EP4204272A1 - Pneumatische sandfördereinrichtung für ein sandungssystem eines schienenfahrzeugs, sandungssystem und verfahren zum betreiben einer pneumatischen sandfördereinrichtung - Google Patents

Pneumatische sandfördereinrichtung für ein sandungssystem eines schienenfahrzeugs, sandungssystem und verfahren zum betreiben einer pneumatischen sandfördereinrichtung

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Publication number
EP4204272A1
EP4204272A1 EP21772719.7A EP21772719A EP4204272A1 EP 4204272 A1 EP4204272 A1 EP 4204272A1 EP 21772719 A EP21772719 A EP 21772719A EP 4204272 A1 EP4204272 A1 EP 4204272A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sand
conveying device
compressed air
hurdle
pneumatic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21772719.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Georg KRISMANIC
Albert Missliwetz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knorr Bremse GmbH filed Critical Knorr Bremse GmbH
Publication of EP4204272A1 publication Critical patent/EP4204272A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C15/00—Maintaining or augmenting the starting or braking power by auxiliary devices and measures; Preventing wheel slippage; Controlling distribution of tractive effort between driving wheels
    • B61C15/08—Preventing wheel slippage
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C15/00—Maintaining or augmenting the starting or braking power by auxiliary devices and measures; Preventing wheel slippage; Controlling distribution of tractive effort between driving wheels
    • B61C15/08—Preventing wheel slippage
    • B61C15/10—Preventing wheel slippage by depositing sand or like friction increasing materials

Definitions

  • Pneumatic sand conveying device for a sanding system of a rail vehicle, sanding system and method for operating a pneumatic sand conveying device
  • the present approach relates to a pneumatic sand conveying device for a sanding system of a rail vehicle, a sanding system with a pneumatic sand conveying device and a method for operating a pneumatic sand conveying device.
  • sanding systems are used to put sand on the rail in front of the wheel rolling over it or directly into the wheel rail gap in order to increase the coefficient of friction between wheel and rail.
  • sand is drawn from a sand storage container, ideally at its lowest point, and dosed accordingly and conveyed on by means of sand conveying devices, or sand dosing and conveying devices.
  • the distance between this lowest point and the outlet of the sand conveyor has a direct influence on the volume of the sand storage container and should therefore be as small as possible.
  • the object of the present approach is to create an improved pneumatic sand conveying device for a sanding system of a rail vehicle, an improved sanding system with a pneumatic sand conveying device and a method for operating an improved pneumatic sand conveying device.
  • a particularly compact sand conveying device is created in which a distance between a position of a sand inlet, at which sand is drawn from a sand storage container during operation of the sand conveying device, and a position of a sand outlet of the sand conveying device in particular is low and thereby, for example, the use of a larger sand storage container, which can also be referred to as a sand box, is made possible.
  • a pneumatic sand conveying device for a sanding system of a rail vehicle is presented, the sand conveying device having the following features:
  • a hurdle device fluidly coupled to a sand inlet for receiving sand from a sand storage tank, the hurdle device being shaped to form a hurdle between the sand inlet and a mixing device fluidly coupled to the hurdle device.
  • the sand conveying device has the mixing device for receiving and forwarding sand from the hurdle device by means of compressed air and an outlet device fluidically coupled to the mixing device for dispensing the sand from the sand conveyor device through a sand outlet, the hurdle device, the mixing device and the outlet device being in an operational state of the sand conveyor are arranged in a horizontal plane.
  • the horizontal arrangement has the advantage that the sand conveying device can be very compact and the difference in height from the sand inlet of the sand conveying device to the sand outlet is significantly lower than is possible with an arrangement arranged vertically one below the other in the ready-to-operate state. Accordingly, when attached to a rail vehicle with the largest possible sand storage container, the greatest possible distance from the rails can be maintained.
  • the sand conveying device can also be used for conveying another free-flowing material other than sand be trained.
  • the hurdle device, the mixing device and the outlet device can be arranged within a common housing.
  • these devices or parts of the devices can also be incorporated directly into the housing, as a result of which a one-piece and additionally or alternatively cuboid formation of the sand conveying device can be achieved.
  • a maximum height of the sand conveying device can be smaller than a maximum depth and additionally or alternatively a maximum width of the sand conveying device.
  • the hurdle device, the mixing device and the outlet device can be arranged next to one another on a horizontal plane when ready for operation, as a result of which the width and additionally or alternatively the depth of the sand conveying device is greater than the height.
  • the position at which the sand conveying device draws the sand should ideally correspond to the lowest point of the sand storage container so that the sand supply can be fully utilized. As a result, the volume of the sand storage container can turn out to be larger, the deeper the lowest point of the sand storage container is, with otherwise the same dimensions.
  • the position of the sand outlet of the sand conveying device should not be too low, otherwise the height difference between this sand outlet of the sand conveying device and a sand hose or pipe outlet close to the rail is too small for an optimal and process-reliable sand discharge.
  • the distance between the sand inlet and the sand outlet of the sand conveying device can advantageously be kept to a minimum.
  • the diameter of the sand outlet can essentially correspond to a maximum height of the sand conveying device.
  • the height of the sand conveyor can only be determined by the diameter of the Sand output and a sand hose or pipe connected there are determined, whereby advantageously the height of the sand conveying device can be very low and the sand conveying device can be very compact overall.
  • the statement "essentially” can in particular denote a deviation in length specifications of up to +/- 20%.
  • the sand inlet and the sand outlet can be arranged essentially perpendicular to one another.
  • the sand inlet can be arranged, for example, on the main surface of the sand conveying device in order to receive the sand from the lowest point of the sand storage container arranged above.
  • the sand outlet can be arranged, for example, on one side of the sand conveying device.
  • the hurdle device can comprise a labyrinth unit arranged towards the mixing device with a blade and a step, wherein the labyrinth unit can be shaped in order to prevent the sand from running out of the hurdle device into the mixing device.
  • the hurdle device can have a recess milled into the housing, with the step being able to be formed towards the side of the mixing device.
  • the leaflet can protrude slightly offset towards this step, so that a square gap or channel remains open.
  • the labyrinth unit arranged in this way can prevent sand from the hurdle device from automatically penetrating into the mixing device, while at the same time it can be ensured that the sand can be sucked into the mixing device, which can also be referred to as a mixing chamber, for example by means of negative pressure.
  • the hurdle device
  • the drain screw can be arranged, for example, on the side of the hurdle device opposite the sand inlet and can additionally or alternatively be flush with the housing of the sand conveying device when it is closed.
  • the drain screw can be opened if, for example, the sand is to be completely drained from the hurdle device for service purposes.
  • the sand conveying device can have a throttle which is arranged between a sanding compressed air connection for providing the compressed air and the mixing device, the throttle being designed to throttle the compressed air.
  • the throttle can be used when the compressed air supplied is to be reduced to a certain extent or when a flow rate of the compressed air is to be reduced. This has the advantage that the output of the sand can be dosed as precisely as possible by restricting the supply of compressed air if necessary.
  • the outlet device can have a hose connection arranged at the sand outlet, which is arranged axially to a nozzle arranged in the mixing device for supplying compressed air, in particular wherein the hose connection tapers in its interior and additionally or alternatively can be shaped as a Laval nozzle and additionally or alternatively may comprise a Laval nozzle.
