DE102017122860A1 - Flow device and method for controlling and / or adjusting a pressure in a pneumatic sand conveyor device for a rail vehicle and a sand conveyor device with a flow device - Google Patents
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- B61C15/08—Preventing wheel slippage
- B61C15/10—Preventing wheel slippage by depositing sand or like friction increasing materials
Abstract
Eine Strömungseinrichtung (105) zum Steuern und/oder Einstellen eines Drucks in einer pneumatischen Sandfördervorrichtung für ein Schienenfahrzeug weist zumindest eine Druckkammer (110) und eine steuerbare Druckeinrichtung (115) auf. Die Druckkammer (110) umfasst eine Förderdüsenschnittstelle (120) zu einer Förderdüseneinrichtung (125) zum Erzeugen eines Drucks in der Druckkammer (110). Die steuerbare Druckeinrichtung (115) ist mit der Druckkammer (110) gekoppelt und dazu ausgebildet, um einen Druck zu erzeugen, um den Druck in der Druckkammer (110) zu steuern und/oder einzustellen. A flow device (105) for controlling and / or adjusting a pressure in a pneumatic sand conveyor device for a rail vehicle has at least one pressure chamber (110) and a controllable pressure device (115). The pressure chamber (110) comprises a delivery nozzle interface (120) to a delivery nozzle means (125) for generating a pressure in the pressure chamber (110). The controllable pressure device (115) is coupled to the pressure chamber (110) and configured to generate a pressure to control and / or adjust the pressure in the pressure chamber (110).
Description
Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf eine Strömungseinrichtung zum Steuern und/oder Einstellen eines Drucks in einer pneumatischen Sandfördervorrichtung für ein Schienenfahrzeug, ein Verfahren zum Steuern eines Drucks in einer pneumatischen Sandfördervorrichtung für ein Schienenfahrzeug und eine Sandfördervorrichtung mit einer Strömungseinrichtung.The present approach relates to a flow device for controlling and / or adjusting a pressure in a pneumatic sand conveyor for a railway vehicle, a method for controlling a pressure in a pneumatic sand conveyor for a rail vehicle and a sand conveyor with a flow device.
In pneumatischen Sandfördervorrichtungen wird eine geförderte Sandmenge über einen Förderluftmassenstrom variiert und eine Entleerung eines Sandungsrohrs der Sandfördervorrichtung erfolgt mittels einer im Bereich einer Transportleitung angeordneten Nachblaseinrichtung mit in Strömungsrichtung des Sands zeigenden Kanälen.In pneumatic sand conveyors, a conveyed amount of sand is varied over a conveying air mass flow, and an emptying of a sanding pipe of the sand conveying device takes place by means of an after blowing device arranged in the region of a transport line with channels pointing in the direction of flow of the sand.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe des vorliegenden Ansatzes eine verbesserte Strömungseinrichtung zum Steuern und/oder Einstellen eines Drucks in einer pneumatischen Sandfördervorrichtung für ein Schienenfahrzeug, ein verbessertes Verfahren zum Steuern und/oder Einstellen eines Drucks in einer pneumatischen Sandfördervorrichtung für ein Schienenfahrzeug sowie eine Sandfördervorrichtung mit einer verbesserten Strömungseinrichtung zu schaffen.Against this background, the object of the present approach is an improved flow device for controlling and / or adjusting a pressure in a pneumatic sand conveyor for a rail vehicle, an improved method for controlling and / or adjusting a pressure in a pneumatic sand conveyor for a rail vehicle and a sand conveyor to provide with an improved flow device.
Diese Aufgabe wird durch eine Strömungseinrichtung zum Steuern und/oder Einstellen eines Drucks in einer pneumatischen Sandfördervorrichtung für ein Schienenfahrzeug, ein Verfahren zum Steuern und/oder Einstellen eines Drucks in einer pneumatischen Sandfördervorrichtung für ein Schienenfahrzeug und eine Sandfördervorrichtung mit einer Strömungseinrichtung gemäß den Hauptansprüchen gelöst. Gegenstand des vorliegenden Ansatzes ist auch ein Computerprogramm. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Ansatzes ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.This object is achieved by a flow device for controlling and / or adjusting a pressure in a pneumatic sand conveyor for a rail vehicle, a method for controlling and / or adjusting a pressure in a pneumatic sand conveyor for a rail vehicle and a sand conveyor with a flow device according to the main claims. Subject of the present approach is also a computer program. Advantageous embodiments and further developments of the approach will become apparent from the following subclaims.
