EP3261894B1 - Pneumatic pump device and metering system and sanding system, comprising a jet pump for flowable material - Google Patents
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- EP3261894B1 EP3261894B1 EP16720315.7A EP16720315A EP3261894B1 EP 3261894 B1 EP3261894 B1 EP 3261894B1 EP 16720315 A EP16720315 A EP 16720315A EP 3261894 B1 EP3261894 B1 EP 3261894B1
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- B61C15/10—Preventing wheel slippage by depositing sand or like friction increasing materials
- B61C15/102—Preventing wheel slippage by depositing sand or like friction increasing materials with sanding equipment of mechanical or fluid type, e.g. by means of steam
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- F04F5/46—Arrangements of nozzles
Definitions
- the invention relates to a pneumatic conveyor device for coupling with a container for pourable material, which has a contact surface which is intended for contact with the free-flowing material.
- the pneumatic conveying device comprises a jet pump with a mixing chamber, a pressurizable drive nozzle opening into the mixing chamber and with at least one suction channel leading away from the contact surface and opening into the mixing chamber.
- the pneumatic conveying device comprises at least one supply air duct which leads away from the contact surface and can be pressurized or opens onto an outer surface of the pneumatic conveying device.
- the at least one intake duct and the at least one supply air duct form at least one intake opening and at least one supply air opening in the area of the contact surface.
- the invention also relates to a metering system with a container for receiving pourable material and a pneumatic conveyor device of the type mentioned coupled to the named container, the contact surface of the pneumatic conveyor device facing into an interior space of the container.
- the invention relates to an advantageous use of the pneumatic conveying device, in particular in a sanding system of a rail vehicle, as well as a use of the metering system likewise in a sanding system of a rail vehicle.
- the invention relates to a sanding system or a spreader and a rail vehicle as such.
- a pneumatic conveying device is used to transport and portion or dose free-flowing material, for example granules, sand or the like. They are used in industrial systems but also in sanding systems for rail vehicles, where they are used for metering brake sand. The sand scattered in front of the wheels of the rail vehicle increases its traction when braking and starting.
- a pneumatic conveying device and a metering system of the type mentioned above, in particular in connection with a sanding system of a rail vehicle, are known in principle from the prior art.
- the EP 2 100 788 B1 for this purpose a pneumatic conveying device which comprises a cylindrical or tower-shaped housing which is arranged in the bottom area of a sand container.
- the housing comprises a plurality of radially distributed suction bores and a plurality of radially distributed air supply bores.
- the housing protrudes from below into the sand container, so that the above-mentioned bores come to rest in the container.
- the disadvantage of the above-mentioned conveying device is that, due to its design, there are "shadow areas" from which the brake sand is not conveyed away.
- the container cannot therefore be completely emptied, as a result of which, in particular, fine-grained portions of the brake sand gradually settle in the floor area and clump there. As a result, more and more sand adheres to the rough surfaces of the clumps, which ultimately clogs the suction openings of the pneumatic conveying device.
- Another disadvantage of the known conveying device is that the total height of the metering system is relatively large due to the assembly of the conveying device underneath the sand container, which leads to problems with the limited installation space of modern rail vehicles can.
- a transport line to the wheels of the rail vehicle must generally be routed horizontally at least in sections, which requires the use of a 90 ° bend or bend.
- the pamphlet EP 0 016 471 A1 discloses a metering device for a sanding system of a vehicle, in particular a rail vehicle, with a sand storage container that can be largely sealed off from the outside.
- a sanding pipe protrudes through the bottom of the container to under a bell in the container and ends directly in front of a vehicle wheel.
- the bottom of the container is air-permeable.
- a supply air line in connection with a supply air line is connected to the bottom of the container.
- An exhaust air line, the open end of which lies in the upper part of the container, which is essentially kept free from the sand, is connected to the sand pipe at a distance from the bell.
- the object of the invention is achieved with a metering system of the type mentioned at the outset, which has the features of claim 1.
- the object of the invention is also achieved with a use of the dosing system of the type mentioned for sucking the pourable material from the container mentioned, the at least one suction channel and the at least one supply air channel being inclined by a maximum of 40 ° relative to the vertical in the area of the contact surface.
- the object of the invention is achieved by using a metering system of the type mentioned in a sanding system of a rail vehicle, brake sand being provided as the pourable material.
- the object of the invention is also achieved by a rail vehicle with such a sanding system.
- the statement that the pneumatic conveyor device is "coupled" to the container means a direct connection of the pneumatic conveyor device to the container or an indirect connection, for example via an intermediate adapter.
- the statement that the contact surface of the pneumatic conveyor device points "into an interior of the container” can therefore also mean that the contact surface points "into an interior of an adapter".
- the delimitation between container, adapter and pneumatic conveying device is arbitrary.
- the adapter can be viewed as an independent component, as belonging to the container or as belonging to the pneumatic conveying device.
- the function of the adapter can be integrated into the pneumatic conveying device.
- the contact surface is curved in a concave or convex manner.
- the suction openings and the supply air openings are arranged somewhat offset from one another in terms of depth, so that the flow conditions in the container can be further optimized.
- the at least one supply air opening is designed to be smaller in cross section than the at least one suction opening.
- the transport line can become blocked and the flow conditions reversed.
- the compressed air supplied to the pneumatic conveying device can then no longer escape via the transport line, but is instead blown against the intended flow direction through the suction channels into the container for the free-flowing material and subsequently against the planned flow direction through the supply air channels.
- Transported material can lead to blockages of the supply air ducts and thus to increased maintenance costs. If the air inlet openings are now made smaller than the suction opening, this disadvantageous effect can be avoided or at least reduced.
- the pneumatic conveyor device has several intake openings of several intake channels arranged on the contact surface along a first straight line and several air intake openings of several air intake channels arranged on the contact surface along a second straight line parallel to the first straight line.
- first straight line and the second straight line are aligned essentially horizontally when the pneumatic conveyor device is used.
- the pneumatic conveying device is on the one hand comparatively easy to manufacture, on the other hand it also results in favorable flow conditions in the container.
- the free-flowing material is dug up through the air intake openings lying on a straight line, as it were "on a broad front" and transported to the suction openings.
- the pneumatic sand conveyor device has a Laval nozzle arranged downstream of the mixing chamber in the conveying direction of the free-flowing material. In this way, the flow speed in the transport line can be increased, possibly even to supersonic speed.
- a jet direction of the propellant nozzle is aligned horizontally or has a horizontal component.
- a horizontally guided transport line as it occurs in particular in sanding systems of rail vehicles, can be connected directly, that is to say without bends or bends, to the pneumatic conveying device. Defects and downtimes due to a chafed pipe bend can thus be avoided.
- a straight section of the at least one intake duct starting at the contact surface leads further away from the contact surface than a straight section of the at least one supply air duct starting at the contact surface.
- the propellant nozzle and the pneumatic system connected to it are further away from the contact surface, or are arranged in a different plane than the supply air ducts.
- the structural freedom in the alignment of the propellant nozzle and as a result of the connection for the transport line is therefore particularly great, since there is little or no spatial overlap between the suction system and the supply air or false air system.
- an air inlet opening closest to a suction opening is arranged above said suction opening when the pneumatic conveying device is used. This supports the removal of the free-flowing material and complete emptying of the container, since free-flowing material is blown towards the suction openings with the aid of the supply air / false air and the force of gravity.
- a straight section of the at least one suction channel starting at the contact surface and a straight section of the at least one supply air channel starting at the contact surface are inclined towards each other away from the pneumatic conveyor device in the direction of the container.
- a straight section of the at least one suction channel starting at the contact surface and a straight section of the at least one supply air channel starting at the contact surface can enclose an angle which opens away from the container in the direction of the pneumatic conveyor device.
- an axis of said straight section of the intake duct and an axis of said straight section of the supply air duct can also have an intersection point within the container or adapter.
- the air flow emerging from the at least one supply air duct blows the free-flowing material towards the at least one suction opening.
- the air inlet openings are in the EP 2 100 788 B1 tangentially and therefore not aligned with the suction openings, as a result of which the sand is blown away from the suction openings by the air flowing out of the supply air openings.
- the contact surface of the pneumatic conveyor device is aligned vertically when the same is used. This avoids deposits in the area of the suction openings and supply air openings.
- the contact surface is inclined slightly to the vertical and is oriented in an overhanging manner. In this way, deposits in the area of the suction openings and supply air openings can be prevented even better.
- the pneumatic conveyor device is arranged entirely outside of said container. This way there will be intersections Avoided inside the container, that is, the inside of the container is largely smooth, since the pneumatic conveyor device does not protrude into the container. Therefore, there are no "shadow areas" from which the brake sand is not removed, but it is possible to completely empty the container. Deposits and clumps of the free-flowing material and the associated long-term impending clogging of the suction openings can thus be avoided.
- the container tapers towards the contact surface of the pneumatic conveyor device. This also promotes complete emptying of the container, which prevents deposits and the associated negative effects.
- the tapering part of the container is formed at least in the end area by an adapter.
- pneumatic conveying devices of different types and / or different numbers of pneumatic conveying devices can be coupled to the container for the pourable material in a simple manner.
- a modular system has a metering system and at least two adapters of different designs.
- the dosing system has a blow-out device which comprises blow-out channels which are arranged in the conveying direction of the pourable material behind the mixing chamber and possibly behind a Laval nozzle, are oriented at an angle to the conveying direction of the free-flowing material and point in the said conveying direction.
- a transport line can be cleaned or free-flowing material that has remained lying around can be transported away.
- the pressure is preferably set so that the free-flowing material is just not sucked in via the suction channels.
- the blow-out device can be designed as a separate part, which is connected to the pneumatic conveying device as required, or it can also be a direct part of the pneumatic conveying device.
- blow-out device is arranged in the further course of the transport line.
- the pressure applied to the propellant nozzle for blowing out a transport line is reduced to such an extent that no pourable material is sucked in via the suction channels. This measure can be provided in addition to or as an alternative to the blow-out device.
- the metering system has a heater and / or at least one warm air duct which opens into a (storage) space for the pourable material.
- the heater can be formed by an electric heating rod.
- compressed air is passed over the heating rod, heated and dried there and then blown into a room for the pourable material via a warm air duct or several warm air ducts in order to heat and dry the free-flowing material. This can prevent the pourable material from clumping together.
- the heater or the at least one warm air duct can be arranged in the above-mentioned adapter, in a heating flange which is arranged between the pneumatic conveying device and the adapter, or also directly in the pneumatic conveying device itself.
- a metering system has several pneumatic conveyor devices coupled to a container.
- the material sucked out of the container can be fed into various pipe systems which, in particular, can be activated in different ways.
- the pneumatic conveyor devices do not influence each other or only slightly, and it is also possible to arrange all pneumatic conveyor devices at the lowest point of the container for the free-flowing material. As a result, the container can be completely emptied practically with any of the pneumatic conveyor devices.
