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Die Erfindung betrifft eine Sandaustragungseinrichtung für ein Schienenfahrzeug, wobei die Sandaustragungseinrichtung einen Vorratsbehälter und eine Sandungsvorrichtung umfasst, wobei die Sandungsvorrichtung in dem Vorratsbehälter der Sandaustragungseinrichtung angeordnet ist, wobei an der Sandungsvorrichtung Füllstandsdetektionsmittel angebracht sind, welche Füllstandsdetektionsmittel zur Detektion des Füllstandes von in dem Vorratsbehälter befindlichen Sand und/oder zur Detektion eines Mindest-Füllpegels des in dem Vorratsbehälter befindlichen Sandes eingerichtet sind, und wobei die Füllstandsdetektionsmittel derart an der Sandungsvorrichtung angeordnet sind, dass sie sich innerhalb des Vorratsbehälters befinden.
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Sandaustragungseinrichtungen für Schienenfahrzeuge sind bereits lange bekannt. In der Regel umfasst eine solche Sandaustragungseinrichtung einen Vorratsbehälter, der mit Streugut, im Folgenden als „Sand“ bezeichnet, befüllt wird und aus dem auf verschiedene Arten der Sand auf die Schiene zu den Rädern des Schienenfahrzeugs befördert wird, um die Traktion des Schienenfahrzeugs beim Anfahren und Abbremsen zu verbessern. Zum Austragen des Sandes ist in dem Vorratsbehälter eine Austragungseinheit angeordnet, die im Folgenden auch als „Sandungsvorrichtung“ bezeichnet wird. Mit dieser Sandungsvorrichtung wird Sand aus dem Vorratsbehälter ausgetragen und auf die Schiene(n) befördert. Üblicherweise ist die Sandungsvorrichtung derart an dem Vorratsbehälter montiert, dass ein Teil außerhalb, der andere Teil der Sandungsvorrichtung innerhalb des Vorratsbehälters liegt. Beispielsweise wird die Sandungsvorrichtung von unten am Vorratsbehälter montiert und ein Teil der Sandungsvorrichtung ragt durch eine Öffnung in den Vorratsbehälter hinein. Der im Inneren liegende Teil befindet sich, bei befülltem Zustand des Vorratsbehälters zumindest teilweise, typischerweise aber vollständig im Sand.
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Dazu weist die Sandungsvorrichtung hier eine unter dem Begriff „Sandaustragungsmittel“ (auch als „Sandausbringungsmittel“ bezeichnet) subsummierte Ausgestaltung auf. Beispielsweise weist die Sandungsvorrichtung ein Gehäuse auf, welches als Sandaustragungsmittel unter anderem einen Anschluss für einen Sandschlauch aufweist, sowie eine oder mehrere Sandeinlassöffnungen, und eine Einrichtung, über welche Sand aus dem Vorratsbehälter über die Sandeinlassöffnung(en) aufgenommen und über den Sandschlauch ausgetragen werden kann. Die angesprochene Einrichtung kann beispielsweise einen Hohlraum im Inneren des Gehäuses umfassen, in welchen die Sandeinlassöffnungen münden und in welchen Hohlraum der Anschluss für den Sandschlauch mündet. Außerdem kann in diesem Fall die Einrichtung einen Druckluftanschluss umfassen, an welchen eine Druckluftleitung angeschlossen ist, sodass Druckluft den Hohlraum durchströmen kann und derart Sand über die Sandeinlassöffnungen in den Hohlraum eingesaugt und über den Sandschlauch ausgetragen wird.
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Der Begriff „Sand“ bezeichnet im Rahmen dieser Offenbarung jede Art von Streugut, die im Zusammenhang mit Sandaustragungsvorrichtungen verwendet werden kann, insbesondere gleichermaßen den üblicherweise verwendeten Quarzsand wie auch andere alternative sandartige Mittel (granulare Materialien) zur Reibungserhöhung zwischen Rad und Schiene, wie z.B. Metalloxide. Damit wird der Begriff Sandaustragungseinrichtung und Sandungsvorrichtung im Rahmen dieser Offenbarung auch für solche Einrichtungen verwendet, die die genannten alternativen Streumittel ausbringen.