Durch eine hier vorgestellte Strömungseinrichtung lässt sich vorteilhafterweise ein geförderter Sandmassenstrom in einer Sandfördervorrichtung einstellen und/oder durch ein Variieren eines Drucks steuern oder regeln. Auch kann zumindest ein Teil eines Sandungsrohrs oder auch das komplette Sandungsrohr der Sandfördervorrichtung durch die Strömungseinrichtung schnell und einfach entleert werden.By means of a flow device presented here, it is advantageously possible to set a conveyed sand mass flow in a sand conveying device and / or to control or regulate it by varying a pressure. Also, at least a portion of a sanding pipe or even the complete sanding pipe of the sand conveyor can be emptied quickly and easily by the flow device.
Eine Strömungseinrichtung zum Steuern und/oder Einstellen eines Drucks in einer pneumatischen Sandfördervorrichtung für ein Schienenfahrzeug weist zumindest eine Druckkammer und eine steuerbare Druckeinrichtung auf. Die Druckkammer umfasst eine Förderdüsenschnittstelle zu einer Förderdüseneinrichtung zum Erzeugen eines Drucks in der Druckkammer. Die steuerbare Druckeinrichtung ist mit der Druckkammer gekoppelt und dazu ausgebildet, um einen Druck zu erzeugen, um den Druck in der Druckkammer zu steuern.A flow device for controlling and / or adjusting a pressure in a pneumatic sand conveyor device for a rail vehicle has at least one pressure chamber and a controllable pressure device. The pressure chamber comprises a delivery nozzle interface to a delivery nozzle means for generating a pressure in the pressure chamber. The controllable pressure device is coupled to the pressure chamber and adapted to generate a pressure to control the pressure in the pressure chamber.
Unter einem Druck kann vorliegend ein Unterdruck verstanden werden, der beispielsweise ein einer Unterdruckkammer als der Druckkammer erzeugt oder bereitgestellt wird. Alternativ oder zusätzlich ist jedoch auch eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes möglich, bei der der Druck (beispielsweise in der Druckkammer) einem Umgebungsdruck um die penumatische Sandvördervorrichtung entspricht.In the present case, a pressure can be understood as meaning a negative pressure, which is generated or provided, for example, in a vacuum chamber as the pressure chamber. Alternatively or additionally, however, an embodiment of the approach presented here is possible, in which the pressure (for example in the pressure chamber) corresponds to an ambient pressure around the penumatic sand conveyor device.
Der in der Druckkammer erzeugte Druck dient einem Ansaugen von Sand aus einem Sandbehälter der Sandfördervorrichtung, woraufhin der Sand in Richtung einer Transportleitung der Sandfördervorrichtung nach unten gefördert wird, wo der Sand die Sandfördervorrichtung verlässt. Hierbei kann ein entstandener Druck in der Druckkammer durch das Erzeugen des Drucks durch die Strömungseinrichtung in der Druckkammer vermindert werden, wodurch wiederum der geförderte Sandmassenstrom reguliert werden kann.The pressure generated in the pressure chamber serves to draw sand from a sand container of the sand conveyor, whereupon the sand is conveyed downwards in the direction of a transport line of the sand conveyor, where the sand leaves the sand conveyor. In this case, a resulting pressure in the pressure chamber can be reduced by generating the pressure by the flow device in the pressure chamber, whereby in turn the conveyed sand mass flow can be regulated.
Die steuerbare Druckeinrichtung kann zum Erzeugen des Drucks zumindest eine Einblaseinrichtung zum Einblasen von Luft in die Druckkammer aufweisen, um den Druck zu steuern. Die Einblaseinrichtung kann beispielsweise zumindest teilweise außerhalb der Druckkammer angeordnet sein. Zum Einlassen der durch die Einblaseinrichtung bereitgestellten Luft kann die Druckkammer zumindest eine Lufteinlassöffnung aufweisen, die beispielsweise im Bereich der Förderdüsenschnittstelle angeordnet sein kann.The controllable pressure device may have at least one injection device for injecting air into the pressure chamber for generating the pressure, in order to control the pressure. The injection device may for example be arranged at least partially outside the pressure chamber. For admitting the air provided by the injection device, the pressure chamber can have at least one air inlet opening, which can be arranged, for example, in the region of the delivery nozzle interface.
Um mehr Luft in die Druckkammer leiten zu können und damit einen größeren Druck in der Druckkammer erzeugen zu können, wodurch der durch die Förderdüseneinrichtung erzeugte Druck in der Druckkammer weiter vermindert werden kann, kann die Druckkammer zumindest eine weitere Lufteinlassöffnung zum Einlassen der durch die Einblaseinrichtung bereitgestellten Luft aufweisen. Auch die weitere Lufteinlassöffnung kann im Bereich der Förderdüsenschnittstelle angeordnet sein.In order to be able to conduct more air into the pressure chamber and thus to produce a greater pressure in the pressure chamber, whereby the pressure generated in the pressure chamber by the delivery nozzle means can be further reduced, the pressure chamber can at least one further air inlet opening for admitting the provided by the injector Have air. The additional air inlet opening can also be arranged in the region of the delivery nozzle interface.
