EP1729981A1 - Sanding device for rail vehicles - Google Patents

Sanding device for rail vehicles

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Publication number
EP1729981A1
EP1729981A1 EP05734133A EP05734133A EP1729981A1 EP 1729981 A1 EP1729981 A1 EP 1729981A1 EP 05734133 A EP05734133 A EP 05734133A EP 05734133 A EP05734133 A EP 05734133A EP 1729981 A1 EP1729981 A1 EP 1729981A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pneumatic valve
sanding
compressed air
sand
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05734133A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rainer Knoss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Publication of EP1729981A1 publication Critical patent/EP1729981A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B39/00—Increasing wheel adhesion
    • B60B39/02—Vehicle fittings for scattering or dispensing material in front of its wheels
    • B60B39/04—Vehicle fittings for scattering or dispensing material in front of its wheels the material being granular, e.g. sand
    • B60B39/08—Vehicle fittings for scattering or dispensing material in front of its wheels the material being granular, e.g. sand the dispensing being effected by fluid means
    • B60B39/086—Vehicle fittings for scattering or dispensing material in front of its wheels the material being granular, e.g. sand the dispensing being effected by fluid means dispensing being effected by gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B39/00—Increasing wheel adhesion
    • B60B39/02—Vehicle fittings for scattering or dispensing material in front of its wheels
    • B60B39/021—Details of the dispensing device
    • B60B39/023—Details of the dispensing device related to metering valves

Definitions

  • the invention relates to a sand spreading device for vehicles, in particular for rail vehicles.
  • Vehicles are equipped with sanding systems to improve the grip between wheels and road surface in unfavorable road conditions.
  • sanding systems help to increase the adhesive value between the wheels and the rails quickly in the event of emergency braking.
  • the sand is spread out in front of the wheels, so that the rail vehicles roll over a "sanded" rail with a greatly increased adhesive value.
  • the effect of the sanding depends on the amount of sand applied per covered route. Ideally, a constant amount of sand should be applied per meter of travel. If too little sand is applied, the full effect of the improvement in adhesion value is not achieved. On the other hand, if too much sand is removed, there is no optimal effect.
  • DE 34 10 409 shows a sanding device in which the amount of sand is metered by means of a pulsating, volumetric pump.
  • DE 100 44 608 shows a sand spreading device in which compressed air is pulsed into the sand outlet of a sand container, thereby metering the amount of sand. The amount of sand brought into the area of the downpipe is then blown out by a separate compressed air stream.
  • the invention has for its object to provide a simpler and more economical method for dosing the application rate.
  • a sanding device with the following features:
  • Sanding device for a vehicle, the sanding device having the following features: a compressed air connection with a high pressure level, a first pneumatic valve with one inlet and with two outlets, a second pneumatic valve with two inlet and with one outlet, a pressure vessel, - A sanding nozzle which is arranged in a sand container, the compressed air connection being connected to the input of the first pneumatic valve, one of the two outputs of the first pneumatic valve being connected to the pressure container, the pressure container being connected to one of the two inputs of the second pneumatic valve is connected, the other outlet of the first pneumatic valve being connected to the other inlet of the second pneumatic valve, and the outlet of the second pneumatic valve being connected to the sanding nozzle (5).
  • One idea on which the present invention is based is the continuously variable pressure of the compressed air flowing into the sanding device by switching the compressed air supply on and off, smoothed by a pressure vessel. It is thus possible to make the application rate dependent on the vehicle speed.
  • the invention provides a sanding system that can apply different amounts of sand depending on the inlet pressure.
  • the invention also means that sand no longer needs to be replenished as often. With the invention it is possible to apply the same amount of sand per meter traveled.
  • the invention provides a device that is insensitive to interference and that works continuously with compressed air.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of the sanding device according to the invention
  • FIG. 2 shows a signal curve for a magnetic valve of the sanding device from FIG. 1.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a sanding device designed according to the invention.
  • the sanding device is essentially divided into a pressure reducing valve 1, to which the pressure from a pneumatic braking system of a rail vehicle is applied, into a first pneumatic valve in the form of a 3/2 way valve 2, into a second 3/2 Directional control valve 3, in a pressure tank 4, in a sanding nozzle 5, which is arranged in a sand tank, and in a brake control device 6.
  • the output of the pressure reducing valve 1 is connected to the input of the first 3/2-way valve 2.
  • One of the two outputs of the first 3/2-way valve 2 is connected to the pressure vessel 4 via a throttle 12 connected.
  • This connection of the pressure vessel 4 is connected to one of the two inputs of the second 3/2-way valve 3.
  • the other outlet of the first 3/2-way valve 2 is connected to the other inlet of the second 3/2-way valve 3.
  • the outlet of the second 3/2 way valve 3 is connected to the sanding nozzle 5.
  • the first 3/2 way valve 2 is designed such that its inlet is connected in a rest position to the outlet that leads to the pressure vessel 4. The outlet leading to the second 3/2-way valve 3 is then blocked. In an actuated position of the first 3/2-way valve 2, its input is connected to that output which leads to one of the two inputs of the second 3/2-way valve 3. The outlet leading to the pressure vessel 4 is then blocked.
  • the second 3/2-way valve 3 is designed such that its input connected to one of the outputs of the first 3/2-way valve is connected to the output in a rest position. The input that leads to the pressure vessel 4 is then blocked. In an actuated position of the second 3/2-way valve 3, the inlet leading to the pressure vessel 4 is open and connected to the outlet leading to the sanding nozzle (5). The input that leads to the first 3/2-way valve 2 is then blocked.
  • the first 3/2-way valve 2 and the second 3/2-way valve 3 can each be actuated by an electrically excitable coil against the pressure of a spring.