  • the compressed air can flow from the sanding compressed air connection and optionally through a throttle through the nozzle.
  • the nozzle can generate a negative pressure in the mixing device in conjunction with the hose connector, which is designed as a Laval nozzle, for example.
  • This negative pressure can draw sand through the labyrinth assembly out of the hurdle device into which the sand may previously have entered by gravity from the sand reservoir.
  • the sand can mix with the air from the nozzle and accelerate in the direction of the sand outlet and be conveyed further through the hose connector and a connected sand hose.
  • the shape of the hose connector as a Laval nozzle or the integration of a Laval nozzle is special advantageous to generate the required negative pressure.
  • the sand conveying device can comprise a blow-out compressed air connection for providing a blow-out compressed air for blowing out the mixing device, wherein the blow-out compressed air connection can be arranged essentially perpendicularly to the hose connector and the nozzle.
  • the blow-out compressed air can be applied to the blow-out compressed air connection, which can also be referred to as blow-out compressed air connection.
  • the air flow can be divided in the direction of the outlet device and in the direction of the hurdle device. This means that part of the air can flow through the hose connector and, for example, a connected sand hose and blow out the sand that is still present in this area.
  • this makes it easy to clean the hose connector and a connected sand hose.
  • another part of the air can flow via the labyrinth unit, for example into the sand storage container, and thus loosen or fluidize the sand present in the hurdle device and in the vicinity of the sand conveying device.
  • compressed air can optionally also be applied to the sanding compressed air connection. This has the advantage that no grains of sand can get into the nozzle and thus cannot clog it.
  • the distribution of the air flow can be influenced in favor of the air flow through the hose connection. This can be an advantage with long sand hoses, which represent a higher air resistance.
  • the sand conveying device can have a heating element arranged on the compressed air sanding connection and additionally or alternatively on the compressed air blow-out connection for heating the supplied compressed air and additionally or alternatively on the compressed air blow-out.
  • the air can be heated and the sand can be heated and dried by the warm air. This has the advantage that the sand is protected against penetrating moisture and additionally or alternatively cold, for example in the winter months, can be protected.
  • the sand conveying device can comprise a compensating air duct for compensating for negative pressure occurring in the mixing device, in particular with the compensating air duct being able to be fluidically coupled to the hurdle device via a second labyrinth unit.
  • the compensating air duct can also be referred to as a secondary air duct and can be arranged, for example, on one side of the hurdle device.
  • the equalizing air duct Via a second labyrinth unit, which, as in the labyrinth unit described above, can comprise a step and a leaflet, the equalizing air duct can connect a equalizing air inlet, which can also be referred to as a secondary air inlet, to the hurdle device.
  • this second labyrinth unit can prevent sand from getting into the environment via the equalizing air duct, while at the same time allowing air (incorrect air) to flow from the equalizing air inlet to the equalizing air duct.
  • the compensating air duct can be designed to be closable, for example, in order to advantageously enable pressure equalization in the hurdle device when this is required.
  • an undesired negative pressure in the hurdle device can also be compensated for by air flowing in from the sand storage container and further from the environment via, for example, secondary air openings in the sand storage container.
  • a sanding system with a variant of the pneumatic sand conveying device described above and a sand storage container for storing sand is presented, in particular wherein a main surface of the sand conveying device can be coupled or formed so that it can be coupled to the sand storage container.
  • the main surface of the sand conveying device can be sealed off from the sand storage container, for example by means of a suitable seal, in order to prevent undesired ingress of air.
  • a method for operating a variant of a previously described pneumatic sand conveying device comprising the step of supplying pressurized air into the mixing device of the sand haulage device to cause ejection of sand from the outlet device of the sand haulage device.
  • compressed air can be fed into the hurdle device of the sand conveyor device in order to cause sand to be blown out of the hurdle device, mixing device and outlet device of the sand conveyor device.
  • compressed air can be fed into the mixing device of the sand conveying device with simultaneous feeding of compressed air into the hurdle device of the sand conveying device in order to cause sand to be ejected from the outlet device of the sand conveying device with increased conveying air.
  • This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a pneumatic sand conveying device with a hurdle device, mixing device and discharge device;
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a sand conveying device
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a sand conveying device with a compensation air duct
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of a plan view of an exemplary embodiment of a sand conveying device with a throttle and a blow-off compressed air connection
  • 5 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a sanding system
  • FIG. 6 shows a flow chart of an exemplary embodiment of a method for operating a variant of a sand conveying device presented here.
  • Figure 1 shows a schematic representation of an embodiment of a pneumatic sand conveying device 100 with a hurdle device 105, a mixing device 110 and an outlet device 115.
  • a hurdle device 105 which can also be referred to as hurdle, mixer and outlet, are included in this embodiment indicated lines are shown separately from each other.
  • the hurdle device 105, mixing device 110 and discharge device 115 are arranged in a horizontal plane in an operational state 140 of the sand conveying device 100 shown here.
  • the hurdle device 105, mixing device 110 and outlet device 115 are also arranged in a housing 120, the height 125 of the housing 120, and thus of the entire sand conveying device 100, according to this exemplary embodiment being smaller than the depth 130 of the housing 120 and here also smaller than the width 135 of the housing 120, for example.
  • Figure 2 shows a schematic representation of an embodiment of a sand conveying device 100.
  • This can be the sand conveying device 100 described in Fig. 1, with the difference that the limits of the hurdle device 105, mixing device 110 and outlet device 115 are not defined as in Figure 1 by additional lines are to be emphasized.
  • the Hurdle device 105 is fluidically coupled to a sand inlet 200 for receiving sand from a sand storage container, not shown here, wherein the hurdle device 105 is shaped to form a hurdle between the sand inlet 200 and the mixing device 110 fluidically coupled to the hurdle device 105.
  • the mixing device 110 is designed to receive and forward sand from the hurdle device 105 by means of compressed air.
  • the outlet device 115 is fluidically coupled to the mixing device 110 and is designed to discharge the sand from the sand conveyor device 100 through a sand outlet 203 .
  • a main surface 204 of the housing 120 comprises a seal 205 for sealing off the sand conveying device 100 from the sand storage container.
  • the main surface 204 of the housing 120 is a surface which is largest compared to other surfaces of the housing 120 .
  • the main surface 204 is shown partially open in order to enable a detailed representation of the components arranged underneath. Using mounting holes 207, the main surface 204 and with it the entire sand conveying device 100 can be coupled to the sand storage container.
  • the hurdle device 105 is formed as a recess in the housing 120 which, according to an exemplary embodiment, is milled into the housing 120 .
  • a drain screw 210 is arranged in the lower area of the hurdle device 105, which provides the possibility of draining sand for service purposes.
  • a step 215 protruding from a bottom of the housing 120 and a small plate 220 protruding slightly offset and protruding in the opposite direction are arranged on a side of the hurdle device 105 arranged essentially centrally in the sand conveying device 100 .
  • the step 215 and leaflet 220 constitute a labyrinth unit 225.
  • the labyrinth unit 225 can prevent the sand from inadvertently continuing to flow into the mixing device 110. At the same time, however, it is possible to to actively suck through an opening between step 215 and leaflet 220, for example by means of negative pressure.