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In bevorzugten Ausführungsformen ist der untere Bereich des Vorratsbehälters trichterförmig ausgebildet.
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Die Sandungsvorrichtung ist vorzugsweise in einem unteren Bereich bzw. an der tiefsten Stelle im Vorratsbehälter angeordnet.
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Aus offensichtlichen Gründen ist es wünschenswert, über den Füllstand des Sandes in dem Vorratsbehälter informiert zu sein. Bei offenen Behältern kann der Füllstand prinzipiell visuell überwacht werden, bei geschlossenen Behältern müsste für eine visuelle Überwachung ein eigenes Sichtfenster vorgesehen sein. Neben den offensichtlichen Nachteilen einer solchen Überwachung kann diese auch nur bei stehendem Schienenfahrzeug erfolgen, eine Überwachung im laufenden Betrieb ist in der Regel nicht möglich.
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Es ist außerdem bekannt, Füllstandsüberwachungsmittel an dem Vorratsbehälter, insbesondere an einer Außenseite des Vorratsbehälters, vorzusehen. Allerdings ist, da der Sand im Behälter trichterförmig nachfließt, eine Sensorpositionierung an dem Vorratsbehälter, insbesondere an der Außenseite, mit Schwierigkeiten verbunden, da die Position der Füllstandsüberwachungsmittel abhängig von der Form des Vorratsbehälters genau richtig gewählt werden muss, um sinnvolle Schlüsse über den Sandpegel oberhalb der Sandungsvorrichtung ziehen zu können. In diesem Zusammenhang muss auch der Schüttwinkel möglichst genau bekannt sein, was weitere Schwierigkeiten mit sich bringt, da der Schüttwinkel stark von Erschütterungen während der Fahrt abhängig ist.
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Weiters ist es nachteilig, dass bei einer solchen Lösung der Vorratsbehälter entsprechend adaptiert werden muss, damit die Füllstandsüberwachungsmittel an diesem angebracht werden können.
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Mit einer eingangs erwähnten Vorrichtung können diese Nachteile behoben werden, wobei erfindungsgemäß weiters vorgesehen ist, dass die Füllstandsdetektionsmittel einen Sensor aufweisen, der als kapazitiver Sensor, oder als Sensor, welcher auf optischer Erkennung basiert, ausgebildet ist.
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Die zumindest eine Sandungsvorrichtung ist vorzugsweise an dem Vorratsbehälter befestigt, insbesondere an einer Unterseite des Vorratsbehälters, der für diesen Zweck eine Öffnung (oder mehrere Öffnungen) aufweist, durch welche die zumindest eine Sandungsvorrichtung durchgeschoben ist, sodass sie teilweise in bekannter Weise in den Vorratsbehälter ragt.
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Durch die Anbringung der Füllstandsüberwachungsmittel direkt an der Sandungsvorrichtung entfallen die oben beschriebenen Nachteile, insbesondere auch die Nachteile im Zusammenhang mit einer schwierigen Positionierung von Füllstandsüberwachungsmitteln am Vorratsbehälter.
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Außerdem erlaubt die Erfindung eine einfache und elegante Nachrüstung einer Füllstandsüberwachung in bestehende Sandaustragungsvorrichtungen, da auf eine nachträgliche Anbringung einer Öffnung in dem Vorratsbehälter der Sandaustragungsvorrichtung verzichtet werden kann. Eine Öffnung zur Aufnahme einer erfindungsgemäßen Sandungsvorrichtung an der Unterseite des Vorratsbehälters hingegen ist ohnehin bereits vorhanden, sodass bei einem Einbau einer erfindungsgemäßen Sandungsvorrichtung keine oder lediglich geringe, dann ohnehin notwendige Modifikationen am Vorratsbehälter notwendig sind.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Sandaustragungsvorrichtung sind im Folgenden beschrieben, wobei beliebige Kombinationen der im Folgenden beschriebenen Optionen möglich sind:
- • Die Füllstandsdetektionsmittel sind vorzugsweise derart an der Sandungsvorrichtung angeordnet, dass sie sich innerhalb des Vorratsbehälters, und insbesondere innerhalb des in dem Vorratsbehälter befindlichen Sandes befinden, wenn die Sandungsvorrichtung an der Sandaustragungseinrichtung, d.h. an dem Vorratsbehälter, angebracht ist. Durch die Anordnung der Füllstandsüberwachungsmittel innerhalb des Vorratsbehälters, wo sie sich die überwiegende Zeit im Sand befinden, sind die Füllstandsüberwachungsmittel außerdem geschützt und in einer trockenen Umgebung angeordnet.