Wenn die Druckkammer eine Mehrzahl der Lufteinlassöffnungen zum Einlassen der durch die Einblaseinrichtung bereitgestellten Luft aufweist, können die Lufteinlassöffnungen konzentrisch um die Förderdüsenschnittstelle und/oder eine Düsenachse der Förderdüse angeordnet sein. Dies ermöglicht ein gleichmäßiges und/oder gezieltes Einleiten der Luft in die Druckkammer.When the pressure chamber has a plurality of the air inlet openings for admitting the air provided by the blowing device, the air inlet openings can be arranged concentrically around the delivery nozzle interface and / or a nozzle axis of the delivery nozzle. This allows a uniform and / or targeted introduction of the air into the pressure chamber.
Die steuerbare Druckeinrichtung kann zudem zumindest eine Bypassleitung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, um die Einblaseinrichtung fluidisch mit der zumindest einen Lufteinlassöffnung zu verbinden. Bei der Bypassleitung kann es sich um ein Verbindungsstück wie einen Bypassschlauch handeln, der zwischen der Einblaseinrichtung und der Lufteinlassöffnung angeordnet ist. Bei der Bypassleitung kann es sich aber auch um eine Verlängerung der Lufteinlassöffnung handeln, die beispielsweise ein eingelassener Kanal in einem Material einer Druckkammerwand der Druckkammer sein kann. Wenn die Druckkammer eine Mehrzahl von Lufteinlassöffnungen aufweist, kann zwischen jeder der Lufteinlassöffnungen und der Einblaseinrichtung eine solche Bypassleitung angeordnet sein. Abhängig von einer Ausrichtung einer solchen Bypassleitung oder mehrerer solcher Bypassleitungen kann die Luft so in bestimmte gewünschte Bereiche der Druckkammer geleitet werden.The controllable pressure device may also have at least one bypass line to the is formed to fluidly connect the injection device with the at least one air inlet opening. The bypass line can be a connection piece such as a bypass tube which is arranged between the injection device and the air inlet opening. However, the bypass line may also be an extension of the air inlet opening, which may be, for example, a recessed channel in a material of a pressure chamber wall of the pressure chamber. If the pressure chamber has a plurality of air inlet openings, such a bypass line can be arranged between each of the air inlet openings and the injection device. Depending on an orientation of such a bypass line or a plurality of such bypass lines, the air can be directed into certain desired areas of the pressure chamber.
Um ein automatisiertes Steuern bzw. Regeln des Drucks zu ermöglichen, kann die steuerbare Druckeinrichtung vorteilhafterweise dazu ausgebildet sein, um ansprechend auf ein Sensorsignal den Druck zu erzeugen. Beispielsweise kann die steuerbare Druckeinrichtung dazu ausgebildet sein, um ansprechend auf das Sensorsignal eines Luftmassenstromsensors und/oder eines Drucksensors den Druck zu erzeugen. Dieser Luftmassenstromsensor und/oder der Drucksensor kann/können im Bereich des Sandbehälters der Sandfördervorrichtung angeordnet sein. Das Sensorsignal des Luftmassenstromsensors kann hierbei einen im Bereich des Sandbehälters gemessenen Volumenstrom repräsentieren. Das Sensorsignal des Drucksensors kann einen im Bereich des Sandbehälters erkannten Druckverlust repräsentieren.In order to enable automated control of the pressure, the controllable pressure device may advantageously be designed to generate the pressure in response to a sensor signal. For example, the controllable pressure device may be designed to generate the pressure in response to the sensor signal of an air mass flow sensor and / or a pressure sensor. This air mass flow sensor and / or the pressure sensor can be arranged in the region of the sand container of the sand conveyor. In this case, the sensor signal of the air mass flow sensor can represent a volume flow measured in the region of the sand container. The sensor signal of the pressure sensor can represent a detected in the region of the sand tank pressure loss.