  • the mixing device 110 arranged next to the hurdle device 105 comprises a nozzle 230 by means of which compressed air can be introduced into the mixing device 110 .
  • the mixing device 110 is, for example, drilled or milled into the housing 120 in the same way as the hurdle device 105 , with the nozzle 230 being arranged axially with respect to the mixing device 110 . With this system of mixing device 110 and nozzle 230, sand can be sucked out of the sand storage container via the hurdle device 105 by means of vacuum, dosed accordingly and conveyed further through the outlet device 115.
  • the outlet device 115 comprises a hose connector 235 which is arranged at the sand outlet 203 and is aligned axially with respect to the nozzle 230 .
  • the hose connector 235 is tapered on the inside, for example, or also designed as a Laval nozzle, so that a suction effect of the nozzle 230 can be intensified.
  • a Laval nozzle is installed as a separate part in a cavity of the hose connector 235 .
  • the sand conveying device 100 shown here advantageously implements a compact sand dosing and conveying device with a horizontal sand outlet 203.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a sand conveying device 100 with a compensating air duct 300.
  • This can be an exemplary embodiment of the sand conveying device 100 described in FIG.
  • a pressure equalization can be implemented.
  • the compensating air duct 300 is arranged on the opposite side of the hurdle device 105 from the labyrinth unit 225 and as a second labyrinth unit 305 with a second step 310 and a second leaflet 315 shaped.
  • a compensating air inlet 320 which can also be referred to as a false air inlet
  • air can be guided from an outer area of the sand conveying device 100 to a compensating air outlet 325, which can also be referred to as a false air outlet, in the hurdle device 105.
  • the second labyrinth unit 305 represents a hurdle, so that no sand from the hurdle device 105 can get into the environment via the compensating air duct 300 .
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a plan view of an exemplary embodiment of a sand conveying device 100 with a throttle 400 and a blow-out compressed air connection 405.
  • This can be an exemplary embodiment of the sand conveying device 100 described in FIG. 1, 2 or 3.
  • the throttle 400 is arranged between a sanding compressed air connection 410 , which can also be referred to as sanding compressed air connection, and the nozzle 230 .
  • the throttle 400 can reduce the pressure at the sanding compressed air connection 410 and thus achieve a desired lower suction power and corresponding sand metering.
  • the compressed air blast connection 405 is arranged on the mixing device 110 in this exemplary embodiment, which can also be referred to as the compressed air connection for blowing out, with the compressed air blast connection 405 being arranged perpendicularly to the nozzle 230 according to this exemplary embodiment. Blow-out compressed air can be applied to the blow-out compressed air connection 405, by means of which sand can be blown out of the sand conveying device 100, for example for cleaning purposes.
  • a heating element 415 is also arranged on the blow-out compressed air connection 405 in order to heat the blow-out compressed air and thus dry the sand and/or the sand conveying device 100 and/or to be able to protect the sand conveying device 100 and the sand from icing.
  • the air flow can be divided, for example, in the direction of the outlet device 115 and in the direction of the hurdle device 105, so that part of the blow-out compressed air flows through the hose connector 235 and the sand that is still present in this area can blow out. Another part of the blow-out compressed air can flow via the hurdle device 105 and the sand inlet 200 into the sand storage container and loosen the sand present in the hurdle device 105 . If the air is additionally heated by the heating element 415, the sand can also be heated and dried by the warm compressed air that is blown out.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a sanding system 500.
  • the sanding system 500 has the pneumatic sand conveying device 100 described in one of the preceding figures and the sand storage container 505 for storing sand.
  • the main surface of the sand conveyor 100 is coupled to the sand storage container 505 by way of example only.
  • the sand storage container 505 is arranged on a rail vehicle 510 and is coupled to the sand conveying device 100 at its lowest point.
  • a sand hose 515 leads from the sand conveying device 100 to a wheel 520 of the rail vehicle 510 , the wheel 520 being arranged on a rail 525 .
  • the coefficient of friction between the wheel 520 and the rail 525 can be increased or brought to an originally higher value.
  • the traction and the braking of the rail vehicle 510 can be improved by this measure.
  • FIG. 6 shows a flowchart of an embodiment of a method 600 for operating a variant of one of the sand conveyor devices 100 described in one of the previous figures.
  • the method 600 includes a step 605 of supplying compressed air to the mixing device of the sand conveyor device in order to eject sand from the outlet device to effect the sand conveyor.
  • the method 600 according to this exemplary embodiment also includes, before the step 605 of supplying, a step 610 of providing, in which the sand conveying device is provided.
  • compressed air can be fed 615 into the hurdle device of the sand conveyor device in order to blow sand out of the hurdle device, mixing device and outlet device of the sand conveyor device to effect.
  • compressed air can be fed 605 into the mixing device of the sand conveying device with simultaneous feeding of compressed air into the hurdle device of the sand conveying device in order to cause sand to be ejected from the outlet device of the sand conveying device with increased conveying air.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air Transport Of Granular Materials (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

Eine pneumatische Sandfördereinrichtung (100) für ein Sandungssystem (500) eines Schienenfahrzeugs umfasst eine Hürdeneinrichtung (105), die fluidisch mit einem Sandeingang (200) zum Aufnehmen von Sand aus einem Sandvorratsbehälter (505) gekoppelt ist, wobei die Hürdeneinrichtung (105) ausgeformt ist, um eine Hürde zwischen dem Sandeingang (200) und einer fluidisch mit der Hürdeneinrichtung (105) gekoppelten Mischeinrichtung (110) zu bilden. Außerdem weist die Sandfördereinrichtung (100) die Mischeinrichtung (110) zum Aufnehmen und Weiterleiten von Sand aus der Hürdeneinrichtung (105) mittels Druckluft auf und eine fluidisch mit der Mischeinrichtung (110) gekoppelte Auslaufeinrichtung (115) zum Ausgeben des Sands aus der Sandfördereinrichtung (100) durch einen Sandausgang (203). Dabei sind die Hürdeneinrichtung (105), die Mischeinrichtung (110) und die Auslaufeinrichtung (115) in einem betriebsbereiten Zustand (140) der Sandfördereinrichtung (100) in einer horizontalen Ebene angeordnet.

Description

BESCHREIBUNG
Pneumatische Sandfördereinrichtung für ein Sandungssystem eines Schienenfahrzeugs, Sandungssystem und Verfahren zum Betreiben einer pneumatischen Sandfördereinrichtung
Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf eine pneumatische Sandfördereinrichtung für ein Sandungssystem eines Schienenfahrzeugs, ein Sandungssystem mit einer pneumatischen Sandfördereinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer pneumatischen Sandfördereinrichtung.