- • Die Füllstandsdetektionsmittel können zumindest einen oder genau einen Füllstandssensor umfassen.
- • Die Sandungsvorrichtung kann ein ein- oder mehrteiliges Gehäuse umfassen oder aus diesem gebildet sein, wobei die Füllstandsdetektionsmittel an oder in dem Gehäuse angeordnet sind.
- • Das Gehäuse kann eine Ausnehmung aufweisen, in welcher die Füllstandsdetektionsmittel angebracht sind.
- • Vorzugsweise sind die Füllstandsdetektionsmittel an einem Abschnitt des Gehäuses angeordnet sind, welcher sich innerhalb des Vorratsbehälters, insbesondere innerhalb des Sandes in dem Vorratsbehälter befindet, wenn die Sandungsvorrichtung an der Sandaustragungseinrichtung angebracht ist.
- • An dem Gehäuse, insbesondere in der Ausnehmung, ist eine Position zum Anbringen der Füllstandsdetektionsmittel vorgesehen. Es können mit Vorteil aber auch zwei oder mehr Positionen zur Anbringung der Füllstandsdetektionsmittel vorgesehen sein, die sich vorzugsweise in unterschiedlichen Höhen befinden, sodass die Füllstandsdetektionsmittel unterschiedlich hoch positioniert werden können.
- • Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Füllstandsdetektionsmittel in einer Ausnehmung angebracht sind, wo sie geschützt angeordnet sind, insbesondere wenn sie derart montiert sind, dass die Füllstandsdetektionsmittel nicht aus der Ausnehmung herausragen. Bei einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung kann aber auch vorgesehen sein, dass die Füllstandsdetektionsmittel direkt an der Außenseite des Gehäuses angebracht sind, etwa angeschraubt, angeklebt oder indem sie magnetischen gehalten sind.
- • Die Füllstandsdetektionsmittel können in einem oberen Bereich des Gehäuses angeordnet sein.
- • An dem Gehäuse können eine oder mehrere Sandeinlassöffnung(en) vorgesehen sein, über welche die Sandungsvorrichtung Sand aufnehmen und über zumindest einen an die Sandungsvorrichtung, vorzugsweise in einem unteren Bereich, angebrachten Sandschlauch, ausbringen können.
- • Die Füllstandsdetektionsmittel, insbesondere der zumindest eine Sensor, bevorzugt der messtechnisch aktive Bereich des zumindest einen Sensors bzw. eine aktive Zone des zumindest einen Sensors, können oberhalb der zumindest einen Sandeinlassöffnung, insbesondere oberhalb der an dem Gehäuse obersten Sandeinlassöffnung angebracht sein oder derart angeordnet sein, dass sie oberhalb der in Einbaulage der Sandungsvorrichtung an oberster Stelle liegenden Sandeinlassöffnung liegen.
- • Das Gehäuse kann zumindest einen Basiskörper umfassen, welcher zumindest eine Basiskörper Sandausbringungsmittel zum Ausbringen von Sand aufweist, und weiters kann das Gehäuse einen Zusatzkörper umfassen, an welchem Zusatzkörper die Füllstandsdetektionsmittel angebracht sind.
- • Der Zusatzkörper kann an einem Basiskörper, vorzugsweise an einem oberen Bereich, z.B. einer Oberseite des Basiskörpers, befestigt sein. Der Basiskörper kann auch einen mehrteiligen Aufbau aufweisen, es kann aber auch vorgesehen sein, dass Basiskörper und Zusatzkörper als ein einziger Körper ausgebildet sind, Basiskörper und Zusatzkörper also einstückig ausgebildet sind.
