DE20217390U1

DE20217390U1 - Druckluftbetriebene Sandstreuvorrichtung

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Publication number: DE20217390U1
Application number: DE20217390U
Authority: DE
Original assignee: IBEG SYSTEMS GmbH
Current assignee: IBEG SYSTEMS GmbH
Priority date: 2002-11-10
Filing date: 2002-11-10
Publication date: 2003-01-30
Anticipated expiration: 2012-11-11

Description

Patentanwälte Bungartz & Kre.ijtzei»,«Duisbufg . .. ..

I04G01DE Beschreibung

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IBEG systems GmbH
45770 Mari

Druckluftbetriebene Sandstreuvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine druckluftbetriebene Sandstreuvorrichtung sowie die entsprechenden Elemente einer Sandstreuvorrichtung, nämlich einen Sandauslauf und eine Düse. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Sandstreuvorrichtung mit einem Sandbehälter und einer Druckluftquelle.
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Solche Vorrichtungen sind bekannt. Sie dienen zum bedarfsweisen Ausbringen von Sand insbesondere bei Schienenfahrzeugen und Bussen zur Erhöhung der Haftung der Räder auf glattem Untergrund zwecks Verbesserung der Bremswirkung.

Dabei sei an dieser Stelle betont, daß die entsprechenden Vorrichtungen aufgrund der Tatsache, daß im Regelfall Sand gestreut wird, gemeinhin als Sandstreuvorrichtungen bezeichnet werden, daß aber mit den Vorrichtungen natürlich auch beliebige andere zur Erzielung der gewünschten Wirkung geeignete Streugüter gestreut werden können. Wenn also in dieser Anmeldung dem üblichen Sprachgebrauch gefolgt und stets nur von Sand bzw. von Sandstreuvorrichtung gesprochen wird, so ist hierin keine Beschränkung auf Sand als Streugut zu sehen.

Eine druckluftbetriebene Sandstreuvorrichtung ist bekannt aus der DE 100 44 608 A1. Dabei fällt der Sand aus einem Sandbehälter unter Schwerkrafteinfluß in einen sogenannten Sandauslauf, in welchem nach Art eines Abflußsiphons ein Kanal mit zwei Biegungen ausgebildet ist. Der Sand sammelt sich in der ersten Biegung vor einer mit einer Druckluftquelle verbundenen Luftdüse, die dann bei Betätigung den Sand aus der ersten Biegung über die zweite Biegung hinüberdrückt, von wo aus er

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in ein Fallrohr gelangt. Eine vergleichbare Anordnung ist auch aus der DE 42 38 049 A1 bekannt.

Wenngleich sich die aus den beiden Druckschriften bekannten Sandstreuvorrichtungen in der Praxis überaus bewährt haben, besteht doch der Wunsch, das Streugut, also im Regelfall den Sand, noch exakter dosieren zu können. Bei den bekannten Vorrichtungen, bei denen im Leerlauf eine gewisse Menge Sand vor der Luftdüse liegt, muß nämlich zunächst eine relativ große Kraft aufgewendet werden, damit sich der Sand "in Bewegung setzt" und in das Fallrohr gelangt. Dies führt dazu, daß zumindest beim Anlaufen der Vorrichtungen häufig mehr Sand als eigentlich benötigt ausgestoßen wird.

Aus DE 44 29 370 A1 ist eine Sandstreuvorrichtung bekannt, bei welcher Sand von einem Sandbehälter unter Schwerkrafteinfluß nach Öffnen eines gesonderten Ventils in einen Mischer fällt, in welchem er mit einem über ein separates Ventil steuerbaren Druckluftstrom in nicht näher bezeichneter Weise zusammengeführt wird. Dabei ist die entsprechende Vorrichtung relativ träge, da Sand aus dem Sandbehälter zunächst nur bis zu einem Ventil gelangen kann, welches erst geöffnet werden muß, um dann einen Sandstrom zu dem Mischer zu ermöglichen, in welchem der Sand dann mit Druckluft beschleunigt und an den Einsatzort geblasen wird. Zudem hat sich gezeigt, daß die Dosierung von Sand aufgrund der unterschiedlichen Körnung mittels Ventilen nicht unproblematisch ist und der Sand insbesondere bei widrigen Witterungsbedingungen die Ventile leicht zusetzt.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sandstreuvorrichtung und deren Teile anzugeben, die eine bei Bedarf sehr schnelle Ausbringung von Sand ermöglichen, die ohne spezielle Sandventile auskommen und bei denen zudem die Sandmenge sehr fein dosierbar ist.