Sandungssysteme dienen bei Schienenfahrzeugen dazu Sand auf die Schiene vor das sie überrollende Rad oder direkt in den Radschienenspalt zu bringen, um den Reibwert zwischen Rad und Schiene zu erhöhen. Hierfür wird mittels Sandfördereinrichtungen, beziehungsweise Sanddosier- und Fördereinrichtungen, Sand aus einem Sandvorratsbehälter, idealerweise an dessen tiefstem Punkt, bezogen und entsprechend dosiert und weiterbefördert. Der Abstand zwischen diesem tiefsten Punkt und dem Ausgang der Sandfördereinrichtung hat direkten Einfluss auf das Volumen des Sandvorratsbehälters und sollte dementsprechend möglichst gering ausfallen.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe des vorliegenden Ansatzes eine verbesserte pneumatische Sandfördereinrichtung für ein Sandungssystem eines Schienenfahrzeugs, ein verbessertes Sandungssystem mit einer pneumatischen Sandfördereinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer verbesserten pneumatischen Sandfördereinrichtung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine pneumatische Sandfördereinrichtung, ein Sandungssystem mit einer pneumatischen Sandfördereinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer pneumatischen Sandfördereinrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen. Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen vor allem darin, dass eine besonders kompakte Sandfördereinrichtung entsteht, bei der ein Abstand zwischen einer Position eines Sandeingangs, an dem im Betrieb der Sandfördereinrichtung Sand von einem Sandvorratsbehälter bezogen wird, und einer Position eines Sandausgangs der Sandfördereinrichtung besonders gering ist und dadurch beispielsweise die Verwendung eines größeren Sandvorratsbehälters, der auch als Sandkasten bezeichnet werden kann, ermöglicht wird.
Es wird eine pneumatische Sandfördereinrichtung für ein Sandungssystem eines Schienenfahrzeugs vorgestellt, wobei die Sandfördereinrichtung folgende Merkmale aufweist:
Eine Hürdeneinrichtung, die fluidisch mit einem Sandeingang zum Aufnehmen von Sand aus einem Sandvorratsbehälter gekoppelt ist, wobei die Hürdeneinrichtung ausgeformt ist, um eine Hürde zwischen dem Sandeingang und einer fluidisch mit der Hürdeneinrichtung gekoppelten Mischeinrichtung zu bilden. Außerdem weist die Sandfördereinrichtung die Mischeinrichtung zum Aufnehmen und Weiterleiten von Sand aus der Hürdeneinrichtung mittels Druckluft und eine fluidisch mit der Mischeinrichtung gekoppelte Auslaufeinrichtung zum Ausgeben des Sands aus der Sandfördereinrichtung durch einen Sandausgang auf, wobei die Hürdeneinrichtung, die Mischeinrichtung und die Auslaufeinrichtung in einem betriebsbereiten Zustand der Sandfördereinrichtung in einer horizontalen Ebene angeordnet sind.
Insbesondere die horizontale Anordnung hat den Vorteil, dass die Sandfördereinrichtung sehr kompakt ausgeformt sein kann und der Höhenunterschied vom Sandeingang der Sandfördereinrichtung zum Sandausgang wesentlich geringer ausfällt, als dies bei einer im betriebsbereiten Zustand vertikal untereinander gereihten Anordnung möglich ist. Entsprechend kann bei einer Anbringung an einem Schienenfahrzeug mit einem möglichst großen Sandvorratsbehälter eine größtmögliche Distanz zu den Schienen eingehalten werden. Die Sandfördereinrichtung kann auch zum Fördern von einem sich von Sand unterscheidenden anderen rieselfähigen Gut ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform können die Hürdeneinrichtung, die Mischeinrichtung und die Auslaufeinrichtung innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses angeordnet sein. Beispielsweise können diese Einrichtungen oder Teile der Einrichtungen auch direkt in das Gehäuse eingearbeitet sein, wodurch eine einstückige und zusätzlich oder alternativ quaderförmige Ausformung der Sandfördereinrichtung erreicht werden kann. Das hat den Vorteil, dass die Sandfördereinrichtung möglichst kompakt gebaut werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine maximale Höhe der Sandfördereinrichtung kleiner sein als eine maximale Tiefe und zusätzlich oder alternativ eine maximale Breite der Sandfördereinrichtung. Beispielsweise können die Hürdeneinrichtung, die Mischeinrichtung und die Auslaufeinrichtung im betriebsbereiten Zustand nebeneinander auf einer horizontalen Ebene angeordnet sein, wodurch die Breite und zusätzlich oder alternativ die Tiefe der Sandfördereinrichtung größer ist als die Höhe. Die Position, an der die Sandfördereinrichtung den Sand bezieht, sollte idealerweise dem tiefsten Punkt des Sandvorratsbehälters entsprechen, damit der Sandvorrat vollständig ausgenutzt werden kann. Demzufolge kann das Volumen des Sandvorratsbehälter desto größer ausfallen, je tiefer der tiefste Punkt des Sandvorratsbehälters, bei ansonsten gleichen Abmessungen, liegt. Andererseits sollte die Position des Sandausganges der Sandfördereinrichtung nicht zu tief liegen, da ansonsten der Höhenunterschied zwischen diesem Sandausgang der Sandfördereinrichtung und einem der Schiene nahe gelegenen Sandschlauch- oder Rohrausgang für eine optimale und prozesssichere Sandausbringung zu gering ist. Vorteilhafterweise kann bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Abstand zwischen dem Sandeingang und dem Sandausgang der Sandfördereinrichtung minimal gehalten werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Durchmesser des Sandausgangs im Wesentlichen mit einer maximalen Höhe der Sandfördereinrichtung übereinstimmen. Somit kann die Höhe der Sandfördereinrichtung nur durch den Durchmesser des Sandausganges und einem dort angeschlossenen Sandschlauch oder Rohr bestimmt werden, wodurch vorteilhafterweise die Höhe der Sandfördereinrichtung sehr gering und die Sandfördereinrichtung insgesamt sehr kompakt ausgeformt sein kann. Die Angabe "im Wesentlichen" kann im Rahmen des hier vorgestellten Ansatzes insbesondere eine Abweichung bei Längenangaben von bis zu +/- 20% bezeichnen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können der Sandeingang und der Sandausgang im Wesentlichen lotrecht zueinander angeordnet sein. In einem betriebsbereiten Zustand kann der Sandeingang beispielsweise an der Hauptoberfläche der Sandfördereinrichtung angeordnet sein, um den Sand vom tiefsten Punkt des darüber angeordneten Sandvorratsbehälters aufzunehmen. Der Sandausgang kann beispielsweise an einer Seite der Sandfördereinrichtung angeordnet sein. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, dass der zuvor bereits beschriebene Abstand zwischen Sandeingang und Sandausgang minimierte werden kann. Die Angabe "im Wesentlichen" kann im Rahmen des hier vorgestellten Ansatzes insbesondere eine Abweichung bei Winkelangaben von bis zu +/- 20° umfassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Hürdeneinrichtung eine zur Mischeinrichtung hin angeordnete Labyrintheinheit mit einem Blättchen und einer Stufe umfassen, wobei die Labyrintheinheit ausgeformt sein kann, um ein Auslaufen des Sandes von der Hürdeneinrichtung in die Mischeinrichtung zu verhindern. Beispielsweise kann die Hürdeneinrichtung eine in das Gehäuse gefräste Vertiefung aufweisen, wobei zur Seite der Mischeinrichtung hin die Stufe ausgeformt sein kann. Dieser Stufe kann leicht versetzt das Blättchen entgegenragen, sodass ein eckiger Spalt oder Kanal offenbleibt. Vorteilhafterweise kann die so angeordnete Labyrintheinheit verhindern, dass Sand aus der Hürdeneinrichtung selbstständig in die Mischeinrichtung eindringt, wobei gleichzeitig gewährleistet werden kann, dass der Sand, beispielsweise mittels Unterdrucks, in die Mischeinrichtung, die auch als Mischkammer bezeichnet werden kann, gesaugt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Hürdeneinrichtung eine