  • Each of the coils can be automatically supplied with electrical energy by the brake control device 6, the coil of the first 3/2-way valve 2, also manually at the request of a driver via a sanding button 8, whereupon the first 3/2-way valve 2 or the second 3/2-way valve 3 passes from the idle state to the actuated state.
  • a first control line 10 leads from the brake control device 6 to the first 3/2-way valve 2, a second control line 11 to the second 3/2-way valve 3.
  • a scanning line 9 is also provided, via which the switching state of the sanding button 8 can be determined by the brake control device 6.
  • Blocking diodes 7 prevent mutual interference between the first control line 10 and the scanning line 9. Otherwise, an electrical signal present on the first control line 10 on the scanning line 9 would be interpreted as actuation of the sanding switch 8, which is not the case.
  • the sanding system according to the invention operates as follows in operation.
  • the sanding system is without compressed air.
  • the pressure reducing valve 1 At the inlet of the pressure reducing valve 1 there is a compressor pressure of approx. 8.5 bar, which is reduced to a constant pressure of 6 bar.
  • the pressure vessel 4 begins to fill with compressed air via the first 3/2 way valve and the throttle 12.
  • the second 3/2-way valve blocks the path of the compressed air from the pressure vessel 4 to the sanding nozzle 5, so that no compressed air escapes there.
  • the second 3/2-way valve 3 is actuated via the second control line 11.
  • the rail vehicle runs here at a relatively high speed.
  • compressed air at an initial pressure of 6.5 bar emerges from the pressure vessel through the second 3/2-way valve and reaches the sanding nozzle 5.
  • Compressed air is then blown into the sand vessel at high speed. The compressed air escaping there pulls sand with it, which then emerges from the exhaust pipe.
  • the amount of sand escaping there can be regulated by pulsed operation of the first 3/2-way valve 2 according to the graph in FIG. 1.
  • the brake control device 6 acts on the first 3/2-way valve 2 via the first control line 10 a pulsed control voltage. Because of the Called opening and closing of the first 3/2-way valve 2, the amount of compressed air flowing into the pressure container 4 of 6.5 bar is set such that a desired, lower pressure is set at the sanding nozzle 5.
  • the throttle 12 and the pressure vessel 4 serve to smooth the pressure surges that arise from the pulsed operation of the first 3/2-way valve.
  • compressed air at an initial pressure of 6.5 bar emerges from the pressure reducer 1 through the first 3/2-way valve 2 and through the second 3/2-way valve 3 and reaches the sanding nozzle 5.
  • Compressed air is then also carried into the sand tank blown at high speed. The compressed air escaping there pulls sand with it, which then emerges from the exhaust pipe.
  • the driver can influence the amount of sand emerging there to a limited extent, namely by manually pulsing the first 3/2-way valve 2.
  • the driver releases the sanding button 8 and the first 3/2-way valve 2 is switched off again, so that the above-described idle state is restored. If at the same time there is a sanding request by a driver by actuating the sanding button 8 and a sanding request by the brake control device 6, then the sanding request by the driver takes precedence.
  • the brake control device 6 notices the actuation of the sanding button 8 via the signal present on the scanning line 9.
  • the first control line 10 to the first 3/2-way valve 2 and the second control line 11 to the second 3/2-way valve 3 are then switched off.
  • the second 3/2-way valve 3 goes into its idle state.
  • the first 3/2 way valve 2 remains in its actuated position due to the actuation of the cleaning button 8, so that a compressed air flow is established as described above.
  • the configuration according to the invention ensures that the compressed air lines to the sanding nozzle 5 are filled quickly, both in manual and in automatic operation. This is advantageous because the air in the sand tank has to build up a certain pressure before the sand starts to trickle. Given the existing line lengths, it can still take up to one second before the first sand comes out of the blow-out pipe 14 after a sanding requirement. The invention makes it possible to keep this time as short as possible.
  • the advantage of the system according to the invention is that when the rail vehicle z. B. runs at half the maximum speed and when the timing switches to "half pressure" of about 3 bar, nevertheless the full pressure is present in the pressure vessel 4 from the beginning. Then there is initially a pressure boost of 6.5 bar, which is then reduced to the 3 bar generated by clocking the first 3/2-way valve. And this pressure surge can then be done quickly at high speed quickly fill the piping and sand tank before blowing out sand at a lower pressure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

The invention relates to a sanding device for a rail vehicle, said device comprising a compressed air supply (1), a first pneumatic valve (2), a second pneumatic valve (3), a pressure container (4), and a sanding nozzle (5) in a sand container. The aim of the invention is to provide a rail region (15) beneath a wheel (13) of a rail vehicle with sand from a sand container. To this end, the sand container is fed with compressed air directly from the pressure container (4), automatically pulsed compressed air being guided from the compressed air supply (1) to the pressure container (4).

Description

Sandungseinrichtung für Schienenfahrzeuge Sanding device for rail vehicles
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Sandstreueinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge. Um den Haftwert zwischen Rädern und Fahrbahn bei ungünstigen Fahrbahnverhältnissen zu verbessern, werden Fahrzeuge mit Sandungsanlagen ausgerüstet. Gerade bei Schienenfahrzeugen helfen Sandungsanlagen, bei Notbremsungen den Haftwert zwischen den Rädern und den Schienen in kurzer Zeit stark zu erhöhen.The invention relates to a sand spreading device for vehicles, in particular for rail vehicles. Vehicles are equipped with sanding systems to improve the grip between wheels and road surface in unfavorable road conditions. In the case of rail vehicles in particular, sanding systems help to increase the adhesive value between the wheels and the rails quickly in the event of emergency braking.