Eine Sandfördervorrichtung weist eine Strömungseinrichtung auf, die in einer hier vorgestellten Ausführungsform ausgeführt ist. Bei der Sandfördervorrichtung kann es sich um eine pneumatische Sandfördervorrichtung handeln, die zur Aufnahme in einem Schienenfahrzeug ausgeformt ist. Eine hier vorgestellte Sandfördervorrichtung kann als Ersatz für bekannte Sandfördervorrichtungen dienen, wobei die hier vorgestellte Sandfördervorrichtung dank der Strömungseinrichtung die bereits beschriebenen Vorteile der Strömungseinrichtung realisiert.A sand conveying device has a flow device, which is embodied in an embodiment presented here. The sand-conveying device may be a pneumatic sand-conveying device, which is shaped to be received in a rail vehicle. A sand conveying device presented here can serve as a substitute for known sand conveying devices, wherein the sand conveying device presented here, thanks to the flow device, realizes the already described advantages of the flow device.
Ein Verfahren zum Steuern und/oder Einstellen eines Drucks in einer pneumatischen Sandfördervorrichtung für ein Schienenfahrzeug weist zumindest die folgenden Schritte auf:
- Bereitstellen einer Druckkammer mit einer Förderdüsenschnittstelle zu einer Förderdüseneinrichtung zum Erzeugen eines Drucks in der Druckkammer und einer mit der Druckkammer gekoppelten steuerbaren Druckeinrichtung; und
- Erzeugen eines Drucks durch die steuerbare Druckeinrichtung, um den Druck in der Druckkammer zu steuern oder einzustellen.
- Providing a pressure chamber having a delivery nozzle interface to a delivery nozzle means for generating a pressure in the pressure chamber and a controllable pressure device coupled to the pressure chamber; and
- Generating a pressure by the controllable pressure device to control or adjust the pressure in the pressure chamber.
Dieses Verfahren kann unter Verwendung der zuvor vorgestellten Strömungseinrichtung ausführbar sein. Auch durch ein solches Verfahren können die bereits beschriebenen Vorteile der Strömungseinrichtung technisch einfach und kostengünstig realisiert werden.This method may be practicable using the flow device previously presented. Also by such a method, the already described advantages of the flow device can be realized technically simple and inexpensive.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes werden in der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug zu den Figuren näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Querschnittdarstellung einer pneumatischen Sandfördervorrichtung mit einer Strömungseinrichtung zum Steuern und/oder Einstellen eines Drucks in der Sandfördervorrichtung für ein Schienenfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
2 eine schematische Seitenansicht einer Strömungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und -
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern und/oder Einstellen eines Drucks in einer pneumatischen Sandfördervorrichtung für ein Schienenfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel.
-
1 a schematic cross-sectional view of a pneumatic sand conveyor device with a flow device for controlling and / or adjusting a pressure in the sand conveyor device for a rail vehicle according to an embodiment; -
2 a schematic side view of a flow device according to an embodiment; and -
3 a flowchart of a method for controlling and / or adjusting a pressure in a pneumatic sand conveyor device for a rail vehicle according to an embodiment.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable embodiments of the present approach, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, with a repeated description of these elements is omitted.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.
Die Strömungseinrichtung
Die Druckkammer
Außer der Strömungseinrichtung
Über den Druckluftanschluss
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Strömungseinrichtung
Die hier vorgestellte Strömungseinrichtung
Anders als bei bisher verwendeten pneumatischen Sandfördervorrichtungen
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die steuerbare Druckeinrichtung
Die Druckkammer
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die steuerbare Druckeinrichtung
Die steuerbare Druckeinrichtung
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Strömungseinrichtung
Durch Einblasen von Bypassluft
Durch Einbringen von Bypassluft
Das Verfahren
Die hier vorgestellten Verfahrensschritte können wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.The method steps presented here can be repeated and executed in a sequence other than that described.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- SandfördervorrichtungSand conveyor
- 105105
- Strömungseinrichtungflow device
- 110110
- Druckkammerpressure chamber
- 115115
- steuerbare Druckeinrichtungcontrollable printing device
- 120120
- FörderdüsenschnittstelleFeed nozzle interface
- 125125
- Förderdüsefeed nozzle
- 130130
- DruckluftanschlussCompressed air connection
- 135135
- Druckeinstellschraubepressure adjustment
- 140140
- Ansaugkanäleintake ports
- 145145
- Sandbehältersand containers
- 150150
- Adapteradapter
- 155155
- LavaldüseLaval
- 160160
- Transportleitungtransport line
- 165165
- Zuluftkanälesupply air ducts
- 170170
- Sand sand
- 200200
- Einblaseinrichtunginsufflation
- 205205
- Luftair
- 210210
- Lufteinlassöffnung Air inlet opening
- 300300
- Verfahrenmethod
- 305305
- Schritt des BereitstellensStep of providing
- 310310
- Schritt des ErzeugensStep of creating
Claims (12)
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