Die Aufgabe wird zum einen gelöst von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der entsprechenden Unteransprüche. Der nebengeordnete Anspruch 11 betrifft

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einen Sandauslauf, der nebengeordnete Anspruch 13 betrifft eine Düse, jeweils zur Verwendung bei Sandstreuvorrichtungen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Prinzipskizze eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sandstreuvorrichtung mit einem Sandauslauf und einer Düse, wobei Sandauslauf und Düse entlang der Mittelachse der Düse geschnitten sind und

Fig. 2 eine schematische Prinzipskizze eines zweiten

Ausführungsbeispiels, wobei Sandauslauf und Düse senkrecht zur Mittelachse der Düse geschnitten sind.

In der Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau einer erfindungsgemäßen, in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichneten Sandstreuvorrichtung gezeigt, wobei die Sandstreuvorrichtung unter anderem eine Druckluftquelle, hier in Form eines Kompressors 12, einen Sandbehälter 14, einen Sandauslauf 16 und ein Drosselventil 18 umfaßt.

Der Sandbehälter 14 ist vorteilhaft trichterförmig ausgebildet und mündet in dem sogenannten Sandauslauf 16. Im Sandauslauf ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine in ihrer Gesamtheit mit 20 bezeichnete Düse angeordnet, die im wesentlichen drei Abschnitte, nämlich einen kreiszylindrischen Abschnitt 22, einen konvergenten Abschnitt 24 und einen divergenten Abschnitt aufweist. Dabei bildet der divergente Abschnitt einen Ausstoßkanal 26 für den zu streuenden Sand.

In dem kreiszylindrischen Abschnitt 22 der Düse 20 sind eine Sandansaugöffnung 28 und ein Lufteinlaß vorgesehen.

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Das in der Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel nur dadurch, daß der Sandauslauf 16" anders als der Sandauslauf 16 gemäß Fig. 1 nicht über Heizmittel 30 verfügt, die in unterschiedlicherweise ausgebildet sein können und zur Verhinderung des Festfrierens von Sand im Sandauslauf bei extremen Witterungsbedingungen dienen. Da aber ansonsten zwischen dem in Fig. 1 und dem in Fig. 2 gezeigten Sandauslauf 16 bzw. 16' und insbesondere den Düsen 20 keine Unterschiede bestehen, wurden gleichwirkende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen, und die beiden Ausführungsbeispiele werden nachfolgend gemeinsam beschrieben.

In dem im zylindrischen Abschnitt 22 der Düse 20 vorgesehenen Lufteinlaß 32 mündet eine hier nur angedeutete Luftzuführungsleitung, über welche Druckluft aus einer Druckluftquelle, insbesondere also einem Kompressor 12, der Düse 20 zugeführt werden kann.

Vorteilhaft kann am Ende der Druckluftleitung ein düsenartiger Abschnitt 34 vorgesehen sein, so daß die Druckluft bereits beim Eintritt in die Düse 20 beschleunigt wird.

Im Sandauslauf 16 bzw. 16' ist eine bei den gezeigten Ausführungsbeispielen im wesentlichen kreiszylindrische Kammer, hier Sandansaugraum 36 genannt, gebildet, die an ihrer Oberseite in einen trichterförmigen Sandeinlaß 38 übergeht.

Die Düse 20 ist mit dem Sandansaugraum 36 über die Sandansaugöffnung 28 direkt, das heißt ohne Zwischenschaltung irgendwelcher Leitungen, verbunden. Im bestimmungsgemäßen Betriebszustand kann dann Sand aus dem Sandbehälter 14 über den Sandeinlaß 38 in den Sandansaugraum 36 gelangen, von wo aus er über die Sandansaugöffnung 28 in die Düse 20 eingesaugt wird.

Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Düse 20 vorteilhaft so im Sandauslauf 16 angeordnet, daß die Mittelachse ihres zylindrischen Abschnittes 22 mit der Mittelachse des hier im wesentlichen kreiszylindrischen ausgebildeten Ansaugraumes 36 zusammenfällt. Durch den Sandeinlaß 38 eintretender Sand

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umströmt dann den in dem Ansaugraum 36 befindlichen Abschnitt der Düse 20 beidseitig, wie in Fig. 2 durch die beiden Bewegungspfeile angedeutet. Man beachte, daß im gesamten Weg des Sandes von dem Sandbehälter 14 zum Boden des Sandansaugraumes 36 keine Absätze, Vorsprünge, Kanten und dergleichen ausgebildet sind, an denen sich Sand sammeln könnte. Der Sand gelangt also vorteilhaft bereits durch Schwerkrafteinfluß zum Boden des Sandansaugraumes, von wo aus er bei Bedarf in die Düse eingesaugt werden kann, so daß das gesamte Füllvolumen des Sandbehälters 14 tatsächlich zum Einsatz kommen kann.