Der Sand wird dabei vor den Rädern ausgebracht, so dass die Schienenfahrzeuge über eine "gesandete" Schiene mit stark erhöhtem Haftwert abrollen. Die Wirkung der Sandung ist dabei abhängig von der Menge des ausgebrachten Sandes pro zu- rückgelegtem Fahrweg. Idealerweise sollte pro Meter Fahrweg eine konstante Menge Sand ausgebracht werden. Wird zu wenig Sand ausgebracht, so wird nicht die volle Wirkung der Haftwertverbesserung erzielt. Wird hingegen zu viel Sand ausgetragen, so ergibt sich auch keine optimale Wirkung.The sand is spread out in front of the wheels, so that the rail vehicles roll over a "sanded" rail with a greatly increased adhesive value. The effect of the sanding depends on the amount of sand applied per covered route. Ideally, a constant amount of sand should be applied per meter of travel. If too little sand is applied, the full effect of the improvement in adhesion value is not achieved. On the other hand, if too much sand is removed, there is no optimal effect.
Vielmehr werden sogar gelegentlich Weichen durch zuviel Sand verstopft, so dass sich Betriebsstörungen ergeben. Die große Menge an Sand kann die Gleisanlagen empfindlich stören. Eine Versandung von Gleisweichen kann den für die Signalübertragung wichtigen Leitwert zwischen Rädern und Schienen drastisch verschlechtern. Eine solche Verschlechterung des Leitwerts zwischen Rädern und Schienen birgt ein Risiko in sich, da bei nicht ordnungsgemäßer Pflege der Gleisanlagen die Signalübertragung derart beeinträchtigt werden kann, dass schlimmsten falls eine Signalübertragung nicht oder fehlerhaft stattfindet, so dass es zu Unfällen kommen kann.Rather, switches are occasionally blocked by too much sand, so that there are malfunctions. The large amount of sand can seriously disrupt the track systems. Shipment of track switches can drastically deteriorate the conductance between wheels and rails, which is important for signal transmission. Such a deterioration in the conductance between wheels and rails carries a risk, since if the track systems are not properly cared for, the signal transmission can be impaired in such a way that, in the worst case, signal transmission does not take place or is incorrect, so that accidents can occur.
Es besteht demnach ein dringendes Bedürfnis nach einer Möglichkeit, bei Eis und Nässe die Haftung zwischen Rädern und Schiene zu verbessern, ohne dass dabei Störungen auftreten.Accordingly, there is an urgent need for a way to improve the adhesion between wheels and rails in ice and wet conditions, without causing interference.
Die DE 34 10 409 zeigt eine Sandungsvorrichtung, bei der die Sandmenge mittels einer pulsierenden, volumetrischen Pumpe dosiert wird. Die DE 100 44 608 zeigt eine Sandstreueinrichtung, bei der in den Sandauslauf eines Sandbehälters pulsierend Druckluft eingeblasen und dadurch die Sandmenge dosiert wird. Die so in den Bereich des Fallrohrs gebrachte Sandmenge wird dann durch einen separaten Druckluftstrom ausgeblasen.DE 34 10 409 shows a sanding device in which the amount of sand is metered by means of a pulsating, volumetric pump. DE 100 44 608 shows a sand spreading device in which compressed air is pulsed into the sand outlet of a sand container, thereby metering the amount of sand. The amount of sand brought into the area of the downpipe is then blown out by a separate compressed air stream.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfacheres und wirtschaftlicheres Verfahren für die Dosierung der Ausbringungsmenge anzugeben.The invention has for its object to provide a simpler and more economical method for dosing the application rate.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.This object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous further developments result from the dependent patent claims.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Sandungseinrichtung mit folgenden Merkmalen gelöst:According to the invention, the object is achieved by a sanding device with the following features:
Sandungseinrichtung für ein Fahrzeug, wobei die Sandungseinrichtung folgende Merkmale aufweist: - einen Druckluftanschluß mit einem hohen Druckniveau, - ein erstes pneumatisches Ventil mit einem Eingang und mit zwei Ausgängen, - ein zweites pneumatisches Ventil mit zwei Eingängen und mit einem Ausgang, - einen Druckbehälter, - eine Sandungsduse, die in einem Sandbehälter angeordnet ist, wobei der Druckluftanschluß mit dem Eingang des ersten pneumatischen Ventils in Verbindung steht, wobei einer der beiden Ausgänge des ersten pneumatischen Ventils mit dem Druckbehälter verbunden ist, wobei der Druckbehälter mit einem der beiden Eingänge des zweiten pneumatischen Ventils in Verbindung steht, wobei der andere Ausgang des ersten pneumatischen Ventils mit dem anderen Eingang des zweiten pneumatischen Ventils in Verbindung steht, und wobei der Ausgang des zweiten pneumatischen Ventils mit der Sandungsduse (5) verbunden ist.Sanding device for a vehicle, the sanding device having the following features: a compressed air connection with a high pressure level, a first pneumatic valve with one inlet and with two outlets, a second pneumatic valve with two inlet and with one outlet, a pressure vessel, - A sanding nozzle which is arranged in a sand container, the compressed air connection being connected to the input of the first pneumatic valve, one of the two outputs of the first pneumatic valve being connected to the pressure container, the pressure container being connected to one of the two inputs of the second pneumatic valve is connected, the other outlet of the first pneumatic valve being connected to the other inlet of the second pneumatic valve, and the outlet of the second pneumatic valve being connected to the sanding nozzle (5).
Ein der vorliegenden Erfindung zugrunde liegender Gedanke besteht darin, den stufenlos zu regelnden Druck der in die Sandungseinrichtung einströmenden Druckluft durch Ein- und Ausschalten der Druckluftversorgung bereitzustellen, geglättet durch einen Druckbehälter. Es ist damit möglich, die Ausbringungsmenge abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit zu machen.One idea on which the present invention is based is the continuously variable pressure of the compressed air flowing into the sanding device by switching the compressed air supply on and off, smoothed by a pressure vessel. It is thus possible to make the application rate dependent on the vehicle speed.
