EP3404145B1 - Vorrichtung für das pneumatische entfernen von verschmutzungen von mindestens einer oberfläche - Google Patents

Vorrichtung für das pneumatische entfernen von verschmutzungen von mindestens einer oberfläche Download PDF

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EP3404145B1
EP3404145B1 EP18157908.7A EP18157908A EP3404145B1 EP 3404145 B1 EP3404145 B1 EP 3404145B1 EP 18157908 A EP18157908 A EP 18157908A EP 3404145 B1 EP3404145 B1 EP 3404145B1
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EP
European Patent Office
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blowing
hood
opening
blowing air
air
Prior art date
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EP18157908.7A
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English (en)
French (fr)
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EP3404145A1 (de
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Johannes Mayrl
Adelgunde Mayrl
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Individual
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Publication of EP3404145B1 publication Critical patent/EP3404145B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H1/00—Removing undesirable matter from roads or like surfaces, with or without moistening of the surface
    • E01H1/08—Pneumatically dislodging or taking-up undesirable matter or small objects; Drying by heat only or by streams of gas; Cleaning by projecting abrasive particles
    • E01H1/0863—Apparatus loosening or removing the dirt by blowing and subsequently dislodging it at least partially by suction ; Combined suction and blowing nozzles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H8/00—Removing undesirable matter from the permanent way of railways; Removing undesirable matter from tramway rails
    • E01H8/10—Removing undesirable matter from rails, flange grooves, or the like railway parts, e.g. removing ice from contact rails, removing mud from flange grooves
    • E01H8/105—Pneumatically or hydraulically loosening, removing or dislodging undesirable matter, e.g. removing by blowing, flushing, suction; Application of melting liquids; Loosening or removing by means of heat, e.g. cleaning by plasma torches, drying by burners

Definitions

  • the present invention relates to a device for the pneumatic removal of dirt from at least one surface of a traffic infrastructure, which device can be moved by a vehicle along a traffic route, the device comprising at least one hood with an opening, which opening in an operating state of the device to be cleaned Surface is facing, at least one blowing air nozzle arranged in the hood is provided, through which blowing air nozzle air can be blown out in at least one blowing direction, and wherein at least one suction opening is provided, through which suction opening air can be sucked out of the hood, the at least one blowing direction the at least one blowing air nozzle has a component normal to the opening of the hood, which is larger than a component parallel to the opening.
  • a traffic infrastructure For the pneumatic removal of dirt from at least one surface of a traffic infrastructure are known from the prior art, for example from the DE 2452633 A1 or the FR 2999196 A1 , Devices known which are movable by a vehicle along a traffic route. With traffic infrastructure, roads are typically Track systems or tunnels with at least one tunnel wall, meant. These known devices each have a hood, the opening of which faces the surface to be cleaned and in which there are at least one blowing device and at least one suction device. Air flows out of the blowing devices in a direction of flow that runs essentially parallel to the opening of the hood to the surface to be cleaned or along the surface to be cleaned, swirls up from this contamination and is sucked away together with this contamination by the suction devices.
  • a disadvantage of the known devices is that in practice the surfaces to be cleaned are usually not smooth but rather rough and have depressions in which dirt is stuck. This applies particularly to asphalt surfaces or the track superstructure. The air blown in by means of the blowing devices sweeps over the depressions and therefore cannot loosen the dirt stuck in the depressions.
  • a device for cleaning a road surface from radioactive substances comprising a hood which is mounted on a vehicle and has an opening arranged above the roadway.
  • a nozzle is provided inside the hood, with which a cleaning sludge is sprayed onto the road surface in order to detach radioactive particles from the road.
  • a nozzle is also provided which directs an air pressure jet onto the roadway around the sludge and detach the radioactive particles contained in it from the road. Finally, the sludge and the blown air are sucked off by means of a suction device.
  • a device for cleaning an artificial turf which comprises a hood with an opening facing a subsurface surface, in which an air outlet head is arranged.
  • the air outlet head has a large number of nozzles from which compressed air of typically approximately 7.5 bar is blown onto the surface of the surface at an angle.
  • a device for cleaning surfaces, such as roofs is known, the device having a vacuum chamber for arrangement above the surface to be cleaned. A fluid, in particular water, is injected via nozzles to loosen dirt from the surface
  • a cleaning device for rail surfaces of track bodies wherein the cleaning device is attached to a rail vehicle in order to remove organic deposits from the rail surface.
  • the cleaning device has heating devices which emit radiant heat of approximately 2000 ° C., so that the deposits burn.
  • the supply of an oxidizing agent can be provided for better combustion.
  • rough surfaces or internals - in particular cable ducts, Signaling devices etc. - can be cleaned thoroughly, for example on the side walls in tunnels.
  • a device for the pneumatic removal of dirt from at least one surface of a traffic infrastructure which device can be moved along a traffic route by a vehicle, the device comprising at least one hood with an opening, which opening in an operating state Device facing the surface to be cleaned, wherein at least one blowing air nozzle arranged in the hood is provided, through which blowing air nozzle air can be blown out in at least one blowing direction, and wherein at least one suction opening is provided, through which suction opening air can be sucked out of the hood, whereby the at least one blowing direction of the at least one blowing air nozzle has a component normal to the opening of the hood, which is larger than a component parallel to the opening, according to the invention that the device for blowing out the air from the at least one blowing As air nozzle is designed with a blowing speed of more than 50 m / s and a blowing pressure of less than 3.5 bar and that at least one compressed air tank is provided in the hood, which is connected
  • the blowing direction can be broken down into two components in principle or very generally, one of the two components being normal to the opening and the other of the two components parallel to the opening. This applies in particular to the case where an edge of the opening lies in one plane.
  • This design of the blowing direction of the at least one blowing air nozzle ensures that the blown-out air is blown on or in the direction of the surface to be cleaned.
  • the blown air does not sweep over unevenness or depressions in the surface, but rather penetrates the unevenness / depressions and blows out the impurities located there.
  • traffic infrastructure is typically understood to mean roads, track systems or tunnels with at least one tunnel wall.
  • the traffic route is typically part of the traffic infrastructure.
  • the hood can at least in sections comprise suitable seals, for example brushes or at least one rubber apron, which in the operating state can extend to the surface to be cleaned.
  • the at least one blowing air nozzle may e.g. be a Venturi nozzle or a spiral nozzle.
  • blowing out of the at least one blowing air nozzle takes place in practice in a cone with a certain opening angle, which can be kept very small but not exactly zero.
  • the blowing direction of a blowing air nozzle is therefore basically to be understood as an average blowing direction which corresponds to the opening angle zero.
  • blowing air nozzle can be designed in such a way that several different blowing directions are deliberately provided, e.g. by rotating the blow air nozzle to ensure a spiral blowout.
  • all of these blowing directions have a component normal to the opening of the hood which is larger than a component parallel to the opening.
  • the device according to the invention is designed such that the air is blown out of the at least one blowing air nozzle at a blowing speed of more than 50 m / s.
  • This high blowing air speed makes it possible to choose a very large distance from the surface to be cleaned, typically up to 950 mm. Accordingly, it is possible to easily move the device over obstacles, e.g. Track systems can be found during pneumatic cleaning without having to interrupt cleaning.
  • a blowing pressure with which the air emerges from the at least one blowing air nozzle can be kept relatively low, typically less than 3.5 bar.
  • the device according to the invention comprises a corresponding source of excess pressure, e.g. a compressor, the pressure source can be designed very advantageously due to the relatively low blowing pressure, in particular with a low energy requirement, a small space requirement and a low weight.
  • the air that is sucked out of the hood through its at least one suction opening forms a suction air flow that carries the loosened dirt with it.
  • the device is preferably designed in such a way that in the operating state the suction air flow exiting through the at least one suction opening is larger, particularly preferably at least a factor 2 larger than the blowing air flow. In the latter case, the suction air flow has more than twice the amount of air per time as the entire blown air flow. This guarantees a reliable suction of the loosened dirt (and thus a reliable removal of the dirt from the surface to be cleaned) and prevents the blown off dirt or Dust is not only shifted to the surface to be cleaned.
  • an edge region of the hood which faces the surface to be cleaned, has at least one additional opening, the cross-sectional area of which is several times larger than the cross-sectional area of gaps between other regions of the hood and the one to be cleaned Surface.
  • This additional opening is preferably located at an area of the hood which lies behind the surface to be cleaned when the hood moves as intended.
  • the additional opening can be formed in particular by recesses in the seals or the at least one rubber apron. Accordingly, the additional opening is normal to the surface to be cleaned in the operating state and is not facing it.
  • the area of the additional opening is less than or equal to the area, preferably always smaller than the area of the opening which, in the operating state, faces the surface to be cleaned.