- the connections for the transport lines and / or the pressure lines can point in different directions in order, for example, to simplify the installation of the metering system in an existing pipe system and in particular to reduce the use of pipe bends as far as possible.
- the distance between a suction opening and the closest air supply opening is a maximum of 30 mm. Due to the close proximity of the air inlet openings and the suction openings, the discharged mass flow is practically independent of the filling level in the sand container. In addition, the air flow that forms also promotes removal of the brake sand and complete emptying of the sand container.
- FIG Figures 1 to 3 A first example of a pneumatic conveying device 101 is illustrated in FIG Figures 1 to 3 explained, with the Fig. 1 a schematic overview image, the Fig. 2 a detailed sectional view of the pneumatic conveying device 101 coupled to a container 2 and FIG Fig. 3 represents a side view of the pneumatic conveyor device 101.
- the container 2 is provided for receiving free-flowing material.
- the Figures 2 and 3 as well as an xyz coordinate system drawn in in most of the following figures.
- the pneumatic conveyor device 101 comprises a contact surface 3, which is intended for contact with the pourable material, as well as a jet pump 4 with a mixing chamber 5, a pressurizable propellant nozzle 6 opening into the mixing chamber 5 and with at least one leading away from the contact surface 3 and into the
- the pneumatic conveying device 101 comprises at least one supply air duct 8 leading away from the contact surface 3 and opening onto an outer surface of the pneumatic conveying device 101.
- two suction ducts 7 and five supply air ducts 8 are provided.
- these numbers are purely illustrative, and a different number of intake ducts 7 and supply air ducts 8 can also be provided (cf. Fig. 8 ).
- the intake ducts 7 and supply air ducts 8 can have any cross-section, but it is advantageous if they are designed as bores or with an elongated (oval) cross-section.
- the intake ducts 7 and the supply air ducts 8 are oriented identically in the area of the contact surface 3, the flow directions in the intake ducts 7 and in the supply air ducts 8 being antiparallel when the pneumatic conveyor device 101 is in operation.
- the suction channels 7 and 7 and the supply air channels 8 form at least suction openings 9 and supply air openings 10 in the area of the contact surface 3.
- the air flow inside the pneumatic conveying device 101 is partially shown. For the sake of clarity, however, part of the mixing chamber 5 and the propellant nozzle 6 are not shown.
- both an intake duct 7 and an air inlet duct 8 are shown lying in the sectional plane in order to facilitate understanding of the function of the pneumatic conveying device 101.
- the pneumatic conveyor device 101 and the container 2 together form a metering system 111, the coupling of the pneumatic conveyor device 101 to the container 2 in the specifically illustrated example being via an optional adapter 121, which is thus also part of the metering system 111.
- the pneumatic conveyor device 101 can also be connected directly to the container 2, or the adapter 121 can also be regarded as part of the container 2.
- the supply air ducts 8 lead to an outer surface of the pneumatic conveyor device 101 and open there into the surroundings of the conveyor device 101. That is to say, ambient air or false air is sucked in via the supply air ducts 8. But this is not necessarily the case. Rather, it is also conceivable that the supply air ducts 8 are instead connected to a compressed air system and, accordingly, air is guided from this compressed air system to the supply air ducts 8. For example, undesired penetration of water, water vapor / humidity, foreign bodies and / or animals into the container 2 can advantageously be prevented, since the air sucked in by a compressor and fed into the compressed air system is usually filtered and dried.
- a pressure reducer can in particular be provided in front of the supply air ducts 8.
- the air supplied to said pressure reducer can come directly from the compressed air system or it can also be branched off behind the pressure adjustment screw 14 or behind a pressure reducer provided for the propellant nozzle 6.
- the pressure for the supply air ducts 8 can be independent of the pressure provided for the propellant nozzle 6 or it can also be dependent on it. In particular, the pressure for the supply air ducts 8 can also be constant. It is also particularly advantageous if an air source is connected to the supply air ducts 8 and the pressure applied to the supply air ducts 8 is thus largely independent of the volume flow flowing through the supply air ducts 8. It can also be advantageous that the pressure for the supply air ducts 8 is proportional to the pressure for the propellant nozzle 6 in a lower pressure range, but is limited to a maximum pressure. This can be done with a check valve or bypass valve, for example.
- supply air ducts 8 can be supplied partly from the ambient air and partly from compressed air.
- this can be rotated about an axis normal to the contact surface 3 (see also the Figures 5 and 6 ).
- the transport line 16 can be aligned in practically any direction and the pneumatic conveying device 101 can be easily adapted to different installation situations without a bend or pipe bend being necessary in the transport line near the pneumatic conveying device 101, as is often the case with known solutions a defect based on such a pipe bend that has been worn through from the inside can be avoided.
- the axis of the driving nozzle 6 and the axis of the container 2 do not intersect. Although this is advantageous, it is not mandatory. It would of course also be conceivable that the axis of the propellant nozzle 6 and the axis of the container 2 intersect one another.
- the contact surface 3 which is flat here, is oriented vertically. In this way, deposits in the area of the suction openings 9 and Air inlet openings 10 can be avoided. In principle, however, the contact surface 3 could also be inclined with respect to the vertical, in particular overhanging to the right. In this way, deposits in the area of the suction openings 9 and supply air openings 10 can be avoided particularly well.
- the supply air openings 10 are arranged above the suction openings 9 in this advantageous embodiment. This supports the removal of the free-flowing material and complete emptying of the container 2 or the adapter 121, since free-flowing material is blown towards the suction openings 9 with the aid of the supply air / false air.
- a supply air opening 10 - as in Fig. 3 - is designed to be smaller in cross-section than a suction opening 9. This prevents free-flowing material from being blown into the supply air ducts 8 in the event of a reversal of the flow conditions, as can happen if the transport line 16 is clogged.
- the compressed air blown in via the compressed air connection 13 cannot be discharged via the transport line 16 as actually intended, but is opposite to that in FIG Fig. 2
- the direction of flow shown is blown into the container 2 via the intake ducts 7 and discharged via the supply air ducts 8.
- these can clog which, in addition to maintenance of the transport line 16, entails maintenance of the pneumatic conveying device 101.
- the advantageous embodiment of the pneumatic conveying device 101 shown here consists in that it is arranged entirely outside the container 2 or the adapter 121. This also favors a complete emptying of the container 2 or the adapter 121, and a deposit of the free-flowing material, which in the worst case can lead to clumping and clogging of the system, is prevented.
- the container 2 tapers towards the contact surface 3 of the pneumatic conveyor device 1, the tapering part in the end region of the container 2 - as shown - also being formed by an adapter 121 .
- Fig. 5 now shows a side view of a pneumatic conveying device 102, which is very similar to the pneumatic conveying device 101. In contrast to this, however, the jet direction of the propellant nozzle 6 and thus also the transport line 16 is aligned horizontally. In this way, the free-flowing material can also be transported away horizontally without a bend or bend having to be installed in the course of the same.
- Fig. 6 shows a side view of a further pneumatic conveying device 103, which is very similar to the pneumatic conveying devices 101 and 102.
- the jet direction of the propellant nozzle 6 and thus also the transport line 16 is oriented at an angle. That is, the jet direction of the propellant nozzle 6 has a horizontal component. In this way, the pourable material can also be transported away in an inclined direction without a bend or bend having to be installed in the course of the same.
- FIGs 7 and 8 show a further advantageous design of a pneumatic conveying device 104, which is also the pneumatic conveying device 101 from the Figures 1 to 4 is very similar.
- the intake ducts 7 and the supply air ducts 8 in the area of the contact surface 3 are inclined with respect to the vertical z.
- the supply air ducts 8 are inclined by the angle ⁇ and the intake ducts 7 by the angle ⁇ + ⁇ with respect to the vertical. That is, the supply air ducts 8 are slightly more steeply inclined than the suction channels 7, which further favors a complete emptying of the container 2 or the adapter 121.
- a straight section of an intake duct 7 beginning at the contact surface 3 and a straight section of an air inlet duct 8 beginning at the contact surface 3 are inclined away from the pneumatic conveyor device 100 .. 105 in the direction of the container 2.
- the two straight sections mentioned enclose the angle ⁇ , which opens away from the container 2 in the direction of the pneumatic conveyor device 104, and the axes of the two straight sections mentioned have an intersection point in the container 2 and in the adapter 121, respectively.
- the pneumatic conveyor device 101 shown is inclined by the same angle ⁇ + ⁇ relative to the vertical, that is to say aligned parallel in the projection onto the xz plane. It should be noted, however, that the supply air ducts 8 in the pneumatic conveying device 101 of Fig. 2 can likewise be inclined differently and in particular more strongly than the intake ducts 7.
- the angle mentioned above is to be understood as a solid angle.
- the angle between two intake channels 7, viewed in the xz plane, is 0 °
- the angle, viewed in the yz plane, is 2y.
- the solid angle between the intake channels 7 is accordingly maximum 2y.
- the air supply channels 8 are in the Figures 7 and 8 example shown is assumed in parallel. The solid angle between them is therefore 0 °.
- the solid angles mentioned should advantageously be (all) below 30 °.
- the intake ducts 7 and supply air ducts 8 leading upwards generally prevent the free-flowing material from trickling out of the container unintentionally. A separate potential threshold for the pourable material can therefore be avoided.
- the contact surface 3 is flat. But this is not mandatory.
- the contact surface 3 can also be concave (see the dotted line C in FIG Fig. 7 ) or convexly curved (see the dotted line D).
- the curvature can be either cylindrical or spherical.
- the illustrated pneumatic conveying device 104 for the pneumatic conveying device 101 consists in that the supply air duct 8 via the in the Fig. 2 provided level is performed.
- the straight sections of the supply air ducts 8 leading away from the contact surface 3 still only extend up to the distance a, but a collecting line of the supply air system exceeds this distance a and is led to behind the mixing chamber 5.
- suction openings 9 and the air supply openings 10 are in the Fig. 8 not arranged on two straight lines A and B but roughly in an arc.
- suction openings 9 and supply air openings 10 are arranged alternately at the same height.
- Fig. 9 shows a dosing system 112, which is the in Fig. 2 shown metering system 111 is very similar.
- a blow-out device 17 is provided which comprises a compressed air connection 18, an annular channel 19 and several blow-out channels 20, which are aligned obliquely to a conveying direction in the Laval nozzle 15 or in the transport line 16 and point in the aforementioned conveying direction. Air can be blown into the transport line 16 via the compressed air connection 18 without necessarily sucking in free-flowing material via the suction channels 7. In this way, the transport line 16 can be cleaned or free-flowing material that has remained lying around can be transported away.
- the pressure at the compressed air connection 18 is preferably set in such a way that the free-flowing material is just not sucked in via the suction channels 7.