Ablassschraube zum Ablassen des Sandes aus der Hürdeneinrichtung aufweisen. Die Ablassschraube kann zum Beispiel auf der dem Sandeingang gegenüberliegenden Seite der Hürdeneinrichtung angeordnet sein und zusätzlich oder alternativ bei geschlossenem Zustand bündig mit dem Gehäuse der Sandfördereinrichtung abschließen. Vorteilhafterweise kann die Ablassschraube geöffnet werden, wenn beispielsweise zu Servicezwecken der Sand vollständig aus der Hürdeneinrichtung abgelassen werden soll.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Sandfördereinrichtung eine Drossel aufweisen, die zwischen einem Sandungsdruckluftanschluss zum Bereitstellen der Druckluft und der Mischeinrichtung angeordnet ist, wobei die Drossel ausgebildet ist, die Druckluft zu drosseln. Beispielsweise kann die Drossel eingesetzt werden, wenn die zugeführte Druckluft auf ein gewisses Maß verringert oder eine Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft gemindert werden soll. Das hat den Vorteil, dass durch gegebenenfalls gedrosselte Druckluftzufuhr die Ausgabe des Sandes möglichst exakt dosiert werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Auslaufeinrichtung einen am Sandausgang angeordneten Schlauchstutzen aufweisen, der axial zu einer in der Mischeinrichtung angeordneten Düse zum Zuführen von Druckluft angeordnet ist, insbesondere wobei der Schlauchstutzen in seinem Inneren verjüngt und zusätzlich oder alternativ als Lavaldüse ausgeformt sein kann und zusätzlich oder alternativ eine Lavaldüse umfassen kann. Beispielsweise kann die Druckluft vom Sandungsdruckluftanschluss und gegebenenfalls durch eine Drossel durch die Düse strömen. Die Düse kann in der Mischeinrichtung in Verbindung mit dem beispielsweise als Lavaldüse ausgeformten Schlauchstutzen einen Unterdrück erzeugen. Dieser Unterdrück kann Sand durch die Labyrintheinheit aus der Hürdeneinrichtung saugen, in die der Sand zuvor aus dem Sandvorratsbehälter durch die Schwerkraft gelangt sein kann. In der Mischeinrichtung kann sich der Sand mit der Luft aus der Düse vermischen und in Richtung Sandausgang beschleunigt und weiter durch den Schlauchstutzen und einen angeschlossenen Sandschlauch gefördert werden. Dabei ist die Ausformung des Schlauchstutzens als Lavaldüse oder die Integration einer Lavaldüse besonders vorteilhaft, um den benötigten Unterdrück zu erzeugen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Sandfördereinrichtung einen Ausblasedruckluftanschluss zum Bereitstellen einer Ausblasedruckluft zum Ausblasen der Mischeinrichtung umfassen, wobei der Ausblasedruckluftanschluss im Wesentlichen lotrecht zum Schlauchstutzen und der Düse angeordnet sein kann.
Beispielsweise kann die Ausblasedruckluft am Ausblasedruckluftanschluss, der auch als Druckluftanschluss Ausblasen bezeichnet werden kann, angelegt werden. Der Luftstrom kann sich in Richtung der Auslaufeinrichtung und in Richtung der Hürdeneinrichtung teilen. Das heißt ein Teil der Luft kann durch den Schlauchstutzen und beispielsweise einen angeschlossenen Sandschlauch strömen und den in diesem Bereich noch vorhandenen Sand ausblasen. Vorteilhafterweise ist so eine leichte Reinigung des Schlauchstutzens und eines angeschlossenen Sandschlauchs möglich.
Gleichzeitig kann ein weiterer Teil der Luft über die Labyrintheinheit zum Beispiel bis in den Sandvorratsbehälter strömen und somit den in der Hürdeneinrichtung und im Nahbereich der Sandfördereinrichtung vorhandenen Sand auflockern oder fluidisieren. Gleichzeitig mit dem Anlegen von Ausblasedruckluft am Ausblasedruckluftanschluss kann optional auch Druckluft am Sandungsdruckluftanschluss angelegt werden. Dies hat den Vorteil, dass keine Sandkörner in die Düse gelangen können und diese somit auch nicht verstopfen können. Des Weiteren kann damit die Aufteilung des Luftstromes zu Gunsten des Luftstroms durch den Schlauchstutzen beeinflusst werden. Dies kann bei langen Sandschläuchen, welche einen höheren Luftwiderstand darstellen, von Vorteil sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Sandfördereinrichtung ein am Sandungsdruckluftanschluss und zusätzlich oder alternativ am Ausblasedruckluftanschluss angeordnetes Heizelement zum Erwärmen der zugeführten Druckluft und zusätzlich oder alternativ Ausblasedruckluft aufweisen. Somit kann die Luft beheizt und der Sand durch die warme Luft erwärmt und getrocknet werden. Das hat den Vorteil, dass der Sand vor eindringender Feuchtigkeit und zusätzlich oder alternativ Kälte, beispielsweise in den Wintermonaten, geschützt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Sandfördereinrichtung einen Ausgleichsluftkanal zum Ausgleichen von in der Mischeinrichtung entstehendem Unterdrück umfassen, insbesondere wobei der Ausgleichsluftkanal über eine zweite Labyrintheinheit mit der Hürdeneinrichtung fluidisch gekoppelt sein kann. Der Ausgleichsluftkanal kann auch als Falschluftkanal bezeichnet werden und beispielsweise an einer Seite der Hürdeneinrichtung angeordnet sein. Über eine zweite Labyrintheinheit, die wie bei der zuvor beschriebenen Labyrintheinheit eine Stufe und ein Blättchen umfassen kann, kann der Ausgleichsluftkanal einen Ausgleichslufteinlass, der auch als Falschlufteinlass bezeichnet werden kann, mit der Hürdeneinrichtung verbinden. Vorteilhafterweise kann diese zweite Labyrintheinheit verhindern, dass Sand über den Ausgleichsluftkanal in die Umgebung gelangt, wobei zugleich ermöglicht werden kann Luft (Falschluft) vom Ausgleichslufteinlass hin zum Ausgleichsluftkanal strömen zu lassen. Dabei kann der Ausgleichsluftkanal beispielsweise verschließbar ausgeformt sein, um vorteilhafterweise einen Druckausgleich in der Hürdeneinrichtung zu ermöglichen, wenn dieser benötigt wird. Zusätzlich oder alternativ kann ein unerwünschter Unterdrück in der Hürdeneinrichtung auch durch nachströmende Luft aus dem Sandvorratsbehälter und weiter über beispielsweise Falschluftöffnungen im Sandvorratsbehälter aus der Umgebung ausgeglichen werden.
