EP2993102B1

EP2993102B1 - Beheizbarer bahnwagen, heizmodul für einen bahnwagen und beheizbarer bandförderer für einen bahnwagen

Info

Publication number: EP2993102B1
Application number: EP15002583.1A
Authority: EP
Inventors: Ralf Zürcher
Original assignee: Zuercher Holding GmbH
Current assignee: Zuercher Holding GmbH
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2021-02-24
Anticipated expiration: 2035-09-02
Also published as: EP2993102A1; DE102014012767A1

Description

Die Erfindung betrifft einen beheizbaren Bahnwagen.
Aus dem Stand der Technik in Bezug auf Bahnwagen und Gleisbau sind so genannten Materialförder-Silowagen (MFS-Wagen) und Materialtransportwagen (MT-Wagen) bekannt, die Materialien auf Baustellen im Gleisbausektor zwischenbunkern und transportieren können. Die Wagen dienen dazu, Material auf der Gleisachse in eine Arbeitsrichtung, auch hin und zurück, oder in verschiedene Arbeitsrichtungen zu transportieren, ohne das Gleiseinschränkungsprofil (Lichtraumprofil) mit dem Material verlassen zu müssen. Die Wagen werden in einer Reihung zum Transport und der Durchbunkerung der Materialien verwendet. Bei diesen Arbeiten werden Baustoffe im Wagen gebunkert, gefördert und/oder transportiert.
Da einzelne Baumaßnahmen auch bei schlechten Witterungen stattfinden, besteht die Möglichkeit, dass das im Wagen befindliche Baumaterial einfriert. Enteisung des Materials ist dann erforderlich, um es entladen oder fördern zu können.
In dem Gebrauchsmuster DE 20 2009 011 149 U1 wird diese Problematik bereits adressiert: Der dort offenbarte Wagen ist mit nicht näher beschriebenen Heizelementen ausgestattet, um das Material zu enteisen. Die dort figurativ angedeuteten Heizvorrichtungen scheinen Heizwendeln zu sein, die fest mit dem Wagen verbunden sind.
Die DD 1 52 313 A1 befasst sich generell auch mit der genannten Problematik und offenbart nachrüstbare Heizplatten für Schüttguttransportwagen, die jeweils aus einem in ein Polyesterharz eingegossenen Heizdraht bestehen und von einer Schicht PUR abgedeckt sind. Hierüber soll einerseits das Schüttgut beheizt werden und andererseits das Schüttgut auch isoliert werden. Die Heizplatten sind so geformt, dass sie auf die geometrischen Abmessungen des jeweiligen Wagens angepasst sind und an bereits vorhandene Konstruktionen angebracht werden können. Sie sind daher passgenau für die jeweiligen Geometrien der Schüttgutwagen vorgesehen und verändern diese dauerhaft.
Weit entfernt, aber auch mit der Thematik des Beheizens von Fortbewegungsmittel-Teilen befasst, sind die JP 2009-018 616 A , die eine Heizvorrichtung für einen Bahnwagen betrifft, die dazu vorgesehen ist, die Räder zu beheizen, oder auch die JP 2009-023 501 A , die eine Vorrichtung beschreibt, mit der Schnee- und/oder Eisanbackungen im Radlauf eines Zuges verhindert werden sollen, oder schließlich die CA 2 276 992 A1 , die einen beheizten Innenkotflügel für ein Auto zeigt, der an einen Spritzlappen angrenzend in dem Radhaus des Autos montiert wird und über das Bordnetz mit Spannung versorgt wird.
DE 10 2012 007 507 A1 thematisiert hingegen allgemein die Gestaltung von Heizelementen.
Der Stand der Technik kennt damit das Problem generell, durch Kälte bedingten Nachteilen beim Betrieb von Bahnwagen zu begegnen, wobei im Wesentlichen die Fortbewegung der Bahnwagen im Fokus steht. Die Bearbeitung der durch Kälte bedingten Schwierigkeiten in Bezug auf Schüttgut, das in Bahnwagen transportiert werden muss, steht kaum im Fokus.
US 5 468 117 A offenbart einen Bahnwagen mit einem zylindrischen Tank zur Aufnahme von Material zum Transport, an dessen Außenfläche umfänglich verlaufende Heizgürtel angeordnet werden können, um das transportierte Material zu erwärmen.
Skizzierte Lösungen tragen dem nicht Rechnung, dass ein Bahnwagen ein sehr teures Objekt ist, das nicht in beliebiger Zahl in Sommer- und Winter-Varianten vorgehalten werden kann; weiter wird im Stand der Technik auch nicht adressiert, dass es abhängig von Einsatzort und Witterung plötzlich schlagartig zum Erfordernis kommen kann, Schüttgut auf Schienen so zu transportieren und zu fördern (bspw. bei winterbedingten Schäden im Schienennetz), dass es vor Ort sofort einsatzbereit ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ergibt sich die Aufgabe, Bahnwagen derart zu verbessern, dass zu erwärmendes und zu transportierendes Material bedarfsorientiert erwärmt werden kann und dass durch die hierzu erforderliche Gestaltung der Bahnwagen keine Einschränkung für Zeiten mit warmer Witterung besteht; ferner soll eine Beschädigung einer Vorrichtung, die zum Erwärmen oder Beheizen der Bahnwagen dient, nicht zum Ausfall eines ganzen Bahnwagens führen.
