DE4114515A1

DE4114515A1 - Sandstreueinrichtung fuer schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE4114515A1
Application number: DE19914114515
Authority: DE
Inventors: Hans Wutzl
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1991-05-03
Filing date: 1991-05-03
Publication date: 1992-11-05

Description

Die Erfindung betrifft eine Sandstreueinrichtung für Schienenfahrzeuge, mit einem zumindest in seinem unteren Abschnitt trichterartigen Sandkasten, einer zwischen dessen unten liegender Trichteröffnung und einem abwärts führenden Sandfallrohr eingeordneten Sandtreppe mit einem aufwärts führenden Steigabschnitt und mit einer gegen den Eingang der Sandtreppe gerichteten Druckluftstrahldüse.

Derartige Sandstreueinrichtungen sind beispielsweise aus der DE-PS 3 95 147 und den DE-Gbm 88 08 841 und DE-Gbm 88 08 842 bekannt. Bei diesen bekannten Sandstreueinrichtungen weist der als schräg aufwärts verlaufender Kanal ausgebildete Steigabschnitt eine im wesentlichen in einer Vertikalebene liegende Eingangsöffnung auf, deren obere Begrenzung zumindest annähernd in der gleichen Höhenlage wie die untere Begrenzung der Ausgangsöffnung des Steigabschnittes liegt, und die Druckluftstrahldüse ist mit im wesentlichen horizontal oder nur schwach abwärts geneigter Strahlrichtung gegen die Eingangsöffnung des Steigabschnittes gerichtet. Diese bekannten Sandstreueinrichtungen sind mit den Mängeln behaftet, daß auch bei abgeschalteter Druckluftstrahldüse der Sand durch Fahrstöße den niederen Steigabschnitt der Sandtreppe überwinden kann und durch das Fallrohr auf den Fahrweg fallen kann, wodurch zusätzlich zum Sandverlust ein ungewolltes Sanden an ungeeigneten Fahrstrecken, beispielsweise in Weichenbereichen erfolgen kann, und daß bei eingeschalteter Sandung von der Druckluftstrahldüse ein Druckluftstrahl ausgeht, welcher quer zur Bewegung des nachfallenden Sandes gerichtet ist, wodurch sich ein schlechter Wirkungsgrad mit hohem Energieverbrauch ergibt und eine ungleichmäßige, schlecht dosierbare Sandförderung erfolgt.

Aus der DE-AS 22 07 450 ist eine Sandstreueinrichtung bekannt, bei welcher das Fallrohr von unten in den Sandkasten ragt und die Mündung des Sandrohres mit Abstand von einer nach unten offenen Sandglocke abgedeckt ist. Unterhalb der Sandglocke mündet mit nach oben gerichteter Strahlrichtung eine Druckluftstrahldüse, zwischen dieser Druckluftstrahldüse und der Öffnung der Sandglocke befindet sich ein horizontal es Prallblech. Die Mündung der Sandglocke liegt hier zwar wesentlich tiefer als die Mündung des in diese ragenden Sandfallrohres, so daß der als Steigabschnitt einer Sandtreppe ansehbare Ringraum zwischen beiden eine beachtliche Höhe aufweist, doch gewährleistet die Lage und Abschirmung der Druckluftstrahldüse keine sichere und dosierbare Sandförderung, der Wirkungsgrad ist zudem schlecht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Sandstreueinrichtung der eingangs genannten Art in einfacher Weise derart auszugestalten, daß Sandverlust durch ungewolltes Sanden vermieden wird, daß bei gewolltem Sanden jedoch eine dosierbare Sandförderung mit hohem Wirkungsgrad und niedrigem Energieverbrauch erfolgt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung für eine Sandstreueinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Druckluftstrahldüse oberhalb der Sandtreppe mit einer von oben gegen einen Bodenabschnitt im Eingangsbereich der Sandtreppe gerichteten Strahlrichtung angeordnet ist und daß am Steigabschnitt die obere Begrenzung seiner Eingangsöffnung tiefer als die untere Begrenzung seiner Ausgangsöffnung liegt.