  • the suction opening is typically less than or equal to the additional opening, preferably smaller than the additional opening.
  • the suction air flow is guided inside the hood through guide surfaces and / or through the arrangement of suction air nozzles into that volume region of the hood which is located above the region of the hood horizontally opposite the said additional opening.
  • the suction air flow then has a relatively strong directional component parallel to the surface to be cleaned or to the opening of the hood, in order to guarantee the removal of the loosened dirt
  • the directional component does not necessarily have to be larger than a directional component that normally stands on the surface or opening of the hood.
  • At least one means known per se or a vacuum source known per se for example a pump or a blower or a fan, is provided for generating the suction air flow and is preferably part of the device.
  • the device according to the invention preferably has an electronic control unit by means of which the positive pressure source and / or the negative pressure source (and thus the blown air flow and / or the suction air flow) can be controlled and / or regulated.
  • sensors can be provided which can be connected to the electronic control unit.
  • the sensors can e.g. air speed sensors as well as sensors that can detect the type and amount of contamination.
  • the blown air flow and the suction air flow can preferably be controlled or regulated by means of the electronic control unit which processes the measurement signals of the sensors.
  • a plurality of blowing air nozzles are provided.
  • a specific shape of the surface to be cleaned can be taken into account by arranging the blown air nozzles according to the specific shape in such a way that the blown-out air hits the surface to be cleaned directly.
  • large surfaces to be cleaned can be cleaned in a time-saving manner by blowing on the entire surface or at least a large part of it at the same time by means of the plurality of blowing air nozzles.
  • blowing air nozzles are seen in a direction normal to the opening within the opening in relation to one another staggered rows are arranged. With this arrangement, individual blowing air streams can be generated over a large width and overlap at least in sections, which ensures particularly thorough cleaning of the surface.
  • At least one compressed air container is provided in the hood, which is connected to the at least one blowing air nozzle and together with the at least one blowing air nozzle forms at least one blowing air unit.
  • This ensures a constant blowing pressure.
  • the connection of the compressed air tank to the at least one blowing air nozzle is clearly to be understood at least as a fluidic connection.
  • a plurality of blowing air units are arranged in the hood. Particularly large areas of the at least one surface to be cleaned can thus be cleaned at once with constant blowing pressure. Even if these surfaces are spatially spaced from one another, these surfaces can be blown off or cleaned at the same time if the blowing air units are arranged accordingly.
  • the at least one blowing air nozzle can be pivoted.
  • the at least one blowing air nozzle together with the associated blowing air unit can preferably be pivoted. In this way, the alignment of the at least one blowing air nozzle can be adapted to the surface to be cleaned in order to achieve an optimal cleaning result.
  • Swiveling means for example electric motors or pneumatic or hydraulic actuating cylinders, which are controlled by means of the electronic control unit, can also be provided be able to change the position of the at least one blowing air nozzle or the at least one blowing air unit during the operating state or to adapt it to the surface to be cleaned. This can be done continuously as a function of sensor signals which originate from sensors which continuously determine the shape or shape of the surface to be cleaned.
  • the blowing air nozzles are arranged relative to one another such that, in the operating state, the blowing air nozzles can be arranged at least partially on two opposite sides of a rail of a track, preferably on two opposite sides of each rail of the track, wherein the blowing directions of the blowing air nozzles have a component facing the respective rail. This enables optimal cleaning of the tracks or rails.
  • blowing air nozzles are oriented differently, e.g. Blow vertically onto the respective rail from above to complete the thorough cleaning of the rails.
  • the above-mentioned arrangement of the blown air nozzles can be rigid, but of course it is also not excluded that the blown air nozzles or their blown air unit (s) can be pivoted.
  • hoods are provided, which are preferably arranged to overlap in sections as viewed in one direction.
  • Said direction can in particular be the direction of travel of the vehicle, the direction of travel in the case of a rail vehicle being the same as the direction of the track.
  • overlapping Arrangement of the hoods can, for example, reliably clean tunnel walls or sections of the tunnel walls, in particular curved or curved sections of the tunnel walls.
  • the hoods can be arranged according to the curvature of the tunnel wall or ceiling to be cleaned.
  • a lifting device is provided in order to be able to move the at least one hood at least normally to the opening.
  • the lifting device can work electrically, pneumatically or hydraulically in a manner known per se.
  • the hood can e.g. during transfer rides are raised / moved to a rest position in which contact with a surface on which the vehicle is moving can be excluded.
  • the hood can be moved into the position suitable for performing the cleaning: the surface is to be cleaned, the at least one hood can be lowered from the rest position; if e.g. If a tunnel wall and / or tunnel ceiling is to be cleaned, the at least one hood can be lifted out of the rest position and its position can be adapted to the wall or ceiling to be cleaned if necessary.
  • the lifting device can preferably be controlled by means of the electronic control unit, possibly taking into account the sensor signals or measurement data of the sensors described above.
  • FIG. 1a A device 1 according to the invention for the pneumatic removal of dirt from at least one surface 4 (for example a street surface) of a traffic infrastructure can be seen, the device 1 being driven by a vehicle (in Fig. 1a (not shown) along a traffic route (eg a street) in a direction of travel 26 - back and forth - is movable.
  • the device 1 comprises a hood 2 with an opening 3, which opening 3 in an operating state of the device 1 faces the surface 4 to be cleaned, the operating state in FIG Fig. 1a is shown.
  • blower air nozzles 8 are arranged in the hood 2 transversely to the direction of travel 26 (cf. Fig. 1b ), through which blowing air nozzles 8 air can be blown out in a respective blowing direction 9, whereby an individual blowing air flow is generated by each individual blowing air nozzle 8 and all single blowing air flows together form an (entire) blowing air flow 23.
  • the device 1 comprises a suction opening 10, through which suction opening 10 air can be sucked out of the hood 2, in the exemplary embodiment shown the Fig. 1a and Fig. 1b the suction opening 10 is arranged opposite the opening 3.
  • the surface 4 is not perfectly smooth, but rough, so that dirt can collect in depressions.
  • the blowing directions 9 of the blowing air nozzles 8 each have a component normal to the opening 3 of the hood 2 which is larger than a component in parallel to the opening 3. In the embodiment shown Fig. 1a and Fig. 1b the blowing directions 9 accordingly point downwards in the direction of the surface 4.
  • blowing out of the blowing air nozzles 8 takes place in a cone with a certain opening angle, which can be kept very small but not exactly zero.
  • the blowing direction 9 of a blowing air nozzle 8 is therefore to be understood in principle as an average blowing direction which corresponds to the opening angle zero and is indicated in the figures by means of arrows which are arranged between outlined conical surface lines.
  • the device 1 is designed such that the air is blown out of the blowing air nozzles 8 at a blowing speed of more than 50 m / s.
  • This high blowing air speed allows the The distance to the surface 4 to be cleaned should be very large, typically up to 950 mm. Accordingly, it is possible to guide the device 1 over obstacles (unevenness of the road; or installations between or next to rails of tracks, such as safety devices, wheel links, signals, cable routes, etc.) during pneumatic cleaning without having to interrupt the cleaning .
  • a lifting device 16 which can include a hydraulic cylinder, for example, the hood 2 can be moved in a normal up and down direction 30 of the opening 3, whereby the above-mentioned distance to the surface 4 can also be adjusted.
  • a chassis 17 connected to the hood 2 ensures that it cannot fall below a minimum height or a minimum distance.
  • the device 1 in the exemplary embodiment shown is designed such that a blowing pressure with which the air exits the blowing air nozzles 8 is kept below 3.5 bar.
  • a compressed air container 11 is provided in the exemplary embodiment shown, to which the blown air nozzles 8 directly connect and to which the blown air nozzles 8 are thus fluidly and mechanically connected.
  • the compressed air tank 11 forms together with the blown air nozzles 8 a blown air unit 12.
  • the blown air unit 12 and thus also all blown air nozzles 8 of the blown air unit 12 can be pivoted together about a pivot axis 27 in order to allow the blowing direction 9 to be adapted to the surface 4 to be cleaned.
  • a pivot axis 27 In the embodiment of the Fig. 1a and Fig. 1b is the pivot axis 27 horizontal and perpendicular to the direction of travel 26 or is a corresponding pivot direction 28 in a plane which is perpendicular to the opening 3 and which is parallel to the direction of travel 26 is.
  • the pivoting direction 28 typically covers an angular range from -45 ° to + 45 °.
  • the compressed air tank 11 is pressurized by means of a compressor (not shown) of the device 1 by the compressor pumping blown air 29 into the compressed air tank 11, with corresponding supply lines for the blown air 29 being provided from outside the hood 2.
  • the blown air stream 23 hits the surface 4 and whirls up all materials such as dust, sand, paper, cans, etc., which can thus be referred to as swirled dirt 25 or form it.