Diese Aufgabe wird durch den Bahnwagen mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen der Vorrichtung werden jeweils durch die Unteransprüche beschrieben.
Eine erste Ausführungsform eines beheizbaren Bahnwagens für den Materialtransport, der zum Befahren eines Gleises ausgebildet ist, hat einen Aufnahmebehälter zur Materialaufnahme. Er weist für die Beheizung eines oder mehrere lösbar an dem Bahnwagen angebrachtes Heizbauteil(e) auf. Vorteilhaft sind die Heizbauteile austauschbar, respektive, wenn mehrere vorliegen, einzeln austauschbar. Die Heizbauteile können auch als "Heizung" benannt werden. "Heizbauteil" wurde als Begriff gewählt, weil mehrere davon die "Gesamtbeheizung" eines Bahnwagens bilden und weil jedes einzelne der Heizbauteile abhängig von der Fläche, die es bedecken, resp. an der es anliegen soll, unterschiedlich und aus mehreren Heizmodulen bestehen kann. Der Aufnahmebehälter hat einen Boden, Stirn- und Seitenwände. Das Heizbauteil oder die Heizbauteile ist bzw. sind mehrteilig und werden durch eine Mehrzahl Heizmodule gebildet, die durch Befestigungselemente aneinander befestigt sind. Das Heizbauteil - und damit auch die einzelnen Heizmodule - sind nicht in eine Wandung integriert, sondern liegen an einem Flächenabschnitt des Bodens und/oder der Stirn- und/oder Seitenwand des Aufnahmebehälters innenseitig oder außenseitig an und sind lösbar daran befestigt. Die Form des mehrteiligen Heizbauteils entspricht der Form des Flächenabschnitts. Es kann aber auch die Form eines Heizmoduls, das einteilig oder mehrteilig ist, bereits der Form des Flächenabschnitts entsprechen. Beispielsweise könnte ein gewinkeltes Heizmodul aus zwei identischen, miteinander verbundenen Teilheizmodulen bestehen. Wenigstens eines der Heizmodule muss einen Stromanschluss aufweisen, um mit einer Stromquelle verbunden werden zu können. In dem Bahnwagen transportiertes Material kann somit bei Frost vor Einfrieren geschützt werden oder nach Einfrieren wieder aufgetaut werden. Vorteilhaft sind die Heizbauteile an sich und auch jedes einzelne der Module oder Teilmodule einzeln austauschbar und liegen nicht in einer Wandung vor.
Somit kann vorteilhaft das Material witterungsunabhängig in den Bahnwagen gelagert oder transportiert werden, ohne dass es beim Entladen durch das Festfrieren des Materials oder durch Verklumpungen und Verbackungen aufgrund festgefrorener Feuchtigkeit zu Nachteilen hinsichtlich der Be- und Entladbarkeit, der Förderung des Materials oder auch der Materialqualität kommt.
Mit "in einer Wandung" ist hierin insbesondere das feste, nicht zerstörungsfreie Verbundensein mit der Wandung gemeint.
Generell ist die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders vorteilhaft für Materialtransport-Silowagen (MFS-Bahnwagen) oder Materialtransportwagen (MT- Bahnwagen), die Materialien auf Baustellen im Gleisbausektor zwischenbunkern und transportieren können. Das Material wird in eine Arbeitsrichtung oder in verschiedene Arbeitsrichtungen transportiert, ohne dass das Gleiseinschränkungsprofil (das sog. Lichtraumprofil) mit dem Material verlassen werden muss. Die Wagen werden dazu aneinander gereiht und zum Transport und der Durchbunkerung der Materialien verwendet. Generell ist es aber auch denkbar, dass die erfindungsgemäßen Bahnwagen nicht für Gleisbaumaterial sondern zum Transport anderer Materialien dienen - es könnten bspw. Futtermittel für Tiere, Einstreu und ähnliche andere Materialien transportiert werden, deren Ein- oder Aneinanderfrieren auch als nachteilig erachtet wird.
Die Heizmodule, die zu mehreren aneinander angeordnet die Heizung oder auch ein "Heizbauteil" bilden und an einem Flächenabschnitt der Seitenwand des Aufnahmebehälters, oder an der Stirnwand bzw. den Stirnwänden oder dem Boden oder allen dreien vorliegen können, können ggf. sogar an einer Decke angeordnet sein, falls ein solcher Bahnwagen eine Decke aufweist. Gegebenenfalls kann auch eine innenseitige Anordnung vorgesehen sein. Dazu sind die Heizbauteile aus Heizmodulen in ihrer Form so gestaltet, dass sie der Form des Flächenabschnitts, resp. der Wandung entsprechen, an der sie befestigt werden. Vorteilhaft ergibt sich bei Anbringung an der Außenseite kein Verlust an Ladevolumen.
