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Die Erfindung betrifft eine Streueinrichtung für das Ausbringen von Schüttgut an schienengebundenen Fahrzeugen, mit einem Vorratsbehälter für das Schüttgut, einem Auslauf am unteren Ende des Vorratsbehälters, einer sich an den Auslauf anschließenden Sandtreppe mit einem zum druckluftbeaufschlagten Aufwirbeln des Sandes vorgesehenen Mischraum, und einer sich an den Mischraum anschließenden Austragseinrichtung für das Schüttgut.
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Derartige Streueinrichtungen sind hinlänglich bekannt und sorgen bei schienengebundenen Fahrzeugen bei schlechter Witterung, beispielsweise bei Regen, durch Schwerkraft oder druckluftunterstütztes Ausblasen von Sand vor die Räder auf die Schienen für eine Verbesserung der Traktions- und Bremseigenschaften bzw. verhindern ein Durchdrehen der Räder.
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Die
DE 1 279 057 A beschreibt bereits eine für Streueinrichtungen vorgesehene Sandtreppe, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einem S-förmigen Sandweg, bei der der Sand über Schwerkraft dem Sandraum zugeleitet wird. Dabei wird mittels Luft aus einer ersten Druckluftdüse der Sand im Sandraum aufgewirbelt, wobei die Luftströmung den Sand in den Ausblaskanal fördert. Dort erfasst Luft aus einer zweiten Druckluftdüse den zugeführten Sand, der dann durch ein Sandfallrohr auf die jeweilige Schiene geblasen wird.
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Nachteilig bei der vorgenannten Sandtreppe ist, dass je nach Befüllungszustand des Sandraumes ungleichmäßig mehr oder weniger Sand von dem Luftstrom aus der ersten Druckluftdüse erfasst und aus dem Sandraum ausgetragen wird. Ferner können je nach Sandfüllstand im Sandbehälter (Vorratsbehälter) und Luftdurchlässigkeit der Abdeckung des Sandbehälters die beiden Druckluftdüsen unkontrolliert durch den Sandvorrat entlüften und somit dem gewünschten Sandfluss entgegenwirken.
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Eine weitere Sandstreueinrichtung für Schienenfahrzeuge zeigt die
DE 83 28 423 U1 . Dabei ist deren Sandbehälter über ein leicht ansteigendes Steigrohr mit dem senkrecht nach unten gerichteten Fallrohr verbunden, das wiederum über einen Sandschlauch mit dem Sandstrahlrohr im Bereich des Schienenrades in Verbindung steht. In einem abgedichteten Gehäuse ist im oder am Sandbehälter ein Kompressor angeordnet, dessen Druckschlauch in den Sandbehälter geführt und in einem Abstand zum Steigrohr endet, wobei die aus dem Druckschlauch ausströmende Druckluft den Sand aufwirbelt und in das Steigrohr drückt, woraufhin der Sand über das Fallrohr ausgetragen wird.
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Infolge von Fahrzeugvibrationen kann sich Sand wie ein Fluid verhalten und sich von freien Oberflächen ausgehend „verflüssigen”. Daher kann bei der vorgenannten Sandstreueinrichtung ungewollt Sand in das Steigrohr eindringen und dasselbe verstopfen oder auch in das Fallrohr wandern. Bei der vorgenannten Sandstreueinrichtung kann aber auch ungleichmäßig viel Sand von dem Luftstrom erfasst und ausgetragen werden.