  • the whirled up dirt 25 is then picked up by a suction air flow 24 and extracted with the suction air flow 24 through the suction opening 10.
  • the suction air flow 24 is established in that air is drawn in from outside the hood 2.
  • the hood 2 has rubber aprons 18 or brushes, which function as a seal to the surface 4 in the operating state, but remain as is Fig. 1a and Fig. 1b emerges, gap between the rubber aprons 18 or the brushes and the surface 4, through which air can enter the hood 2 from the outside.
  • the suction air flow 24 has a directional component parallel to the surface 4 or parallel to the opening 3, which is larger than normal to the surface 4 or to the opening 3, so that the dirt 25 loosened from the surface 4 can be easily removed is ensured.
  • the device 1 in the exemplary embodiment shown is designed such that in the operating state the suction air flow 24 exiting through the suction opening 10 is at least a factor 2 larger than the blown air flow 23.
  • a known negative pressure source such as e.g. a pump or a blower or a fan, provided, the vacuum source preferably being part of the device 1.
  • an electronic control unit (not shown) and sensors (not shown) interacting with it are provided.
  • the sensors are air speed sensors as well as sensors that can detect the type and amount of contamination.
  • the blown air flow 23 and the suction air flow 24 can be controlled and regulated by means of the electronic control unit, which processes the measurement signals of the sensors.
  • sensors are provided which continuously determine the shape or shape of the surface 4 to be cleaned. Since the electronic control unit also evaluates the measurement signals from these sensors, the electronic control unit can on the one hand pivot means (not shown) - e.g. Electric motors or pneumatic or hydraulic actuating cylinders - control in order to pivot the blown air unit 12. On the other hand, the control unit can control the lifting device 16 and thus, during the operating state, make a correspondingly optimal adjustment of the orientation of the blowing air nozzles 8 and the distance of the hood 2 to or from the surface 4. Furthermore, the control unit can regulate the air quantities, in particular the air quantities per time unit, of the blown air flow 23 and the suction air flow 24 - independently of one another - and thus adapt them to the respective requirements.
  • pivot means not shown
  • the control unit can control the lifting device 16 and thus, during the operating state, make a correspondingly optimal adjustment of the orientation of the blowing air nozzles 8 and the distance of the hood 2 to or from the surface 4.
  • the control unit can
  • Fig. 2 shows an embodiment in which a baffle 22 is arranged in the hood 2 in order to optimize the suction air flow 24 and thus the suction and cleaning performance improve.
  • the use of such guide plates 22, which divide the hood 2 into segments, is particularly advantageous in the case of wider hoods 2.
  • FIG. 3a and 3b show an embodiment of the device 1 according to the invention analogous to that of Fig. 1a and Fig. 1b , but the device 1 is designed for cleaning a track 5 with rails 14.
  • the hood 2 is dimensioned normal to the direction of travel 26 such that both rails 14 of the track 5 find space under the hood 2, the rubber aprons 18 or brushes abutting the rails 14 on the outside. In this way, essentially the entire width of the track 5 can be cleaned in one cleaning step.
  • the chassis 17 rolls on the rails 14.
  • Fig. 4 shows a variant of the device 1 according to the invention analogous to that of Fig. 1a , however, two blown air units 12 are provided, each comprising a compressed air tank 11 and blown air nozzles 8 connected to it.
  • the blown air units 12 can each be pivoted about a pivot axis 27 in a pivot direction 28.
  • the pivot axes 27 lie horizontally and perpendicular to the direction of travel 26 or lie the pivot directions 28 in a plane which is perpendicular to the opening 3 and which is parallel to the direction of travel 26.
  • the pivot directions 28 each typically cover an angular range from -45 ° to + 45 °.
  • the variant according to Fig. 4 is suitable, on the one hand, for removing particularly large or stuck dirt from the surface 4.
  • the hood 2 be made relatively large to clean a large part of the surface 4 at once.
  • blowing air units 12 or the blowing air nozzles 8 of the two blowing air units 12 are inclined so that the blowing directions 9 of the blowing air nozzles 8 of the one blowing air unit 12 and the blowing directions 9 of the blowing air nozzles 8 of the other blowing air unit 12 point somewhat towards one another, which in turn detaches heavy soiling from the Surface 4 favors.
  • the device 1 is designed in such a way that two suction air flows 24 from opposite sides of the hood 2 are present in the operating state, both of which are discharged through the central suction opening 10.
  • Fig. 5 shows a detail of a further embodiment of the device 1 according to the invention, which is optimized for cleaning rails 14 of a track 5.
  • the blown air nozzles 8, 8 ′ of the blown air unit 12 are shaped and arranged on the compressed air container 11 in such a way that the rail 14 is blown not only from above but also from the side.
  • a blowing air nozzle 8 is provided for blowing the rail 14 vertically from above, this blowing air nozzle 8 being arranged between two further blowing air nozzles 8 ′, which are directed laterally onto the rail 14 from opposite sides.
  • the hood 2 is designed such that, in the operating state, the rubber aprons 18 or brushes do not abut the rail 14, but are laterally spaced apart from the rail 14 to such an extent that the rail 14 can be blown on both sides without problems.
  • the blowing air nozzles 8 can be arranged not only in one row 13, but also in several rows 13, which facilitates the blowing off of large areas.
  • Fig. 6 illustrates this on the basis of a blown air unit 12 with two rows 13 of blown air nozzles 8. Seen from below or in a direction normal to the opening 3, the blown air nozzles 8 are thus arranged in the rows 3 in staggered rows 3, which results in overlapping individual blowing flows in sections, which ensures particularly thorough cleaning.
  • the device 1 according to the invention can be mounted on any vehicles, in particular both on road vehicles and on rail vehicles 7.
  • the device 1 can be mounted both on the front of the vehicle and on the rear of the vehicle.
  • Fig. 7 illustrates the use of the device 1 according to the invention at the rear of a rail vehicle 7, the device 1 being correspondingly optimized for cleaning tracks 5.
  • at least one suction line 19 is provided in order to divert the at least one suction air flow 24 which transports the whirled up dirt 25, the whirled up dirt 25 being separated from the suction air flow 24 and being stored in a dirt container 31 of the rail vehicle 7.
  • the device 1 according to the invention is also suitable for cleaning tunnels 6 or ceiling areas 32 from tunnels.
  • Fig. 8 illustrates the case of cleaning a tunnel wall 6, on which internals in the form of signal devices 20 and a cable duct 21 are arranged or fastened.
  • the device 1 or the hood 2 is oriented for cleaning so that the opening 3 is essentially parallel to the Tunnel wall 6 is, so that not only the tunnel wall 6, but in particular the aforementioned internals are blown off.
  • Suction air streams 24 can be guided from several sides of the hood 2 and sucked out via the central suction opening 10. The desired guidance of the suction air flows 24 is ensured by an appropriate design of the rubber aprons 18 or brushes.
  • the hood 2 can be brought up to the tunnel wall 6 in a targeted manner by means of the lifting device 16.
  • Fig. 9 finally illustrates an embodiment of the device according to the invention with a plurality of hoods 2, 15a, 15b in order to be able to clean a curved or curved ceiling area 32 of the tunnel.
  • the hoods 2, 15a, 15b are arranged in such a way that they overlap when viewed in the direction of travel 26 Fig. 9 only the hoods 2, 15a, 15b, but no other elements of the device 1 are shown.
  • the hoods 2, 15a, 15b can be brought specifically to the ceiling area 32 by means of the lifting device 16 in order to blow off the ceiling area 32 and thus be able to clean it.

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Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das pneumatische Entfernen von Verschmutzungen von mindestens einer Oberfläche einer Verkehrsinfrastruktur, welche Vorrichtung durch ein Fahrzeug entlang eines Verkehrsweges bewegbar ist, die Vorrichtung umfassend mindestens eine Haube mit einer Öffnung, welche Öffnung in einem Betriebszustand der Vorrichtung der zu reinigenden Oberfläche zugewandt ist, wobei mindestens eine in der Haube angeordnete Blasluftdüse vorgesehen ist, durch welche Blasluftdüse Luft in mindestens einer Blasrichtung ausblasbar ist, und wobei mindestens eine Saugöffnung vorgesehen ist, durch welche Saugöffnung Luft aus der Haube abgesaugt werden kann, wobei die mindestens eine Blasrichtung der mindestens einen Blasluftdüse eine Komponente normal zur Öffnung der Haube aufweist, die größer ist als eine Komponente parallel zur Öffnung.