Es ist besonders günstig, dass eine Vielzahl solcher Module miteinander durch Befestigungselemente verbunden wird und so eine Heizung bildet. Wenn mehrere Heizmodule aneinander befestigt werden, wozu sie miteinander verschraubt, aber auch durch Steckverbindungen, Klemm- oder andere Eingriffsverbindungen aneinander gefügt werden können, wird eine großflächige Heizung bereit gestellt, die den erforderlichen Wärmebedarf für den Aufnahmebehälter ohne weiteres zur Verfügung stellen kann, um das zu transportierende Material vor dem Einfrieren zu bewahren oder es entsprechend wieder aufzutauen
Die Heizbauteile sind also mehrteilig ausgebildet, was besonders vorteilhaft ist, da durch die Kombination mehrerer entsprechend zusammenfügbarer und verbindbarer Heizmodule und ggf. Teilheizmodule zu einem Heizbauteil ermöglicht wird, dass wenige Grundformen gefertigt werden müssen, die aber zu einer komplexeren Form eines Heizbauteils gefügt werden können. Das Zusammenfügen kann durch Zusammenstecken, Verschrauben oder auf andere Weise erfolgen, wobei die Verbindung so gewählt wird, dass alle Teile eines Heizbauteils bestromt werden können.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Heizmodule, egal ob ein- oder mehrteilig, als Wärmestrahler ausgebildet sind und bevorzugt zumindest ein Widerstandheizelement aufweisen, wobei die wärmeabstrahlende Seite in Richtung des zu erwärmenden Materials weist.
Die Heizmodule können vorteilhaft flächige Heizelemente sein.
Die mehrteiligen Heizmodule sind untereinander durch mechanische Verbinder ihrer TeilHeizmodule verbunden, bspw. durch Steckverbinder. Ein oder mehrere der Teil-Heizmodul(e) weist einen Stromanschluss auf, der ein Steckstromanschluss sein kann. Es ist möglich, den mechanischen Verbinder und den Steckstromanschluss in einem einzigen Bauteil zu kombinieren, d. h. die mechanischen Verbinder, die entweder die Teilheizmodule eines mehrteiligen Heizmoduls oder mehrere Heizmodule an sich miteinander verbinden, als kombinierte mechanische und stromführende Verbinder auszuführen..
Besonders vorteilhaft ist, dass die erfindungsgemäßen Heizbauteile leicht nachrüstbar sind, da die einzelnen Module von außen auf die gewünschte Boden-, Stirn- oder Seitenwand des Aufnahmebehälters aufgebracht werden können. Die Module können dazu Befestigungskomponenten aufweisen. Eine einfache Befestigungsmöglichkeit besteht dabei im Verschrauben der Heizmodule mit der entsprechenden Aufnahmebehälterwand. Dann sind die Befestigungskomponenten Durchtrittsbohrungen. Mittels Schrauben werden die Heizmodule entsprechend mit den korrespondierend am Bahnwagen vorgesehenen Durchtrittsbohrungen verbunden. Die Durchtrittsbohrungen sind dabei vorzugsweise an einem Rand der Heizmodule vorgesehen. Es sind aber auch andere lösbare Befestigungsmöglichkeiten denkbar: So können bspw. an der entsprechenden Wandung paarig angeordnete Aufnahmeschienen angebracht sein, in die die entsprechenden Heizmodule so eingeschoben werden, dass die gewünschte Fläche bestückt wird. Die Befestigungskomponenten können auch Steck- oder Klemmelemente sein. Dem Fachmann sind weitere Befestigungselemente zur lösbaren Befestigung bekannt.
Auf Grund der nachträglichen Bestückungsmöglichkeiten ergeben sich viele Vorteile für die Betreiber derartiger Bahnwagen: Zum Einen ist die nachträgliche Anbringung solcher Heizbauteile am Bahnwagen jederzeit möglich, zum Anderen kann die Zahl der Heizbauteile bzw. Heizmodule durch sukzessives Zukaufen entsprechend der finanziellen Möglichkeiten erhöht werden.
Auch die Möglichkeit des temporären Anbaus und Abbaus solcher Heizbauteile ist überaus vorteilhaft, da die Zuladung so gewichtsoptimiert wird. Ein Betreiber solcher Bahnwagen kann bspw. während der Sommermonate die Heizbauteile abbauen und lagern und damit die Zuladung um das Gewicht der Heizbauteile vergrößern.