Die Erfindung stellt eine Sandungsanlage bereit, die in Abhängigkeit vom Eingangsdruck unterschiedliche Sandmengen ausbringen kann. Je schneller das Schienenfahrzeug fährt, umso mehr Sand wird ausgebracht. Es wird erfindunggemäß nicht mehr zwischen zwei verschiedenen Sandungsniveaus umgeschaltet. Mit der Erfindung hat man also nicht mehr nur bei zwei Geschwindigkeiten genau die richtige Sandmenge. Vor allen Dingen, wenn man sehr langsam fährt, wird nicht mehr eine extrem hohe Sandmenge ausgebracht, im Vergleich zu der Sandmenge, die man eigentlich brauchte. Durch die Erfindung braucht auch nicht mehr so häufig Sand nachgefüllt werden. Mit der Erfindung ist es möglich, die gleiche Sandmenge pro gefahrenen Meter auszubringen. Die Erfindung stellt eine störunempfindliche Vorrich- tung bereit, die stufenlos mit Druckluft funktioniert.The invention provides a sanding system that can apply different amounts of sand depending on the inlet pressure. The faster the rail vehicle travels, the more sand is spread. According to the invention, it is no longer switched between two different sanding levels. With the invention, you no longer have just the right amount of sand at just two speeds. Above all, if you drive very slowly, an extremely high amount of sand is no longer applied, compared to the amount of sand that you actually needed. The invention also means that sand no longer needs to be replenished as often. With the invention it is possible to apply the same amount of sand per meter traveled. The invention provides a device that is insensitive to interference and that works continuously with compressed air.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Sandungseinrichtung, Figur 2 zeigt einen Signalverlauf für ein Magnetventil der Sandungseinrichtung aus Figur 1.FIG. 1 shows a schematic illustration of the sanding device according to the invention, FIG. 2 shows a signal curve for a magnetic valve of the sanding device from FIG. 1.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel für eine nach der Erfindung ausgebildete Sandungseinrichtung dargestellt.FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a sanding device designed according to the invention.
Die Sandungseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung gliedert sich im wesentlichen in ein Druckminderventil 1 , an dem der von einer pneumatischen Bremsanlage eines Schienenfahrzeugs vorliegende Druck anliegt, in ein erstes pneumatisches Ventil in Form eines 3/2 -Wegeventils 2, in ein zweites 3/2-Wegeventil 3, in einen Druckbehälter 4, in eine Sandungsduse 5, die in einem Sandbehälter angeordnet ist und in ein Bremssteuergerät 6.The sanding device according to the present invention is essentially divided into a pressure reducing valve 1, to which the pressure from a pneumatic braking system of a rail vehicle is applied, into a first pneumatic valve in the form of a 3/2 way valve 2, into a second 3/2 Directional control valve 3, in a pressure tank 4, in a sanding nozzle 5, which is arranged in a sand tank, and in a brake control device 6.
Der Ausgang des Druckminderventils 1 steht mit dem Eingang des ersten 3/2- Wegeventils 2 in Verbindung. Einer der beiden Ausgänge des ersten 3/2- Wegeventils 2 ist über eine Drossel 12 mit einem Anschluß des Druckbehälters 4 verbunden. Dieser Anschluß des Druckbehälters 4 steht mit einem der beiden Eingänge des zweiten 3/2-Wegeventils 3 in Verbindung. Der andere Ausgang des ersten 3/2-Wegeventils 2 steht mit dem anderen Eingang des zweiten 3/2-Wegeventils 3 in Verbindung. Der Ausgang des zweiten 3/2 -Wegeventils 3 ist mit der Sandungsdü- se 5 verbunden.The output of the pressure reducing valve 1 is connected to the input of the first 3/2-way valve 2. One of the two outputs of the first 3/2-way valve 2 is connected to the pressure vessel 4 via a throttle 12 connected. This connection of the pressure vessel 4 is connected to one of the two inputs of the second 3/2-way valve 3. The other outlet of the first 3/2-way valve 2 is connected to the other inlet of the second 3/2-way valve 3. The outlet of the second 3/2 way valve 3 is connected to the sanding nozzle 5.
Das erste 3/2 -Wegeventil 2 ist dabei so ausgebildet, dass dessen Eingang in einer Ruhestellung mit demjenigen Ausgang verbunden ist, der zu dem Druckbehälter 4 führt. Derjenige Ausgang, der zu dem zweiten 3/2-Wegeventil 3 führt, ist dann ge- sperrt. In einer betätigten Stellung des ersten 3/2-Wegeventil 2 ist dessen Eingang mit demjenigen Ausgang verbunden ist, der zu einem der beiden Eingänge des zweiten 3/2-Wegeventils 3 führt. Derjenige Ausgang, der zu dem Druckbehälter 4 führt, ist dann gesperrt.The first 3/2 way valve 2 is designed such that its inlet is connected in a rest position to the outlet that leads to the pressure vessel 4. The outlet leading to the second 3/2-way valve 3 is then blocked. In an actuated position of the first 3/2-way valve 2, its input is connected to that output which leads to one of the two inputs of the second 3/2-way valve 3. The outlet leading to the pressure vessel 4 is then blocked.