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Dies gilt im Wesentlichen auch für die aus der
DE 100 44 608 C2 bekannte Sandstreueinrichtung für schienengebundene Fahrzeuge, deren Sandbehälter über einen Sandauslauf, bestehend aus trichterförmiger Sandzuführung, Düsenraum mit längenverstellbarer Luftdüse, leicht ansteigendem Steigrohr und senkrecht nach unten führendem Fallrohr mit Druckluftanschluss sowie über eine nachfolgende Sandleitung mit dem Sandstrahlrohr im Bereich des Schienenrades in Verbindung steht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Streueinrichtung zu schaffen, mit der kontinuierlich eine gleichmäßige Menge an Sand aus dem Sandraum ausgetragen und auf die Schienen vor die Räder geblasen wird, bei der relativ wenig Druckluft zum Ausblasen und Austragen des Sandes aus dem Sandraum benötigt wird und mit der ein ungewolltes Austreten von Sand bei Nichtgebrauch der Streueinrichtung weitestgehend ausgeschlossen ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Streueinrichtung mit den Kennzeichnungsmerkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Bei der erfindungsgemäßen Streueinrichtung ist die Sandtreppe aus einem Verbindungsrohr gebildet, dessen Auslauföffnung an seinem von dem Auslauf am unteren Ende des Vorratsbehälters abgewandten, freien Ende eine den Austrittsquerschnitt gegenüber dem inneren Querschnitt des Verbindungsrohres verringernde Einschnürung zur Bildung eines Stützgewölbes aus Sand aufweist. Dabei ragt das Verbindungsrohr in den Mischraum hinein und die Austragsöffnung des Mischraums ist oberhalb der Auslauföffnung des Verbindungsrohres angeordnet. Die Einschnürung bewirkt, dass sich der Sand an den einschnürenden Konstruktionsteilen abstützt und zu einem Stützgewölbe verspannen kann. Unter Mitwirkung der Wandreibung im Verbindungsrohr und eines bereits geringen Stützdruckes zur Stabilisierung des Stützgewölbes bildet sich im Verbindungsrohr ein Sandpfropfen, der bewirkt, dass kein Sand ungewollt aus dem Vorratsbehälter bzw. dem Verbindungsrohr in den Mischraum eindringen kann.
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Die Einschnürung am freien Ende des Verbindungsrohres kann durch einen Bund gebildet sein, der beispielsweise einstückig an das freie Ende des Verbindungsrohres angeformt sein kann. Der Bund kann auch durch eine Umkantung des freien Endes des Verbindungsrohres oder eine umlaufende Einformung am freien Ende des Verbindungsrohres gebildet sein.
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Der Bund kann aber auch durch einen Ring gebildet sein, der an das freie Ende des Verbindungsrohres mittels eines Fügeverfahrens angebracht ist.
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Ferner kann der Bund zudem unter einem Winkel zur Längsmittelachse des Verbindungsrohres zum Mischraum hin geneigt sein kann.
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Das Verbindungsrohr kann entweder vertikal zum auch schräg zum Mischraum angeordnet sein.
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Alternativ kann das Verbindungsrohr bogenförmig ausgebildet sein, wobei der vertikal gerichtete Teil des Verbindungsrohres an dem Auslauf am unteren Ende des Vorratsbehälters angeschlossen ist und der horizontal gerichtete Teil des Verbindungsrohres mit seiner Auslauföffnung seitlich in den Mischraum hineinragt.
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Nachfolgend werden anhand der Zeichnung bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Streueinrichtung näher erläutert.
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Es zeigen
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1 schematisch eine Sandtreppe einer Streueinrichtung gemäß dem Stand der Technik,
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2 schematisch eine erste Ausführungsform einer Sandtreppe der erfindungsgemäßen Streueinrichtung mit vertikal gerichtetem Verbindungsrohr,
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3 schematisch ein leicht geneigtes Verbindungsrohr einer zweiten Ausführungsform einer Sandtreppe,
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4 schematisch eine dritte Ausführungsform einer Sandtreppe der erfindungsgemäßen Streueinrichtung mit gebogenem Verbindungsrohr und
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5a bis 5g verschiedene Ausführungen des Auslaufbereiches am freien Ende des Verbindungsrohres.