Entsprechend der Menge und der Art des Materials kann durch die Verwendung der vorgeschlagenen quasi modularen Technik für eine gewünschte Zahl zu beheizender Bahnwagen die Anzahl der Heizsätze, resp. die Anzahl der Heizbauteile pro Wagen, beliebig gewählt werden. Die Heizbauteile können von Wagen zu Wagen ummontiert werden und es müssen Wagennummern und -reihung eines Zuges aus mehreren Wagen nicht berücksichtigt werden. Ferner ist es vorteilhaft, dass Heizbauteile gemäß der vorliegenden Erfindung jederzeit zu einem anderen Bahnwagen, der sich an einem anderen Ort befindet, verbracht und dort montiert werden können. So werden Zwänge zur Planung der Reihung und des örtlichen Einsatzes der beheizbaren Bahnwagen vermieden, da jeder Grundwagen zum beheizbaren Bahnwagen aufgerüstet werden kann. Steht also ein beheizbarer Bahnwagen am Einsatzort nicht zur Verfügung, so können die Heizbauteile schnell beschafft und angebracht werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Bahnwagen ein Wagen, der das Transportieren von Material innerhalb des Bahnwagens oder nach außerhalb des Bahnwagens vorsieht. Üblicherweise wird das Transportieren dann innerhalb des Aufnahmebehälters oder von dem Aufnahmebehälter nach außen geschehen. Ein solcher Bahnwagen verfügt über zumindest einen Material-Bandförderer, der das Material längs des Bahnwagens transportiert. Üblich sind Boden-Material-Bandförderer, die das Material längs des Bodens des Aufnahmebehälters transportieren. Der Material-Bandförderer kann aber auch zur Förderung des Materials zur Übergabe desselben von innerhalb des Bahnwagens, respektive des Aufnahmebehälters, nach außerhalb desselben ausgebildet sein. Solche Material-Bandförderer werden oft dann benötigt, wenn in einem Zug mehrere Bahnwagen hintereinander gereiht sind und Material von einem zum nächsten Bahnwagen transportiert, respektive durchgebunkert werden muss. Ein Material-Bandförderer der genannten Art weist viele Querstreben und wenigstens ein Förderband auf. Bei dem Förderband kann es sich auch um ein geteiltes Förderband handeln.
Eine Ausführungsform des Bahnwagens gemäß der Erfindung sieht vor, dass eine Heizeinheit durch eine oder mehrere der Querstreben mit Heizelementen oder durch das Förderband als einstückige Heizeinheit mit Heizelementen gebildet wird, sodass der Material-Bandförderer ein beheizbarer Bandförderer ist. Der Material-Bandförderer, der bspw. am Boden des Bahnwagens läuft, bedeckt so quasi den Flächenabschnitt des Bodens und ist mit diesem lösbar verbunden.
Vorteilhaft ergibt sich auch hier, dass einfrierendes Material aufgetaut oder gar von vorneherein vor dem Einfrieren bewahrt werden kann. Die erfindungsgemäßen Bandförderer können als Ganzes ausgetauscht werden, es ist aber auch hier vorteilhaft möglich, nur Komponenten auszutauschen.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der als Heizeinheit ausgebildeten Querstreben werden diese zu Heizquerstreben, indem an ihrer Innen- und alternativ oder zusätzlich an ihrer Außenseite ein oder mehrere Heizelemente vorgesehen sind. Solche Heizelemente können Widerstandsheizelemente sein, beispielsweise Keramikheizelemente, wie sie dem Fachmann an sich bekannt sind. Die Bestromung der Widerstandsheizelemente erfolgt beispielsweise über ein im Wagen vorhandenes Dieselelektroaggregat. Die Zufuhr des Stromes zu den Querstreben erfolgt über ein mitlaufendes (umlaufendes) Kabelband oder andere marktübliche Lösungen. Die Heizquerstreben können dabei bezüglich ihrer Anzahl in einem Verhältnis zu der Gesamtzahl der Querstreben so ausgewählt werden, dass die gewünschte, vorbestimmte Heizleistung erreicht wird. Die Querstreben sind in Bezug zu dem Förderband des Bandförderers so angeordnet, dass die Abstrahlung der Wärme in Richtung des Bandes und somit in Richtung des zu erwärmenden Materials erfolgt.
Eine weitere alternative Heizeinheit kann in einer weiteren Ausführungsform das als Heizeinheit ausgebildete Förderband des Material-Bandförderers sein, das erfindungsgemäß vorteilhaft entlang seiner Länge eines oder mehrere Heizelemente aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann dazu das Förderband aus mehreren Lagen bestehen, von denen zumindest eine Lage eine Elastomer-Lage ist. Das Elastomer kann beispielsweise Gummi sein. Auf diese Elastomer-Lage wird bevorzugt das Heizelement als weitere Lage aufgebracht; es ist dabei so angeordnet, dass es eine Kontaktlage zur Kontaktierung mit dem zur Erwärmung vorgesehenen Material ist. Die beheizte Lage weist also zu dem zu erwärmenden Material.
Generell gilt für alle der erfindungsgemäßen Heizbauteile und Heizeinheiten, die den Bahnwagen beheizen, dass ihre Heizleistung gemäß einer weiteren Ausführungsform gesteuert oder geregelt werden kann, indem eine Temperatursteuerung oder -regelung vorgesehen wird. Dazu weist der Bahnwagen wenigstens eine Temperaturmessvorrichtung auf, um die Temperatur im Inneren des Bahnwagens und zusätzlich oder alternativ des zu transportierenden Materials und ebenfalls zusätzlich oder alternativ der Außentemperatur zu messen. Die Temperaturmessvorrichtung ist operativ mit der Temperatursteuerung oder -regelung gekoppelt, wobei "operativ" als "zur Ausführung eines Vorgangs", hier also zum Hoch- oder Runterregeln der Heizleistung und damit indirekt der Temperatur, zu verstehen ist.