    • STAND DER TECHNIK
  • Zum pneumatischen Entfernen von Verschmutzungen von mindestens einer Oberfläche einer Verkehrsinfrastruktur sind aus dem Stand der Technik, z.B. aus der DE 2452633 A1 oder der FR 2999196 A1 , Vorrichtungen bekannt, die durch ein Fahrzeug entlang eines Verkehrsweges bewegbar sind. Mit Verkehrsinfrastruktur sind dabei typischerweise Straßen, Gleisanlagen oder Tunnel mit mindestens einer Tunnelwand, gemeint. Diese bekannten Vorrichtungen weisen jeweils eine Haube auf, deren Öffnung der zu reinigenden Oberfläche zugewandt ist und in welcher sich mindestens eine Blasvorrichtung und mindestens eine Saugvorrichtung befinden. Aus den Blasvorrichtungen strömt Luft mit einer Strömungsrichtung, die im Wesentlichen parallel zur Öffnung der Haube verläuft, an die zu reinigende bzw. entlang der zu reinigenden Oberfläche, wirbelt von dieser Verschmutzung auf und wird gemeinsam mit dieser Verschmutzung durch die Saugvorrichtungen weggesaugt.
  • Um zu verhindern, dass aufgewirbelter Schmutz in die Umgebung geblasen wird, ist es üblich, eine etwas größere Luftmenge pro Zeit zu saugen als zu blasen. Dadurch wird an den unvermeidlichen Spalten zwischen den Rändern der Haube und der zu reinigenden Oberfläche ein Luftstrom in die Haube hinein erzwungen.
  • Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen ist, dass die zu reinigenden Oberflächen in der Praxis meist nicht glatt, sondern rau sind und Vertiefungen aufweisen, in denen Verschmutzungen festsitzen. Dies trifft insbesondere auf Asphaltflächen oder den Gleisoberbau zu. Die mittels der Blasvorrichtungen eingeblasene Luft streicht über die Vertiefungen hinweg und kann somit die in den Vertiefungen festsitzenden Verschmutzungen nicht lösen.
  • Aus der JP 2013221312 A ist eine Vorrichtung zur Reinigung einer Straßenoberfläche von radioaktiven Stoffen bekannt, wobei die Vorrichtung eine Haube umfasst, die an einem Fahrzeug montiert ist und eine über der Fahrbahn angeordnete Öffnung aufweist. Innerhalb der Haube ist eine Düse vorgesehen, mit welcher ein Reinigungsschlamm auf die Fahrbahnoberfläche gespritzt wird, um radioaktive Partikel von der Fahrbahn zu lösen. Weiters ist eine Düse vorgesehen, die einen Luftdruckstrahl auf die Fahrbahn richtet, um den Schlamm und die darin aufgenommenen radioaktiven Partikel von der Fahrbahn zu lösen. Schließlich werden der Schlamm und die eingeblasene Luft mittels einer Saugvorrichtung abgesaugt.
  • Aus der WO 2005118959 A1 ist eine Vorrichtung zur Reinigung eines Kunstrasens bekannt, die eine Haube mit einer einer Untergrundoberfläche zugewandten Öffnung umfasst, in der ein Luftauslasskopf angeordnet ist. Der Luftauslasskopf weist eine Vielzahl von Düsen auf, aus denen Druckluft von typischerweise ca. 7,5 bar unter einem Winkel auf die Untergrundoberfläche geblasen wird. Aus der GB 2052252 A ist eine Vorrichtung zur Reinigung von Oberflächen, wie beispielsweise Dächern, bekannt, wobei die Vorrichtung eine Vakuumkammer zur Anordnung über der zu reinigenden Oberfläche aufweist. Über Düsen wird ein Fluid, insbesondere Wasser, eingespritzt, um Schmutz von der Oberfläche zu lösen
  • Aus der DE 29614051 U1 ist eine Reinigungsvorrichtung für Schienenoberflächen von Gleiskörpern bekannt, wobei die Reinigungsvorrichtung an einem Schienenfahrzeug befestigt wird, um organische Ablagerungen von der Schienenoberfläche zu lösen. Hierzu besitzt die Reinigungsvorrichtung Heizeinrichtungen, die Strahlungswärme von etwa 2000°C abgeben, sodass die Ablagerungen verbrennen. Zur besseren Verbrennung kann die Zuführung eines Oxidationsmittels vorgesehen sein.
    • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung für das pneumatische Entfernen von Verschmutzungen von mindestens einer Oberfläche einer Verkehrsinfrastruktur zur Verfügung zu stellen, die die oben genannten Nachteile überwindet. Insbesondere sollen mittels der Vorrichtung raue Oberflächen oder Einbauten - insbesondere Kabelkanäle, Signaleinrichtungen etc. - z.B. an Seitenwänden in Tunneln gründlich gereinigt werden können.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Zur Lösung der genannten Aufgabe ist es bei einer Vorrichtung für das pneumatische Entfernen von Verschmutzungen von mindestens einer Oberfläche einer Verkehrsinfrastruktur, welche Vorrichtung durch ein Fahrzeug entlang eines Verkehrsweges bewegbar ist, die Vorrichtung umfassend mindestens eine Haube mit einer Öffnung, welche Öffnung in einem Betriebszustand der Vorrichtung der zu reinigenden Oberfläche zugewandt ist, wobei mindestens eine in der Haube angeordnete Blasluftdüse vorgesehen ist, durch welche Blasluftdüse Luft in mindestens einer Blasrichtung ausblasbar ist, und wobei mindestens eine Saugöffnung vorgesehen ist, durch welche Saugöffnung Luft aus der Haube abgesaugt werden kann, wobei die mindestens eine Blasrichtung der mindestens einen Blasluftdüse eine Komponente normal zur Öffnung der Haube aufweist, die größer ist als eine Komponente parallel zur Öffnung, erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Vorrichtung zum Ausblasen der Luft aus der mindestens einen Blasluftdüse mit einer Blasgeschwindigkeit von mehr als 50 m/s und einem Blasdruck von weniger als 3,5 bar ausgelegt ist und dass mindestens ein in der Haube angeordneter Druckluftbehälter vorgesehen ist, der mit der mindestens einen Blasluftdüse verbunden ist und mit der mindestens einen Blasluftdüse gemeinsam mindestens eine Blaslufteinheit ausbildet.
  • Die Blasrichtung lässt sich prinzipiell bzw. ganz allgemein in zwei Komponenten zerlegen, wobei eine der zwei Komponenten normal zur Öffnung ist und die andere der zwei Komponenten parallel zur Öffnung. Dies trifft insbesondere auf den Fall zu, wo ein Rand der Öffnung in einer Ebene liegt.
  • Durch diese Auslegung der Blasrichtung der mindestens einen Blasluftdüse ist sichergestellt, dass die ausgeblasene Luft auf bzw. in Richtung der zu reinigenden Oberfläche geblasen wird. Die ausgeblasene Luft streicht also nicht über Unebenheiten oder Vertiefungen der Oberfläche hinweg, sondern dringt in die Unebenheiten/Vertiefungen ein und bläst die dort befindlichen Verunreinigungen heraus.
  • Wie bereits eingangs erwähnt, sind unter Verkehrsinfrastruktur typischerweise Straßen, Gleisanlagen oder Tunnel mit mindestens einer Tunnelwand, zu verstehen. Der Verkehrsweg ist typischerweise Teil der Verkehrsinfrastruktur.
  • Die Haube kann zumindest abschnittsweise geeignete Abdichtungen umfassen, beispielsweise Bürsten oder mindestens eine Gummischürze, die im Betriebszustand bis zur zu reinigenden Oberfläche reichen kann.
  • Bei der mindestens einen Blasluftdüse kann es sich z.B. um eine Venturidüse oder eine Spiraldüse handeln.
  • Das Ausblasen aus der mindestens einen Blasluftdüse erfolgt in der Praxis in einem Kegel mit einem gewissen Öffnungswinkel, der zwar sehr klein aber nicht exakt null gehalten werden kann. D.h. mathematisch genau genommen liegen beim Ausblasen mehrere Blasrichtungen fächer- bzw. kegelartig vor. Unter der Blasrichtung einer Blasluftdüse ist daher grundsätzlich eine mittlere Blasrichtung zu verstehen, die dem Öffnungswinkel null entspricht.
  • Darüberhinaus kann die Blasluftdüse so gestaltet sein, dass bewusst mehrere unterschiedliche Blasrichtungen vorgesehen sind, z.B. indem sich die Blasluftdüse dreht, um ein spiralartiges Ausblasen zu gewährleisten. In solchen Fällen weisen erfindungsgemäß alle diese Blasrichtungen eine Komponente normal zur Öffnung der Haube auf, die größer ist als eine Komponente parallel zur Öffnung.