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Die in den Figuren dargestellten Streueinrichtungen 1 sind für das Ausbringen von Schüttgut, insbesondere Bremssand 2 vorgesehen, die an schienengebundenen Fahrzeugen zum Einsatz kommen und mit denen je nach Witterungsverhältnissen durch Schwerkraft oder Druckluftunterstützung der Bremssand 2 vor die Räder der Fahrzeuge auf die Schienen ausgeblasen wird, wodurch eine Verbesserung der Traktions- und Bremseigenschaften bei den vorgenannten Fahrzeugen erreicht bzw. ein Durchdrehen der Räder verhindert wird.
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Die Streueinrichtung 1 weist einen Vorratsbehälter 3 für den Bremssand 2 auf, an dessen unterem Ende 4 ein Auslauf 5 vorgesehen ist, der beispielsweise trichterförmig ausgebildet sein kann. An den Auslauf 5 schließt sich eine Sandtreppe 6 mit einem sich an dem Auslauf 5 angeordneten Verbindungsrohr 7 und mit einem zum Aufwirbeln des Bremssandes 2 vorgesehenen Mischraum 8 an, in den das Verbindungsrohr 7 mit seiner Auslauföffnung 9 relativ tief hineinragt. Das Aufwirbeln des Bremssandes 2 zur Auflockerung bzw. „Verflüssigung” desselben erfolgt im Mischraum 8 durch Einblasen von Druckluft in den Mischraum 8. Der Bremssand 2 nimmt innerhalb der Sandtreppe 6 einen im Wesentlichen S-förmigen Weg. Der aufgelockerte bzw. „verflüssigte” Bremssand 2 wird über den in den Mischraum 8 einströmenden Druckluftstrom in einen sich an den Mischraum 8 anschließenden Austragsschlauch (nicht dargestellt) gefördert und mit demselben vor die Räder des jeweiligen Fahrzeugs geblasen.
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Wie aus 1 ersichtlich, in der der Stand der Technik dargestellt ist, ist der durch das Gewicht des Bremssandes 2 im Verbindungsrohr 7 wirkende Druck P1 größer als der diesem entgegenwirkenden Druck P2 des Sandgemisches aus Luft und Bremssand 2 an der Oberfläche des Mischraumes 8. Dies führt dazu, dass bei Nichtgebrauch der Streueinrichtung 1 der verspannte Bremssand 2 im Verbindungsrohr 7 und das bereits aufgelockerte Bremssandgemisch 2a im Mischraum 8 durch Fahrzeugvibrationen usw. aufgelockert bzw. weiter aufgelockert wird, so dass es zu einem ungewollten Austreten des Bremssandes 2 bzw. Bremssandgemisches 2a aus dem Mischraum 8 infolge des Ausgleiches der Sandhöhe in dem Verbindungsrohr 7 und dem Mischraum 8 nach dem Prinzip von kommunizierenden Röhren kommt
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Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform einer Streueinrichtung 1 weist die Auslauföffnung 9 des Verbindungsrohres 7 an seinem von dem Auslauf 5 am unteren Ende 4 des Vorratsbehälters 3 abgewandten, freien Ende 10 eine den Austrittsquerschnitt gegenüber dem inneren Querschnitt des Verbindungsrohres 7 verringernde Einschnürung 11 auf. Dabei ragt das Verbindungsrohr 7 gegenüber der Ausführung nach dem Stand der Technik lediglich geringfügig in den Mischraum 8 hinein, wobei die Austragsöffnung 12 des Mischraums 8 oberhalb der Auslauföffnung 9 des Verbindungsrohres 7 angeordnet ist.
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Die Einschnürung 11 am freien Ende 10 des Verbindungsrohres 7 kann beispielsweise durch einen einstückig angeformten Bund 13 gebildet sein, der z. B. unter einem spitzen Winkel α zur Längsmittelachse 14 des Verbindungsrohres 7 zum Mischraum 8 hin geneigt sein kann. Weitere Ausführungen der Einschnürung 11 am freien Ende 10 des Verbindungsrohres 7 werden später noch erläutert.