- • Die Ausnehmung für die Füllstandsdetektionsmittel kann in dem Zusatzkörper vorgesehen sein.
- • An dem Gehäuse, vorzugsweise in einem unteren Bereich, insbesondere einem Basiskörper des Gehäuses, kann ein Kabel oder Kabelstrang bzw. ein Anschluss zum Anschließen eines solchen Kabels oder Kabelstranges zur Energieversorgung und/oder Kommunikation der Füllstandsdetektionsmittel vorgesehen sein.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. In dieser zeigt schematisch:
- 1 eine schematische Darstellung einer Sandaustragungseinrichtung entsprechend dem Stand der Technik,
- 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sandaustragungseinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Sandungsvorrichtung,
- 3 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sandungsvorrichtung mit Blick auf eine Vorderseite,
- 4 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Sandungsvorrichtung gemäß 3 mit Blick auf die Rückseite, und
- 5 eine Seitenansicht der Sandungsvorrichtung aus 3 und 4.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Sandaustragungseinrichtung 100' nach dem Stand der Technik, wie sie in bekannter Weise an einem - nicht dargestellten - Schienenfahrzeug zum Einsatz kommen kann.
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Die Sandaustragungseinrichtung 100' weist einen Vorratsbehälter 101 auf, der mit Bremssand 108 befüllt ist. Der enthaltene Bremssand 108 ist in 1 nur angedeutet. Wie schon eingangs erwähnt wird hier der Begriff Bremssand 108 als Gattungsbegriff verwendet und umfasst neben dem häufig verwendeten Quarzsand auch andere granuläre Streumittel wie beispielsweise Metalloxide (z.B. Aluminiumoxid). Vorratsbehälter 101 können grundsätzlich belüftet oder auch druckdicht ausgeführt sein.
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Die erfindungsgemäße Sandaustragungsvorrichtung, wie weiter unten beschrieben, kann grundsätzlich für beide Varianten von Vorratsbehältern verwendet werden.
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Der Vorratsbehälter 101 weist vorzugsweise einen konisch zusammenlaufenden Bodenbereich 101a auf. Vorzugsweise wie dargestellt am tiefsten Punkt des Vorratsbehälters 101, beispielsweise am tiefsten Punkt des konischen Bodenbereiches 101a, ist eine Sandungsvorrichtung 102' angeordnet. Grundsätzlich kann die Sandungsvorrichtung 102' an beliebigen Stellen im Vorratsbehälter 101 angeordnet werden, die besten Ergebnisse lassen sich aber bei Anordnung im Bodenbereich 101a wie dargestellt erzielen.
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Prinzipiell können auch zwei oder mehr Sandungsvorrichtungen vorgesehen sein.
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An die Sandungsvorrichtung 102' ist in bekannter Weise eine Sandförderleitung 103 angeschlossen, über welche Sand 108 vor ein oder mehrere Räder des Schienenfahrzeuges, in welchem die Sandaustragungseinrichtung 100' zum Einsatz kommt, transportiert werden kann. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass - generell - an eine Sandungsvorrichtung zwei oder auch mehr solcher Sandschläuche angeschlossen sind oder angeschlossen werden können.
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Bezüglich der Sandungsvorrichtung
102' sind im Stand der Technik verschiedene Ausführungsformen basierend auf unterschiedlichen Funktionsprinzipien bekannt, beispielsweise gibt es mechanische Lösungen oder pneumatische Lösungen, wobei bei pneumatischen Lösungen die Sandungsvorrichtung
102' häufig als sogenannter Saugdüseneinsatz ausgebildet ist, wie er beispielsweise in der
EP 2 100 788 B1 beschrieben ist.
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Wesentlich an solchen Sandungsvorrichtungen 102' ist, dass mit ihnen einerseits gesteuert, d.h. „auf Befehl“, Sand (über die zumindest eine Sandförderleitung 103) ausgetragen werden kann, und dass sie andererseits ein ungewolltes Auslaufen von Sand 108, insbesondere in Folge der Gravitation, verhindern.
