DE19547746A1 - Streugerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Streugerät mit einem Vorratsbehälter, einer Dosiereinrichtung sowie einer Austragseinrichtung. Derartige Einrichtungen sind zum Streuen bzw. Zerstäuben von Streugut, insbesondere von trockenem Sand oder anderen Gleitschutzmaterialien unmittelbar vor die Räder von Fahrzeugen, wie z. B. Schienenfahrzeugen oder Lastkraftwagen bestimmt.

Bei bisherigen Lösungen ist hinter einem Sandbehälter zum Verhindern eine ungewollten Ausfließens des Sandes eine sogenannte "Sandtreppe", ähnlich einem Siphon bei Flüssigkeiten, angeordnet. Zur Austragung wird in den Sandbehälter Druckluft eingeblasen, weshalb der Behälter in aufwendiger Weise druckdicht ausgeführt sein muß. Überdies erhöht in der Förderleitung zurückgebliebener Sand den Strömungswiderstand und erschwert ein neuerliches Austragen zusätzlicher Sandmengen. Wenn keine räumliche Trennung zwischen Sandbehälter und Förderleitung besteht, kann Feuchtigkeit über die Förderleitung auch in den Sandbehälter eindringen und in diesem zum Verklumpen des Sandes und in der Förderleitung zu einem Ankleben des Sandes und in der Folge zum Verstopfen der Leitung führen.

Aus der SU 935 356 ist eine Einrichtung zur Sandabgabe unter Eisenbahnräder bekannt, wobei nach dem Aktivieren eines elektropneumatischen Ventils Druckluft in einen mit einem Sandbehälter verbundenen sogenannten Injektor eingeleitet und dort ein Sand-Luft-Gemisch gebildet und zu den Rädern geleitet wird. Für höhere Wirksamkeit und geringeren Sandverbrauch stimmt die Dauer des Druckluftimpulses mit der Dauer einer vollen Radumdrehung überein. Dabei geschieht die Dosierung und Förderung in einem gemeinsamen Bauteil.

In der AT 25 1 431 wird ein Sandstreuer für Kraftfahrzeuge beschrieben, der einen Sandbehälter enthält, dessen Ausflußöffnung in ein an ein Gebläse angeschlossenes Druckluftrohr mündet, wobei zwischen dem Behälter und dem Druckluftrohr ein Absperrorgan vorgesehen ist. Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in möglichst einfacher Bauart ein Verstopfen der Rohrleitung durch den Sand zu verhindern. Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Verschluß als Magnetventil ausgebildet und der Schalter für den Magneten und das Gebläse ein mehrstufiger Schalter, der zuerst das Gebläse und darauf den Schieber für die Öffnung des Sandbehälters betätigt. Es besteht allerdings keine Möglichkeit zur genauen Dosierung des Sandes, sondern der Sand gelangt bei geöffnetem Ventil unter Wirkung der Schwerkraft in den Rohrteil. Daher ist die Menge des austretenden Sandes von der Füllhöhe des Trichters bzw. des darüberliegenden Sandbehälters abhängig. Die Förderung des Sandes geschieht durch das Gebläse direkt.

Bei einem aus der DE 31 07 219 A1 bekannten Verfahren zur Erhöhung der Haftung von bereiften Fahrzeugrädern auf glatten Fahrbahnen unter Verwendung eines körnigen Gleitschutzmittels wird zur Verbesserung der Haftwirkung die Lauffläche zumindest eines Reifens zumindest teilweise mit einem Klebemittel versehen und gleichzeitig oder anschließend das Gleitschutzmittel auf die Reifenlauffläche aufgebracht. Dieses Verfahren wird händisch vor Antritt der Fahrt angewandt und kann nicht während der Fahrt durchgeführt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Maßnahme zur Trennung der Dosierung des Sandes von der Förderung unter Vermeidung der Nachteile bekannter Verfahren, so daß keine Feuchtigkeit in den Sandbehälter und in die daran anschließende Förderleitung eindringen kann und der Sandbehälter nicht in aufwendiger Weise druckdicht ausgeführt werden muß.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß nach der Dosiereinrichtung eine druckluftbetätige Austragseinrichtung zum Austragen des Streugutes vorgesehen ist und die Austragseinrichtung als Injektor ausgebildet ist.

Durch eine spezielle Geometrie der Austragseinrichtung kann eine optimale Förderung des Streugutes erzielt werden. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die Austragseinrichtung aus einem Injektorgehäuse mit einem Zulauftrichter und einem daran anschließenden Kanal, dessen Achse schräg zur Längsachse einer in diesen mündenden Injektordüse verläuft, an welche in einem axialen Abstand ein Injektortrichter anschließt, wobei zwischen Düse und dem Injektortrichter ein Injektorraum gebildet wird.

Eine vorteilhafte Ausbildung des Injektorraumes zur Optimierung der Förderung wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch erzielt, daß die Kante zwischen dem Zulauftrichter und dem an diesen anschließenden Kanal in der Förderrichtung des Streugutes bzw. in der Strömungsrichtung der Luft gesehen, vor der Austrittsöffnung der Injektordüse in den Injektorraum gelegen ist.

Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen der Austrittsöffnung der Injektordüse und der Austrittsöffnung aus dem Injektorraum, die gleichzeitig die Eintrittsöffnung in den Injektortrichter darstellt, gleich dem Durchmesser dieser Eintrittsöffnung ist.

Für eine weitere Optimierung der Förderung des Streugutes hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn der Trichterwinkel des Zulauftrichters etwa 120° beträgt und weiters, wenn der Winkel der Achse des an den Zulauftrichter anschließenden Kanals zur Mittelachse der Injektordüse im wesentlichen 30° beträgt, und schließlich wenn der Winkel des Injektortrichters im wesentlichen 15° beträgt.

Weitere Merkmale der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen lotrechten Schnitt des Streugerätes,

Fig. 2 einen Schnitt der Dosiereinrichtung in größerem Maßstab,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Injektorgehäuse und

Fig. 4 einen Schnitt desselben nach der Linie III-III der Fig. 3.

Das erfindungsgemäße Streugerät besteht im wesentlichen aus einem nicht dargestellten Vorratsbehälter für das Streugut, einer Dosiereinrichtung 1 und einer an diese anschließenden Austragseinrichtung 2. Die Dosiereinrichtung 1 kann beliebig ausgestaltet sein, z. B. nach der AT 394 169. Im vorliegenden Falle weist die Dosiereinrichtung 1 eine Dosierkammer 3 auf, deren Austrittsöffnung 4 durch einen Dosierkolben 5 abgeschlossen ist, welcher unter dem Einfluß einer Feder 6 in der dargestellten Schließstellung gehalten wird. Zum Öffnen der Austrittsöffnung 4 ist ein Hubmagnet 7 vorgesehen, durch welchen der Dosierkolben 5 entgegen der Kraft der Feder 6 zurückgezogen werden kann.

Die Austragseinrichtung 2, welche nach dem Injektorprinzip ähnlich einer Strahlpumpe arbeitet, umfaßt ein Injektorgehäuse 8 mit einer Injektordüse 9, welche sich im vorliegenden Fall in der Längsmitte des Injektorgehäuses 8 befindet und durch eine seitliche Öffnung 10 desselben eingesetzt wird. Das Injektorgehäuse 8 besitzt einen Zulauftrichter 11, an welchen ein zur Injektordüse 9 hin schräg verlaufender Kanal 12 anschließt. Der Einfülltrichter 11 bildet mit dem oberen Rand des Kanals 12 eine Kante 14, welche in der Strömungsrichtung des Streugutes gesehen, vor der Austrittsöffnung 16 der Injektordüse 9 gelegen ist. Die Austrittsöffnung 16 der Injektordüse 9 befindet sich in einem Abstand A vor der Eintrittsöffnung 17 in einen trichterförmigen Kanal 13 bzw. einen Injektortrichter 13. Hiebei ist der Abstand A gleich dem Durchmesser der Eintrittsöffnung 17 in den Injektortrichter 13. Der Injektortrichter 13 verläuft koaxial mit der Injektordüse 9 in horizontaler Richtung.

Durch die Anordnung der Kante 14 in der Strömungsrichtung des Streugutes und der Luft gesehen vor der Austrittsöffnung 16 der Injektordüse 9 und den definierten Abtand A zwischen Austrittsöffnung 16 der Injektordüse 9 und der Eintrittsöffnung 17 in den Injektortrichter 13 entsteht ein abgegrenzter Injektorraum 18, dessen geometrische Ausbildung eine optimale Austragung des Streugutes ermöglicht.

Das erfindungsgemäße Streugerät arbeitet nach dem Strahlpumpenprinzip, wonach das Streugut in den Injektorraum 18 aus dem Vorratsbehälter (nicht dargestellt) angesaugt und über die in den Injektorraum 18 eingeblasenen Luft durch den Injektortrichter 13 und eine an die Austrittsöffnung 20 angeschlossene Förderleitung (nicht dargestellten) ausgetragen wird. Die Förderleitung ist vorzugsweise flexibel und kann als Kunststoff- oder Gummischlauch oder dergleichen ausgebildet sein. Die eingeblasene Luft besorgt somit durch die Saugwirkung im Injektorraum 18 sowohl das Transportieren des Streugutes aus dem Vorratsbehälter in den Injektorraum 18 als auch die weitere Beförderung des Streugutes durch die an den Injektortrichter 13 angeschlossene Förderleitung oder dergleichen, beispielsweise zum Rad des Fahrzeuges.

Wie in Fig. 3 angedeutet, kann die Luftzufuhr zur Injektordüse 9 entweder radial in Richtung des Pfeiles B durch den Kanal 19 oder axial in Richtung des Pfeiles C erfolgen.