- the blow-out device 17 can be designed as a separate part, which is connected to the pneumatic conveying device 101 as required, or it can also be a direct part of the pneumatic conveying device 101. It is of course also conceivable that the (or a further) blow-out device 17 is arranged in the further course of the transport line 16. It is also conceivable that the pressure at the compressed air connection 13 for blowing out the transport line 16 is reduced to such an extent that no pourable material is sucked in via the suction channels 7. This measure can be provided in addition or as an alternative to the blow-out device 17.
- Fig. 10 shows a further dosing system 113, which is the in Fig. 2 shown metering system 111 is very similar.
- the adapter 122 which in the Fig. 11 is shown in section EE, but now has a bore 21 in which a heating rod 22 is arranged. Air blown into the bore 21 sweeps over the heating rod 22, is heated and dried and passes through the warm air ducts 23 into the interior of the adapter 122, whereby the free-flowing material located therein is heated and dried.
- the heating rod 22 is designed as an electrical heating rod, which is connected to a power supply via the connecting wires 24. Of course, heating can also take place differently, for example with hot water.
- the heating rod 22 not only heats the air flowing past, but also the adapter 122 as such. Blowing the air into the bore 21 is advantageous, but not absolutely necessary. It is also conceivable that only the adapter 122 is heated.
- the adapter 122 has in the example shown five warm air channels 23 emanating from the bore 21. Of course, any other number of warm air ducts 23 is also conceivable.
- Fig. 12 now shows a further example of a metering system 114, which is in the Figures 10 and 11 Dosing system 113 shown is very similar. In contrast to this, however, the adapter 123 has an overhead bore 21 with a heating rod 22 arranged therein. That to the one in the Figures 10 and 11 What has been said also applies accordingly to the Fig. 12 .
- Fig. 13 shows a further dosing system 115, which is the in Fig. 2 shown metering system 111 is very similar.
- a heating flange 25 is now provided, which in the Fig. 14 is shown in section FF.
- the heating flange 25, like the adapters 122 and 123 from the Figures 10 to 12 , a bore 21 in which a heating rod 22 is arranged. Air blown into the bore 26 sweeps over the heating rod 22, is heated and dried and enters the interior of the heating flange 25 via the warm air duct 23, whereby the free-flowing material located therein is heated and dried. In order to ensure that the heated air exits via the warm air duct 23, the bore 21 is closed with a plug 27.
- the heating rod 22 is again designed as an electrical heating rod, which is connected to a power supply via the connecting wires 24.
- heating can also take place differently, for example with hot water.
- the heating rod 22 not only heats the air flowing past, but also the heating flange 25 as such. Blowing the air into the bore 26 is advantageous, but not absolutely necessary. It is also conceivable that only the heating flange 25 is heated.
- the heating flange 25 has a warm air duct 23 extending from the bore 21. Of course, any other number of warm air ducts 23 is also conceivable.
- the end of the warm air ducts 23 each point obliquely downwards into the volumes filled by the free-flowing material, so that the free-flowing material cannot penetrate into the warm air ducts 23.
- a warm air duct 23 is instead or additionally protected against the ingress of free-flowing material with a filter element.
- a filter element can be in the course of the warm air duct 23 be arranged.
- a filter element against the ingress of free-flowing material is also conceivable for the supply air ducts 8 and can also be arranged in their course.
- the heating flange 25 can be designed as a separate part which, if necessary, is connected to the pneumatic conveying device 101 or to the adapter 121, or the heating flange 25 can also be directly part of the pneumatic conveying device 101 or part of the adapter 121.
- the pneumatic conveying device 101, the heating flange 25 and the adapter 121 (and also the container 2) can also be made in one part.
- blow-out device 17, the adapters 122, 123 and the heating flange 25 can form the basis for inventions independent of claim 1.
- the Fig. 15 now shows a further embodiment of a metering system 116, which the in Fig. 1 shown metering system 111 is very similar.
- an adapter 124 rather than an adapter 121..123, is installed, to which two pneumatic conveyor devices 101, 105 are connected.
- the pneumatic conveyor devices 101, 105 can have different types and, for example, differently oriented drive nozzles 6 or transport lines 16 (compare FIGS Figures 3 to 6 ).
- the differences in the design can of course also relate to other aspects, for example the arrangement of the suction holes and supply air holes 10 (see Fig Figures 3 and 8th ).
- a modular system for dosing systems 110..116 can be set up.
- the presented pneumatic conveyor devices 101 .. 105 or metering systems 110 .. 116 can be used in a sanding system of a rail vehicle, brake sand being provided as the pourable material.
- a schematic example of a rail vehicle 28 is shown
- the sanding system comprises a metering system 110, a compressor or compressor 29, two valves 30, a controller 31, and two downpipes 32.
- the compressor 29, which is often already present in a rail vehicle 28, is connected to the two pneumatic conveying devices 100 via compressed air lines, each conveying device 100 being preceded by a controllable valve 30.
- the controllable valves 30 are connected to the controller 31 via control lines.
- the two transport lines 16 in turn lead to the two downpipes 32, which are arranged in the area of the wheels of the rail vehicle 28.
- the rail vehicle 28 comprises a single sanding system; in principle, of course, several sanding systems could also be provided.
- the controller 20 When braking, the controller 20 causes the compressor 29 to be activated (if the compressor 29 is not running anyway) and one of the two valves 30 to open. As a result, brake sand is transported from the container 2 to the downpipe 32 and from there falls in front of the wheels of the rail vehicle 28 to increase traction when braking and when moving off. Depending on the direction of travel of the rail vehicle 28, the left or right valve 30 is actuated.
- the exemplary embodiments show possible design variants of a pneumatic conveying device 100 .. 105 according to the invention, a dosing system 110 .. 116 according to the invention or a sanding system according to the invention and a rail vehicle 28 according to the invention, whereby it should be noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated design variants thereof Rather, various combinations of the individual design variants with one another are also possible and this possibility of variation is within the ability of a person skilled in the art based on the teaching of technical action through the present invention. So there are also all conceivable design variants that can be achieved through combinations of individual Details of the embodiment variants shown and described are possible, encompassed by the scope of protection.
- the pneumatic conveying device 100 .. 105 or the dosing system 110 .. 116 in a sanding system of a rail vehicle 28, the pneumatic conveying device 100 .. 105 or the dosing system 110. 116 can of course also be used in other technical fields, for example in industrial and / or chemical plants for conveying or metering substances to be processed.
- the devices shown can in reality also include more or fewer components than those shown.
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Description
Die Erfindung betrifft eine pneumatische Förderereinrichtung zur Kopplung mit einem Behälter für rieselfähiges Gut, welche eine Kontaktfläche aufweist, die zum Kontakt mit dem rieselfähigen Gut bestimmt ist. Darüber hinaus umfasst die pneumatische Fördereinrichtung eine Strahlpumpe mit einer Mischkammer, einer druckbeaufschlagbaren und in die Mischkammer mündenden Treibdüse und mit zumindest einem von der Kontaktfläche wegführenden und in die Mischkammer mündenden Ansaugkanal. Weiterhin umfasst die pneumatische Fördereinrichtung zumindest einen von der Kontaktfläche wegführenden und druckbeaufschlagbaren oder an eine Außenfläche der pneumatischen Förderereinrichtung mündenden Zuluftkanal. Der zumindest eine Ansaugkanal und der zumindest eine Zuluftkanal bilden im Bereich der Kontaktfläche zumindest eine Ansaugöffnung und zumindest eine Zuluftöffnung aus.The invention relates to a pneumatic conveyor device for coupling with a container for pourable material, which has a contact surface which is intended for contact with the free-flowing material. In addition, the pneumatic conveying device comprises a jet pump with a mixing chamber, a pressurizable drive nozzle opening into the mixing chamber and with at least one suction channel leading away from the contact surface and opening into the mixing chamber. Furthermore, the pneumatic conveying device comprises at least one supply air duct which leads away from the contact surface and can be pressurized or opens onto an outer surface of the pneumatic conveying device. The at least one intake duct and the at least one supply air duct form at least one intake opening and at least one supply air opening in the area of the contact surface.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Dosieranlage mit einem Behälter zur Aufnahme rieselfähigen Guts und einer mit dem genannten Behälter gekoppelten pneumatischen Förderereinrichtung der genannten Art, wobei die Kontaktfläche der pneumatischen Förderereinrichtung in einen Innenraum des Behälters weist.The invention also relates to a metering system with a container for receiving pourable material and a pneumatic conveyor device of the type mentioned coupled to the named container, the contact surface of the pneumatic conveyor device facing into an interior space of the container.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine vorteilhafte Verwendung der pneumatischen Fördereinrichtung, insbesondere in einer Sandungsanlage eines Schienenfahrzeugs, sowie eine Verwendung der Dosieranlage ebenfalls in einer Sandungsanlage eines Schienenfahrzeugs. Schließlich betrifft die Erfindung eine Sandungsanlage beziehungsweise ein Streugerät und ein Schienenfahrzeug als solches.In addition, the invention relates to an advantageous use of the pneumatic conveying device, in particular in a sanding system of a rail vehicle, as well as a use of the metering system likewise in a sanding system of a rail vehicle. Finally, the invention relates to a sanding system or a spreader and a rail vehicle as such.
Generell dient eine pneumatische Fördereinrichtung dem Transport und dem Portionieren oder Dosieren von rieselfähigem Gut, beispielsweise von Granulat, Sand oder dergleichen. Ihr Einsatzbereich liegt in industriellen Anlagen aber auch in Sandungsanlagen von Schienenfahrzeugen, wo sie für das Dosieren von Bremssand eingesetzt werden. Der vor die Räder des Schienenfahrzeugs gestreute Sand erhöht die Traktion desselben beim Bremsen und Anfahren.In general, a pneumatic conveying device is used to transport and portion or dose free-flowing material, for example granules, sand or the like. They are used in industrial systems but also in sanding systems for rail vehicles, where they are used for metering brake sand. The sand scattered in front of the wheels of the rail vehicle increases its traction when braking and starting.
Eine pneumatische Fördereinrichtung und eine Dosieranlage der oben genannten Art, insbesondere im Zusammenhang mit einer Sandungsanlage eines Schienenfahrzeugs, sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Beispielsweise offenbart die
Nachteilig ist an der genannten Fördereinrichtung, dass es bauartbedingt "Schattenbereiche" gibt, aus denen der Bremssand nicht abgefördert wird. Der Behälter kann somit nicht vollständig entleert werden, wodurch sich nach und nach insbesondere feinkörnige Anteile des Bremssands im Bodenbereich absetzen und dort verklumpen. In weiterer Folge setzt sich immer mehr Sand an den rauen Oberflächen der Verklumpungen fest, wodurch letztlich die Ansaugöffnungen der pneumatischen Fördereinrichtung verstopft werden.The disadvantage of the above-mentioned conveying device is that, due to its design, there are "shadow areas" from which the brake sand is not conveyed away. The container cannot therefore be completely emptied, as a result of which, in particular, fine-grained portions of the brake sand gradually settle in the floor area and clump there. As a result, more and more sand adheres to the rough surfaces of the clumps, which ultimately clogs the suction openings of the pneumatic conveying device.