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Die vorliegende Erfindung ist prinzipiell für beliebige Ausgestaltungen einer Sandungsvorrichtung einsetzbar, eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist weiter unten näher beschrieben.
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Grundsätzlich ist es wünschenswert, über den Füllstand des Sandes 108 in dem Vorratsbehälter 101 informiert zu sein. Typischerweise wichtig kann es in diesem Zusammenhang sein, bei Erreichen eines gewissen (Mindest-)Füllstandes über dieses Ereignis informiert zu werden, damit der Vorratsbehälter 101 wieder mit Sand befüllt werden kann.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, wie in 1 gezeigt Füllstandsüberwachungsmittel (auch als Füllstandsdetektionsmittel bezeichnet) 200', welche beispielsweise einen Füllstandssensor 201' umfassen, an einer Außenseite des Vorratsbehälter 101 anzubringen, wie dies in 1 schematisch dargestellt ist. Die mit einer solchen Ausgestaltung einhergehenden Nachteile wurden eingangs bereits erörtert.
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2 zeigt rein schematisch eine erfindungsgemäße Sandaustragungseinrichtung 100. Diese erfindungsgemäße Einrichtung 100 basiert in einer Reihe von Aspekten auf aus dem Stand der Technik bekannten Sandaustragungseinrichtungen, beispielsweise auf der in 1 beschriebenen Sandaustragungseinrichtung 100', was durch die Verwendung von identischen Bezugszeichen für im Wesentlichen gleichartige Bestandteile zum Ausdruck kommt. Die in Zusammenhang mit 1 getätigten Aussagen gelten insoweit auch für die erfindungsgemäße Ausgestaltung gemäß 2.
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Die erfindungsgemäße Sandaustragungseinrichtung 100 gemäß 2 unterscheidet sich vom bekannten Stand der Technik grundsätzlich dadurch, dass an dem Vorratsbehälter 100 angeordnete Füllstandsüberwachungsmittel, wie in 1 dargestellt, nicht notwendig sind. Diese können zwar optional vorgesehen sein, sind in der Regel aber nicht notwendig.
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Zur Ermittlung des Füllstandes ist erfindungsgemäß vielmehr eine erfindungsgemäße Sandungsvorrichtung 102 vorgesehen, die sich dadurch auszeichnet, dass Füllstandsüberwachungsmittel 200 an der Sandungsvorrichtung 102 angeordnet sind.
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Unter „Füllstandsüberwachungsmittel“, auch als Füllstandsdetektionsmittel bezeichnet, werden im Rahmen dieser Erfindung Mittel verstanden, die dazu eingerichtet sind, den tatsächlichen Füllstandspegel des Sandes 108 im Vorratsbehälter 101 zu detektieren bzw. zu ermitteln, und/oder die dazu eingerichtet sind, das Erreichen und/oder Unterschreiten eines definierten Minimalpegels des Sandes, insbesondere im Bereich der Füllstandsüberwachungsmittel, erkennen zu können.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Sandungsvorrichtung 102, wie sie in einer Sandaustragungseinrichtung in 2 zum Einsatz kommen kann, ist in den 3 bis 5 näher dargestellt. In diesen 3 bis 5 ist eine Sandungsvorrichtung 102 basierend auf dem Saugdüsen-Prinzip gezeigt, entsprechend wird an Stelle des Begriffes „Sandungsvorrichtung“ häufig auch der Begriff „Saugdüseneinsatz“ verwendet.
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Die gezeigte Sandungsvorrichtung 102 umfasst im Wesentlichen ein Gehäuse 104, das in dem gezeigten Beispiel aus einem unteren, z.B. in Form einer, insbesondere dickeren, Platte ausgeführten Gehäuseteil 104a, einem auf diesem Gehäuseteil 104a angeordneten weiteren Gehäuseteil 104b und einem dritten Gehäuseteil 104c gebildet ist. Der untere Gehäuseteil 104a und der mittlere Gehäuseteil 104b enthalten dabei typischerweise die für die eigentliche Funktion der Sandungsvorrichtung 102, nämlich das Ausbringen von Sand, notwendigen technischen Ausgestaltungen, während der obere Gehäuseteil 104c die Füllstandsdetektionsmittel 200 aufweist.