Durch die Kombination dieser Merkmale ergibt sich während Sandungen eine wenigstens annähernd gleichgerichtet zur Sandbewegung verlaufende, von der Druckluftstrahldüse ausgehende Druckluftstrahlrichtung, wodurch der Wirkungsgrad günstig beeinflußt wird, und am Bodenabschnitt ergibt sich ein Staudruck bzw. eine Reflexion des Druckluftstrahles, derart, daß der Sand gleichmäßig und dosierbar durch den relativ hohen, durch seine Höhe ungewollten Sandverlust ausschließenden Steigabschnitt in das Sandfallrohr gefördert wird.

In den Unteransprüchen sind nach der weiteren Erfindung vorteilhafte Weiterbildungsmöglichkeiten einer derartigen Sandstreueinrichtung angegeben.

In den Zeichnungen Fig. 1 und Fig. 2 sind zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele für nach der Erfindung ausgebildete Sandstreueinrichtungen dargestellt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Die Fig. 1 und 2 zeigen den unteren Teil eines Sandkastens 1, dessen unterer Abschnitt 2 trichterartig ausgebildet ist. Von unten ist an den Sandkasten 1 ein kastenartiges Gehäuse 3 angesetzt. Von der Decke 4 des Gehäuses 3 ragt ein eingangsseitiger Rohrstutzen 5 in das Gehäuseinnere; der Rohrstutzen 5 schließt von unten und offen an die Trichteröffnung des Abschnittes 2 des Sandkastens 1 an, ragt mit vertikaler Achsrichtung nach unten in einen Raum 6 innerhalb des Gehäuses 3 und endet mit einem ersten Abstand a oberhalb des Bodens 7 des Raumes 6. Seitlich versetzt zum Rohrstutzen 5 ist der Boden 7 des Gehäuses 3 von einem ausgangsseitigen Rohrstutzen 8 durchbrochen, welcher mit ebenfalls vertikaler Achsrichtung in den Raum 6 ragt und mit einem zweiten Abstand b oberhalb des Bodens 7 und im Abstand vor der Decke 4 offen endet; der Abstand b ist größer als der Abstand a. An das untere, außerhalb des Gehäuses 3 befindliche Ende des Rohrstutzens 8 ist ein abwärts führendes Sandfallrohr 9 angeschlossen, welches wie üblich, jedoch nicht dargestellt vor wenigstens eine Aufstandsfläche eines Rades des Schienenfahrzeuges auf der Schiene führt.

Die Rohrstutzen 5 und/oder 8 können im Querschnitt rund, oval, rechteckig etc. sein, im Extremfall müssen nur die benachbarten Wandabschnitte dieser Rohrstutzen in Art einer zur Zeichenebene rechtwinklig verlaufenden Trennwand vorhanden sein; der Raum zwischen den Rohrstutzen bzw. Trennwänden bildet den Steigabschnitt 6′ der Sandtreppe.

Im Gehäuse 3 befindet sich ein Druckluftkanal 10, der außerhalb des Sandkastens 1 mit einem Druckluftversorgungsanschluß 11 endet und andererseits einen Rohrabschnitt 12 aufweist, der innerhalb des Sandkastens 1 aufwärts ragt, einen halbkreisartigen Bogen 13 trägt und mit einer nach unten gerichteten Druckluftstrahldüse 14 endet.

Bei der Ausführung nach Fig 1 befindet sich die Druckluftstrahldüse 14 mit zumindest annähernd vertikal nach unten gerichteter Strahlrichtung etwa zentrisch oberhalb des eingangsseitigen Rohrstutzens 5, so daß ein aus ihr austretender Druckluftstrahl 15 achssymmetrisch in den Rohrstutzen 5 eintritt und diesen durchströmt.