  • Beim Ausblasen durch die mindestens eine Blasluftdüse bzw. durch alle Blasluftdüsen wird somit insgesamt ein Blasluftstrom gebildet, der vornehmlich auf die zu reinigende Oberfläche gerichtet ist. Genauer wird bei mehreren Blasluftdüsen durch jede einzelne Blasluftdüse ein Einzelblasluftstrom erzeugt, wobei alle Einzelblasluftströme gemeinsam den (gesamten) Blasluftstrom bilden.
  • Wie gesagt, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgelegt, dass die Luft aus der mindestens einen Blasluftdüse mit einer Blasgeschwindigkeit von mehr als 50 m/s ausgeblasen wird. Diese hohe Blasluftgeschwindigkeit erlaubt es, den Abstand zur zu reinigenden Oberfläche sehr groß zu wählen, typischerweise bis zu 950 mm. Entsprechend ist es möglich, die Vorrichtung problemlos über Hindernisse, wie sie z.B. bei Gleisanlagen anzutreffen sind, während des pneumatischen Reinigens zu führen, ohne dass das Reinigen unterbrochen werden muss.
  • Gleichzeitig kann ein Blasdruck, mit dem die Luft aus der mindestens einen Blasluftdüse austritt, relativ gering gehalten werden, typischerweise kleiner als 3,5 bar. Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine entsprechende Überdruckquelle, z.B. einen Kompressor, wobei die Überdruckquelle aufgrund des relativ geringen Blasdrucks sehr vorteilhaft gestaltet werden kann, insbesondere mit einem geringen Energiebedarf, einem geringen Platzbedarf sowie einem geringen Eigengewicht.
  • Die Luft, die aus der Haube durch deren mindestens eine Saugöffnung, die in Form einer Düse ausgeführt sein kann, abgesaugt wird, bildet einen Saugluftstrom, der den gelösten Schmutz mit sich trägt. Vorzugsweise ist die Vorrichtung derart ausgelegt, dass im Betriebszustand der durch die mindestens eine Saugöffnung austretende Saugluftstrom größer, besonders bevorzugt mindestens um einen Faktor 2 größer, als der Blasluftstrom ist. D.h. in letzterem Fall weist der Saugluftstrom mehr als die doppelte Luftmenge pro Zeit auf wie der gesamte Blasluftstrom. Hierdurch wird ein zuverlässiges Absaugen des gelösten Schmutzes (und damit ein zuverlässiges Entfernen des Schmutzes von der zu reinigenden Oberfläche) garantiert und verhindert, dass der abgeblasene Schmutz bzw. Staub nicht bloß an der zu reinigenden Oberfläche verlagert wird.
  • Um den Saugluftstrom optimal zu gestalten, kann es vorgesehen sein, dass ein Randbereich der Haube, welcher der zu reinigenden Oberfläche zugewandt liegt, mindestens eine Zusatzöffnung aufweist, deren Querschnittsfläche mehrfach größer ist als die Querschnittsfläche von Spalten zwischen sonstigen Bereichen der Haube und der zu reinigenden Oberfläche. Bevorzugt befindet sich diese Zusatzöffnung an einem Bereich der Haube, welcher bei der bestimmungsgemäßen Bewegung der Haube entlang der zu reinigenden Oberfläche hinten liegt.
  • Die Zusatzöffnung kann insbesondere durch Aussparungen der Abdichtungen bzw. der mindestens einen Gummischürze ausgebildet sein. Entsprechend steht die Zusatzöffnung im Betriebszustand normal zur zu reinigenden Oberfläche und ist dieser nicht zugewandt. Für einen optimalen Saugluftstrom ist die Fläche der Zusatzöffnung kleiner gleich der Fläche, vorzugsweise stets kleiner als die Fläche, der Öffnung, die im Betriebszustand der zu reinigenden Oberfläche zugewandt ist. Die Saugöffnung ist typischerweise kleiner gleich der Zusatzöffnung, vorzugsweise kleiner als die Zusatzöffnung.
  • Weiters kann es vorgesehen sein, dass innerhalb der Haube der Saugluftstrom durch Leitflächen und/oder durch die Anordnung von Saugluftdüsen in jenen Volumenbereich der Haube geleitet wird, welcher sich über dem der besagten Zusatzöffnung horizontal gegenüberliegenden Bereich der Haube befindet. Der Saugluftstrom weist dann - im Gegensatz zum Blasluftstrom, der im Hinblick auf eine besonders starke Reinigungswirkung optimiert ist - eine relativ starke Richtungskomponente parallel zu der zu reinigenden Oberfläche bzw. zur Öffnung der Haube auf, um den Abtransport des gelösten Schmutzes zu garantieren, wobei diese Richtungskomponente jedoch nicht notwendigerweise größer sein muss als eine normal auf die Oberfläche bzw. Öffnung der Haube stehende Richtungskomponente.
  • Grundsätzlich ist zur Erzeugung des Saugluftstroms mindestens ein an sich bekanntes Mittel bzw. eine an sich bekannte Unterdruckquelle, beispielsweise eine Pumpe oder ein Gebläse oder ein Ventilator, vorgesehen, die vorzugsweise Teil der Vorrichtung ist.
  • Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine elektronische Steuereinheit auf, mittels der die Überdruckquelle und/oder die Unterdruckquelle (und damit der Blasluftstrom und/oder der Saugluftstrom) steuerbar und/oder regelbar sind. Weiters können Sensoren vorgesehen sein, die mit der elektronischen Steuereinheit verbunden sein können. Bei den Sensoren kann es sich z.B. um Luftgeschwindigkeitssensoren sowie um Sensoren, welche die Art und Menge der Verschmutzung detektieren können, handeln. Vorzugsweise können mittels der elektronischen Steuereinheit, die die Messsignale der Sensoren verarbeitet, der Blasluftstrom und der Saugluftstrom gesteuert bzw. geregelt werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass mehrere Blasluftdüsen vorgesehen sind. Hierdurch kann einerseits einer spezifischen Form der zu reinigenden Oberfläche Rechnung getragen werden, indem die Blasluftdüsen entsprechend der spezifischen Form so angeordnet sind, dass die ausgeblasene Luft direkt auf die zu reinigende Oberfläche trifft. Andererseits können große zu reinigende Oberflächen zeitsparend gereinigt werden, indem mittels der mehreren Blasluftdüsen die gesamte Oberfläche oder zumindest ein großer Teil davon gleichzeitig angeblasen wird.
  • Insbesondere um große Flächen der mindestens einen zu reinigenden Oberfläche abzublasen, ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass die Blasluftdüsen in einer Richtung normal zur Öffnung gesehen innerhalb der Öffnung in zueinander versetzten Reihen angeordnet sind. Durch diese Anordnung können Einzelblasluftströme über eine große Breite und zumindest abschnittsweise überlappend erzeugt werden, was eine besonders gründliche Reinigung der Fläche sicherstellt.
  • Wie gesagt, ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass mindestens ein in der Haube angeordneter Druckluftbehälter vorgesehen ist, der mit der mindestens einen Blasluftdüse verbunden ist und mit der mindestens einen Blasluftdüse gemeinsam mindestens eine Blaslufteinheit ausbildet. Auf diese Weise wird ein konstanter Blasdruck gewährleistet. Die Verbindung des Druckluftbehälters mit der mindestens einen Blasluftdüse ist dabei klarerweise zumindest als fluidische Verbindung zu verstehen.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass mehrere Blaslufteinheiten in der Haube angeordnet sind. Somit können besonders große Flächen der mindestens einen zu reinigenden Oberfläche auf einmal mit konstantem Blasdruck gereinigt werden. Selbst wenn diese Flächen räumlich von einander beabstandet sind, können diese Flächen bei entsprechender Anordnung der Blaslufteinheiten gleichzeitig abgeblasen bzw. gereinigt werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Blasluftdüse verschwenkbar ist. Vorzugsweise ist die mindestens eine Blasluftdüse mitsamt der zugehörigen Blaslufteinheit verschwenkbar. Hierdurch kann eine Anpassung der Ausrichtung der mindestens einen Blasluftdüse an die zu reinigende Oberfläche erfolgen, um ein optimales Reinigungsergebnis zu erzielen.
  • Dabei können auch Schwenkmittel - z.B. Elektromotoren oder pneumatische oder hydraulische Stellzylinder - vorgesehen sein, die mittels der elektronischen Steuereinheit angesteuert werden können, um die Lage der mindestens einen Blasluftdüse bzw. der mindestens einen Blaslufteinheit während des Betriebszustands zu ändern bzw. an die zu reinigende Oberfläche anzupassen. Dies kann laufend in Abhängigkeit von Sensorsignalen erfolgen, welche von Sensoren herrühren, die die Gestalt bzw. Form der zu reinigenden Oberfläche laufend bestimmen.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Blasluftdüsen derart relativ zueinander angeordnet sind, dass im Betriebszustand die Blasluftdüsen zumindest teilweise auf zwei gegenüberliegenden Seiten einer Schiene eines Gleises, vorzugsweise jeweils auf zwei gegenüberliegenden Seiten jeder Schiene des Gleises, anordenbar sind, wobei die Blasrichtungen der Blasluftdüsen eine zur jeweiligen Schiene weisende Komponente aufweisen. Eine optimale Reinigung der Gleise bzw. Schienen wird hierdurch ermöglicht.