Der Bahnwagen kann ferner zumindest eine Energieversorgungsleitung aufweisen, an die das oder die Heizbauteil(e) und/oder -einheit(en) angeschlossen ist bzw. sind. Die Energieversorgungsleitung kann etwa in einem Kanal an einer Wandungsaußenseite und/oder im Inneren eines Trägers des Bahnwagens verlaufen.
Der beheizbare Bandförderer selbst, der für den erfindungsgemäßen Bahnwagen ausgebildet ist, kann ohne Weiteres mit beiden der genannten Heizbauteile nachgerüstet werden.
Vorteilhaft verfügen sowohl der heizbare Bandförderer als auch die zu einem mehrteiligen Heizbauteil verbundenen Heizmodule über eine Schnittstelle, um operativ mit der Steuerung oder Regelung zur Beeinflussung der Heizleistung gekoppelt zu werden. Dabei ist die Heizleistung der Heizbauteile regelbar, indem die Temperatur des Materials im Inneren des Wagens oder auch an der Wagenseite mittels der Temperaturmessvorrichtung, respektive eines Thermometers oder Temperatursensors ermittelt wird, der gemessene Wert an die Steuerungs- oder Regelungsvorrichtung übermittelt und hieraus resultierend die Temperatur herunter und herauf geregelt und damit die Heizleistung eingestellt wird.
Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen von Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigt:

Fig. 1a: eine Seitenansicht auf einen Materialförder-Silowagen gem. Stand der Technik,
Fig. 1b: eine Querschnittsansicht des Wagens entlang der Schnittlinie A-A aus Fig. 1a,
Fig. 2a: eine Seitenansicht auf einen Materialförder-Silowagen gemäß der Erfindung, mit Heizmodulen,
Fig. 2b: eine Querschnittsansicht des eines Bahnwagens wie in Fig. 2a, gemäß der Schnittlinie A-A, mit montierten Heizmodulen,
Fig. 2c: eine Querschnittsansicht des Bahnwagens wie in Fig. 2a, gemäß der Schnittlinie A-A, mit zur Montage vorbereiteten Heizmodulen,
Fig. 3a: eine Seitenansicht eines einteiligen Heizmoduls,
Fig. 3b: eine Seitenansicht eines zweiteiligen Heizmoduls,
Fig. 3c: eine Seitenansicht eines einteiligen Heizmoduls mit Wärmeabstrahlung im Betrieb,
Fig. 3d: den Gegenstand aus Fig. 3a mit Steckanschluss,
Fig. 3e: den Gegenstand aus Fig. 3b mit Steckanschlüssen für Strom,
Fig. 3f: eine Seitenansicht eines zweiteiligen Heizmoduls mit mechanischen und Steckanschlüssen im verbundenen Zustand,
Fig. 3g: eine Seitenansicht eines gefügten zweiteiligen Heizmoduls mit zwei Stromanschlüssen,
Fig. 3h: eine Vorderansicht eines zweiteiligen, gefügten Heizmoduls mit Durchtrittsbohrungen zur Verschraubung,
Fig. 4a: die Seitenansicht der Bahnwagen wie Fig 1a, Stand der Technik,
Fig. 4b: eine Querschnittsansicht der Bahnwagen aus Fig. 4a entlang der Schnittlinie A-A, aber mit Bodenförderband, Stand der Technik,
Fig. 4c: eine Querschnittsansicht einer Querstrebe des Bodenförderbands aus Fig. 4b, aber gem. Erfindung, mit Heizung wie in Fig. 5g,
Fig. 5a: eine Seitenansicht zweier Bahnwagen mit Bodenförderband,
Fig. 5b: eine Schnittansicht des Boden-Materialbandförderers
Fig. 5c: eine Querschnittsansicht einer Querstrebe als Detail, gem. Stand der Technik, nicht beheizbar,
Fig. 5d: eine Querschnittsansicht einer Querstrebe mit Widerstandsheizelement in der Querstrebe,
Fig. 5e: eine Querschnittsansicht einer Querstrebe mit zwei Widerstandsheizelementen an der Querstrebenoberseite,
Fig. 5f: eine Querschnittsansicht einer Querstrebe mit einem Widerstandsheizelement im Inneren,
Fig. 5g: eine Querschnittsansicht einer Querstrebe mit zwei Widerstandsheizelementen an zwei voneinander abgewandten Seiten,
Fig. 6a: eine Längsschnittsansicht mit Detail (oval umkreist) des Förderbands des Material-Bandförderers,
Fig. 6b: eine Längsschnittansicht des Gegenstands aus Fig. 6a mit Schichtaufbau des Förderbands,

Die vorliegende Erfindung hat einen beheizbaren Bahnwagen zum Materialtransport zum Gegenstand, der auf Gleisen 2 verfahren wird, wie er in Fig. 1a in der Variante als Materialtransport-Silowagen gemäß dem Stand der Technik gezeigt wird.