Wie sowohl in Fig. 1 als auch Fig. 2 gut zu erkennen, ist die Sandansaugöffnung 28 so angeordnet, daß sie sich über dem Boden des Sandansaugraumes 36, genauer gesagt über der im bestimmungsgemäßen Betriebszustand tiefsten Stelle des Bodens befindet, gleichzeitig aber von der Außenwand der Düse 20 gegen von oben in den Sandansaugraum 36 fallenden Sand abgeschirmt ist. Diese erfindungsgemäße Anordnung bewirkt, daß kein Sand in die Düse 20 fallen kann. Vielmehr muß der Sand aktiv in die Düse eingesaugt werden, wodurch die ausgebrachte Sandmenge sehr genau zu dosieren ist und der bei Fahrzeugen regelmäßig nur in begrenzter Menge zur Verfügung stehende Sand optimal ausgenutzt werden kann.

Der Düse 20 ist eine Sandleitung 40 nachgeordnet, die in an sich bekannter Weise zu derjenigen Stelle führt, an der der Sand austreten soll.

In der Sandleitung 40 mündet eine Luftzufuhr 42, über welche Druckluft in die Sandleitung 40 geblasen werden kann, die den bereits von Düse 20 beschleunigten Sand weiter beschleunigen kann. Die Luftzufuhr 42 kann eine düsenartige Mündung nach Art der des düsenartigen Abschnittes 34 aufweisen.

Eine Besonderheit der gezeigten Ausführungsbeispiele liegt in der Tatsache, daß die Luftzufuhr 42 und die Düse 20 an ein und dieselbe Druckluftquelle, hier den Kompressor 12, angeschlossen sind, und zwar bei diesen Ausführungsbeispielen unter Verwendung eines Y-Stücks 44.

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Das Verhältnis der der Düse 20 und der der Luftzufuhr 42 zugeführten Druckluftmenge wird bei dem mit Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel über ein Drosselventil 18 eingestellt, wobei das Ventil 18 rein beispielhaft im Luftweg zwischen Y-Stück 44 und Luftzufuhr 42 angeordnet ist. Je nach den baulichen Gegebenheiten am Einsatzort der Sandstreuvorrichtung kann das Drosselventil jedoch genausogut auch in den Luftweg zwischen Y-Stück 44 und Düse 20 eingebracht werden.

Die Luftzufuhr 42 bildet zusammen mit dem Drosselventil 18 und dem Y-Stück 44 einen genau einstellbaren Bypass für den Luftweg durch die Düse, was eine ganze Reihe von Vorteilen hat. Insbesondere kann über das Drosselventil 18 die ausgeblasene Sandmenge sehr genau dosiert werden, ohne daß in den Sandweg, also den Weg, den der Sand vom Sandbehälter 14 zu der Stelle, an der er die Sandstreuvorrichtung verläßt, nimmt, irgendwelche aufwendigen und in der Regel wartungsanfälligen Sandventile eingebracht werden müssen. Auch braucht die Menge der der Druckluftquelle entnommenen bzw. (wenn es sich bei der Druckluftquelle um einen Kompressor handelt) erzeugten Druckluft nicht verändert zu werden. Vielmehr wird lediglich das Verhältnis der der Düse 20 zu der direkt in die Sandleitung 40 eingespeisten Druckluftmenge verändert. Die nicht in die Düse 20 eingeleitete Druckluft ist nicht verloren, sondern dient zur weiteren Beschleunigung austretenden Sandes.

Dabei hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die ausgestreute Sandmenge durch die Steuerung der der Düse 20 zugeführten Druckluftmenge, die ein Einsaugen von Sand aus dem Ansaugraum über den Sandeinlaß in die Düse bewirkt, wesentlich genauer dosiert werden kann als dies mit Sandventilen oder Druckluftstößen, die den an einer Stelle angesammelten Sand vor sich her blasen, möglich ist.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen möglich, die sich z. B. auf die Ausbildung der einzelnen Düsenabschnitte, die Form der Sandansaugöffnung und die Ausbildung des Sandansaugraumes beziehen.