Im Ruhezustand gelangt Sand aus dem Sandbehälter 1 durch den Rohrstutzen 5 in den Raum 6 und füllt diesen teilweise auf: Die Sandoberfläche verbleibt dabei, auch bei Fahrerschütterungen, im Steigabschnitt 6′ jedenfalls mit gewissem Abstand unterhalb der oberen Mündung des ausgangsseitigen Rohrstutzens 8, so daß durch Fahrerschütterungen kein Sand durch den Rohrstutzen 8 und das Sandfallrohr 9 austreten kann. Zum Sanden wird durch den Druckluftversorgungsanschluß 11 Druckluft zugeführt, der Druck kann dabei zweckmäßig in einer Höhe von 0,5 bis 1 bar Überdruck liegen. Der aus der Druckluftstrahldüse 14 austretende Druckluftstrahl 15 fördert Sand aus dem Sandbehälter 1 durch den Rohrstutzen 5 in den Raum 6, wobei die Sandbewegungsrichtung im wesentlichen gleichgerichtet zum Druckluftstrahl 15 ist. Oberhalb des Bodens 7 bildet sich durch den auftreffenden Druckluftstrahl 15 ein Staudruck aus, der eine Luftabströmung unter Sandmitnahme durch den Steigabschnitt 6′, den Rohrstutzen 8 und das Sandfallrohr 9 bewirkt; der Sand überwindet dabei ohne weiteres die Höhendifferenz des Steigabschnittes 6′ zwischen der tiefliegenden, unteren Mündung des Rohrstutzens 5 und der höherliegenden, oberen Mündung des Rohrstutzens 8. Es erfolgt eine gleichmäßige und durch Regelung der Druckluftzufuhr dosierbare Sandstreuung.

Die Sandstreueinrichtung nach Fig. 2 ist im wesentlichen gleichartig zu derjenigen nach Fig. 1 aufgebaut, lediglich die Druckluftstrahldüse ist außerzentrisch zur Achse des Rohrstutzens 5 angeordnet und weist eine zur Vertikalen etwas geneigte Strahlrichtung 15′ nach unten auf, derart, daß der Druckluftstrahl 15′ den Rohrstutzen 5 schräg durchsetzt und nahe des Rohrstutzens 8 auf den Boden 7 auftrifft. Der Druckluftstrahl 15′ wird am Boden 7 reflektiert, sein reflektierter Teil steigt durch den Steigabschnitt 6′ zwischen den Rohrstutzen 5 und 8 hoch und nimmt dabei Sand bis über die obere Mündung des Rohrstutzens 8 mit, so dann strömt die Luft mit dem mitgerissenen Sand durch den Rohrstutzen 8 und das Sandfallrohr 9 nach unten ab.

Es ist wesentlich, daß bei beiden Ausführungen der Sandstreueinheit nur bzw. höchstens ein geringer Anteil des Druckluftstrahles 15 bzw. 15′ in den Sandbehälter 1 zurückströmt, den dort befindlichen Sand durchlüftet, auflockert und trocknet und an der Oberseite des Sandkastens 1 durch eine dort befindliche, nicht dargestellte Öffnung zur Atmosphäre entweicht. Infolge der gleichen Richtung des Druckstrahles 15 bzw. 15′ und der Sandbewegungseinrichtung sowie der geringen Rückströmung von Druckluft durch den Sandkasten 1 ergibt sich ein hoher Wirkungsgrad.

Kurzfassung

Die Sandstreueinheit für Schienenfahrzeuge weist einen in seinem unteren Abschnitt trichterartigen Sandkasten (1) auf, an welchen unten eine Sandtreppe beinhaltendes Gehäuse (3) angesetzt ist. Die Sandtreppe umfaßt zwei seitlich zueinander versetzt in den Raum (6) des Gehäuses (3) ragende Rohrstutzen (5 und 8), deren einer Rohrstutzen (5) von unten in den Sandkasten (1) mündet und an deren anderen Rohrstutzen (8) unten das Sandfallrohr (9) angesetzt ist. Im Gehäuse (3) überschneidet sich die beiden Rohrstutzen (5 und 8), vertikal und enden jeweils offen. Durch eine im Sandkasten (1) angeordnete Druckstrahldüse (5) wird durch den einen Rohrstutzen (5) ein Druckluftstrahl (15) in den Raum (6) eingeblasen, derart, daß sich vor dem Boden (7) ein Staudruck aufbaut, von welchem Luft mit Sand vermischt nach Aufsteigen durch den Steigabschnitt 6′ durch den anderen Rohrstutzen (8) und das Sandfallrohr (9) abströmt. Der zur Sand bewegung gleichgerichtete Druckluftstrahl (15) ergibt einen hohen Wirkungs grad, also geringer Energieverbrauch, bei gut dosierbarer, gleichmäßiger Sandförderung.