Das zweite 3/2 -Wegeventil 3 ist so ausgebildet, dass dessen mit einem der Ausgänge des ersten 3/2-Wegeventils verbundener Eingang in einer Ruhestellung mit dem Ausgang verbunden ist. Derjenige Eingang, der zu dem Druckbehälter 4 führt, ist dann gesperrt. In einer betätigten Stellung des zweiten 3/2-Wege-ventils 3 ist der Eingang, der zu dem Druckbehälter 4 führt, offen und mit dem Ausgang verbunden, der zur Sandungsduse (5) führt. Derjenige Eingang, der zu dem ersten 3/2- Wegeventil 2 führt, ist dann gesperrt.The second 3/2-way valve 3 is designed such that its input connected to one of the outputs of the first 3/2-way valve is connected to the output in a rest position. The input that leads to the pressure vessel 4 is then blocked. In an actuated position of the second 3/2-way valve 3, the inlet leading to the pressure vessel 4 is open and connected to the outlet leading to the sanding nozzle (5). The input that leads to the first 3/2-way valve 2 is then blocked.
Von dem Schienenfahrzeug ist in dieser Ansicht nur ein Rad 13 auf einem Schienenabschnitt 15 gezeigt. Zum genauen Aufbringen des Sandes in den Zwischenraum zwischen Rad 13 Schienenabschnitt 15 ist am Sandbehälter ein Ausblasrohr 14 vorgesehen, aus dem Sand austritt.In this view, only one wheel 13 of the rail vehicle is shown on a rail section 15. For precise application of the sand into the space between the wheel 13, the rail section 15, a blow-out pipe 14 is provided on the sand container, from which sand emerges.
Das erste 3/2-Wegeventil 2 und das zweite 3/2-Wegeventil 3 sind jeweils durch eine elektrisch erregbare Spule gegen den Druck einer Feder betätigbar. Jede der Spulen kann automatisch durch das Bremssteuergerät 6, die Spule des ersten 3/2- Wegeventils 2 auch manuell auf Anforderung eines Fahrers über einen Sandungstaster 8, mit elektrischer Energie versorgt werden, worauf das erste 3/2- Wegeventil 2 bzw. das zweite 3/2-Wegeventil 3 vom Ruhezustand in den betätigten Zustand übergeht. Vom Bremssteuergerät 6 führen hierzu eine erste Steuerleitung 10 zum ersten 3/2-Wegeventil 2, eine zweite Steuerleitung 11 zum zweiten 3/2- Wegeventil 3. Außerdem ist noch eine Abtastleitung 9 vorgesehen, über die der Schaltzustand des Sandungstasters 8 vom Bremssteuergerät 6 ermittelt werden kann.The first 3/2-way valve 2 and the second 3/2-way valve 3 can each be actuated by an electrically excitable coil against the pressure of a spring. Each of the coils can be automatically supplied with electrical energy by the brake control device 6, the coil of the first 3/2-way valve 2, also manually at the request of a driver via a sanding button 8, whereupon the first 3/2-way valve 2 or the second 3/2-way valve 3 passes from the idle state to the actuated state. For this purpose, a first control line 10 leads from the brake control device 6 to the first 3/2-way valve 2, a second control line 11 to the second 3/2-way valve 3. In addition, a scanning line 9 is also provided, via which the switching state of the sanding button 8 can be determined by the brake control device 6.
Sperrdioden 7 vermeiden, dass eine gegenseitige Beeinflussung der ersten Steuerleitung 10 und der Abtastleitung 9 erfolgen kann. Ansonsten würde ein auf der ersten Steuerleitung 10 anliegendes elektrisches Signal auf der Abtastleitung 9 als Betätigung des Sandungsschalters 8 interpretiert, was nicht zutrifft.Blocking diodes 7 prevent mutual interference between the first control line 10 and the scanning line 9. Otherwise, an electrical signal present on the first control line 10 on the scanning line 9 would be interpreted as actuation of the sanding switch 8, which is not the case.
Die erfindungsgemäße Sandungsanlage arbeitet im Betrieb wie folgt.The sanding system according to the invention operates as follows in operation.
Bei der Inbetriebnahme des Schienenfahrzeugs ist die Sandungsanlage ohne Druckluft. Am Eingang des Druckminderventils 1 liegt ein Kompressordruck von ca. 8,5 bar an, der auf einen konstanten Druck von 6 bar reduziert wird. Daraufhin beginnt sich der Druckbehälter 4 über das erste 3/2 -Wegeventil und die Drossel 12 mit Druckluft zu füllen. Das zweite 3/2-Wegeventil versperrt den Weg der Druckluft vom Druckbehälter 4 zur Sandungsduse 5, so dass dort keine Druckluft austritt.When the rail vehicle is commissioned, the sanding system is without compressed air. At the inlet of the pressure reducing valve 1 there is a compressor pressure of approx. 8.5 bar, which is reduced to a constant pressure of 6 bar. Then the pressure vessel 4 begins to fill with compressed air via the first 3/2 way valve and the throttle 12. The second 3/2-way valve blocks the path of the compressed air from the pressure vessel 4 to the sanding nozzle 5, so that no compressed air escapes there.
Wenn nun das Bremssteuergerät 6 feststellt, dass gesandet werden muss, beispielsweise bei einer Schnellbremsanforderung oder bei Gleitschutzeingriffen oder über Drehzahlsensoren am Rad 13, dann wird über die zweite Steuerleitung 11 das zweite 3/2-Wegeventil 3 betätigt. In der Regel fährt das Schienenfahrzeug hier mit relativ hoher Geschwindigkeit. Daraufhin tritt Druckluft unter einem Anfangsdruck von 6,5 bar aus dem Druckbehälter durch das zweite 3/2-Wegeventil hindurch und gelangt zur Sandungsduse 5. In den Sandbehälter wird daraufhin Druckluft mit hoher Geschwindigkeit geblasen. Die dort austretende Druckluft reißt Sand mit sich, der daraufhin aus dem Ausblasrohr austritt.If the brake control device 6 now determines that sanding has to be carried out, for example in the event of a rapid brake request or in the case of anti-skid interventions or via speed sensors on the wheel 13, the second 3/2-way valve 3 is actuated via the second control line 11. As a rule, the rail vehicle runs here at a relatively high speed. Thereupon, compressed air at an initial pressure of 6.5 bar emerges from the pressure vessel through the second 3/2-way valve and reaches the sanding nozzle 5. Compressed air is then blown into the sand vessel at high speed. The compressed air escaping there pulls sand with it, which then emerges from the exhaust pipe.