Wie zu sehen ist, hat der Bahnwagen 1 einen Aufnahmebehälter 10', in den das Material gegeben wird, und bewegt sich auf dem Gleis 2.
Fig. 1b zeigt denselben Wagen 1 in der Querschnittsansicht und verdeutlicht damit, dass die Form des Aufnahmebehälters 10' derart gewölbt bzw. geformt ist, dass sich das Querschnittsprofil von oben nach unten verjüngt; die Seitenwände haben dazu eine Stufe. Von diesem Bahnwagen für den Materialtransport gemäß dem Stand der Technik unterscheidet sich der erfindungsgemäße Bahnwagen 1 ganz allgemein dadurch, dass dieser beheizbar ist und dazu Heizbauteile aufweist, die einzeln austauschbar sind, nicht in einer Wandung des Bahnwagens integriert vorliegen und aus einer Mehrzahl aneinander befestigter Heizmodule gebildet werden.
So zeigen Fig. 2a bis 3g Heizbauteile bzw. die Heizmodule 10, die das Heizbauteil bilden, und an einem Flächenabschnitt des Aufnahmebehälters 10' angebracht sind. Fig. 2a zeigt zwei aneinander gekoppelte Materialtransport-Silowagen 1, die eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Heizmodule 10 aufweisen, deren Form, die sich insbesondere aus Fig. 2c bis 3h ergibt, dem sich verjüngenden Querschnitt des Aufnahmebehälters 10' angepasst ist. Generell können, wie beispielsweise in Fig. 2c , 2d , 3a und 3d gezeigt ist, solche geformten Heizmodule 10 als ein Stück gebildet sein. ( Fig. 3c zeigt ebenfalls ein einstückiges Heizmodul, und deutet dabei die Abstrahlwärme, die von der konkav geformten Fläche abgestrahlt wird, an).
Aus fertigungstechnischen Gründen kann es günstig sein, ein solches Heizmodul 10 zweiteilig auszubilden (siehe Fig. 2a , 3b, 3e, 3f, 3g, 3h ). Dabei können Teilheizmodule 11,12, siehe beispielsweise Fig. 3b und 3e , mit einfacher Geometrie hergestellt und durch Zusammenstecken oder auf andere Weise miteinander verbunden zu dem entsprechend geformten Heizmodul 10 gefügt werden.
Fig. 3e , f und g zeigen dazu Verbinder 13: Der Steck-Stromanschluss 13, der das untere Teil 11 mit dem oberen Teil 12 verbindet, ist zugleich mechanischer Verbinder und die Bestromung erfolgt über den Steckverbinder 13 des unteren Teils 11.
Wie in Fig. 2a zu sehen ist, lässt sich so die Außenwandung des Aufnahmebehälters 10' großflächig mit dem modularen Heizbauteilesystem ausstatten, um über die Anordnung der Heizmodule 10 den Aufnahmebehälter 10' so zu beheizen, dass bei Frostwetter in dem Behälter 10' gebunkertes oder transportiertes Material, das durch Kombination mit Feuchtigkeit einfrieren kann und damit nur noch schwierig entladen oder gefördert werden kann, aufzutauen. Durch die modulare Anordnung der Heizmodule 10 und Verbindung zu einem Heizbauteil kann die auszustattende Heizfläche nahezu beliebig gewählt werden; werden die Heizmodule 10 im Sommer nicht mehr benötigt, so werden sie einfach demontiert. Dies gelingt leicht, da solche Heizmodule, wie Fig. 3h zeigt, Verschraubungspunkte 14 aufweisen: Eine Schraube und entsprechende Durchgangslöcher in dem Heizmodul 10, hier am Rand, und in der entsprechenden Wand des Aufnahmebehälters bewirken eine schnell herzustellende und leicht lösbare Verbindung.
Durch die Lösbarkeit ist auch möglich, dass die Heizbauteile bzw. deren Heizmodule 10 jederzeit demontiert und an anderen Wagen eingesetzt werden können. Sie können auch demontiert werden, wenn sie beispielsweise wegen sommerlichen Wetters nicht benötigt werden: Dann wird entsprechend durch das Wegefallen der Heizmodule 10 die mögliche (Netto-) Zuladung der Bahnwagen 1 erhöht.
Generell betrifft die vorliegende Erfindung beheizbare Bahnwagen, wie sie aus dem Gleisbau vom Transport und der Durchbunkerung von Materialien bekannt sind und verwendet werden. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, so ausgestattete erfindungsgemäße beheizbare Bahnwagen für andere Zwecke einzusetzen. Es können beispielsweise Futtermittel für Tiere, Einstreu oder ähnliches Material, das ebenfalls mittels Bandförderung be- und entladen wird oder durchgebunkert werden muss, transportiert werden.