Vorteilhafterweise beträgt der Kegelwinkel alpha des Zulauftrichters 11 etwa 120° und der Kegelwinkel beta des Injektortrichters 13 etwa 15°, wobei die der axialen Eintrittsseite der Injektordüse 9 zugekehrte Erzeugende der Wand 21 des Zulauftrichters 11 parallel zur Achse X-X des Kanals 12 liegt und mit der horizontalen Mittelachse Y-Y der Düse 15 einen Winkel gamma von etwa 30° einschließt. Der Kegelwinkel alpha ergibt sich als Kompromiß zwischen gutem Fließen des Sandes und möglichst geringer Bauhöhe des Zulauftrichters 11. Die seitliche Öffnung 10, die Kanäle 12, 13 und 19 sowie der Zulauftrichter 11 im Injektorgehäuse 8 können durch Bohren oder Fräsen hergestellt werden. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion erübrigt sich die Anordnung einer eigenen Austragseinrichtung, wie z. B. einer Bürstenwalze, im Bereich des Rades. Wenn eine etwas aufwendigere Fertigung der erfindungsgemäßen Einrichtung in Kauf genommen wird und alle Übergänge im Injektorgehäuse mit Übergangsradien bzw. abgerundet ausgeführt werden, können strömungstechnisch bessere Ergebnisse erzielt werden.

Vorzugsweise beträgt die Luftgeschwindigkeit am Düsenausgang ca. 560 m/s, an der Eintrittsöffnung 17 des Injektortrichters 13 ca. 100 bis 120 m/s und in der nicht dargestellten Förderleitung etwa 18 m/s, was auch der endgültigen Austrittsgeschwindigkeit des Sandes entspricht. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung kann Sand mit einer Körnung von 0,5 bis 3 mm in Mengen von 300 bis 2000 g/min über bis zu 8 m lange Förderleitungen mit einem Durchmesser von 14 bis 15 mm mittels Luftmengen im Bereich von 8 bis 10 m³/h ausgetragen werden. Der Sandbehälter muß nicht druckdicht ausgeführt sein, da der Sand durch Unterdruck im Injektorgehäuse angesaugt wird. Dieser Unterdruck wirkt bis hinter einen nicht dargestellten Anschlußflansch des Sandbehälters an die Dosiereinrichtung bzw. bis in den Sandbehälter hinein und verhindert eine sogenannte "Brückenbildung", so daß ein ungestörter Sandnachlauf gewährleistet ist.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung des Streugerätes liegt darin, daß die Luft den Sand nicht gegen die Wandung drückt, sondern in ihrer Strömung mitsaugt. Damit kann der Verschleiß der Bauteile auf ein Minimum herabgesetzt und die Vorrichtung aus leichtem, billigen Material hergestellt werden.

Durch eine, nicht die vorliegende Erfindung betreffende, an sich bekannte Maßnahme, durch welche nach Abschalten bzw. Schließen der Sanddosiereinrichtung die Druckluftzufuhr über eine gewisse Zeitspanne weiter erfolgt, kann der restlicher Sand aus der Förderleitung noch ausgetragen und diese dadurch vollständig geleert werden.

Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung verschiedene konstruktive Abänderungen vorgenommen werden. So können die erwähnten Winkel um ein geringes Maß nach oben oder unten variieren. Anstelle von Luft kann auch ein anderes gasförmiges Medium als Fördermedium verwendet werden.

Claims (7)

1. Streugerät mit einem Vorratsbehälter, einer Dosiereinrichtung und einer Austragseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Dosiereinrichtung (1) eine als Injektor ausgebildete druckluftbetätigte Austragseinrichtung (2) zum Austragen des Streugutes vorgesehen ist.

2. Streugerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragseinrichtung (2) ein Injektorgehäuse (8) mit einem Zulauftrichter (11) und einen daran anschließenden Kanal (12) aufweist, dessen Achse schräg zur Längsachse einer in diesen mündenden Injektordüse (9) verläuft, an welche in einem axialen Abstand (A) ein Injektortrichter (13) anschließt, wobei zwischen Düse (9) und dem Injektortrichter (13) ein Injektorraum (18) gebildet ist.

3. Streugerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (14) zwischen dem Zulauftrichter (11) und dem an diesen anschließenden Kanal (12) in der Förderrichtung des Streugutes gesehen, vor der Austrittsöffnung (16) der Injektordüse (9) in dem Injektorraum (18) gelegen ist.

4. Streugerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) zwischen der Austrittsöffnung (16) der Injektordüse (9) und der Austrittsöffnung aus dem Injektorraum (18), die gleichzeitig die Eintrittsöffnung (17) in den Injektortrichter (13) darstellt, gleich dem Durchmesser dieser Eintrittsöffnung (17) ist.

5. Streugerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Trichterwinkel (alpha) des Zulauftrichters (11) etwa 120° beträgt.

6. Streugerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (gamma) der Achse (X-X) des an den Zulauftrichter (11) anschließenden Kanals (12) zur Mittelachse (Y-Y) der Injektordüse (9) etwa 30° beträgt.

7. Streugerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (beta) des Injektortrichters (13) etwa 15° beträgt.