Ganz besonders tritt das Problem bei Mehrfachanlagen auf, bei denen mehrere pneumatische Fördereinrichtungen in den Sandbehälter ragen und es somit zu besonders starken Verschneidungen kommt, in denen sich der Bremssand "gut" absetzen kann. Zudem kann es zu einer relativ starken gegenseitigen Beeinflussung der pneumatischen Fördereinrichtungen kommen, insbesondere wenn die Ansaugöffnungen einander zugewandt sind. Beim Einbau der Fördereinrichtungen in den Sandbehälter sind wegen der zylindrischen Form daher besondere Vorkehrungen zu treffen, sodass diese in einer erwünschten Lage und nicht verdreht eingebaut werden. Ein weiteres Problem bei Mehrfachanlagen besteht darin, dass die pneumatischen Fördereinrichtungen nicht am tiefsten Punkt des Sandbehälters eingebaut werden können, was unerwünschte Ablagerungen weiter begünstigt. Zudem stehen die Anschlüsse für die Druckleitungen und die Transportleitungen unter Umständen schräg, was Probleme beim Anschluss an das Rohrnetz des Schienenfahrzeugs verursacht, beziehungsweise den Einbau der Sandungsanlage verkompliziert.The problem arises in particular with multiple systems in which several pneumatic conveying devices protrude into the sand container and there are therefore particularly strong intersections in which the brake sand can "settle well". In addition, there can be a relatively strong mutual influence of the pneumatic conveying devices, in particular when the suction openings face one another. When installing the conveying devices in the sand container, special precautions must therefore be taken because of the cylindrical shape so that they are installed in a desired position and not twisted. Another problem with multiple systems is that the pneumatic conveying devices cannot be installed at the lowest point of the sand container, which further promotes undesirable deposits. In addition, the connections for the pressure lines and the transport lines may be inclined, which causes problems when connecting to the pipe network of the rail vehicle or complicates the installation of the sanding system.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Fördereinrichtung besteht darin, dass die Gesamthöhe der Dosieranlage aufgrund der Montage der Fördereinrichtung unterhalb des Sandbehälters relativ groß ist, was bei dem beschränkten Bauraum moderner Schienenfahrzeuge zu Problemen führen kann. Zudem muss eine Transportleitung zu den Rädern des Schienenfahrzeugs in der Regel wenigstens abschnittsweise horizontal geführt werden, was den Einsatz eines 90°-Krümmers oder Bogens bedingt. Problematisch ist daran, dass diese aufgrund der abrasiven Wirkung des Bremssands und der hohen Luftgeschwindigkeit in der Transportlei-tung (aufgrund einer in der pneumatischen Fördereinrichtung verbauten Lavaldüse kann zum Teil Überschallgeschwindigkeit erreicht werden!) wird ein solcher Bogen, sofern er nicht besonders verstärkt wird, in relativ kurzer Zeit durchgescheuert, was eine zeit- und kostenintensive Wartung der Sandungsanlage, beinhaltend den Stillstand des Schienenfahrzeugs, nach sich zieht.Another disadvantage of the known conveying device is that the total height of the metering system is relatively large due to the assembly of the conveying device underneath the sand container, which leads to problems with the limited installation space of modern rail vehicles can. In addition, a transport line to the wheels of the rail vehicle must generally be routed horizontally at least in sections, which requires the use of a 90 ° bend or bend. The problem is that, due to the abrasive effect of the brake sand and the high air speed in the transport line (due to a Laval nozzle built into the pneumatic conveying device, supersonic speeds can sometimes be reached!), Such an arc, unless it is particularly intensified, chafed through in a relatively short time, which entails time-consuming and costly maintenance of the sanding system, including the downtime of the rail vehicle.
Durch die tiefliegende Position der pneumatischen Förderanlage kann diese auch nicht oder nur sehr unzureichend vor Witterungseinflüssen geschützt werden, wodurch sie einerseits störanfällig ist, andererseits auch keine allzu hohe Lebenserwartung aufweist. Zudem müssen die Transportleitungen wegen der tiefliegenden Position in der Regel steigende Abschnitte aufweisen, in denen der Bremssand aber nur schwer transportiert werden kann. Die Druckschrift
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Dosieranlage, eine verbesserte Sandungsanlage sowie ein verbessertes Schienenfahrzeug anzugeben. Insbesondere sollen dabei die oben genannten Probleme vermieden werden.It is therefore an object of the invention to provide an improved metering system, an improved sanding system and an improved rail vehicle. In particular, the above-mentioned problems should be avoided.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Dosieranlage der eingangs genannten Art gelöst, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.The object of the invention is achieved with a metering system of the type mentioned at the outset, which has the features of claim 1.
Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin mit einer Verwendung der Dosieranlage der genannten Art zum Absaugen des rieselfähigen Guts aus dem genannten Behälter gelöst, wobei der zumindest eine Ansaugkanal und der zumindest eine Zuluftkanal im Bereich der Kontaktfläche um maximal 40° gegenüber der Vertikalen geneigt sind.The object of the invention is also achieved with a use of the dosing system of the type mentioned for sucking the pourable material from the container mentioned, the at least one suction channel and the at least one supply air channel being inclined by a maximum of 40 ° relative to the vertical in the area of the contact surface.
Darüber hinaus wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Verwendung einer Dosieranlage der genannten Art in einer Sandungsanlage eines Schienenfahrzeugs gelöst, wobei als rieselfähiges Gut Bremssand vorgesehen ist.In addition, the object of the invention is achieved by using a metering system of the type mentioned in a sanding system of a rail vehicle, brake sand being provided as the pourable material.
Schließlich wird die Aufgabe der Erfindung auch durch ein Schienenfahrzeug mit einer solche Sandungsanlage gelöst.Finally, the object of the invention is also achieved by a rail vehicle with such a sanding system.
Vorteilhaft wird die Gesamthöhe der Dosieranlage durch die vorgeschlagenen Maßnahmen gegenüber der aus der
- a) zwischen einem Ansaugkanal und einem Zuluftkanal und/oder
- b) zwischen zwei Ansaugkanälen und/oder
- c) zwischen zwei Zuluftkanälen
- a) between an intake duct and a supply air duct and / or
- b) between two intake ducts and / or
- c) between two supply air ducts
Die Angabe, dass die pneumatische Förderereinrichtung mit dem Behälter "gekoppelt" ist, bedeutet eine direkte Anbindung der pneumatischen Förderereinrichtung an den Behälter oder eine indirekte, beispielsweise über einen zwischengeschalteten Adapter. Die Angabe, dass die Kontaktfläche der pneumatischen Förderereinrichtung "in einen Innenraum des Behälters" weist kann daher auch sinngemäß bedeuten, dass die Kontaktfläche "in einen Innenraum eines Adapters" weist. Generell ist die Abgrenzung zwischen Behälter, Adapter und pneumatischer Fördereinrichtung willkürlich. Prinzipiell kann der Adapter als eigenständiges Bauteil, als zum Behälter gehörig oder als zur pneumatischen Fördereinrichtung gehörig betrachtet werden. Insbesondere kann die Funktion des Adapters in die pneumatische Fördereinrichtung integriert sein.The statement that the pneumatic conveyor device is "coupled" to the container means a direct connection of the pneumatic conveyor device to the container or an indirect connection, for example via an intermediate adapter. The statement that the contact surface of the pneumatic conveyor device points "into an interior of the container" can therefore also mean that the contact surface points "into an interior of an adapter". In general, the delimitation between container, adapter and pneumatic conveying device is arbitrary. In principle, the adapter can be viewed as an independent component, as belonging to the container or as belonging to the pneumatic conveying device. In particular, the function of the adapter can be integrated into the pneumatic conveying device.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.Advantageous refinements and developments of the invention emerge from the subclaims and from the description in conjunction with the figures.
Günstig ist es, wenn die Kontaktfläche eben ist. Dadurch ist es möglich, die pneumatische Fördereinrichtung mit einfachen technischen Mitteln herzustellen.It is beneficial if the contact surface is flat. This makes it possible to manufacture the pneumatic conveying device with simple technical means.
Günstig ist es aber auch, wenn die Kontaktfläche konkav oder konvex gekrümmt ist. Dadurch sind die Ansaugöffnungen und die Zuluftöffnungen in der Tiefe etwas zueinander versetzt angeordnet, wodurch die Strömungsverhältnisse im Behälter weiter optimiert werden können.However, it is also favorable if the contact surface is curved in a concave or convex manner. As a result, the suction openings and the supply air openings are arranged somewhat offset from one another in terms of depth, so that the flow conditions in the container can be further optimized.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zumindest eine Zuluftöffnung im Querschnitt kleiner ausgebildet ist als die zumindest eine Ansaugöffnung. Unter ungünstigen Bedingungen kann es zu einem Verstopfen der Transportleitung und damit zu einer Umkehrung der Strömungsverhältnisse kommen. Die der pneumatischen Fördereinrichtung zugeführte Pressluft kann dann nicht mehr über die Transportleitung entweichen, sondern wird stattdessen entgegen der eigentlich vorgesehenen Strömungsrichtung durch die Ansaugkanäle in den Behälter für das rieselfähige Gut und in weiterer Folge entgegen der geplanten Strömungsrichtung durch die Zuluftkanäle geblasen. Mitgenommenes Material kann in Folge zu Verstopfungen der Zuluftkanäle und damit zu erhöhtem Wartungsaufwand führen. Werden die Zuluftöffnungen nun kleiner ausgeführt als die Ansaugöffnung, so kann dieser nachteilige Effekt vermieden oder wenigstens verringert werden.It is particularly advantageous if the at least one supply air opening is designed to be smaller in cross section than the at least one suction opening. Under unfavorable conditions, the transport line can become blocked and the flow conditions reversed. The compressed air supplied to the pneumatic conveying device can then no longer escape via the transport line, but is instead blown against the intended flow direction through the suction channels into the container for the free-flowing material and subsequently against the planned flow direction through the supply air channels. Transported material can lead to blockages of the supply air ducts and thus to increased maintenance costs. If the air inlet openings are now made smaller than the suction opening, this disadvantageous effect can be avoided or at least reduced.