  • Dies schließt natürlich nicht aus, dass weitere Blasluftdüsen anders orientiert sind, um z.B. von oben senkrecht auf die jeweilige Schiene zu blasen, um die gründliche Reinigung der Schienen zu vervollkommnen.
  • Es sei bemerkt, dass die genannte Anordnung der Blasluftdüsen starr sein kann, es aber natürlich auch nicht ausgeschlossen ist, dass die Blasluftdüsen bzw. deren Blaslufteinheit(en) verschwenkbar sind.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass mehrere Hauben vorgesehen sind, die vorzugsweise in einer Richtung gesehen abschnittsweise überlappend angeordnet sind. Bei besagter Richtung kann es sich insbesondere um die Fahrtrichtung des Fahrzeugs handeln, wobei die Fahrtrichtung im Falle eines Schienenfahrzeugs mit der Richtung des Gleisverlaufs übereinstimmt. Mittels dieser überlappenden Anordnung der Hauben lassen sich beispielsweise Tunnelwände bzw. Abschnitte der Tunnelwände, insbesondere gekrümmte oder gebogene Abschnitte der Tunnelwände, zuverlässig reinigen. Dabei sind die Hauben entsprechend der Krümmung der zu reinigenden Tunnelwand bzw. -decke anordenbar.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass eine Hebevorrichtung vorgesehen ist, um die mindestens eine Haube zumindest normal zur Öffnung bewegen zu können. Die Hebevorrichtung kann in an sich bekannter Weise elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch arbeiten.
  • Mittels der Hebevorrichtung kann die Haube z.B. während Überstellungsfahrten in eine Ruheposition gehoben/bewegt werden, in welcher ein Kontakt mit einem Untergrund, auf dem das Fahrzeug sich bewegt, ausgeschlossen werden kann. Sobald die mindestens eine zu reinigende Oberfläche erreicht ist, kann die Haube in die für die Durchführung der Reinigung passende Position bewegt werden: Sofern z.B. der Untergrund zu reinigen ist, kann die mindestens eine Haube aus der Ruheposition abgesenkt werden; sofern z.B. eine Tunnelwand und/oder Tunneldecke zu reinigen ist, kann die mindestens eine Haube aus der Ruheposition angehoben und ggf. in ihrer Lage an die zu reinigende Wand oder Decke angepasst werden.
  • Vorzugsweise kann die Hebevorrichtung mittels der elektronischen Steuereinheit angesteuert werden, ggf. unter Berücksichtigung der oben geschilderten Sensorsignale bzw. Messdaten der Sensoren.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.
  • Dabei zeigt:
    • Fig. 1a
    eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei eine Fahrtrichtung in der Schnittebene liegt
    Fig. 1b
    eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung aus Fig. 1a, wobei die Schnittebene normal auf die Fahrtrichtung steht
    Fig. 2
    eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung analog zu Fig. 1a, wobei die Vorrichtung ein Leitblech aufweist
    Fig. 3a
    eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung analog zu Fig. 1a, wobei die Vorrichtung zur Reinigung von Gleisen ausgelegt ist
    Fig. 3b
    die Vorrichtung aus Fig. 3a in einer schematischen Darstellung analog zu Fig. 1b
    Fig. 4
    eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung analog zu Fig. 1a, wobei die Vorrichtung zwei Blaslufteinheiten aufweist
    Fig. 5
    ein Detail einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung analog zu Fig. 3b, wobei die Vorrichtung eine speziell für die Reinigung von Schienen ausgelegte Anordnung von Blasluftdüsen aufweist
    Fig. 6
    eine schematische Aufsicht auf die Blasluftdüsen der Blaslufteinheit einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
    Fig. 7
    eine schematische Seitenansicht einer auf einem Schienenfahrzeug montierten erfindungsgemäßen Vorrichtung
    Fig. 8
    eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung analog zu Fig. 1b, wobei die Vorrichtung zur Reinigung von Tunnelwänden ausgelegt ist
    Fig. 9
    eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinigung von Tunnelwänden, wobei die Vorrichtung drei Hauben aufweist und wobei aus Übersichtsgründen nur die drei Hauben und das Schienenfahrzeug, auf dem die Vorrichtung montiert ist, gezeigt sind
    WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • In der schematischen Schnittansicht der Fig. 1a ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 für das pneumatische Entfernen von Verschmutzungen von mindestens einer Oberfläche 4 (z.B. einer Straßenoberfläche) einer Verkehrsinfrastruktur erkennbar, wobei die Vorrichtung 1 durch ein Fahrzeug (in Fig. 1a nicht dargestellt) entlang eines Verkehrsweges (z.B. einer Straße) in einer Fahrtrichtung 26 - vor und zurück - bewegbar ist. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Haube 2 mit einer Öffnung 3, welche Öffnung 3 in einem Betriebszustand der Vorrichtung 1 der zu reinigenden Oberfläche 4 zugewandt ist, wobei der Betriebszustand in Fig. 1a gezeigt ist.
  • In der Haube 2 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel mehrere Blasluftdüsen 8 quer zur Fahrtrichtung 26 angeordnet (vgl. Fig. 1b), durch welche Blasluftdüsen 8 Luft in jeweils einer Blasrichtung 9 ausblasbar ist, wobei durch jede einzelne Blasluftdüse 8 ein Einzelblasluftstrom erzeugt wird und alle Einzelblasluftströme gemeinsam einen (gesamten) Blasluftstrom 23 bilden. Weiters umfasst die Vorrichtung 1 eine Saugöffnung 10, durch welche Saugöffnung 10 Luft aus der Haube 2 abgesaugt werden kann, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel der Fig. 1a und Fig. 1b die Saugöffnung 10 gegenüberliegend zur Öffnung 3 angeordnet ist.
  • Die Oberfläche 4 ist nicht perfekt glatt, sondern rau, sodass sich Schmutz in Vertiefungen ansammeln kann. Um den Schmutz von der Oberfläche 4 - und damit aus den Vertiefungen - optimal lösen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Blasrichtungen 9 der Blasluftdüsen 8 jeweils eine Komponente normal zur Öffnung 3 der Haube 2 aufweisen, die größer ist als eine Komponente parallel zur Öffnung 3. Im gezeigten Ausführungsbeispiel der Fig. 1a und Fig. 1b weisen die Blasrichtungen 9 daher entsprechend nach unten in Richtung Oberfläche 4.
  • Das Ausblasen aus den Blasluftdüsen 8 erfolgt in den gezeigten Ausführungsbeispielen in einem Kegel mit einem gewissen Öffnungswinkel, der zwar sehr klein aber nicht exakt null gehalten werden kann. D.h. mathematisch genau genommen liegen beim Ausblasen mehrere Blasrichtungen fächer- bzw. kegelartig vor. Unter der Blasrichtung 9 einer Blasluftdüse 8 ist daher grundsätzlich eine mittlere Blasrichtung zu verstehen, die dem Öffnungswinkel null entspricht und in den Figuren mittels Pfeilen, die zwischen skizzierten Kegelmantellinien angeordnet sind, gekennzeichnet ist.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 1 so ausgelegt, dass die Luft aus den Blasluftdüsen 8 mit einer mit einer Blasgeschwindigkeit von mehr als 50 m/s ausgeblasen wird. Diese hohe Blasluftgeschwindigkeit erlaubt es, den Abstand zur zu reinigenden Oberfläche 4 sehr groß zu wählen, typischerweise bis zu 950 mm. Entsprechend ist es möglich, die Vorrichtung 1 problemlos über Hindernisse (Unebenheiten der Fahrbahn; oder Einbauten zwischen oder neben Schienen von Gleisen wie z.B. Sicherheitsvorrichtungen, Radlenker, Signale, Kabeltrassen etc.) während des pneumatischen Reinigens zu führen, ohne dass das Reinigen unterbrochen werden muss.
  • Mittels einer Hebevorrichtung 16 (vgl. Fig. 7), die beispielsweise einen Hydraulikzylinder umfassen kann, kann die Haube 2 in einer normal auf die Öffnung 3 stehenden Hebe- und Senkrichtung 30 bewegt werden, womit auch der oben genannte Abstand zur Oberfläche 4 einstellbar ist. Ein mit der Haube 2 verbundenes Fahrgestell 17 sorgt dafür, dass dabei eine Mindesthöhe bzw. ein Mindestabstand nicht unterschritten werden kann.