Als Befestigungsmöglichkeiten sind vorliegend die Verschraubungen genannt, selbstverständlich weiß der Fachmann, dass es noch weitere Verbindungen gibt, die eine lösbare Befestigung derartiger Heizmodule 10 ermöglichen. Es können dabei Steck- oder Klemmverbinder eingesetzt werden, es können auch Einschubschienen, die paarig an der entsprechenden Außenwand des Bahnwagens angeordnet sind, verwendet werden. Vorliegend ist die Anordnung der Heizmodule 10 an der Außenwand, respektive an den Seitenwänden des Aufnahmebehälters 10' gezeigt; selbstverständlich können derartige Heizmodule 10 auch an der Boden- und/oder Stirnwand befestigt werden. Zwecks Bestromung können die benötigten Kabel in Kanälen an der entsprechenden Wandaußenseite geführt werden. Alternativ kann die Bestromung auch innenliegend durch vorhandene Träger erfolgen.
Auch die Anordnung der Heizmodule 10 im Inneren des Bahnwagens 1 ist möglich, wenn dabei sichergestellt ist, dass die Heizmodule 10 vor entsprechender Beschädigung geschützt sind.
Zusätzlich zu den erfindungsgemäßen Heizbauteilen aus einer Mehrzahl von Heizmodulen 10, die der Beheizung dienen, können auch die in solchen Bahnwagen 1 für den Materialtransport vorliegenden Förderbänder als beheizbare Bahnförderer ausgestaltet werden. Solche im Materialtransport-Silowagen oder Materialtransportwagen vorliegenden Boden-Materialbandförderer, die das Material längs des Bodens des Aufnahmebehälters fördern, oder Material-Bandförderer, die das Material zur Übergabe von einem Bahnwagen 1 an seinen angrenzenden Bahnwagen fördern, verfügen üblicherweise über eine ganze Anzahl an Querstreben und ein Förderband, wie etwa in Fig. 4a und 4b verdeutlicht wird.
Der Material-Bandförderer 20 der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist als heizbarer Bandförderer 20 ausgestaltet und kann dazu Heizquerstreben 21', wie in Fig. 5d bis 5g verdeutlicht, haben. Alle oder zumindest ein Teil der Querstreben 21 können dabei Heizquerstreben 21' sein. Diese können, wie beispielhaft und nicht beschränkend in Fig. 5d bis 5g gezeigt, aufgebaut sein. Im Unterschied zu der in Fig. 5c gezeigten Querstrebe gemäß dem Stand der Technik, die nicht heizend ausgebildet ist, verfügen die in Fig. 5d,e,f und g gezeigten Querstreben 21 über Heizelemente 22.
Diese können, siehe Fig. 5b , den Innenraum der Querstrebe teilweise oder wie in Fig. 5f gezeigt, vollständig ausfüllen. Sie können aber auch an einer Oberseite der Querstrebe, siehe Fig. 5e, oder an voneinander abgewandten Seiten der Querstreben, siehe Fig. 5g , vorliegen.
Bei derartigen Heizelementen 22 kann es sich beispielsweise um Widerstandsheizelemente wie Keramikheizelemente handeln.
Auch das Förderband 23 kann, siehe insbesondere Fig. 6a und 6b , als Heizeinheit ausgebildet sein. Das Förderband 23 des Material-Bandförderers 20 weist dann entlang seiner Länge ein Heizelement 23" auf. Natürlich können auch mehrere parallel nebeneinander liegende Heizelemente 23" verwendet werden.
Fig. 6b zeigt, dass ein solches Förderband 23 zweilagig, gegebenenfalls könnte es auch mehrlagig sein, ausgebildet ist. Die untere Lage 23' besteht aus Gummi als gängigem Elastomer, auf dieser Lage ist die Heizelementlage 23" angeordnet.
Und natürlich können alle der vorgenannten erfindungsgemäßen Heizbauteile aus Heizmodulen 10 sowie Heizeinheiten mit Heizelementen 21' und 23" in beliebiger Kombination zusammen eingesetzt werden. Dies wird sich nach dem jeweiligen Heizerfordernis richten. Um die Heizleistung ökonomisch aber ausreichend auszulegen, können erfindungsgemäß die beheizbaren Bahnwagen über eine Temperatursteuerung oder -regelung zur Beeinflussung der Heizleistung der Heizbauteile bzw. Heizeinheiten ausgestattet sein. Dafür ist wenigstens eine Temperaturmessvorrichtung erforderlich, mittels der die Temperatur im Inneren des Bahnwagens und/oder des zu transportierenden Materials und/oder der Außentemperatur gemessen werden kann. Über die gemessene Temperatur folgt die Steuerung respektive Regelung der Heizleistung.
So wird erfindungsgemäß ein Heizsystem geschaffen, das die nachträgliche Anbringung von Heizbauteilen am Bahnwagen ermöglicht und die Aufgabe erfüllt, dass ein Betreiber seine Wagen jederzeit nachrüsten kann. Im Hinblick auf die nachträgliche Bestückungsmöglichkeit bieten sich monetäre Vorteile in der Erstanschaffung. Ein weiterer wichtiger Faktor in Bezug auf die Möglichkeit des temporären Anbaus und Abbaus der Heizbauteile liegt in der Gewichtsoptimierung der Zuladung. So kann der Betreiber vorteilhaft während der Sommermonate die Heizbauteile abbauen und lagern und so die Zuladung um das Gewicht der Heizbauteile erhöhen.