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Die drei Gehäuse“ teile“ 104a - 104c können grundsätzlich einen einzigen Teil bilden; bevorzugt ist es allerdings, wenn zumindest der obere Gehäuseteil 104c als eigener Bauteil ausgestaltet ist, der an dem mittleren Gehäuseteil 104b mit geeigneten Befestigungsmitteln befestigt werden kann. Auf diese Weise kann eine bestehende Sandungsvorrichtung, umfassend die Gehäuseteile 104a und 104b, einfach nachgerüstet werden.
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Es soll an dieser Stelle aber betont werden, dass alle die Erfindung betreffenden Merkmale, sofern dies nicht im konkreten Zusammenhang anders dargestellt ist, auch bei einem Gehäuse, das lediglich aus einem einzigen Teil besteht, oder bei dem die unteren beiden „Teile“ 104a, 104b einen einstückigen, integralen Bauteil bilden, und lediglich der obere Bauteil 104c als eigener, nachträglich montierter Bauteil ausgebildet ist, gelten.
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Beispielsweise kann der obere Gehäuseteil 104c an dem mittleren Gehäuseteil 104b mit entsprechenden Schrauben 109 als Befestigungsmittel, etwa von oben durch den Gehäuseteil 104c hindurch, in entsprechenden Schraubgewinden in dem mittleren Gehäuseteil 104b verschraubt werden. Es können aber auch alternative Befestigungsmittel, etwa in Form einer magnetischen Befestigung, vorgesehen sein.
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Beispielsweise sind auch der untere Gehäuseteil 104a und der mittlere Gehäuseteil 104b als getrennte Bauteile ausgestaltet, die auf geeignete und bekannte Weise miteinander verbunden sind, typischerweise sind diese beiden Gehäuse“teile“ in Form eines gemeinsamen Körpers ausgebildet.
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Allgemein weist das Gehäuse 104, und in der gezeigten Ausführungsform der untere Gehäuseteil 104a des Gehäuses 104, in einem unteren Bereich bzw. an seiner Unterseite einen Sandschlauchanschluss 103a für einen Sandschlauch 103 (wie in 2 gezeigt) auf, sowie einen Anschluss 111 für eine Druckluftleitung zur Versorgung der Sandungsvorrichtung 102 mit Druckluft zum Ausbringen von Sand über den Sandschlauch 103. Außerdem weist das Gehäuse 104 bzw. der untere Gehäuseteil 104a ein Anschlusskabel bzw. einen Anschlusskabelstrang 112 auf, über welchen die Füllstandsdetektionsmittel 200 mit elektrischer Energie versorgt werden und über welche die Füllstandsdetektionsmittel 200 ihre ermittelten Daten nach außen kommunizieren können.
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Dieser Anschlusskabelstrang könnte auch in der Nähe der Füllstandsüberwachungsmittel in einem oberen Bereich des Gehäuses, z.B. an dem oberen Gehäuseteil 104c, angeordnet sein. Dies hat aber den Nachteil, dass dann das Kabel frei liegend in dem Vorratsbehälter verlaufen würde. Bei der gezeigten Ausführung hingegen liegt der untere Bereich 104a großteils oder vollständig außerhalb des Vorratsbehälters und verschließt diesen (während die oberen Bauteile 104b, 104c in den Vorratsbehälter ragen), sodass die Kabel 112 vollständig außerhalb des Vorratsbehälters liegen.
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Alternativ kann die Kommunikation der Füllstandsdetektionsmittel 200 von Daten nach außen drahtlos, etwa über eine geeignete Funkverbindung (Bluetooth, WiFi, etc.), erfolgen. In diesem Fall dient das Kabel bzw. der Kabelstrang 112 lediglich zur Energieversorgung der Füllstandsdetektionsmittel 200.
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Grundsätzlich ist auch eine Energieversorgung der Füllstandsdetektionsmittel 200 mittels Batterien/Akku möglich, sodass unter Umständen eine Verkabelung 112 vollständig entfallen kann.