  • Weiters ist die Vorrichtung 1 im gezeigten Ausführungsbeispiel so ausgelegt, dass ein Blasdruck, mit dem die Luft aus den Blasluftdüsen 8 austritt, kleiner als 3,5 bar gehalten wird.
  • Um Blasluftgeschwindigkeit und Blasluftdruck präzise konstant halten zu können, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Druckluftbehälter 11 vorgesehen, an welchen die Blasluftdüsen 8 unmittelbar anschließen und mit dem die Blasluftdüsen 8 somit fluidisch und mechanisch verbunden sind. Der Druckluftbehälter 11 bildet mit den Blasluftdüsen 8 gemeinsam eine Blaslufteinheit 12 aus.
  • Die Blaslufteinheit 12 und somit auch alle Blasluftdüsen 8 der Blaslufteinheit 12 gemeinsam sind um eine Schwenkachse 27 verschwenkbar, um eine Anpassung der Blasrichtung 9 an die zu reinigende Oberfläche 4 zu ermöglichen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1a und Fig. 1b liegt die Schwenkachse 27 horizontal und senkrecht zur Fahrtrichtung 26 bzw. liegt eine entsprechende Schwenkrichtung 28 in einer Ebene, die senkrecht auf die Öffnung 3 steht und die parallel zur Fahrtrichtung 26 ist. Die Schwenkrichtung 28 deckt typischerweise einen Winkelbereich von -45° bis +45° ab.
  • Der Druckluftbehälter 11 wird mittels eines Kompressors (nicht dargestellt) der Vorrichtung 1 unter Druck gesetzt, indem der Kompressor Blasluft 29 in den Druckluftbehälter 11 pumpt, wobei entsprechende Zuleitungen für die Blasluft 29 von außerhalb der Haube 2 vorgesehen sind.
  • Der Blasluftstrom 23 trifft auf die Oberfläche 4 und wirbelt alle Materialien wie Staub, Sand, Papier, Dosen etc. auf, die somit als aufgewirbelter Schmutz 25 bezeichnet werden können bzw. diesen ausbilden. Der aufgewirbelte Schmutz 25 wird dann von einem Saugluftstrom 24 erfasst und mit dem Saugluftstrom 24 durch die Saugöffnung 10 abgesaugt.
  • Der Saugluftstrom 24 stellt sich ein, indem Luft von außerhalb der Haube 2 angesaugt wird. Zwar weist die Haube 2 Gummischürzen 18 bzw. Bürsten auf, die im Betriebszustand als Abdichtung zur Oberfläche 4 hin fungieren, doch bleiben, wie aus Fig. 1a und Fig. 1b hervorgeht, Spalte zwischen den Gummischürzen 18 bzw. den Bürsten und der Oberfläche 4, durch die Luft von außen in die Haube 2 eintreten kann. Der Saugluftstrom 24 hat dabei im Bereich nahe der Oberfläche 4 eine Richtungskomponente parallel zur Oberfläche 4 bzw. parallel zur Öffnung 3, die größer ist als normal zur Oberfläche 4 bzw. zur Öffnung 3, wodurch ein problemloser Abtransport des von der Oberfläche 4 gelösten Schmutzes 25 sichergestellt wird.
  • Um ein zuverlässiges Absaugen des aufgewirbelten Schmutzes 25 sicherzustellen, ist die Vorrichtung 1 im gezeigten Ausführungsbeispiel derart ausgelegt, dass im Betriebszustand der durch die Saugöffnung 10 austretende Saugluftstrom 24 mindestens um einen Faktor 2 größer ist als der Blasluftstrom 23.
  • Zum Ansaugen der Luft bzw. zum Erzeugen des Saugluftstroms 24 ist eine an sich bekannte Unterdruckquelle (nicht dargestellt), wie z.B. eine Pumpe oder ein Gebläse oder ein Ventilator, vorgesehen, wobei die Unterdruckquelle vorzugsweise Teil der Vorrichtung 1 ist.
  • Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen sind eine elektronische Steuereinheit (nicht dargestellt) sowie mit dieser zusammenwirkende Sensoren (nicht dargestellt) vorgesehen. Bei den Sensoren handelt es sich um Luftgeschwindigkeitssensoren sowie um Sensoren, welche die Art und Menge der Verschmutzung detektieren können. Mittels der elektronischen Steuereinheit, die die Messsignale der Sensoren verarbeitet, können der Blasluftstrom 23 und der Saugluftstrom 24 gesteuert und geregelt werden.
  • Darüberhinaus sind Sensoren (nicht dargestellt) vorgesehen, die die Gestalt bzw. Form der zu reinigenden Oberfläche 4 laufend bestimmen. Indem die elektronische Steuereinheit auch die Messsignale dieser Sensoren auswertet, kann die elektronische Steuereinheit einerseits Schwenkmittel (nicht dargestellt) - z.B. Elektromotoren oder pneumatische oder hydraulische Stellzylinder - ansteuern, um die Blaslufteinheit 12 zu verschwenken. Andererseits kann die Steuereinheit die Hebevorrichtung 16 ansteuern und somit während des Betriebszustands eine entsprechend optimale Anpassung der Ausrichtung der Blasluftdüsen 8 und des Abstands der Haube 2 an die bzw. zur Oberfläche 4 vornehmen. Des Weiteren kann die Steuereinheit die Luftmengen, insbesondere die Luftmengen pro Zeiteinheit, des Blasluftstroms 23 und des Saugluftstroms 24 - unabhängig voneinander - regeln und damit den jeweiligen Anforderungen anpassen.
  • Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der ein Leitblech 22 in der Haube 2 angeordnet ist, um den Saugluftstrom 24 zu optimieren und damit die Absaug- und Reinigungsleistung zu verbessern. Der Einsatz von derlei Leitblechen 22, die die Haube 2 in Segmente unterteilen, ist insbesondere bei breiteren Hauben 2 vorteilhaft.
  • Fig. 3a und Fig. 3b zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 analog zu jener von Fig. 1a und Fig. 1b, wobei die Vorrichtung 1 jedoch für die Reinigung eines Gleises 5 mit Schienen 14 ausgelegt ist. Dabei ist die Haube 2 normal zur Fahrrichtung 26 so dimensioniert, dass beide Schienen 14 des Gleises 5 unter der Haube 2 Platz finden, wobei die Gummischürzen 18 bzw. Bürsten außen an den Schienen 14 anliegen. Somit kann im Wesentlichen die gesamte Breite des Gleises 5 in einem Reinigungsschritt gereinigt werden.
  • Das Fahrgestell 17 rollt auf den Schienen 14 ab.
  • Der restliche Aufbau der Vorrichtung 1 ist vollkommen analog zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1a und Fig. 1b, weshalb auf das oben Gesagte verwiesen wird.
  • Fig. 4 zeigt eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 analog zu jener der Fig. 1a, wobei jedoch zwei Blaslufteinheiten 12 vorgesehen sind, die jeweils einen Druckluftbehälter 11 und an diesen angeschlossene Blasluftdüsen 8 umfassen. Die Blaslufteinheiten 12 sind jeweils um eine Schwenkachse 27 in einer Schwenkrichtung 28 schwenkbar. Die Schwenkachsen 27 liegen horizontal und senkrecht zur Fahrtrichtung 26 bzw. liegen die Schwenkrichtungen 28 in einer Ebene, die senkrecht auf die Öffnung 3 steht und die parallel zur Fahrtrichtung 26 ist. Wiederum decken die Schwenkrichtungen 28 jeweils typischerweise einen Winkelbereich von -45° bis +45° ab.
  • Die Ausführungsvariante gemäß Fig. 4 eignet sich einerseits um besonders große bzw. fest sitzende Verschmutzungen von der Oberfläche 4 zu entfernen. Andererseits kann die Haube 2 relativ groß ausgeführt sein, um einen großen Teil der Oberfläche 4 auf einmal zu reinigen.
  • Die Blaslufteinheiten 12 bzw. die Blasluftdüsen 8 der beiden Blaslufteinheiten 12 sind so geneigt, dass die Blasrichtungen 9 der Blasluftdüsen 8 der einen Blaslufteinheit 12 und die Blasrichtungen 9 der Blasluftdüsen 8 der anderen Blaslufteinheit 12 etwas zueinander weisen, was wiederum das Ablösen starker Verschmutzungen von der Oberfläche 4 begünstigt.
  • Um einen optimalen Abtransport des aufgewirbelten Schmutzes 25 zu gewährleisten, ist die Vorrichtung 1 so ausgelegt, dass zwei Saugluftströme 24 von einander gegenüberliegenden Seiten der Haube 2 im Betriebszustand vorhanden sind, die beide durch die zentrale Saugöffnung 10 abgeführt werden.