Claims

Beheizbarer Bahnwagen (1) für den Materialtransport, der zum Befahren eines Gleises ausgebildet ist, wobei der Bahnwagen (1) einen Aufnahmebehälter (10') zur Materialaufnahme und für die Beheizung zumindest ein an dem Bahnwagen (1) angebrachtes Heizbauteil aufweist, das lösbar an dem Aufnahmebehälter (10') befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aufnahmebehälter (10') einen Boden, Stirn- und Seitenwände hat und das zumindest eine Heizbauteil mehrteilig ist und eine Heizung bildet, indem es durch eine Mehrzahl Heizmodule (10) gebildet wird, die durch Befestigungselemente aneinander befestigt sind und die jeweils an einem Flächenabschnitt des Bodens und/oder der Stirn- und/oder Seitenwand des Aufnahmebehälters (10') innenseitig oder außenseitig anliegen und daran lösbar befestigt sind, sodass eine Form des mehrteiligen Heizbauteils der Form des Flächenabschnitts entspricht, wobei eines oder mehrere der Heizmodule (10), die ein- oder mehrteilig sind, einen Stromanschluss aufweist/aufweisen, wobei das Heizbauteil austauschbar ist bzw. wobei die mehreren Heizbauteile einzeln austauschbar sind, bzw. die Heizmodule (10) austauschbar sind.
Bahnwagen (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die lösbare Verbindung der Heizmodule (10) mit der Innen- oder Außenseite des Bodens und/oder der Stirn- und/oder Seitenwand durch eine Schraub-, Steck- oder Klemmverbindung bereitgestellt wird, und/oder dass

- die mehrteiligen Heizmodule (10) durch mechanische Verbinder, insbesondere Steckverbinder miteinander verbundene Teilheizmodule (11,12) aufweisen, wobei eines oder mehrere der Teilheizmodule (11,12) den Stromanschluss aufweist/aufweisen und/oder

- der Stromanschluss ein Steck-Stromanschluss (13) ist,
wobei bevorzugt ein mechanischer Verbinder mit einem Steck-Stromanschluss (13) als Kombinationsbauteil ausgeführt ist.
Bahnwagen (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Heizmodul (10) als Wärmestrahler ausgebildet ist und bevorzugt zumindest ein Widerstandsheizelement aufweist.
Bahnwagen (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bahnwagen (1) zumindest einen heizbaren Material-Bandförderer (20) aufweist, in dem als Heizung zumindest ein Heizelement aufgenommen ist, wobei der zumindest eine heizbare Material-Bandförderer (20) bevorzugt ein
- Boden-Material-Bandförderer (20) oder ein

- Übergabe-Material-Bandförderer
ist.
Bahnwagen (1) nach Anspruch 4,
wobei der heizbare Material-Bandförderer (20) zumindest eine Mehrzahl an Querstreben (21) und zumindest ein Förderband (23) aufweist, und dass das Heizelement
- zumindest ein Heizelement (22) an einer oder an mehreren der Querstrebe(n) (21) oder

- zumindest ein Heizelement (23") entlang der Länge des Förderbands (23) ist.
Bahnwagen (1) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zumindest eine Heizelement (22) an der Innen- und/oder Außenseite der Querstrebe(n) (21) angeordnet ist, wobei das zumindest eine Heizelement (22) bevorzugt ein Widerstandsheizelement (22) ist.
Bahnwagen (1) nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Förderband (23) aus mehreren Lagen (23',23") besteht, von denen zumindest eine Lage eine Elastomerlage (23'), besonders bevorzugt aus Gummi, ist, auf die das zumindest eine Heizelement (23") als eine Kontaktlage zur Kontaktierung mit dem zur Erwärmung vorgesehenen Material aufgebracht ist.
Bahnwagen (1) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bahnwagen (1) eine Temperatursteuerung oder -regelung zur Beeinflussung der Temperatur der Heizleistung der Heizmodule (10) und/oder Heizelemente (22,23") aufweist, die
- zumindest eine Temperaturmessvorrichtung zum Messen der Temperatur im Inneren des Bahnwagens (1), und/oder des zu transportierenden Materials und/oder der Außentemperatur aufweist, die operativ mit der Temperatursteuerung oder -regelung gekoppelt ist.
Bahnwagen (1) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Bahnwagen (1) ein Materialförder-Silowagen oder ein Materialtransportwagen für eine Gleisbaumaschine (1) ist und/oder

- der Bahnwagen (1) zumindest eine Energieversorgungsleitung aufweist, an die das zumindest eine Heizmodul (10) und/oder Heizelement (22,23") angeschlossen ist, wobei die Energieversorgungsleitung bevorzugt in einem Kanal an einer Wandungsaußenseite und/oder in einem Träger des Bahnwagens (1) verläuft.