Die Menge des dort austretenden Sandes kann geregelt werden, und zwar durch einen gepulsten Betrieb des ersten 3/2-Wegeventils 2 gemäß der Graphik in Figur 1. Hierzu beaufschlagt das Bremssteuergerät 6 das erste 3/2-Wegeventil 2 über die erste Steuerleitung 10 mit einer gepulsten Steuerspannung. Durch das damit hervor- gerufene Öffnen und Schließen des ersten 3/2-Wegeventils 2 wird die Menge der in den Druckbehälter 4 nachströmenden Druckluft von 6,5 bar so eingestellt, dass sich ein gewünschter, niedrigerer Druck an der Sandungsduse 5 einstellt. Die Drossel 12 und der Druckbehälter 4 dienen dabei der Glättung der Druckstöße, die durch den gepulsten Betrieb des ersten 3/2-Wegeventils entstehen.The amount of sand escaping there can be regulated by pulsed operation of the first 3/2-way valve 2 according to the graph in FIG. 1. For this purpose, the brake control device 6 acts on the first 3/2-way valve 2 via the first control line 10 a pulsed control voltage. Because of the Called opening and closing of the first 3/2-way valve 2, the amount of compressed air flowing into the pressure container 4 of 6.5 bar is set such that a desired, lower pressure is set at the sanding nozzle 5. The throttle 12 and the pressure vessel 4 serve to smooth the pressure surges that arise from the pulsed operation of the first 3/2-way valve.
Je kleiner der an der Sandungsduse 5 anliegende Druck ist, desto kleiner ist der sich einstellende Volumenstrom an Druckluft und desto kleiner ist die in das Ausblasrohr 14 ausgeblasene Sandmenge pro Zeiteinheit.The smaller the pressure applied to the sanding nozzle 5, the smaller the volume flow of compressed air that arises and the smaller the amount of sand blown into the blow-out pipe 14 per unit of time.
Wenn das Sanden beendet werden soll, dann werden das erste 3/2-Wegeventil 2 und das zweite 3/2-Wegeventil 3 wieder stromlos geschaltet, dass sich wieder der oben beschriebene Ruhezustand einstellt.When sanding is to be ended, the first 3/2-way valve 2 and the second 3/2-way valve 3 are switched off again so that the above-described idle state is restored.
Wenn ein Fahrer aufgrund seiner Erfahrung feststellt, dass gesandet werden muss, dann betätigt dieser den Sandungstaster 8, so dass das erste 3/2 -Wegeventil 2 geschaltet wird.If a driver determines from his experience that sanding is required, he actuates the sanding button 8, so that the first 3/2 way valve 2 is switched.
Daraufhin tritt Druckluft unter einem Anfangsdruck von 6,5 bar aus dem Druckminde- rer 1 durch das erste 3/2 -Wegeventil 2 und durch das zweite 3/2-Wegeventil 3 hindurch und gelangt zur Sandungsduse 5. In den Sandbehälter wird daraufhin Druckluft mit hoher Geschwindigkeit geblasen. Die dort austretende Druckluft reißt Sand mit sich, der daraufhin aus dem Ausblasrohr austritt.Thereupon, compressed air at an initial pressure of 6.5 bar emerges from the pressure reducer 1 through the first 3/2-way valve 2 and through the second 3/2-way valve 3 and reaches the sanding nozzle 5. Compressed air is then also carried into the sand tank blown at high speed. The compressed air escaping there pulls sand with it, which then emerges from the exhaust pipe.
Die Menge des dort austretenden Sandes kann der Fahrer in eingeschränktem Umfang beeinflussen, und zwar durch einen manuell gepulsten Betrieb des ersten 3/2- Wegeventils 2.The driver can influence the amount of sand emerging there to a limited extent, namely by manually pulsing the first 3/2-way valve 2.
Wenn das Sanden beendet werden soll, dann lässt der Fahrer den Sandungstaster 8 los und das erste 3/2-Wegeventil 2 wird wieder stromlos geschaltet, so dass sich wieder der oben beschriebene Ruhezustand einstellt. Wenn gleichzeitig eine Sandungsanforderung durch den ein Fahrer durch Betätigung des Sandungstasters 8 und eine Sandungsanforderung durch das Bremssteuergerät 6 vorliegt, dann geht die durch Sandungsanforderung durch den Fahrer vor.When sanding is to be ended, the driver releases the sanding button 8 and the first 3/2-way valve 2 is switched off again, so that the above-described idle state is restored. If at the same time there is a sanding request by a driver by actuating the sanding button 8 and a sanding request by the brake control device 6, then the sanding request by the driver takes precedence.
Das Bremssteuergerät 6 bemerkt die Betätigung des Sandungstasters 8 über das an der Abtastleitung 9 anliegende Signal. Daraufhin werden die erste Steuerleitung 10 zum ersten 3/2-Wegeventil 2 und die zweite Steuerleitung 11 zum zweiten 3/2- Wegeventil 3 stromlos geschaltet. Das zweite 3/2-Wegeventil 3 begibt sich in seinen Ruhezustand. Das erste 3/2 -Wegeventil 2 bleibt wegen der Betätigung des San- dungstasters 8 jedoch in seiner betätigten Stellung, so dass sich ein Druckluftstrom wie oben beschrieben einstellt.The brake control device 6 notices the actuation of the sanding button 8 via the signal present on the scanning line 9. The first control line 10 to the first 3/2-way valve 2 and the second control line 11 to the second 3/2-way valve 3 are then switched off. The second 3/2-way valve 3 goes into its idle state. However, the first 3/2 way valve 2 remains in its actuated position due to the actuation of the cleaning button 8, so that a compressed air flow is established as described above.