  • Fig. 5 zeigt ein Detail einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, welche für das Reinigen von Schienen 14 eines Gleises 5 optimiert ist. In diesem Fall sind die Blasluftdüsen 8, 8' der Blaslufteinheit 12 so geformt und am Druckluftbehälter 11 angeordnet, dass die Schiene 14 nicht nur von oben, sondern auch seitlich angeblasen wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist dabei eine Blasluftdüse 8 für das Anblasen der Schiene 14 senkrecht von oben vorgesehen, wobei diese Blasluftdüse 8 zwischen zwei weiteren Blasluftdüsen 8' angeordnet ist, die von gegenüberliegenden Seiten seitlich auf die Schiene 14 gerichtet sind.
  • Die Haube 2 ist in diesem Fall so ausgelegt, dass im Betriebszustand die Gummischürzen 18 bzw. Bürsten nicht an der Schiene 14 anliegen, sondern seitlich von der Schiene 14 soweit beabstandet sind, dass das beidseitige seitliche Anblasen der Schiene 14 problemlos erfolgen kann. Darüberhinaus ist auch noch eine weitere Blasluftdüse 8 zwischen der Gummischürze 18 bzw. Bürsten und der einen seitlich auf die Schiene 14 gerichteten Blasluftdüse 8' angeordnet, um auch noch einen seitlich außerhalb der Schiene 14 liegenden Bereich des Gleises 5 reinigen zu können.
  • Die Blasluftdüsen 8 können nicht nur in einer Reihe 13 angeordnet sein, sondern auch in mehreren Reihen 13, was das Abblasen großer Flächen erleichtert. Fig. 6 illustriert dies anhand einer Blaslufteinheit 12 mit zwei Reihen 13 von Blasluftdüsen 8. Von unten gesehen bzw. in einer Richtung normal zur Öffnung 3 gesehen sind die Blasluftdüsen 8 innerhalb der Öffnung 3 somit in zueinander versetzten Reihen 3 angeordnet, wodurch sich abschnittsweise überlappende Einzelblasströme ergeben, was eine besonders gründliche Reinigung sicherstellt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 kann an beliebigen Fahrzeugen, insbesondere sowohl an Straßenfahrzeugen als auch an Schienenfahrzeugen 7, montiert werden. Dabei kann die Vorrichtung 1 sowohl an der Fahrzeugfront als auch am Fahrzeugheck montiert werden. Fig. 7 illustriert die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 am Heck eines Schienenfahrzeugs 7, wobei die Vorrichtung 1 entsprechend für die Reinigung von Gleisen 5 optimiert ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist mindestens eine Absaugleitung 19 vorgesehen, um den mindestens einen Saugluftstrom 24, der den aufgewirbelten Schmutz 25 abtransportiert, abzuleiten, wobei der aufgewirbelte Schmutz 25 vom Saugluftstrom 24 abgeschieden und in einem Schmutzbehälter 31 des Schienenfahrzeugs 7 gespeichert wird.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eignet sich auch zur Reinigung von Tunnelwänden 6 oder Deckenbereichen 32 von Tunneln. Fig. 8 illustriert den Fall der Reinigung einer Tunnelwand 6, an der Einbauten in Form von Signalvorrichtungen 20 und eines Kabelkanals 21 angeordnet bzw. befestigt sind. Die Vorrichtung 1 bzw. die Haube 2 wird zur Reinigung so orientiert, dass die Öffnung 3 im Wesentlichen parallel zur Tunnelwand 6 ist, sodass nicht nur die Tunnelwand 6, sondern insbesondere die genannten Einbauten abgeblasen werden. Saugluftströme 24 können von mehreren Seiten der Haube 2 geführt und über die zentrale Saugöffnung 10 abgesaugt werden. Die wunschgemäße Führung der Saugluftströme 24 wird dabei durch eine entsprechende Auslegung der Gummischürzen 18 bzw. Bürsten sichergestellt. Mittels der Hebevorrichtung 16 kann die Haube 2 gezielt an die Tunnelwand 6 herangeführt werden.
  • Fig. 9 illustriert schließlich eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mehreren Hauben 2, 15a, 15b, um einen gekrümmten bzw. gebogenen Deckenbereich 32 des Tunnels reinigen zu können. Die Hauben 2, 15a, 15b sind dabei so angeordnet, dass sie in Fahrtrichtung 26 gesehen überlappen, wobei aus Klarheitsgründen in Fig. 9 nur die Hauben 2, 15a, 15b, aber keine anderen Elemente der Vorrichtung 1 dargestellt sind. Mittels der Hebevorrichtung 16 können die Hauben 2, 15a, 15b gezielt an den Deckenbereich 32 herangeführt werden, um den Deckenbereich 32 abblasen und somit reinigen zu können.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Haube
    3
    Öffnung der Haube
    4
    Zu reinigende Oberfläche
    5
    Gleis
    6
    Tunnelwand
    7
    Schienenfahrzeug
    8, 8'
    Blasluftdüse
    9
    Blasrichtung
    10
    Saugöffnung
    11
    Druckluftbehälter
    12
    Blaslufteinheit
    13
    Reihe von Blasluftdüsen
    14
    Schiene
    15a, 15b
    Weitere Haube
    16
    Hebevorrichtung
    17
    Fahrgestell
    18
    Gummischürze der Haube
    19
    Absaugleitung
    20
    Signalvorrichtung
    21
    Kabelkanal
    22
    Leitblech
    23
    Blasluftstrom
    24
    Saugluftstrom
    25
    Aufgewirbelter Schmutz
    26
    Fahrtrichtung
    27
    Schwenkachse
    28
    Schwenkrichtung
    29
    Blasluft
    30
    Hebe- und Senkrichtung
    31
    Schmutzbehälter
    32
    Deckenbereich

Claims (8)

  1. Vorrichtung (1) für das pneumatische Entfernen von Verschmutzungen von mindestens einer Oberfläche (4, 5, 6) einer Verkehrsinfrastruktur, welche Vorrichtung (1) durch ein Fahrzeug (7) entlang eines Verkehrsweges (5) bewegbar ist,
    die Vorrichtung (1) umfassend mindestens eine Haube (2) mit einer Öffnung (3), welche Öffnung (3) in einem Betriebszustand der Vorrichtung (1) der zu reinigenden Oberfläche (4, 5, 6) zugewandt ist,
    wobei mindestens eine in der Haube (2) angeordnete Blasluftdüse (8) vorgesehen ist, durch welche Blasluftdüse (8) Luft in mindestens einer Blasrichtung (9) ausblasbar ist,
    und wobei mindestens eine Saugöffnung (10) vorgesehen ist, durch welche Saugöffnung (10) Luft aus der Haube (2) abgesaugt werden kann, wobei
    die mindestens eine Blasrichtung (9) der mindestens einen Blasluftdüse (8) eine Komponente normal zur Öffnung (3) der Haube (2) aufweist, die größer ist als eine Komponente parallel zur Öffnung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zum Ausblasen der Luft aus der mindestens einen Blasluftdüse (8) mit einer Blasgeschwindigkeit von mehr als 50 m/s und einem Blasdruck von weniger als 3,5 bar ausgelegt ist und dass mindestens ein in der Haube (2) angeordneter Druckluftbehälter (11) vorgesehen ist, der mit der mindestens einen Blasluftdüse (8) verbunden ist und mit der mindestens einen Blasluftdüse (8) gemeinsam mindestens eine Blaslufteinheit (12) ausbildet.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Blasluftdüsen (8) vorgesehen sind.
  3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasluftdüsen (8) in einer Richtung normal zur Öffnung (3) gesehen innerhalb der Öffnung (3) in zueinander versetzten Reihen (13) angeordnet sind.
  4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Blaslufteinheiten (12) in der Haube (2) angeordnet sind.
  5. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Blasluftdüse (8) verschwenkbar ist.
  6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5 und nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasluftdüsen (8) derart relativ zueinander angeordnet sind, dass im Betriebszustand die Blasluftdüsen (8) zumindest teilweise auf zwei gegenüberliegenden Seiten einer Schiene (14) eines Gleises (5), vorzugsweise jeweils auf zwei gegenüberliegenden Seiten jeder Schiene (14) des Gleises (5), anordenbar sind, wobei die Blasrichtungen (9) der Blasluftdüsen (8) eine zur jeweiligen Schiene (14) weisende Komponente aufweisen.
  7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Hauben (2, 15a, 15b) vorgesehen sind, die vorzugsweise in einer Richtung gesehen abschnittsweise überlappend angeordnet sind.
  8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hebevorrichtung (16) vorgesehen ist, um die mindestens eine Haube (2) zumindest normal zur Öffnung (3) bewegen zu können.
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