Vorteilhaft ist es, wenn die pneumatische Förderereinrichtung mehrere auf der Kontaktfläche entlang einer ersten Geraden angeordnete Ansaugöffnungen mehrerer Ansaugkanäle und mehrere auf der Kontaktfläche entlang einer zur ersten Geraden parallelen zweiten Geraden angeordnete Zuluftöffnungen mehrerer Zuluftkanäle aufweist. In diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn die erste Gerade und die zweite Gerade bei der Verwendung der pneumatischen Förderereinrichtung im Wesentlichen horizontal ausgerichtet sind. Dadurch ist die pneumatische Fördereinrichtung einerseits vergleichsweise einfach herstellbar, andererseits ergeben sich dadurch auch günstige Strömungsverhältnisse im Behälter. Das rieselfähige Gut wird durch die auf einer Geraden liegenden Zuluftöffnungen gleichsam "auf breiter Front" abgegraben und zu den Absaugöffnungen transportiert.It is advantageous if the pneumatic conveyor device has several intake openings of several intake channels arranged on the contact surface along a first straight line and several air intake openings of several air intake channels arranged on the contact surface along a second straight line parallel to the first straight line. In this context, it is also advantageous if the first straight line and the second straight line are aligned essentially horizontally when the pneumatic conveyor device is used. As a result, the pneumatic conveying device is on the one hand comparatively easy to manufacture, on the other hand it also results in favorable flow conditions in the container. The free-flowing material is dug up through the air intake openings lying on a straight line, as it were "on a broad front" and transported to the suction openings.
Günstig ist es, wenn die pneumatische Sandförderereinrichtung eine der Mischkammer in Förderrichtung des rieselfähigen Guts nachgeordnete Lavaldüse aufweist. Auf diese Weise kann die Strömungsgeschwindigkeit in der Transportleitung erhöht werden, unter Umständen sogar auf Überschallgeschwindigkeit.It is favorable if the pneumatic sand conveyor device has a Laval nozzle arranged downstream of the mixing chamber in the conveying direction of the free-flowing material. In this way, the flow speed in the transport line can be increased, possibly even to supersonic speed.
Vorteilhaft ist es, wenn eine Strahlrichtung der Treibdüse waagrecht ausgerichtet ist oder eine waagrechte Komponente aufweist. Auf diese Weise kann eine horizontal geführte Transportleitung, so wie sie insbesondere bei Sandungsanlagen von Schienenfahrzeugen vorkommt, direkt, das heißt ohne Bogen oder Krümmer, an die pneumatische Fördereinrichtung angeschlossen werden. Defekte und Stillstandzeiten aufgrund eines durchgescheuerten Rohrbogens können somit vermieden werden.It is advantageous if a jet direction of the propellant nozzle is aligned horizontally or has a horizontal component. In this way, a horizontally guided transport line, as it occurs in particular in sanding systems of rail vehicles, can be connected directly, that is to say without bends or bends, to the pneumatic conveying device. Defects and downtimes due to a chafed pipe bend can thus be avoided.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn ein an der Kontaktfläche beginnender gerader Abschnitt des zumindest einen Ansaugkanals weiter von der Kontaktfläche wegführt als ein an der Kontaktfläche beginnender gerader Abschnitt des zumindest einen Zuluftkanals. Auf diese Weise ist die Treibdüse und das daran anschließende pneumatische System weiter von der Kontaktfläche entfernt, beziehungsweise in einer anderen Ebene angeordnet, als die Zuluftkanäle. Die konstruktive Freiheit bei der Ausrichtung der Treibdüse und in Folge des Anschlusses für die Transportleitung ist daher besonders groß, da es keine oder nur geringe räumliche Überschneidungen des Saugsystems und des Zuluft- oder Falschluftsystems gibt.It is also particularly advantageous if a straight section of the at least one intake duct starting at the contact surface leads further away from the contact surface than a straight section of the at least one supply air duct starting at the contact surface. In this way, the propellant nozzle and the pneumatic system connected to it are further away from the contact surface, or are arranged in a different plane than the supply air ducts. The structural freedom in the alignment of the propellant nozzle and as a result of the connection for the transport line is therefore particularly great, since there is little or no spatial overlap between the suction system and the supply air or false air system.
Günstig ist es weiterhin, wenn ein einer Ansaugöffnung nächstgelegene Zuluftöffnung bei der Verwendung der pneumatischen Fördereinrichtung oberhalb der genannten Ansaugöffnung angeordnet ist. Dadurch werden ein Abfördern des rieselfähigen Guts und eine vollständige Entleerung des Behälters unterstützt, da rieselfähiges Gut mit Hilfe der Zuluft / Falschluft und der Schwerkraft zu den Ansaugöffnungen hin geblasen wird.It is furthermore favorable if an air inlet opening closest to a suction opening is arranged above said suction opening when the pneumatic conveying device is used. This supports the removal of the free-flowing material and complete emptying of the container, since free-flowing material is blown towards the suction openings with the aid of the supply air / false air and the force of gravity.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn ein an der Kontaktfläche beginnender gerader Abschnitt des zumindest einen Ansaugkanals und ein an der Kontaktfläche beginnender gerader Abschnitt des zumindest einen Zuluftkanals von der pneumatischen Förderereinrichtung weg in Richtung des Behälters einander zu geneigt sind. Insbesondere können ein an der Kontaktfläche beginnender gerader Abschnitt des zumindest einen Ansaugkanals und ein an der Kontaktfläche beginnender gerader Abschnitt des zumindest einen Zuluftkanals einen Winkel einschließen, welcher sich vom Behälter weg in Richtung der Pneumatische Förderereinrichtung hin öffnet. Im Speziellen können auch eine Achse des genannten geraden Abschnitts des Ansaugkanals und eine Achse des genannten geraden Abschnitts des Zuluftkanals einen Schnittpunkt innerhalb des Behälters oder Adapters haben. Durch diese Maßnahmen werden ein Abfördern des rieselfähigen Guts aus dem Behälter/Adapter sowie dessen vollständige Entleerung weiter begünstigt. Dies deswegen, weil der aus dem zumindest einen Zuluftkanal austretende Luftstrom das rieselfähige Gut zu der zumindest einen Ansaugöffnung hin bläst. Bei Anordnungen nach dem Stand der Technik ist dies nicht der Fall. Beispielsweise sind die Zuluftöffnungen bei der
Günstig ist es darüber hinaus, wenn die Kontaktfläche der pneumatischen Förderereinrichtung bei Verwendung derselben vertikal ausgerichtet ist. Dadurch werden Ablagerungen im Bereich der der Ansaugöffnungen und Zuluftöffnungen vermieden. Vorteilhaft ist es aber auch, wenn die Kontaktfläche etwas gegen die Vertikale geneigt und überhängend ausgerichtet ist. Auf diese Weise kann Ablagerungen im Bereich der der Ansaugöffnungen und Zuluftöffnungen noch besser vorgebeugt werden.It is also advantageous if the contact surface of the pneumatic conveyor device is aligned vertically when the same is used. This avoids deposits in the area of the suction openings and supply air openings. However, it is also advantageous if the contact surface is inclined slightly to the vertical and is oriented in an overhanging manner. In this way, deposits in the area of the suction openings and supply air openings can be prevented even better.
Besonders vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn die pneumatische Förderereinrichtung zur Gänze außerhalb des genannten Behälters angeordnet ist. Auf diese Weise werden Verschneidungen im Inneren des Behälters vermieden, das heißt der Behälter ist innen weitgehend glatt, da die pneumatische Förderereinrichtung nicht in den Behälter hineinragt. Daher gibt es auch keine "Schattenbereiche", aus denen der Bremssand nicht abgefördert wird, sondern es ist möglich, den Behälter vollständig zu entleeren. Ablagerungen und Verklumpungen des rieselfähigen Guts und damit einhergehend langfristig drohende Verstopfungen der Ansaugöffnungen können somit vermieden werden.In addition, it is particularly advantageous if the pneumatic conveyor device is arranged entirely outside of said container. This way there will be intersections Avoided inside the container, that is, the inside of the container is largely smooth, since the pneumatic conveyor device does not protrude into the container. Therefore, there are no "shadow areas" from which the brake sand is not removed, but it is possible to completely empty the container. Deposits and clumps of the free-flowing material and the associated long-term impending clogging of the suction openings can thus be avoided.
Günstig ist es auch, wenn der Behälter zur Kontaktfläche der pneumatischen Förderereinrichtung hin spitz zuläuft. Auch damit wird eine vollständige Entleerung des Behälters begünstigt, wodurch Ablagerungen und den damit einhergehenden negativen Auswirkungen vorgebeugt wird.It is also favorable if the container tapers towards the contact surface of the pneumatic conveyor device. This also promotes complete emptying of the container, which prevents deposits and the associated negative effects.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der spitz zulaufende Teil des Behälters wenigstens im Endbereich durch einen Adapter gebildet ist. Dadurch können auf einfache Weise pneumatische Fördereinrichtungen unterschiedlicher Bauart und/oder unterschiedliche viele pneumatische Fördereinrichtungen an den Behälter für das rieselfähige Gut gekoppelt werden. In diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn ein modulares System eine Dosieranlage und zumindest zwei Adapter unterschiedlicher Bauart aufweist.It is also advantageous if the tapering part of the container is formed at least in the end area by an adapter. As a result, pneumatic conveying devices of different types and / or different numbers of pneumatic conveying devices can be coupled to the container for the pourable material in a simple manner. In this context, it is also advantageous if a modular system has a metering system and at least two adapters of different designs.
Günstig ist es darüber hinaus, wenn die Dosieranlage eine Ausblaseeinrichtung aufweist, welche Ausblasekanäle umfasst, die in Förderrichtung des rieselfähigen Guts hinter der Mischkammer und gegebenenfalls hinter einer Lavaldüse angeordnet sind, schräg zur Förderrichtung des rieselfähigen Guts ausgerichtet sind und in die genannte Förderrichtung weisen. Auf diese Weise kann eine Transportleitung gereinigt beziehungsweise liegen gebliebenes rieselfähiges Gut abtransportiert werden. Der Druck wird dabei vorzugsweise so eingestellt, dass das rieselfähige Gut gerade noch nicht über die Ansaugkanäle angesaugt wird. Die Ausblaseeinrichtung kann als gesondertes Teil ausgeführt sein, das bedarfsweise an die pneumatische Fördereinrichtung angeschlossen wird, oder auch direkt Teil der pneumatischen Fördereinrichtung sein. Denkbar ist auch, dass eine Ausblaseeinrichtung im weiteren Verlauf der Transportleitung angeordnet ist. Generell ist auch vorstellbar, dass der an der Treibdüse anliegende Druck für das Ausblasen einer Transportleitung soweit gesenkt wird, dass kein rieselfähiges Gut über die Ansaugkanäle angesaugt wird. Diese Maßnahme kann zusätzlich oder alternativ zu der Ausblaseeinrichtung vorgesehen sein.It is also advantageous if the dosing system has a blow-out device which comprises blow-out channels which are arranged in the conveying direction of the pourable material behind the mixing chamber and possibly behind a Laval nozzle, are oriented at an angle to the conveying direction of the free-flowing material and point in the said conveying direction. In this way, a transport line can be cleaned or free-flowing material that has remained lying around can be transported away. The pressure is preferably set so that the free-flowing material is just not sucked in via the suction channels. The blow-out device can be designed as a separate part, which is connected to the pneumatic conveying device as required, or it can also be a direct part of the pneumatic conveying device. It is also conceivable that a blow-out device is arranged in the further course of the transport line. In general, it is also conceivable that the pressure applied to the propellant nozzle for blowing out a transport line is reduced to such an extent that no pourable material is sucked in via the suction channels. This measure can be provided in addition to or as an alternative to the blow-out device.
