oberfläche erfolgt.
• Vorrichtungsseitig wird die gestellte Aufgabe durch ein Schienenfahrzeug gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es eine Abgabeeinrichtung für Trockeneis, insbesondere von Trockeneispellets, aufweist, die mit einem Vorratsbehälter für Trockeneis, einer Leitung für Druckluft, sowie mit einer Dosiervorrichtung in Verbindung steht. Dabei enthält der Vorratsbehälter bevorzugt außerhalb des Schienenfahrzeugs produziertes Trockeneis und ist vorteilhafterweise thermisch isoliert ausgebildet. Die Druckluft steht zur Förderung der Trockeneispellets zur Verfügung.
• Bevorzugt ist zusätzlich eine Einrichtung zur Erzeugung von Trockeneis, insbesondere von Trockeneispellets, auf dem Schienenfahrzeug vorgesehen. Die Erzeugung kann damit annähemd autark auf dem Schienenfahrzeug durchgeführt werden, wenn desweiteren ein Vorratsbehälter für flüssiges Kohlendioxid auf dem Schienenfahrzeug mitgeführt wird, zum Beispiel in einem Tank, in dem das flüssige Kohlendioxid unter einem Druck von ca. 20 bar bei –20°C vorliegt.
• Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Abgabeeinrichtung für Trockeneis als Düse ausgebildet. Dabei können in Abstimmung mit der gewünschten Strahlcharakteristik mit besonderem Vorteil Laval- oder Venturidüsen eingesetzt werden. Durch den Einsatz einer Düse können die Trockeneispellets auf einfache Weise auf eine gewünschte Geschwindigkeit beschleunigt werden. Zum Beispiel mit einer Lavaldüse kann der Trockeneisstrahl annähernd auf Schallgeschwindigkeit beschleunigt werden.
• Die Erfindung sowie weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Die Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs 1, das mit einer Abgabeeinrichtung 2 für Trockeneispellets ausgestattet ist. Die Räder 3 des Schienenfahrzeugs 1 laufen auf der Fahrfläche 4 der Schienen 5 (nur die Schiene der einen Seite ist in der Figur dargestellt). Die Abgabeeinrichtung 2 weist in diesem Beispiel vier Düsen 6a, b, c, d auf. Die Düsen 6a, b, c, d werden von einer Halterung 7 gehalten, die so ausgebildet ist, dass der Winkel zwischen der Strahlrichtung aus den Düsen 6a, b, c, d und der Normalen auf die Schienenoberkante (Fahrfläche) 4 sowie der Abstand zwischen jeder Düse 6a, b, c, d und der Fahrfläche 4 und auch der Auftreffpunkt des Pelletstrahls auf der Fahrfläche 4 über die Einstellmöglichkeiten der Halterung 7 einstellbar sind. Die Düsen 6a, b, c, d sind über die Zuleitungen 8a, b, c, d mit einem Vorratsbehälter (nicht dargestellt) für Trockeneispellets und mit einer Dosiervorrichtung (nicht dargestellt) verbunden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Reinigen von Anlagen für Schienenfahrzeuge (Bahnanlagen), dadurch gekennzeichnet, dass vom Schienenfahrzeug (1) aus Kohlendioxid in fester Form auf die zu reinigende Fläche (4) aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrfläche (4) für Schienenfahrzeuge (1) gereinigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Weichen für die Schienenfahrzeuge (1) gereinigt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bauliche Anlagen für Schienenfahrzeuge (1) wie Tunnelwände, Lärmschutzwände oder Bahnsteige, gereinigt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Kohlendioxidschnee in Form von Trockeneispellets eingesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trockeneispellets mit einem bestimmten Impuls auf die zu reinigende Fläche aufgebracht werden.
7. Schienenfahrzeug (1) mit einer Einrichtung zum Reinigen der Fahrfläche oder anderer Bahnanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abgabeeinrichtung (2) für Trockeneis, insbesondere von Trockeneispellets, vorgesehen ist, die mit einem Vorratsbehälter für Trockeneis, einer Leitung für Druckluft, sowie mit einer Dosiervorrichtung in Verbindung steht.
8. Schienenfahrzeug (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Einrichtung zur Erzeugung von Trockeneis, insbesondere von Trockeneispellets, auf dem Schienenfahrzeug (1) vorgesehen ist.
9. Schienenfahrzeug (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeeinrichtung (2) für Trockeneis als Düse (6a, b, c, d) ausgebildet ist.