Bezugszeichenliste

1 Sandkasten
2 Abschnitt
3 Gehäuse
4 Decke
5 Rohrstutzen
6 Raum
6′ Steigabschnitt
7 Boden
8 Rohrstutzen
9 Sandfallrohr
10 Druckluftkanal
11 Druckluftversorgungsanschluß
12 Rohrabschnitt
13 Bogen
14 Druckluftstrahldüse
15, 15′ Druckluftstrahl

Claims

1. Sandstreueinrichtung für Schienenfahrzeuge, mit einem zumindest in seinem unteren Abschnitt trichterartigen Sandkasten (1), einer zwischen dessen unten liegender Trichteröffnung und einem abwärts führenden Sandfallrohr (9) eingeordneten Sandtreppe mit einem aufwärts führenden Steigabschnitt (6′) und mit einer gegen den Eingang der Sandtreppe gerichteten Druckluftstrahldüse (14), dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftstrahldüse (14) oberhalb der Sandtreppe mit einem von oben gegen einen Bodenabschnitt (7) im Eingangsbereich der Sandtreppe gerichteten Strahlrichtung (15, 15′) angeordnet ist, und daß am Steigabschnitt (6′) die obere Begrenzung seiner Eingangsöffnung tiefer als die untere Begrenzung seiner Ausgangsöffnung liegt.

2. Sandstreueinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlrichtung (15) der Druckluftstrahldüse (14) vertikal gegen einen unmittelbar vor der Eingangsöffnung zum Steigabschnitt (6′) befindlichen Bodenabschnitt (7) gerichtetet ist.

3. Sandstreueinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlrichtung (15′) der Druckluftstrahldüse (14) zur Vertikalen geneigt gegen einen im Bereich der Eingangsöffnung zum Steigabschnitt (6′) befindlichen Bodenabschnitt (7) gerichtet ist.

4. Sandstreueinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sandkasten (1) an seiner Oberseite wenigstens eine Öffnung zur Atmosphäre aufweist.

5. Sandstreueinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandtreppe einen eingangs- und einen ausgangsseitigen Rohrstutzen (5 und 8) aufweist, die zueinander seitlich versetzt mit im wesentlichen vertikaler Achsrichtung angeordnet sind, wobei der eingangsseitige Rohrstutzen (5) offen von unten an die Trichteröffnung anschließt, von oben in eine Kammer (6) ragt und mit einem ersten Abstand (a) offen vor dem Boden (7) der Kammer (6) endet und der zweite Rohrstutzen (8) den Boden (7) der Kammer (6) durchbricht, mit einem zum ersten Abstand (a) größeren, zweiten Abstand (b) zum Boden (7) und im Abstand vor der Decke (4) der Kammer (6) offen endet und mit seinem unteren Ende an das Sandfallrohr (9) angeschlossen ist.

6. Sandstreueinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandstrahldüse (14) im Sandkasten (l) mit Abstand oberhalb der oberen Mündung des eingangsseitigen Rohrstutzens (5) mit in diese Mündung gerichteter Strahlrichtung (15; 15′) angeordnet ist.

7. Sandstreueinrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandtreppe mit dem Steigabschnitt (6′) ein kastenartiges Gehäuse (3) aufweist, das von unten an den Sandkasten (1) angesetzt ist, und daß das Gehäuse (3) einen Druckluftkanal (10) mit einem außerhalb des Sandkastens (1) befindlichen Druckluftversorgungsanschluß (11) und einem in den Sandkasten (1) ragenden, mit der Druckluftstrahldüse (14) endenden Rohrabschnitt (12) aufweist.