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Weiters weist allgemein das Gehäuse 104, in dem gezeigten bevorzugten Beispiel der mittlere Gehäuseteil 104b, eine oder vorzugsweise mehrere Sandeinlassöffnungen 110, bei denen es sich im konkreten Fall um Sandansaugöffnungen 110 handelt, auf. Ausgehend von jeder Öffnung 110 verläuft jeweils eine Bohrung in das Gehäuse 104 bzw. den Gehäuseteil 104b, vorzugsweise jeweils schräg von unten nach oben, und mündet im Inneren des Gehäuses 104 bzw. des Gehäuseteils 104b in einen Hohlraum, welcher an seiner Unterseite schlussendlich in den Sandschlauchanschluss 103a übergeht. Jede Sandansaugöffnung 110 stellt also das Ende einer im Inneren des Gehäuses 104, im konkreten Fall im Inneren des mittleren Gehäuseteils 104b verlaufenden, nicht dargestellten Bohrung dar.
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Über die in den Vorratsbehälter bzw. in den Sand mündenden Sandansaugöffnungen 110 kann so Sand, wie weiter unten noch beschrieben, ausgetragen werden.
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Optional können noch, wie in den 3 bis 5 gezeigt, ein Anschluss 113 für Druckluft zur Trocknung des Sandes und, ebenfalls optional, ein Anschluss 114 für eine elektrische Heizung zur Sandtrocknung, vorzugsweise an dem unteren Gehäuseteil 104a, vorgesehen sein.
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Der oben angesprochene Hohlraum, häufig auch als Injektionsraum bezeichnet, kann mit einer über den Anschluss 111 eingebrachten Druckluft durchströmt werden, so dass über die eine oder die mehreren oben angesprochenen Bohrungen Sand in den Hohlraum angesaugt wird und über den an den Anschluss 103a angeschlossenen Sandschlauch 103 auf die Schiene transportiert wird.
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Beispielhafte Darstellungen der prinzipiellen Funktion eines solchen Saugdüseneinsatzes sind beispielsweise in der
EP 2 100 788 B1 beschrieben.
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Eine Sandungsvorrichtung 102 wird typischer Weise derart in dem Vorratsbehälter angeordnet, dass seine Längsachse vertikal verläuft. Insbesondere bei der gezeigten Ausführungsform ist dies konstruktiv bedingt die typische Einbaulage.
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Grundsätzlich ist es auch möglich, eine Sandungsvorrichtung 102 geneigt einzubauen, sodass die Längsachse gegen die Vertikale geneigt ist, beispielsweise um einen Winkel zwischen 0° und 35°; prinzipiell ist eine Neigung bis zu 90° denkbar. Es können außerdem - wie angesprochen - auch mehrere Sandungsvorrichtungen 102 vorgesehen sein.
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Bezüglich der Begriffe „oben“ und „unten“ ist noch angemerkt, dass sich diese auf die typische Einbaulage der Sandungsvorrichtung, wie z.B. in 2 gezeigt, beziehen. „Unten“ oder „unterer“ ist somit als „näher bei den Schienen“ zu verstehen.
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Schließlich sind an dem Gehäuse 104 noch Füllstandsdetektionsmittel 200 angeordnet. Vorzugsweise sind diese oberhalb der einen oder der mehreren Sandansaugöffnungen 110 angeordnet, sodass zuverlässig erkannt werden kann, wenn das Sand-Niveau unter die Höhe der Öffnungen 110 abzusinken droht. Typischerweise befinden sich bei mehreren Öffnungen 110 diese alle auf gemeinsamer Höhe (in Bezug auf einen Boden des Vorratsbehälters). Falls die Öffnungen allerdings unterschiedliche Höhen aufweisen, ist es von Vorteil, wenn die Füllstandsdetektionsmittel 200 oberhalb der obersten Öffnung angeordnet sind.
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Die Füllstandsdetektionsmittel 200 können einen oder mehrere Füllstandsensoren gleichen oder unterschiedlichen Typs aufweisen. Beispiele für Füllstandsensoren sind kapazitive Sensoren, z.B. kapazitive Näherungsschalter, oder Sensoren, welche auf optischer Erkennung basieren.