Zudem wird ein Sandungssystem mit einer Variante der zuvor beschriebenen pneumatischen Sandfördereinrichtung und einem Sandvorratsbehälter zum Bevorraten von Sand vorgestellt, insbesondere wobei eine Hauptoberfläche der Sandfördereinrichtung mit dem Sandvorratsbehälter gekoppelt oder koppelbar ausgeformt sein kann. Dabei kann die Hauptoberfläche der Sandfördereinrichtung beispielsweise über eine geeignete Dichtung zum Sandvorratsbehälter hin abgedichtet sein, um unerwünschtes Eindringen von Luft zu verhindern. Durch eine solche Kombination können die zuvor beschriebenen Vorteile optimal umgesetzt werden.
Zudem wird ein Verfahren zum Betreiben einer Variante einer zuvor beschriebenen pneumatische Sandfördereinrichtung vorgestellt, wobei das Verfahren den folgenden Schritt des Zuführens von Druckluft in die Mischeinrichtung der Sandfördereinrichtung aufweist, um ein Auswerfen von Sand aus der Auslaufeinrichtung der Sandfördereinrichtung zu bewirken. Alternativ oder zusätzlich kann im Schritt des Zuführens ein Zuführen von Druckluft in die Hürdeneinrichtung der Sandfördereinrichtung erfolgen, um ein Ausblasen von Sand aus der Hürdeneinrichtung, Mischeinrichtung und Auslaufeinrichtung der Sandfördereinrichtung zu bewirken. Alternativ oder zusätzlich kann auch kann im Schritt des Zuführens ein Zuführen von Druckluft in die Mischeinrichtung der Sandfördereinrichtung bei gelichzeitigem Zuführen von Druckluft in die Hürdeneinrichtung der Sandfördereinrichtung erfolgen, um ein Auswerfen von Sand aus der Auslaufeinrichtung der Sandfördereinrichtungmit erhöhter Förderluft zu bewirken. Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes werden in der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug zu den Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer pneumatischen Sandfördereinrichtung mit Hürdeneinrichtung, Mischeinrichtung und Auslaufeinrichtung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Sandfördereinrichtung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Sandfördereinrichtung mit Ausgleichsluftkanal;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Draufsicht eines Ausführungsbeispiels einer Sandfördereinrichtung mit einer Drossel und einem Ausblasedruckluftanschluss; Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Sandungssystems; und
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben einer Variante einer hier vorgestellten Sandfördereinrichtung.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer pneumatischen Sandfördereinrichtung 100 mit einer Hürdeneinrichtung 105, einer Mischeinrichtung 110 und einer Auslaufeinrichtung 115. Diese drei Hauptkomponenten der Sandfördereinrichtung 100, die auch verkürzt als Hürde, Mischer und Auslauf bezeichnet werden können, sind in diesem Ausführungsbeispiel mit angedeuteten Linien voneinander abgehoben dargestellt. Die Hürdeneinrichtung 105, Mischeinrichtung 110 und Auslaufeinrichtung 115 sind in einem hier gezeigten betriebsbereiten Zustand 140 der Sandfördereinrichtung 100 in einer horizontalen Ebene angeordnet. Lediglich beispielhaft sind die Hürdeneinrichtung 105, Mischeinrichtung 110 und Auslaufeinrichtung 115 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner in einem Gehäuse 120 angeordnet, wobei die Höhe 125 des Gehäuses 120, und damit der gesamten Sandfördereinrichtung 100, gemäß diesem Ausführungsbeispiel kleiner ist als die Tiefe 130 des Gehäuses 120 und hier beispielhaft auch kleiner als die Breite 135 des Gehäuses 120. Das Gehäuse 120 ist hier lediglich beispielhaft insgesamt quaderförmig und/oder einstückig ausgeformt.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Sandfördereinrichtung 100. Dabei kann es sich um die in Fig. 1 beschriebene Sandfördereinrichtung 100 handeln, mit dem Unterschied, dass die Grenzen der Hürdeneinrichtung 105, Mischeinrichtung 110 und Auslaufeinrichtung 115 nicht wie in Figur 1 durch zusätzliche Linien hervorzuheben sind. Zu erkennen ist in Fig. 2, dass die Hürdeneinrichtung 105 fluidisch mit einem Sandeingang 200 zum Aufnehmen von Sand aus einem hier nicht dargestellten Sandvorratsbehälter gekoppelt ist, wobei die Hürdeneinrichtung 105 ausgeformt ist, um eine Hürde zwischen dem Sandeingang 200 und der fluidisch mit der Hürdeneinrichtung 105 gekoppelten Mischeinrichtung 110 zu bilden. Die Mischeinrichtung 110 ist zum Aufnehmen und Weiterleiten von Sand aus der Hürdeneinrichtung 105 mittels Druckluft ausgebildet. Die Auslaufeinrichtung 115 ist fluidisch mit der Mischeinrichtung 110 gekoppelt und zum Ausgeben des Sands aus der Sandfördereinrichtung 100 durch einen Sandausgang 203 ausgeformt.
Eine Hauptoberfläche 204 des Gehäuses 120 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Dichtung 205 zum Abdichten der Sandfördereinrichtung 100 gegenüber dem Sandvorratsbehälter. Bei der Hauptoberfläche 204 des Gehäuses 120 handelt es sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel um eine gegenüber anderen Flächen des Gehäuses 120 größte Fläche. Dabei ist die Hauptoberfläche 204 teilweise offen abgebildet, um eine detaillierte Darstellung der darunter angeordneten Komponenten zu ermöglichen. Unter Verwendung von Montagelöchern 207 ist die Hauptoberfläche 204 und mit ihr die gesamte Sandfördereinrichtung 100 an den Sandvorratsbehälter koppelbar.
Die Hürdeneinrichtung 105 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Vertiefung im Gehäuse 120 ausgeformt, die gemäß einem Ausführungsbeispiel in das Gehäuse 120 gefräst ist. Im unteren Bereich der Hürdeneinrichtung 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft eine Ablassschraube 210 angeordnet, welche die Möglichkeit liefert zu Servicezwecken Sand ablassen zu können. An einer im Wesentlichen zentral in der Sandfördereinrichtung 100 angeordneten Seite der Hürdeneinrichtung 105 ist eine aus einem Boden des Gehäuses 120 ragende Stufe 215 und ein leicht versetzt und in die Gegenrichtung ragendes Blättchen 220 angeordnet. In der hier abgebildeten Anordnung stellen die Stufe 215 und das Blättchen 220 eine Labyrintheinheit 225 dar. Wenn sich beispielsweise Sand in der Hürdeneinrichtung 105 befindet, dann kann die Labyrintheinheit 225 ein unbeabsichtigtes Weiterströmen des Sandes in die Mischeinrichtung 110 verhindern. Zugleich ist es aber möglich den Sand, beispielsweise mittels Unterdrucks, aktiv durch eine Öffnung zwischen der Stufe 215 und dem Blättchen 220 zu saugen.
Die neben der Hürdeneinrichtung 105 angeordnete Mischeinrichtung 110 umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Düse 230, mittels der Druckluft in die Mischeinrichtung 110 eingeleitet werden kann. Die Mischeinrichtung 110 ist gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen zum Beispiel gleich der Hürdeneinrichtung 105 in das Gehäuse 120 gebohrt oder gefräst, wobei die Düse 230 axial zur Mischeinrichtung 110 angeordnet ist. Mit diesem System aus Mischeinrichtung 110 und Düse 230 kann mittels Unterdrück Sand aus dem Sandvorratsbehälter über die Hürdeneinrichtung 105 gesaugt, entsprechend dosiert und weiter durch die Auslaufeinrichtung 115 befördert werden.