Patentanwälte Bungartz &

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So ist es z. B. möglich, anstelle einer Sandansaugöffnung mit im wesentlichen rundem Querschnitt eine Sandansaugöffnung in Form eines länglichen Schlitzes und/oder auch mehrere Sandansaugöffnungen vorzusehen, die ebenfalls von dem Düsenkörper oder einem speziell ausgebildeten Schirm vor im bestimmungsgemäßen Montagezustand der Sandstreuvorrichtung unter Schwerkrafteinfluß nach unten fallenden Sand geschützt sind, so daß auch dabei dann kein Sand von sich aus in die Düse fallen kann. Ferner muß die Düse nicht in einem Sandauslauf angeordnet sein, sondern kann sich vielmehr neben oder über dem eigentlichen Sandauslauf befinden, wenn sichergestellt ist, daß der Ansaugweg nicht zu lang wird und daß Sand in ausreichender Menge in den Sandauslauf gelangen kann. Selbstverständlich können Sandauslaufund Düse bzw. Sandauslauf und Sandbehälter auch einstückig ausgebildet sein, wenngleich sich die dargestellte und beschriebene modulare, das heißt aus jeweils gesonderten Bauteilen zusammengesetzte Bauweise bewährt hat.

Claims

1. Druckluftbetriebene Sandstreuvorrichtung (10) umfassend

- einen Sandbehälter (14) und

- eine Druckluftquelle (12),

dadurch gekennzeichnet, daß

- ein mit dem Sandbehälter verbundener Sandansaugraum (36) und

- eine mit der Druckluftquelle verbundene Düse (20) vorgesehen sind, wobei

- die Düse über einen Lufteinlaß, einen Ausstoßkanal (26) und eine Sandansaugöffnung (28) verfügt und wobei

- der Sandansaugraum mit der Düse über die Sandansaugöffnung direkt oder indirekt verbunden ist.

2. Sandstreuvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Düse (20) und der Ansaugraum (36) in einem dem Sandbehälter nachgeordneten Sandauslauf (16) angeordet sind.

3. Sandstreuvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Sandansaugraum (36) in dem Sandauslauf (16) ausgebildet ist und vorzugsweise eine im wesentlichen kreiszylindrische Form mit einer Mittelachse besitzt.

4. Sandstreuvorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Düse (20) einen kreiszylindrischen Abschnitt (22) mit einer Mittelachse besitzt und derart in dem Sandansaugraum (36) angeordnet ist, daß die Mittelachse der Düse zu der Mittelachse des Sandansaugraumes parallel verläuft, vorzugsweise mit der Mittelachse des Sandansaugraumes zusammenfällt.

5. Sandstreuvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Düse (20) derart in dem Sandansaugraum (36) angeordnet ist, daß sich die Sandansaugöffnung (28) im bestimmungsgemäßem Betriebszustand über dem tiefsten Punkt des Sandansaugraumes befindet.

6. Sandstreuvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Düse (20) in Strömungsrichtung gesehen einen der Sandansaugöffnung (28) nachgeordneten konvergenten Abschnitt (24) besitzt.

7. Sandstreuvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Ausstoßkanal (26) der Düse (20) in Strömungsrichtung gesehen divergent ausgebildet ist.

8. Sandstreuvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Düse (10) in Strömungsrichtung eine Sandleitung (40) nachgeordnet ist.

9. Sandstreuvorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

- in der Sandleitung (40) eine Luftzufuhr (42) mündet.

10. Sandstreuvorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Luftzufuhr (42) und die Düse (20) mit derselben Druckluftquelle (12) verbunden sind, wobei Mittel (18) zum Einstellen des Verhältnisses der aus der Druckluftquelle zur Düse (20) und der zur Luftzufuhr (42) geleiteten Menge an Druckluft vorgesehen sind.

11. Sandauslauf (16) für Sandstreuvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß

- in dem Sandauslauf ein Sandansaugraum (36) gebildet ist.

12. Sandauslauf (16) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß

- in dem Sandauslauf eine mit dem Sandansaugraum (36) über eine Sandansaugöffnung (28) verbundene Düse (20) angeordnet ist.

13. Düse (20) für Sandstreuvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein Lufteinlaß, ein Ausstoßkanal (26) und eine Sandansaugöffnung (28) vorgesehen sind.

14. Düse (20) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Düse in Strömungsrichtung gesehen einen kreiszylindrischen Abschnitt (22), einen konvergenten Abschnitt (24) und einen divergenten Abschnitt besitzt, wobei der divergente Abschnitt den Ausstoßkanal (26) bildet.

15. Düse (20) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandansaugöffnung (28) in dem kreiszylindrischen Abschnitt (22) der Düse vorgesehen ist.