Günstig ist es weiterhin, wenn die Dosieranlage eine Heizung und/oder zumindest einen Warmluftkanal aufweist, welcher in einen (Lager)Raum für das rieselfähige Gut mündet. Beispielsweise kann die Heizung durch einen elektrischen Heizstab gebildet werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass Druckluft über den Heizstab geführt, dort erwärmt und getrocknet wird und dann über einen Warmluftkanal oder mehrere Warmluftkanäle in einen Raum für das rieselfähige Gut eingeblasen wird, um das rieselfähige Gut zu erwärmen und zu trocknen. Dadurch kann einem Verklumpen des rieselfähigen Guts vorgebeugt werden. Die Heizung respektive der zumindest eine Warmluftkanal kann in dem oben genannten Adapter angeordnet sein, in einem Heizflansch, welcher zwischen der pneumatischen Fördereinrichtung und dem Adapter angeordnet ist, oder auch direkt in der pneumatischen Fördereinrichtung selbst.It is also favorable if the metering system has a heater and / or at least one warm air duct which opens into a (storage) space for the pourable material. For example, the heater can be formed by an electric heating rod. In particular, it can be provided that compressed air is passed over the heating rod, heated and dried there and then blown into a room for the pourable material via a warm air duct or several warm air ducts in order to heat and dry the free-flowing material. This can prevent the pourable material from clumping together. The heater or the at least one warm air duct can be arranged in the above-mentioned adapter, in a heating flange which is arranged between the pneumatic conveying device and the adapter, or also directly in the pneumatic conveying device itself.
Günstig ist es auch, wenn eine Dosieranlage mehrere an einen Behälter gekoppelte pneumatische Förderereinrichtungen aufweist. Dadurch kann das aus dem Behälter gesaugte Material in verschiedene Rohrsysteme eingespeist werden, die insbesondere unterschiedlich aktiviert werden können. Aufgrund der vorgeschlagenen Bauweise beeinflussen sich die pneumatischen Förderereinrichtungen gegenseitig nicht oder nur wenig, und es ist auch möglich, alle pneumatischen Förderereinrichtungen am tiefsten Punkt des Behälters für das rieselfähige Gut anzuordnen. Demzufolge kann der Behälter praktisch mit jeder der pneumatischen Förderereinrichtungen vollständig entleert werden.It is also beneficial if a metering system has several pneumatic conveyor devices coupled to a container. As a result, the material sucked out of the container can be fed into various pipe systems which, in particular, can be activated in different ways. Due to the proposed construction, the pneumatic conveyor devices do not influence each other or only slightly, and it is also possible to arrange all pneumatic conveyor devices at the lowest point of the container for the free-flowing material. As a result, the container can be completely emptied practically with any of the pneumatic conveyor devices.
Günstig ist es in obigem Zusammenhang weiterhin, wenn wenigstens zwei pneumatische Förderereinrichtungen unterschiedlicher Bauart sind. Auf diese Weise können die Art und Weise der zu versorgenden Rohrsysteme respektive auch ein unterschiedlicher Bedarf an Förderleistung berücksichtigt werden. Insbesondere können die Anschlüsse für die Transportleitungen und/oder die Druckleitungen in verschiedene Richtungen weisen, um beispielsweise den Einbau der Dosieranlage in ein bestehendes Rohrsystem zu vereinfachen und im Speziellen die Verwendung von Rohrbögen nach Möglichkeit zu verringern.In the above context, it is also advantageous if at least two pneumatic conveyor devices are of different designs. In this way, the type and manner of the pipe systems to be supplied or a different demand for conveying capacity can be taken into account. In particular, the connections for the transport lines and / or the pressure lines can point in different directions in order, for example, to simplify the installation of the metering system in an existing pipe system and in particular to reduce the use of pipe bends as far as possible.
Vorteilhaft ist es, wenn der Abstand zwischen einer Ansaugöffnung und der nächstgelegenen Zuluftöffnung maximal 30 mm beträgt. Durch die räumliche Nähe der Zuluftöffnungen und der Ansaugöffnungen ist der ausgetragene Massenstrom praktisch unabhängig von der Füllhöhe im Sandbehälter. Zudem werden durch die sich ausbildende Luftströmung auch ein Abtransport des Bremssands und ein vollständiges Entleeren des Sandbehälters begünstigt.It is advantageous if the distance between a suction opening and the closest air supply opening is a maximum of 30 mm. Due to the close proximity of the air inlet openings and the suction openings, the discharged mass flow is practically independent of the filling level in the sand container. In addition, the air flow that forms also promotes removal of the brake sand and complete emptying of the sand container.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.For a better understanding of the invention, it is explained in more detail with reference to the following figures.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
- Fig. 1
- ein erstes schematisch dargestelltes Beispiel für eine Dosieranlage mit einer ersten Bauart einer pneumatischen Fördereinrichtung;
- Fig. 2
- einen Schnitt durch die pneumatische Fördereinrichtung aus
Fig. 1 im Bodenbereich des Behälters für das rieselfähige Gut; - Fig. 3
- eine Seitenansicht auf die pneumatische Fördereinrichtung aus
Fig. 2 ; - Fig. 4
- wie
Fig. 3 , nur ohne unsichtbar dargestellte Luftführung im Inneren der pneumatischen Fördereinrichtung; - Fig. 5
- eine Seitenansicht auf eine pneumatische Fördereinrichtung mit horizontal ausgerichtetem Anschluss für eine Transportleitung;
- Fig. 6
- eine Seitenansicht auf eine pneumatische Fördereinrichtung mit schräg ausgerichtetem Anschluss für eine Transportleitung;
- Fig. 7
- einen Schnitt durch eine weitere Bauart einer pneumatischen Fördereinrichtung mit unterschiedlich ausgerichteten Ansaugkanälen und Zuluftkanälen;
- Fig. 8
- eine Seitenansicht auf die pneumatische Fördereinrichtung aus
Fig. 7 ; - Fig. 9
- eine Dosieranlage mit einer angebauten Ausblaseeinrichtung;
- Fig. 10
- eine Dosieranlage mit einem beheizbaren Adapter;
- Fig. 11
- den Adapter aus
Fig. 10 im Schnitt; - Fig. 12
- eine Dosieranlage mit einem etwas anders gestalteten, beheizbaren Adapter;
- Fig. 13
- eine Dosieranlage mit einem beheizbaren Heizflansch;
- Fig. 14
- den Heizflansch aus
Fig. 13 im Schnitt; - Fig. 15
- ein schematisch dargestelltes Beispiel für eine Dosieranlage mit zwei pneumatischen Fördereinrichtungen und
- Fig. 16
- ein schematisch dargestelltes Beispiel für eine Sandungsanlage in einem Schienenfahrzeug.
- Fig. 1
- a first schematically illustrated example of a metering system with a first type of pneumatic conveying device;
- Fig. 2
- a section through the pneumatic conveyor
Fig. 1 in the bottom area of the container for the pourable material; - Fig. 3
- a side view of the pneumatic conveyor
Fig. 2 ; - Fig. 4
- how
Fig. 3 , only without the invisible air duct inside the pneumatic conveying device; - Fig. 5
- a side view of a pneumatic conveying device with a horizontally aligned connection for a transport line;
- Fig. 6
- a side view of a pneumatic conveying device with an obliquely aligned connection for a transport line;
- Fig. 7
- a section through a further type of pneumatic conveying device with differently oriented intake ducts and supply air ducts;
- Fig. 8
- a side view of the pneumatic conveyor
Fig. 7 ; - Fig. 9
- a dosing system with an attached blow-out device;
- Fig. 10
- a dosing system with a heatable adapter;
- Fig. 11
- the adapter
Fig. 10 on average; - Fig. 12
- a dosing system with a slightly differently designed, heatable adapter;
- Fig. 13
- a dosing system with a heatable heating flange;
- Fig. 14
- the heating flange
Fig. 13 on average; - Fig. 15
- a schematically shown example of a dosing system with two pneumatic conveying devices and
- Fig. 16
- a schematically illustrated example of a sanding system in a rail vehicle.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference symbols or the same component names, whereby the disclosures contained in the entire description can be transferred accordingly to the same parts with the same reference symbols or the same component names. The position details chosen in the description, e.g. above, below, to the side, etc., refer to the figure immediately described and shown and, in the event of a change in position, are to be transferred accordingly to the new position. Furthermore, individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can also represent independent, inventive or inventive solutions.