Die Auslaufeinrichtung 115 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen am Sandausgang 203 angeordneten Schlauchstutzen 235, welcher axial zur Düse 230 ausgerichtet ist. Der Schlauchstutzen 235 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zum Beispiel im Inneren verjüngt oder auch als Lavaldüse ausgebildet, so dass eine Saugwirkung der Düse 230 verstärkt werden kann. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist in einem Hohlraum des Schlauchstutzens 235 eine Lavaldüse als separates Teil eingebaut.
Die hier gezeigte Sandfördereinrichtung 100 realisiert gemäß diesem Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise eine kompakte Sanddosier- und Fördereinrichtung mit horizontalem Sandausgang 203.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Sandfördereinrichtung 100 mit einem Ausgleichsluftkanal 300. Dabei kann es sich um ein Ausführungsbeispiel der in Fig. 1 oder 2 beschriebenen Sandfördereinrichtung 100 handeln. Mit einem solchen Ausgleichsluftkanal 300 innerhalb der Sandfördereinrichtung 100 ist ein Druckausgleich realisierbar. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Ausgleichsluftkanal 300 an einer der Labyrintheinheit 225 gegenüberliegenden Seite der Hürdeneinrichtung 105 angeordnet und als zweite Labyrintheinheit 305 mit einer zweiten Stufe 310 und einem zweiten Blättchen 315 ausgeformt. Durch einen Ausgleichslufteinlass 320, der auch als Falschlufteinlass bezeichnet werden kann, kann Luft von einem Außenbereich der Sandfördereinrichtung 100 zu einem Ausgleichsluftauslass 325, der auch als Falschluftauslass bezeichnet werden kann, in die Hürdeneinrichtung 105 geführt werden. Dabei stellt die zweite Labyrintheinheit 305 eine Hürde dar, so dass kein Sand aus der Hürdeneinrichtung 105 über den Ausgleichsluftkanal 300 in die Umgebung gelangen kann.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht eines Ausführungsbeispiels einer Sandfördereinrichtung 100 mit einer Drossel 400 und einem Ausblasedruckluftanschluss 405. Dabei kann es sich um ein Ausführungsbeispiel der in Fig. 1 , 2 oder 3 beschriebenen Sandfördereinrichtung 100 handeln. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Drossel 400 zwischen einem Sandungsdruckluftanschluss 410, der auch als Druckluftanschluss Sanden bezeichnet werden kann, und der Düse 230 angeordnet.
Die Drossel 400 kann bei Bedarf den Druck am Sandungsdruckluftanschluss 410 reduzieren und somit eine gewünscht niedrigere Saugleistung und entsprechende Sanddosierung erzielen. Als zusätzliche Ergänzung der Sandfördereinrichtung 100 ist in diesem Ausführungsbeispiel an der Mischeinrichtung 110 der Ausblasedruckluftanschluss 405 angeordnet, der auch als Druckluftanschluss Ausblasen bezeichnet werden kann, wobei der Ausblasedruckluftanschluss 405 gemäß diesem Ausführungsbeispiel lotrecht zur Düse 230 angeordnet ist. Am Ausblasedruckluftanschluss 405 kann Ausblasedruckluft angelegt werden, mittels der, beispielsweise zu Reinigungszwecken, Sand aus der Sandfördereinrichtung 100 ausgeblasen werden kann. Am Ausblasedruckluftanschluss 405 ist zudem ein Heizelement 415 angeordnet, um die Ausblasedruckluft erwärmen und somit den Sand und/oder die Sandfördereinrichtung 100 trocknen und/oder die Sandfördereinrichtung 100 und den Sand vor Vereisung schützen zu können.
Der Luftstrom kann sich zum Beispiel in Richtung Auslaufeinrichtung 115 und in Richtung Hürdeneinrichtung 105 aufteilen, so dass ein Teil der Ausblasedruckluft durch den Schlauchstutzen 235 strömen und den in diesem Bereich noch vorhandenen Sand ausblasen kann. Ein weiterer Teil der Ausblasedruckluft kann über die Hürdeneinrichtung 105 und den Sandeingang 200 bis in den Sandvorratsbehälter strömen und den in der Hürdeneinrichtung 105 vorhandenen Sand auflockern. Wird die Luft zusätzlich durch das Heizelement 415 beheizt, dann kann der Sand durch die warme Ausblasedruckluft außerdem erwärmt und getrocknet werden.
Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Sandungssystems 500. Das Sandungssystems 500 weist die in einer der vorangegangenen Figuren beschriebene pneumatischen Sandfördereinrichtung 100 und den Sandvorratsbehälter 505 zum Bevorraten von Sand auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist lediglich beispielhaft die Hauptoberfläche der Sandfördereinrichtung 100 mit dem Sandvorratsbehälter 505 gekoppelt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Sandvorratsbehälter 505 an einem Schienenfahrzeug 510 angeordnet und an seinem tiefsten Punkt mit der Sandfördereinrichtung 100 gekoppelt. Von der Sandfördereinrichtung 100 führt ein Sandschlauch 515 bis zu einem Rad 520 des Schienenfahrzeugs 510, wobei das Rad 520 auf einer Schiene 525 angeordnet ist. Durch ein Zuführen von Sand auf die Schiene 525 vor dem Rad 520 kann der Reibwert zwischen dem Rad 520 und der Schiene 525 erhöht oder auf einen ursprünglich höheren Wert gebracht werden. Durch diese Maßnahme können die Traktion und die Bremsung des Schienenfahrzeugs 510 verbessert werden.
Figur 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 600 zum Betreiben einer Variante einer der in einer der vorangegangenen Figuren beschriebenen Sandfördereinrichtungen 100. Das Verfahren 600 umfasst einen Schritt 605 des Zuführens von Druckluft in die Mischeinrichtung der Sandfördereinrichtung, um ein Auswerfen von Sand aus der Auslaufeinrichtung der Sandfördereinrichtung zu bewirken. Optional umfasst das Verfahren 600 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner vor dem Schritt 605 des Zuführens einen Schritt 610 des Bereitstellens, in dem die Sandfördereinrichtung bereitgestellt wird. Alternativ oder zusätzlich kann im Schritt des Zuführens ein Zuführen 615 von Druckluft in die Hürdeneinrichtung der Sandfördereinrichtung erfolgen, um ein Ausblasen von Sand aus der Hürdeneinrichtung, Mischeinrichtung und Auslaufeinrichtung der Sandfördereinrichtung zu bewirken. Alternativ oder zusätzlich kann auch kann im Schritt des Zuführens ein Zuführen 605 von Druckluft in die Mischeinrichtung der Sandfördereinrichtung bei gelichzeitigem Zuführen von Druckluft in die Hürdeneinrichtung der Sandfördereinrichtung erfolgen, um ein Auswerfen von Sand aus der Auslaufeinrichtung der Sandfördereinrichtungmit erhöhter Förderluft zu bewirken.