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In dem gezeigten Beispiel ist ein Füllstandsensor in Form eines kapazitiven Sensors 201 vorgesehen, insbesondere in Form eines kapazitiven Näherungssensors 201 mit einer Sensorfläche (aktiven Zone) 202.
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Die Füllstandsdetektionsmittel 200, in dem gezeigten Fall also der Sensor 201, sind in einer Ausnehmung 105 in dem Gehäuse 104 vorgesehen. In dem gezeigten Beispiel ist diese Ausnehmung 105 in dem oberen Gehäuseteil 104c vorgesehen. In dieser Ausnehmung 105 können die Füllstandsdetektionsmittel 200 geschützt angeordnet werden.
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Die Füllstandsdetektionsmittel 200 können vorzugsweise an unterschiedlichen Positionen in unterschiedlichen Höhen an dem Gehäuse 104, in dem gezeigten Beispiel in unterschiedlich hohen Positionen in der Ausnehmung 105 angebracht werden.
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Werden die Füllstandsüberwachungsmittel, d.h. insbesondere der Sensor bzw. dessen aktive Zone 202 hoch montiert, so verbleibt noch mehr Zeit zwischen einer Warnung und dem tatsächlich „leeren“ Vorratsbehälter (unter „leer“ ist dabei zu verstehen, dass der Sandpegel den oder die Sandansaugöffnungen 110 erreicht). Tief montierte Füllstandsüberwachungsmittel lassen dagegen weniger Zeit zwischen Warnung und tatsächlich „leerem“ Vorratsbehälter, die Vorrichtung kann dafür aber z.B. noch länger in Betrieb bleiben.
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In dem gezeigten Beispiel sind die Füllstandsdetektionsmittel 200 an Befestigungspositionen 106 angebracht, außerdem sind noch zwei weitere, höher liegende Befestigungspositionen 106a, 106b skizziert, an welchen die Füllstandsdetektionsmittel 200 ebenfalls befestigt werden könnten.
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Von dem Füllstandsdetektionsmittel 200 führt ein Kabel 203 weg, welches durch das Gehäuse 104, in dem konkreten Beispiel durch den oberen Gehäuseteil 104c und den mittleren Gehäuseteil 104b in den unteren Gehäuseteil 104a geführt ist, wo es in das Kabel 112 übergeht oder mit diesem verbunden ist.
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Grundsätzlich können die Füllstandsdetektionsmittel 200 lediglich Daten erfassen, und diese Daten werden nach außen übermittelt, wo schlussendlich in einer Auswerteeinheit eine Verarbeitung dieser Daten erfolgt, an Hand welcher Verarbeitung dann auf den Füllstand geschlossen werden kann (bzw. ein Absinken des Sandpegels auf ein bestimmtes, definiertes Minimalniveau erkannt werden kann).
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Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die Füllstandsdetektionsmittel 200 an eine in dem Gehäuse vorgesehene Auswerteeinheit angeschlossen sind, oder vorzugsweise die Füllstandsdetektionsmittel 200 bereits eine eigene Auswerteeinheit umfassen, mit welcher zumindest eine Vorverarbeitung oder bereits eine Verarbeitung der von dem Füllstandsdetektionsmittel 200 ermittelten Daten erfolgt, sodass die Füllstandsdetektionsmittel 200 selbsttätig Informationen über den Füllstand nach außen übermitteln können.
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Zur Information über den Sandpegel wird, wenn von dem Sand ein Minimalpegel erreicht wird, z.B. ein Signal im Schienenfahrzeug ausgegeben, beispielsweise in Form eines Lichtes, welches im Führerstand des Schienenfahrzeuges leuchtet, um den Fahrer zu informieren. Dieser kann damit den bald nötigen Tankstellenaufenthalt sinnvoll planen, aber auch entscheiden, ab jetzt besonders sparsam zu fahren. Vorzugsweise wird, neben dem Fahrer, meist auch das Wartungspersonal informiert. Dies kann über eine Datenfernübertragung oder eine einfache Leuchte an der Fahrzeugaußenseite passieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2100788 B1 [0022, 0045]