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Wie in 2 zu erkennen ist, stützen sich die Sandkörnchen an der Einschnürung 11 im Bereich der Auslauföffnung 9 des Verbindungsrohres 7 ab, wodurch sich ein Stützgewölbe 15 bilden kann. Dabei wirkt dem durch das Gewicht des Bremssandes 2 im Verbindungsrohr 7 wirkende Druck P1 ein Stützdruck PSt zur Aufrechterhaltung des Stützgewölbes 15 entgegen. Diese Wirkung wird zudem durch die Form der Einschnürung 11 bzw. die Neigung des Bundes 13 unterstützt. Fahrzeugvibrationen usw. haben hierbei praktisch keinerlei Auswirkung insbesondere auf den Bremssand 2 innerhalb des Verbindungsrohres 7, wobei eine definierte Lage der Oberfläche 16 des Bremssandgemisches 2a im Mischraum 8 gewährleistet ist.
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3 und 4 zeigen weitere Ausführungsformen der Streueinrichtung 1 bzw. deren Verbindungsrohre 7. So zeigt 3 lediglich ein Verbindungsrohr 7, das gegenüber der Ausführungsform nach 2 leicht geneigt ist und so in den Mischraum (in 3 nicht dargestellt) ragt.
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Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform der Streueinrichtung 1 ist das Verbindungsrohr 7 im Wesentlichen bogenförmig ausgebildet. Dabei ist der vertikal gerichtete Teil 7a des Verbindungsrohres 7 an dem trichterförmigen Auslauf 5 am unteren Ende 4 des Vorratsbehälters 3 angeschlossen und der horizontal gerichtete Teil 7b des Verbindungsrohres 7 ragt mit seiner Auslauföffnung 9 seitlich in den Mischraum 8 hinein. Die Auslauföffnung 9 des Verbindungsrohres 7 ist hierbei analog zur Auslauföffnung 9 des Verbindungsrohres 7 nach 2 ausgebildet.
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Nachfolgend werden noch einige verschiedene Ausführungen des Auslaufbereiches am freien Ende 10 des Verbindungsrohres 7 kurz erläutert. Wie bereits erwähnt und in 2 bis 4 dargestellt, kann die Einschnürung 11 am freien Ende 10 des Verbindungsrohres 7 durch einen Bund 13 gebildet sein, der einstückig angeformt und unter einem spitzen Winkel α zur Längsmittelachse 14 des Verbindungsrohres 7 zum Mischraum 8 hin geneigt sein kann. Eine derartige Ausbildung, jedoch ohne eine Neigung des Bundes 13 ist in 5a dargestellt. 5b zeigt die Einschnürung 11 bzw. den Bund 13, der durch einen separaten flachen Ring 17 gebildet ist, der an das freie Ende 10 des Verbindungsrohres 7 mittels eines Fügeverfahrens, z. B. Reibschweißen angebracht ist, wobei in 5c ein flacher Ring 18 bzw. in 5d ein Ring 19 mit einem kreisförmigen Querschnitt dargestellt sind, die in das Verbindungsrohr 7 eingesetzt und darin befestigt sind. Bei der in 5e gezeigten Ausführung wird die Einschürung 11 bzw. der Bund 13 durch eine umlaufende Einformung 20 am freien Ende 10 des Verbindungsrohres 7 gebildet. Alternativ dazu kann die Einschürung 11 bzw. der Bund 13, wie in 5f und 5g dargestellt, auch durch eine Umkantung 21 des freien Endes 10 des Verbindungsrohres 7 gebildet sein, wobei in 5f die Umkantung 21 unter einem stumpfen Winkel α zur Längsmittelachse 14 des Verbindungsrohres 7 zum Mischraum 8 hin geneigt ist.
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Die gezeigten und beschriebenen Ausführungen des Auslaufbereiches am freien Ende 10 des Verbindungsrohres 7 sind lediglich beispielhaft eine kleine Auswahl von Möglichkeiten eine Einschnürung 11 bzw. einen Bund 13 am freien Ende 10 des Verbindungsrohres 7 vorzusehen.