Ein erstes Beispiel für eine pneumatische Fördereinrichtung 101 wird anhand der
Die pneumatische Förderereinrichtung 101 umfasst eine Kontaktfläche 3, welche zum Kontakt mit dem rieselfähigen Gut bestimmt ist, sowie eine Strahlpumpe 4 mit einer Mischkammer 5, einer druckbeaufschlagbaren und in die Mischkammer 5 mündenden Treibdüse 6 und mit zumindest einem von der Kontaktfläche 3 wegführenden und in die Mischkammer 5 mündenden Ansaugkanal 7. Darüber hinaus umfasst die pneumatische Fördereinrichtung 101 zumindest einen von der Kontaktfläche 3 wegführenden und an eine Außenfläche der pneumatischen Förderereinrichtung 101 mündenden Zuluftkanal 8. In dem konkret dargestellten Beispiel sind zwei Ansaugkanäle 7 und fünf Zuluftkanäle 8 vorgesehen. Diese Zahlen sind jedoch rein illustrativ, und es kann auch eine andere Anzahl an Ansaugkanälen 7 und Zuluftkanälen 8 vorgesehen sein (vergleiche
Die Ansaugkanäle 7 und die Zuluftkanäle 8 sind im Bereich der Kontaktfläche 3 gleich orientiert, wobei die Strömungsrichtungen in den Ansaugkanälen 7 und in den Zuluftkanälen 8 im Betrieb der pneumatischen Förderereinrichtung 101 antiparallel ausgerichtet sind. Zudem bilden die Ansaugkanäle 7und und die Zuluftkanäle 8 im Bereich der Kontaktfläche 3 zumindest Ansaugöffnungen 9 und Zuluftöffnungen 10 aus. In der
Die pneumatische Förderereinrichtung 101 und der Behälter 2 bilden gemeinsam eine Dosieranlage 111, wobei die Kopplung der pneumatischen Förderereinrichtung 101 an den Behälter 2 in dem konkret dargestellten Beispiel über einen optionalen Adapter 121 erfolgt, der somit ebenfalls Teil der Dosieranlage 111 ist. Prinzipiell kann die pneumatische Förderereinrichtung 101 aber auch direkt an Behälter 2 angebunden sein, beziehungsweise kann der Adapter 121 auch als Teil des Behälters 2 aufgefasst werden.The
Die Funktion der in den
Über einen Druckluftanschluss 13 wird Pressluft in die pneumatische Förderereinrichtung 101 eingeblasen. Der Druck kann in diesem Beispiel über die Druckeinstellschraube 14 eingestellt werden. Denkbar ist aber beispielsweise auch der Einsatz eines Druckmindereres. Die Pressluft strömt sodann über die Treibdüse 6 in die Mischkammer 5, wodurch über die Ansaugkanäle 7 aufgrund des Venturi-Effekts beziehungsweise des sich in der Mischkammer 5 bildenden Unterdrucks in an sich bekannter Weise rieselfähiges Gut aus dem Behälter 2 respektive dem Adapter 121 gesaugt wird. Dieses Material wird über eine optionale Lavaldüse 15, welche die Strömungsgeschwindigkeit erhöht, nach unten über eine Transportleitung 16 weg befördert. Über die Zuluftkanäle 8 kann ein Druckausgleich erfolgen, das heißt die durch die Ansaugkanäle 7 gesaugte Luft strömt über die Zuluftkanäle 8 nach. Die Strömungsrichtung der Luft ist in der
Compressed air is blown into the
In dem genannten Beispiel führen die Zuluftkanäle 8 an eine Außenfläche der pneumatischen Förderereinrichtung 101 und münden dort in eine Umgebung der Fördereinrichtung 101. Das heißt, über die Zuluftkanäle 8 wird Umgebungsluft oder Falschluft angesaugt. Dies ist aber nicht zwingend der Fall. Denkbar ist vielmehr auch, dass die Zuluftkanäle 8 stattdessen an ein Druckluftsystem angeschlossen werden und dementsprechend Luft aus diesem Druckluftsystem an die Zuluftkanäle 8 geführt wird. Vorteilhaft kann so beispielsweise ein unerwünschtes Eindringen von Wasser, Wasserdampf/Luftfeuchtigkeit, Fremdkörpern und/oder Tieren in den Behälter 2 verhindert werden, da die von einem Verdichter angesaugte und in das Druckluftsystem gespeiste Luft in aller Regel gefiltert und getrocknet wird.In the example mentioned, the
Zur Erzielung eines passenden Drucks kann insbesondere ein Druckminderer vor den Zuluftkanälen 8 vorgesehen sein. Die dem genannten Druckminderer zugeführte Luft kann direkt von dem Druckluftsystem stammen oder auch hinter der Druckeinstellschraube 14 beziehungsweise hinter einem für die Treibdüse 6 vorgesehenen Druckminderer abgezweigt werden. Der Druck für die Zuluftkanäle 8 kann unabhängig von dem für die Treibdüse 6 vorgesehenen Druck sein oder auch von diesem abhängig sein. Insbesondere kann der Druck für die Zuluftkanäle 8 auch konstant sein. Vorteilhaft ist es insbesondere auch, wenn eine Luftquelle an die Zuluftkanäle 8 angeschlossen wird und der an den Zuluftkanälen 8 anliegende Druck somit weitgehend unabhängig von dem durch die Zuluftkanäle 8 fließenden Volumenstrom ist. Vorteilhaft kann es auch sein, dass der Druck für die Zuluftkanäle 8 in einem unteren Druckbereich dem Druck für die Treibdüse 6 proportional ist, aber auf einen maximalen Druck limitiert wird. Dies kann zum Beispiel mit einem Rückschlagventil oder Bypassventil realisiert werden.In order to achieve a suitable pressure, a pressure reducer can in particular be provided in front of the
An dieser Stelle wird auch angemerkt, dass die Zuluftkanäle 8 zum einen Teil aus der Umgebungsluft und zum anderen Teil durch Druckluft versorgt werden können.At this point it is also noted that the
Aus der
Bei der dargestellten Variante der pneumatischen Fördereinrichtung 101 schneiden die Achse der Treibdüse 6 und die Achse des Behälters 2 einander nicht. Dies ist zwar vorteilhaft aber nicht zwingend. Denkbar wäre selbstverständlich auch, dass die Achse der Treibdüse 6 und die Achse des Behälters 2 einander schneiden.In the illustrated variant of the pneumatic conveying
Aus der
Zudem ist erkennbar, dass die Zuluftöffnungen 10 in dieser vorteilhaften Ausführungsform oberhalb der Ansaugöffnungen 9 angeordnet sind. Dadurch wird ein Abfördern des rieselfähigen Guts und eine vollständige Entleerung des Behälters 2 respektive des Adapters 121 unterstützt, da rieselfähiges Gut mit Hilfe der Zuluft / Falschluft zu den Ansaugöffnungen 9 hin geblasen wird.It can also be seen that the
Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn eine Zuluftöffnung 10 - wie in
Vorteilhaft ist es auch, wenn mehrere Ansaugöffnungen 9 mehrerer Ansaugkanäle 7 auf der Kontaktfläche 3 entlang einer ersten Geraden A angeordnet sind und mehrere Zuluftöffnungen 10 mehrerer Zuluftkanäle 8 auf der Kontaktfläche 3 entlang einer zur ersten Geraden A parallelen zweiten Geraden B angeordnet sind, so wie dies in der
Ein weiteres Merkmal der in den
Ein weiteres vorteilhaftes, die vollständige Entleerung begünstigendes, Merkmal besteht darin, dass der Behälter 2 zur Kontaktfläche 3 der pneumatischen Förderereinrichtung 1 hin spitz zuläuft, wobei der spitz zulaufende Teil im Endbereich des Behälters 2 - wie dargestellt - auch durch einen Adapter 121 gebildet sein kann. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn der Behälter 2 respektive der Adapter 121, wie abgebildet, asymmetrisch zur Kontaktfläche 3 hin zulaufen.Another advantageous feature that promotes complete emptying is that the
Die
Konkret sind ein an der Kontaktfläche 3 beginnender gerader Abschnitt eines Ansaugkanals 7 und ein an der Kontaktfläche 3 beginnender gerader Abschnitt eines Zuluftkanals 8 von der pneumatischen Förderereinrichtung 100.. 105 weg in Richtung des Behälters 2 einander zu geneigt. Im Speziellen schließen die beiden genannten geraden Abschnitte den Winkel β ein, welcher sich vom Behälter 2 weg in Richtung der pneumatische Förderereinrichtung 104 hin öffnet, und die Achsen der beiden genannten geraden Abschnitte haben einen Schnittpunkt im Behälter 2 respektive im Adapter 121.Specifically, a straight section of an intake duct 7 beginning at the
Im Gegensatz dazu sind die Ansaugkanäle 7 und die Zuluftkanäle 8 der in
Hinsichtlich der Schnittführung für die Darstellung in der
Vorteilhaft ist es nun generell, wenn jeder Winkel
- a) zwischen einem Ansaugkanal 7 und einem
Zuluftkanal 8 und/oder - b) zwischen zwei Ansaugkanälen 7 und/oder
- c) zwischen zwei Zuluftkanälen 8
- a) between an intake duct 7 and a
supply air duct 8 and / or - b) between two intake channels 7 and / or
- c) between two
supply air ducts 8
Der oben genannte Winkel ist dabei als Raumwinkel zu verstehen. Beispielsweise beträgt der Winkel zwischen zwei Ansaugkanälen 7 in der xz-Ebene betrachtet 0°, wohingegen der Winkel in der yz-Ebene betrachtet 2y beträgt. In der
Durch die nach oben führenden Ansaugkanäle 7 und Zuluftkanäle 8 wird generell ein unbeabsichtigtes Herausrieseln des rieselfähigen Guts aus dem Behälter vermieden. Eine gesonderte Potentialschwelle für das rieselfähige Gut kann daher vermieden werden.The intake ducts 7 and
Bei der bisher dargestellten pneumatischen Förderereinrichtung 1 ist die Kontaktfläche 3 eben ausgebildet. Dies ist aber nicht zwingend. In weiteren Varianten kann die Kontaktfläche 3 auch konkav ausgebildet sein (siehe die punktierte Linie C in
Ein weiterer Unterschied der in den
Schließlich sind die Ansaugöffnungen 9 und die Zuluftöffnungen 10 in der
Generell kann die Ausblaseeinrichtung 17 als gesondertes Teil ausgeführt sein, das bedarfsweise an die pneumatische Fördereinrichtung 101 angeschlossen wird, oder auch direkt Teil der pneumatischen Fördereinrichtung 101 sein. Denkbar ist natürlich auch, dass die (oder eine weitere) Ausblaseeinrichtung 17 im weiteren Verlauf der Transportleitung 16 angeordnet ist. Denkbar ist weiterhin auch, dass der Druck am Druckluftanschluss 13 für das Ausblasen der Transportleitung 16 soweit gesenkt wird, dass kein rieselfähiges Gut über die Ansaugkanäle 7 angesaugt wird. Diese Maßnahme kann zusätzlich oder alternativ zu der Ausblaseeinrichtung 17 vorgesehen werden.In general, the blow-out
Der Heizstab 22 ist in dem dargestellten Beispiel wiederum als elektrischer Heizstab ausgeführt, welcher über die Anschlussdrähte 24 an eine Stromversorgung angeschlossen wird. Selbstverständlich kann eine Beheizung auch anders erfolgen, beispielsweise mit Heißwasser. Durch den Heizstab 22 wird nicht nur die vorbeiströmende Luft erwärmt, sondern auch der Heizflansch 25 als solcher. Das Einblasen der Luft in die Bohrung 26 ist zwar vorteilhaft, jedoch nicht unbedingt nötig. Denkbar ist auch, dass nur der Heizflansch 25 beheizt wird. Der Heizflansch 25 weist in dem gezeigten Beispiel einen von der Bohrung 21 ausgehenden Warmluftkanal 23 auf. Denkbar ist natürlich auch jede andere Anzahl an Warmluftkanälen 23.In the example shown, the
In den gezeigten Beispielen weisen die Warmluftkanäle 23 an ihrem Ende jeweils schräg nach unten in die vom rieselfähigen Gut befüllten Volumina, sodass das rieselfähige Gut nicht in die Warmluftkanäle 23 eindringen kann. Es ist denkbar, dass ein Warmluftkanal 23 stattdessen oder zusätzlich mit einem Filterelement gegen Eindringen von rieselfähigem Gut geschützt ist. Beispielsweise kann ein solches Filterelement im Verlauf des Warmluftkanals 23 angeordnet sein. Ein Filterelement gegen das Eindringen von rieselfähigem Gut ist auch für die Zuluftkanäle 8 denkbar und kann ebenfalls in deren Verlauf angeordnet sein.In the examples shown, the end of the
Generell kann der Heizflansch 25 als gesondertes Teil ausgeführt sein, das bedarfsweise an die pneumatische Fördereinrichtung 101 respektive an den Adapter 121 angeschlossen wird, oder der Heizflansch 25 kann auch direkt Teil der pneumatischen Fördereinrichtung 101 sein oder Teil des Adapters 121. Die pneumatische Fördereinrichtung 101, der Heizflansch 25 und der Adapter 121 (und auch der Behälter 2) können auch in einem Teil ausgeführt sein.In general, the