BEZUGSZEICHENLISTE
100 Pneumatische Sandfördereinrichtung
105 Hürdeneinrichtung
110 Mischeinrichtung
115 Auslaufeinrichtung
120 Gehäuse
125 Höhe der Sandfördereinrichtung
130 Tiefe der Sandfördereinrichtung
135 Breite der Sandfördereinrichtung
140 betriebsbereiter Zustand
200 Sandeingang
203 Sandausgang
204 Hauptoberfläche der Sandfördereinrichtung
205 Dichtung
207 Montagelöcher
210 Ablassschraube
215 Stufe
220 Blättchen
225 Labyrintheinheit
230 Düse
235 Schlauchstutzen
300 Ausgleichsluftkanal
305 Zweite Labyrintheinheit
310 Zweite Stufe
315 Zweites Blättchen
320 Ausgleichslufteinlass
325 Ausgleichsluftauslass
400 Drossel
405 Ausblasedruckluftanschluss 410 Sandungsdruckluftanschluss
415 Heizelement
500 Sandungssystem 505 Sandvorratsbehälter
510 Schienenfahrzeug
515 Sandschlauch
520 Rad
525 Schiene
600 Verfahren zum Betreiben einer pneumatischen Sandfördereinrichtung
605 Schritt des Zuführens von Druckluft in die Mischeinrichtung der
Sandfördereinrichtung
610 Schritt des Bereitstellens 615 Schritt des Zuführens von Druckluft in die Hürdeneinrichtung der
Sandfördereinrichtung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Pneumatische Sandfördereinrichtung (100) für ein Sandungssystem (500) eines Schienenfahrzeugs (510), wobei die Sandfördereinrichtung (100) folgende Merkmale aufweist: eine Hürdeneinrichtung (105), die fluidisch mit einem Sandeingang (200) zum Aufnehmen von Sand aus einem Sandvorratsbehälter (505) gekoppelt ist, wobei die Hürdeneinrichtung (105) ausgeformt ist, um eine Hürde zwischen dem Sandeingang (200) und einer fluidisch mit der Hürdeneinrichtung (105) gekoppelten Mischeinrichtung (110) zu bilden; eine Mischeinrichtung (110) zum Aufnehmen und Weiterleiten von Sand aus der Hürdeneinrichtung (105) mittels Druckluft; und eine fluidisch mit der Mischeinrichtung (110) gekoppelte Auslaufeinrichtung (115) zum Ausgeben des Sands aus der Sandfördereinrichtung (100) durch einen Sandausgang (203), wobei die Hürdeneinrichtung (105), die Mischeinrichtung (110) und die Auslaufeinrichtung (115) in einem betriebsbereiten Zustand (140) der Sandfördereinrichtung (100) in einer horizontalen Ebene angeordnet sind.
2. Pneumatische Sandfördereinrichtung (100) gemäß Anspruch 1 , wobei die Hürdeneinrichtung (105), die Mischeinrichtung (110) und die Auslaufeinrichtung (115) innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses (120) angeordnet sind.
3. Pneumatische Sandfördereinrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei eine maximale Höhe (125) der Sandfördereinrichtung (100) kleiner ist als eine maximale Tiefe (130) und/oder eine maximale Breite (135) der Sandfördereinrichtung (100).
4. Pneumatische Sandfördereinrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Durchmesser des Sandausgangs (203) im Wesentlichen mit einer maximalen Höhe (125) der Sandfördereinrichtung (100) übereinstimmt.
5. Pneumatische Sandfördereinrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Sandeingang (200) und der Sandausgang (203) im Wesentlichen lotrecht zueinander angeordnet sind.
6. Pneumatische Sandfördereinrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Hürdeneinrichtung (105) eine zur Mischeinrichtung (110) hin angeordnete Labyrintheinheit (225) mit einem Blättchen (220) und einer Stufe (215) umfasst, wobei die Labyrintheinheit (225) ausgeformt ist, um ein Auslaufen des Sandes von der Hürdeneinrichtung (105) in die Mischeinrichtung (110) zu verhindern.
7. Pneumatische Sandfördereinrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Hürdeneinrichtung (105) eine Ablassschraube (210) zum Ablassen des Sandes aus der Hürdeneinrichtung (105) aufweist.
8. Pneumatische Sandfördereinrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Drossel (400), die zwischen einem Sandungsdruckluftanschluss (410) zum Bereitstellen der Druckluft und der Mischeinrichtung (110) angeordnet ist, wobei die Drossel (400) ausgebildet ist die Druckluft zu drosseln.
9. Pneumatische Sandfördereinrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Auslaufeinrichtung (115) einen am Sandausgang (203) angeordneten Schlauchstutzen (235) aufweist, der axial zu einer in der Mischeinrichtung (110) angeordneten Düse (230) zum Zuführen von Druckluft angeordnet ist, insbesondere wobei der Schlauchstutzen (235) in seinem Inneren verjüngt und/oder als Lavaldüse ausgeformt ist und/oder eine Lavaldüse umfasst.
10. Pneumatische Sandfördereinrichtung (100) gemäß Anspruch 9, mit einem Ausblasedruckluftanschluss (405) zum Bereitstellen einer Ausblasedruckluft zum Ausblasen der Mischeinrichtung (110), wobei der Ausblasedruckluftanschluss (405) im 19
Wesentlichen lotrecht zum Schlauchstutzen (235) und der Düse (230) angeordnet ist.
11. Pneumatische Sandfördereinrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, mit einem am Sandungsdruckluftanschluss (410) und/oder am Ausblasedruckluftanschluss (405) angeordneten Heizelement (415) zum Erwärmen der zugeführten Druckluft und/oder Ausblasedruckluft.
12. Pneumatische Sandfördereinrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Ausgleichsluftkanal (300) zum Ausgleichen von in der Mischeinrichtung (110) entstehendem Unterdrück, insbesondere wobei der Ausgleichsluftkanal (300) über eine zweite Labyrintheinheit (305) mit der Hürdeneinrichtung (105) fluidisch gekoppelt ist.
13. Sandungssystem (500) mit einer pneumatischen Sandfördereinrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche und einem Sandvorratsbehälter (505) zum Bevorraten von Sand, insbesondere wobei eine Hauptoberfläche (204) der Sandfördereinrichtung (100) mit dem Sandvorratsbehälter (505) gekoppelt oder koppelbar ausgeformt ist.
14. Verfahren (600) zum Betreiben einer pneumatischen Sandfördereinrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren (600) den folgenden Schritt aufweist:
- Zuführen (605) von Druckluft in die Mischeinrichtung (110) der Sandfördereinrichtung (100), um ein Auswerfen von Sand aus der Auslaufeinrichtung (115) der Sandfördereinrichtung (100) zu bewirken und/oder Zuführen (615) von Druckluft in die Hürdeneinrichtung (105) der Sandfördereinrichtung (100), um ein Ausblasen von Sand aus der Hürdeneinrichtung (105), Mischeinrichtung (110) und Auslaufeinrichtung (115) der Sandfördereinrichtung (100) zu bewirken und/oder Zuführen (605) von Druckluft in die Mischeinrichtung (110) der Sandfördereinrichtung (100) bei gelichzeitigem
Zuführen (615) von Druckluft in die Hürdeneinrichtung (105) der Sandfördereinrichtung 20
(100), um ein Auswerfen von Sand aus der Auslaufeinrichtung (115) der Sandfördereinrichtung (100) mit erhöhter Förderluft zu bewirken.
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