Sicherer ist es alternativ dazu, wenn der Sandungstaster 8 gleichzeitig die Verbindung zu 3/2-Wegeventil 2 schließt und dabei gleichzeitig die Verbindung zu 3/2- Wegeventil 3 unterbricht.As an alternative, it is safer if the sanding button 8 simultaneously closes the connection to 3/2-way valve 2 and at the same time interrupts the connection to 3/2-way valve 3.
Wenn das Bremssteuergerät 6 bemerkt, dass keine Betätigung des Sandungstasters 8 mehr vorliegt, dann wird wieder auf automatischen Sandungsmodus umgeschaltet.If the brake control device 6 notices that the sanding button 8 is no longer actuated, the system switches back to automatic sanding mode.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung sorgt für ein schnelles Füllen der Druckluftleitungen zur Sandungsduse 5 sowohl bei manuellem als auch bei automatischem Betrieb. Dies ist vorteilhaft, denn die Luft im Sandbehälter muss erst einen bestimmten Druck aufbauen, bevor der Sand anfängt zu rieseln. Bei den vorhandenen Leitungslängen kann es trotzdem bis zu einer Sekunde dauern, bis nach einer Sandungsan- forderung der erste Sand aus dem Ausblasrohr 14 kommt. Die Erfindung gestattet es, diese Zeit möglichst kurz zu halten.The configuration according to the invention ensures that the compressed air lines to the sanding nozzle 5 are filled quickly, both in manual and in automatic operation. This is advantageous because the air in the sand tank has to build up a certain pressure before the sand starts to trickle. Given the existing line lengths, it can still take up to one second before the first sand comes out of the blow-out pipe 14 after a sanding requirement. The invention makes it possible to keep this time as short as possible.
Und der Vorteil der erfindungsgemäßen Anlage liegt darin, dass wenn das Schienenfahrzeug z. B. mit der halben Höchstgeschwindigkeit fährt und wenn die Taktung auf "halben Druck" von ca. 3 bar schaltet, trotzdem von Anfang der volle Druck im Druckbehälter 4 vorhanden ist. Dann kommt zunächst ein Druckschub von Anfangs 6,5 bar, der sich dann auf die durch Taktung des ersten 3/2-Wegeventils erzeugten 3 bar abbaut. Und dieser Druckschub kann mit der hohen Geschwindigkeit dann schnell schnell die Leitungen und den Sandbehälter füllen, bevor das Ausblasen von Sand mit einem niedrigeren Druck erfolgt.And the advantage of the system according to the invention is that when the rail vehicle z. B. runs at half the maximum speed and when the timing switches to "half pressure" of about 3 bar, nevertheless the full pressure is present in the pressure vessel 4 from the beginning. Then there is initially a pressure boost of 6.5 bar, which is then reduced to the 3 bar generated by clocking the first 3/2-way valve. And this pressure surge can then be done quickly at high speed quickly fill the piping and sand tank before blowing out sand at a lower pressure.
Auch bei langsamer Fahrt kann daher schnell mit einem geringeren Sandvolumen- ström gesandet werden. Even when driving slowly, sand can therefore be sanded quickly with a lower sand volume flow.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Druckminderungsventil1 pressure reducing valve
2 erstes 3/2 -Wegeventil2 first 3/2 way valve
3 zweites 3/2 -Wegeventil3 second 3/2 way valve
4 Druckbehälter4 pressure vessels
5 Sandungsduse5 sanding nozzle
6 Bremssteuergerät6 brake control unit
7 Sperrdiode7 blocking diode
8 Sandungstaster8 sanding buttons
9 Abtastleitung9 scanning line
10 erste Steuerleitung10 first control line
11 zweite Steuerleitung11 second control line
12 Drossel12 throttle
13 Rad13 wheel
14 Ausblasrohr14 exhaust pipe
15 Schienenabschnitt 15 rail section

Claims

Patentansprüche claims
1. Sandungseinrichtung für ein Fahrzeug, wobei die San-dungseinrichtung fol- gende Merkmale aufweist: - einen Druckluftanschluß (1) mit einem hohen Druckniveau, - ein erstes pneumatisches Ventil (2) mit einem Eingang und mit zwei Ausgängen, - ein zweites pneumatisches Ventil (3) mit zwei Eingängen und mit einem Ausgang, - einen Druckbehälter (4), - eine Sandungsduse (5), die in einem Sandbehälter angeordnet ist, wobei der Druckluftanschluß (1) mit dem Eingang des ersten pneumatischen Ventils (2) in Verbindung steht, wobei einer der beiden Ausgänge des ersten pneumatischen Ventils (2) mit dem Druckbehälter (4) verbunden ist, wobei der Druckbehälter (4) mit einem der beiden Eingänge des zweiten pneumatischen Ventils (3) in Verbindung steht, wobei der andere Ausgang des ersten pneumatischen Ventils (2) mit dem anderen Eingang des zweiten pneumatischen Ventils (3) in Verbindung steht, und wobei der Ausgang des zweiten pneumatischen Ventils (3) mit der Sandungsduse (5) verbunden ist.1. Sanding device for a vehicle, the cleaning device having the following features: - a compressed air connection (1) with a high pressure level, - a first pneumatic valve (2) with one inlet and with two outlets, - a second pneumatic valve (3) with two inputs and with one output, - a pressure vessel (4), - a sanding nozzle (5) which is arranged in a sand vessel, the compressed air connection (1) being connected to the input of the first pneumatic valve (2) stands, one of the two outputs of the first pneumatic valve (2) being connected to the pressure vessel (4), the pressure vessel (4) being connected to one of the two inputs of the second pneumatic valve (3), the other output of the the first pneumatic valve (2) is connected to the other inlet of the second pneumatic valve (3), and the outlet of the second pneumatic valve (3) is connected to the sanding nozzle (5) is.
2. Sandungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang des ersten pneumatischen Ventils (2) in einer Ruhestellung mit demjenigen Ausgang verbunden ist, der zu dem Druckbehälter (4) führt, wobei derjenige Ausgang, der zu dem zweiten pneumatischen Ventil (3) führt, gesperrt ist, und dass in einer betätigten Stellung des ersten pneumatischen Ventils (2) dessen Eingang mit dem demjenigen Ausgang verbunden ist, der zu einem der beiden Eingänge des zweiten pneumatischen Ventils (3) führt, wobei derjenige Ausgang, der zu dem Druckbehälter (4) führt, gesperrt ist.2. Sanding device according to claim 1, characterized in that the inlet of the first pneumatic valve (2) is connected in a rest position to the outlet leading to the pressure vessel (4), the outlet leading to the second pneumatic valve (3rd ) leads, is blocked, and that in an actuated position of the first pneumatic valve (2) whose input is connected to that output which leads to one of the two inputs of the second pneumatic valve (3), the output leading to the Pressure vessel (4) leads, is locked.
3. Sandungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite pneumatische Ventil (3) so ausgebildet ist, dass dessen mit einem der Ausgänge des ersten pneumatischen Ventils (2) verbundene Eingang in einer Ruhestellung mit dem Ausgang verbunden ist, wobei derjenige Eingang, der zu dem Druckbehälter (4) führt, gesperrt ist, und dass in einer betätigten Stel- lung des zweiten pneumatischen Ventils (3) der Eingang, der zum Druckbehälter (4) führt, offen und der Ausgang mit der Sandungsduse (5) verbunden ist, wobei derjenige Eingang, der zu dem ersten pneumatischen Ventil (2) führt, gesperrt ist.3. Sanding device according to one of the preceding claims, characterized in that the second pneumatic valve (3) is designed such that its inlet connected to one of the outlets of the first pneumatic valve (2) is connected to the outlet in a rest position, the inlet leading to the pressure vessel (4) being blocked , and that in an actuated position of the second pneumatic valve (3) the inlet leading to the pressure vessel (4) is open and the outlet is connected to the sanding nozzle (5), the inlet leading to the first pneumatic valve (2) leads, is locked.
4. Sandungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste pneumatische Ventil (2) und das zweite pneumatische Ventil (3) jeweils durch eine elektrisch erregbare Spule gegen den Druck einer Feder betätigbar sind.4. Sanding device according to one of the preceding claims, characterized in that the first pneumatic valve (2) and the second pneumatic valve (3) can each be actuated by an electrically excitable coil against the pressure of a spring.
5. Sandungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bremssteuergerät (6) zur elektrischen Betätigung des ersten pneumatischen Ventils (2) und des zweiten pneumatischen Ventils (3) vorgesehen ist.5. Sanding device according to one of the preceding claims, characterized in that a brake control device (6) for the electrical actuation of the first pneumatic valve (2) and the second pneumatic valve (3) is provided.
6. Sandungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule des ersten pneumatischen Ventils (2) manuell auf Anforderung eines Fahrers über einen Sandungstaster 8 mit elektrischer Energie versorgbar ist.6. Sanding device according to one of the preceding claims, characterized in that the coil of the first pneumatic valve (2) can be supplied with electrical energy manually at the request of a driver via a sanding button 8.
Sandungseinrichtung nach Anspruch 5 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abtastleitung (9) vom Sandungstaster (8) zum Bremssteuergerät (6) vorgesehen ist.Sanding device according to claim 5 and claim 6, characterized in that a scanning line (9) from the sanding button (8) to the brake control device (6) is provided.
Bremsanlage für ein Fahrzeug mit einer Sandungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Druckluftanschluß (1 ) mit einer Druckluftleitung der Bremsanlage verbunden ist. Brake system for a vehicle with a sanding device according to one of the preceding claims, wherein the compressed air connection (1) is connected to a compressed air line of the brake system.
9. Fahrzeug mit einer Sandungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, insbesondere ein Schienenfahrezeug.9. Vehicle with a sanding device according to one of claims 1 to 7, in particular a rail vehicle.
10. Verfahren zum automatischen Sanden eines Schienenbereichs (15) unter ei- nem Rad (13) eines Schienenfahrzeugs mit Sand aus einem Sandbehälter, dadurch gekennzeichnet, dass der Sandbehälter unmittelbar mit Druckluft aus einem geschlossenen Druckbehälter (4) beaufschlagt wird und dem Druckbehälter (4) automtisch gepulste Druckluft aus einer Druckluftquelle zugeführt wird, wobei der Druckbehälter (4) die Druckstöße glättet, die durch das Pulsen der Druckluft entstehen.10. A method for automatically sanding a rail area (15) under a wheel (13) of a rail vehicle with sand from a sand tank, characterized in that compressed air from a closed pressure tank (4) is applied to the sand tank and the pressure tank (4 ) Automatically pulsed compressed air is supplied from a compressed air source, the pressure vessel (4) smoothing the pressure surges that result from the pulsing of the compressed air.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein manueller Eingriff durch den Fahrer dem automatischen Sanden vorgeht, indem dann dem Sandbehälter Druckluft unmittelbar aus einer Druckluftquelle (1) zugeführt wird. 11. The method according to claim 10, characterized in that a manual intervention by the driver precedes the automatic sanding, in that compressed air is then fed directly from a compressed air source (1) to the sand container.
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