An dieser Stelle wird auch angemerkt, dass die Ausblaseeinrichtung 17, die Adapter 122, 123 sowie der Heizflansch 25 die Basis für von Anspruch 1 unabhängige Erfindungen bilden können.At this point it is also noted that the blow-out
Die
Generell können die vorgestellten pneumatischen Förderereinrichtungen 101.. 105 beziehungsweise Dosieranlagen 110.. 116 in einer Sandungsanlage eines Schienenfahrzeugs eingesetzt werden, wobei als rieselfähiges Gut Bremssand vorgesehen ist. Dazu ist in der
Die Sandungsanlage umfasst eine Dosieranlage 110, einen Kompressor beziehungsweise Verdichter 29, zwei Ventile 30, eine Steuerung 31, sowie zwei Fallrohre 32. Der Kompressor 29, der in einem Schienenfahrzeug 28 häufig ohnehin vorhanden ist, wird über Druckluftleitungen an die beiden pneumatischen Fördereinrichtungen 100 angeschlossen, wobei jeder Fördereinrichtung 100 ein steuerbares Ventil 30 vorgelagert ist. Die steuerbaren Ventile 30 sind über Steuerleitungen mit der Steuerung 31 verbunden. Die beiden Transportleitungen 16 führen wiederum zu den beiden Fallrohren 32, die im Bereich der Räder des Schienenfahrzeugs 28 angeordnet sind. Im konkreten Beispiel umfasst das Schienenfahrzeug 28 eine einzige Sandungsanlage, prinzipiell könnten natürlich auch mehrere Sandungsanlagen vorgesehen sein.The sanding system comprises a
Bei einer Bremsung veranlasst die Steuerung 20 ein Aktivieren des Kompressors 29 (sofern der Kompressor 29 nicht ohnehin läuft) und ein Öffnen eines der beiden Ventile 30. Dadurch wird Bremssand vom Behälter 2 zum Fallrohr 32 transportiert und fällt von dort vor die Räder des Schienenfahrzeugs 28, um die Traktion beim Bremsen und beim Anfahren zu erhöhen. Je nach Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs 28 wird das linke oder rechte Ventil 30 betätigt.When braking, the
Generell hat sich für rieselfähiges Gut im Allgemeinen und für Bremssand im Speziellen ein Neigungswinkel der Ansaugkanäle 7 und der Zuluftkanäle 8 gegenüber der Vertikalen von maximal 40° herausgestellt (siehe auch die Winkel α beziehungsweis α+β in der
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten einer erfindungsgemäßen pneumatischen Fördereinrichtung 100.. 105, einer erfindungsgemäßen Dosieranlage 110.. 116 beziehungsweise einer erfindungsgemäßen Sandungsanlage sowie eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs 28, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten desselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvarianten möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.The exemplary embodiments show possible design variants of a pneumatic conveying
Im Speziellen wird darauf hingewiesen, dass obwohl ein Teil der Ausführungsbeispiele auf eine Anwendung der pneumatischen Fördereinrichtung 100.. 105 beziehungsweise der Dosieranlage 110.. 116 in einer Sandungsanlage eines Schienenfahrzeugs 28 gerichtet sind, die pneumatische Fördereinrichtung 100.. 105 beziehungsweise die Dosieranlage 110.. 116 natürlich auch in anderen technischen Gebieten eingesetzt werden können, beispielsweise in industriellen und/oder chemischen Anlagen zum Fördern beziehungsweise Dosieren von zu verarbeitenden Stoffen.In particular, it is pointed out that although some of the exemplary embodiments are directed to an application of the pneumatic conveying
Insbesondere wird festgehalten, dass die dargestellten Vorrichtungen in der Realität auch mehr oder auch weniger Bestandteile als dargestellt umfassen können.In particular, it is stated that the devices shown can in reality also include more or fewer components than those shown.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der pneumatischen Fördereinrichtung 100..105, der Dosieranlage 110..116 der Sandungsanlage sowie des Schienenfahrzeugs 28 diese/dieses bzw. deren/dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.For the sake of order, it should finally be pointed out that for a better understanding of the structure of the pneumatic conveying
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.The task on which the independent inventive solutions are based can be found in the description.
- 100.. 105100 .. 105
- pneumatische Fördereinrichtungpneumatic conveyor
- 22
- Behälter für rieselfähiges GutContainer for pourable goods
- 33
- KontaktflächeContact area
- 44th
- StrahlpumpeJet pump
- 55
- MischkammerMixing chamber
- 66th
- TreibdüsePropulsion nozzle
- 77th
- AnsaugkanalIntake duct
- 88th
- Zuluftkanal / FalschluftkanalSupply air duct / false air duct
- 99
- AnsaugöffnungSuction opening
- 1010
- ZuluftöffnungAir inlet
- 110..116110..116
- DosieranlageDosing system
- 121, 124121, 124
- Adapteradapter
- 1313th
- DruckluftanschlussCompressed air connection
- 1414th
- DruckeinstellschraubePressure adjustment screw
- 1515th
- LavaldüseLaval nozzle
- 1616
- TransportleitungTransport management
- 1717th
- AusblaseeinrichtungBlow-out device
- 1818th
- DruckluftanschlussCompressed air connection
- 1919th
- RingkanalRing channel
- 2020th
- AusblasekanalExhaust duct
- 2121
- Bohrungdrilling
- 2222nd
- HeizstabHeating rod
- 2323
- WarmluftkanalWarm air duct
- 2424
- AnschlussdrahtConnecting wire
- 2525th
- HeizflanschHeating flange
- 2626th
- Bohrungdrilling
- 2727
- StopfenPlug
- 2828
- SchienenfahrzeugRail vehicle
- 2929
- Kompressor / VerdichterCompressor / Compressor
- 3030th
- VentilValve
- 3131
- Steuerungcontrol
- 3232
- FallrohrDownpipe
- aa
- Abstand Zuluftkanal / KontaktflächeDistance supply air duct / contact surface
- bb
- Abstand Ansaugkanal / KontaktflächeDistance intake duct / contact surface
- cc
- Abstand Ansaugöffnung / ZuluftöffnungDistance suction opening / supply air opening
- x, y, zx, y, z
- RaumrichtungenSpatial directions
- AA.
- Gerade für AnsaugöffnungenEspecially for suction openings
- BB.
- Gerade für ZuluftöffnungenEspecially for supply air openings
- CC.
- konkave Kontaktflächeconcave contact surface
- DD.
- konvexe Kontaktflächeconvex contact surface
- αα
- Neigungswinkel ZuluftkanalAngle of inclination of the supply air duct
- ββ
- Winkel Ansaugkanal / ZuluftkanalIntake duct / supply air duct angle
- γγ
- Neigungswinkel AnsaugkanalAngle of inclination of the intake duct
Claims (15)
- A metering system (110...116) comprising a container (2) for receiving pourable material and a pneumatic conveyor device (100...105) coupled with the container (2), a contact surface (3) of the pneumatic conveyor device (100...105) pointing into the interior of the container (2), the pneumatic conveyor device (100...105) having the following features:- the contact surface (3) that is designed to be in contact with the pourable material,- an ejector pump (4) comprising a mixing chamber (5), a jet nozzle (6) that opens into the mixing chamber (5) and to which pressure can be applied, and at least one aspiration channel (7) that leads away from the contract surface (3) and opens into the mixing chamber (5), and- at least one air-intake channel (8) that leads away from the contact surface (3) and to which pressure can be applied or that opens onto an outer surface of the pneumatic conveyor device (100...105),- the at least one aspiration channel (7) and the at least one air-intake channel (8) forming at least one aspiration opening (9) and at least one air-intake opening (10) in the region of the contact surface (3),- the at least one aspiration channel (7) and the at least one air-intake channel (8) being oriented in substantially the same manner in the region of the contact surface (3), the flow directions in the at least one aspiration channel (7) and the at least one air-intake channel (8) being aligned antiparallel when the pneumatic conveyor device (100...105) is in operation,
characterised in that
the pneumatic conveyor device (100...105) being arranged entirely outside the container (2). - A metering system (110...116) according to claim 1, characterised in that in the region of the contact surface (2) each anglea) between an aspiration channel (7) and an air-intake channel (8) and/orb) between two aspiration channels (7) and/orc) between two air-intake channels (8)is less than 30°.
- A metering system (110...116) according to any one of the preceding claims, characterised in that the at least one air-intake opening (10) is smaller in cross-section than the at least one aspiration opening (9).
- A metering system (110...116) according to any one of the preceding claims, characterised by a plurality of aspiration openings (9) of a plurality of aspiration channels (8), these aspiration openings (9) being arranged along a first straight line (A) on the contact surface (3), and a plurality of air-intake openings (10) of a plurality of air-intake channels (8), these air-intake openings (10) being arranged along a second straight line (B) parallel to the first straight line (A) on the contact surface (3).
- A metering system (100...116) according to any one of the preceding claims, characterised by a de Laval nozzle (15) arranged downstream of the mixing chamber (5) in the direction of conveyance of the pourable material.
- A metering system (100...116) according to any one of the preceding claims, characterised in that a jet direction of the jet nozzle (6) is aligned horizontally or has a horizontal component.
- A metering system (100...116) according to any one of the preceding claims, characterised in that a straight section of the at least one aspiration channel (7) starting at the contact surface (3) leads further away from the contact surface (3) than a straight section of the at least one air-intake channel (8) starting at the contact surface (3).
- A metering system (100...116) according to any one of the preceding claims, characterised in that a straight section of the at least one aspiration channel (7) starting at the contact surface (3) and a straight section of the at least one air-intake channel (8) starting at the contact surface (3) are inclined towards one another away from the pneumatic conveyor device (100...105) towards the container (2).
- A use of a metering system (100...116) according to any of the preceding claims for aspirating the pourable material out of the container (2), characterised in that the at least one aspiration channel (7) and the at least one air-intake channel (8) are inclined at a maximum of 40° in relation to the vertical (z) in the region of the contact surface (3).
- A metering system (100...116) according to any one of claims 1 to 8, characterised in that the container (2) tapers to a point in the direction of the contact surface (3) of the pneumatic conveyor device (100...105).
- A metering system (100...116) according to claim 10, characterised in that at least the end region of the part that tapers to a point takes the form of an adapter (121...124).
- A modular system comprising a metering system (100...116) according to claim 11, characterised by at least two adapters (121... 124) of different design.
- A use of a metering system (100...116) according to any one of claims 1 to 8, 10 and 11 in a sanding system of a rail vehicle (28), characterised in that braking sand is provided as the pourable material.
- A sanding system for a rail vehicle (28), characterised by a metering system (100...116) according to any one of claims 1 to 8, 10 and 11.
- A rail vehicle (28), characterised by a sanding system according to claim 14.
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