EP4615737A1

EP4615737A1 - Modulares partikelaustragungssystem

Info

Publication number: EP4615737A1
Application number: EP23828348.5A
Authority: EP
Inventors: Ronny BÖGE; Marian LICHTENEGGER; Michel Maurer; Wilfried Stelzle
Original assignee: Siemens Mobility GmbH
Current assignee: Siemens Mobility GmbH
Priority date: 2023-01-05
Filing date: 2023-12-04
Publication date: 2025-09-17
Also published as: DE102023200069A1; WO2024146721A1

Abstract

Es wird ein modulares Partikelaustragungssystem (20) beschrieben. Das modulare Partikelaustragungssystem (20) weist eine Partikelvorratseinrichtung (1), eine Drucklufteinrichtung (2), eine Partikelfördereinrichtung (23) und eine Streu- einrichtung (24) auf. Die Partikelfördereinrichtung (23) umfasst mindestens zwei einzeln zuschaltbare parallele Druckluftkanäle (23a, 23b), die die Drucklufteinrichtung (2) mit der Streueinrichtung (24) verbinden. Die Druckluftkanäle (23a, 23b) dienen zum Einstellen eines Strömungsverhaltens eines die Partikel der Partikelvorratseinrichtung (1) austragenden Luftstroms. Es wird auch ein Schienenfahrzeug (60) beschrieben. Zudem wird ein Verfahren zur Partikelaustragung beschrieben.

Description

Beschreibung

Modulares Partikelaustragungssystem

Die Erfindung betri f ft ein modulares Partikelaustragungssystem . Außerdem betri f ft die Erfindung ein Schienenfahrzeug mit einem solchen modularen Partikelaustragungssystem . Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Partikelaustragung .

Der Betrieb von Schienenfahrzeugen unterliegt sehr unterschiedlichen Umweltbedingungen, die die Traktions- und Bremseigenschaften eines Schienenfahrzeugs stark beeinflussen . Um die Traktion bzw . die Bremswirkung bei ungünstigen Bedingungen zu verbessern, wird auf den befahrenen Schienen vor den Rädern eines Schienenfahrzeugs Sand verteilt . Hierzu werden sogenannte Sandanlagen, auch Sandstreuer oder Partikelaustragungssysteme genannt , eingesetzt , die außen an Schienenfahrzeugen montiert sind .

Ein Partikelaustragungssystem eines Schienenfahrzeugs transportiert mittels der Schwerkraft oder durch Druckluft Partikel aus einem Vorratsbehälter, auch Sandkasten oder Partikelvorratseinrichtung genannt , durch einen Partikel förderschacht , auch als Sandfallrohr bezeichnet , hin zu einem Rad- Schiene-Spalt zwischen einem Rad des Schienenfahrzeugs und einer von dem Schienenfahrzeug befahrenen Schiene . Die geförderten Partikel fallen auf die Schienen, um die Reibung zwischen Rad und Schiene zu erhöhen . Um eine Art Partikelstrahl zu erzeugen, werden die Partikel durch ein Gebläse mit Luft auf die Schiene geblasen .

Bei einer Implementierung mehrerer Luftverbrauchsstufen kommt herkömmlich eine zusätzliche Druckluf tsteuereinheit mit externer Druckluftansteuerung mit mehreren unterschiedlichen Druckminderungsventilen zum Einsatz , welche unterschiedliche Druckstufen ansteuert . Die Anordnung ist aufgrund der größeren Anzahl von unterschiedlichen Druckminderungsventilen recht aufwändig . Es besteht also die Aufgabe , ein Partikelaustragungssystem und ein entsprechendes Partikelaustragungsverfahren mit mehreren unterschiedlichen Luftverbrauchsstufen, welche weniger aufwändig realisierbar sind und leichter skalierbar sind, als das bei herkömmlichen Partikelaustragungssystemen der Fall ist , anzugeben .

Diese Aufgabe wird durch ein modulares Partikelaustragungssystem gemäß Patentanspruch 1 , ein Schienenfahrzeug gemäß Patentanspruch 14 und ein Verfahren zur Partikelaustragung gemäß Patentanspruch 15 gelöst .

Das erfindungsgemäße modulare Partikelaustragungssystem, vorzugsweise für ein Schienenfahrzeug, ist bevorzugt an einem Schienenfahrzeug, vorzugsweise an einem Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs , montiert . Dabei ist das modulare Partikelaustragungssystem so positioniert und ausgerichtet , dass die von dem modularen Partikelaustragungssystem emittierten Partikel vor einem Rad des Schienenfahrzeugs auf die zu befahrende Schiene fallen, um die Reibung zwischen Rad und Schiene zu erhöhen und so die Traktion und Bremskraft des Schienenfahrzeugs zu erhöhen .

Das erfindungsgemäße modulare Partikelaustragungssystem weist eine Partikelvorratseinrichtung zum Aufbewahren von aus zutragenden Partikeln auf . Außerdem umfasst das erfindungsgemäße modulare Partikelaustragungssystem eine Drucklufteinrichtung . Eine solche Drucklufteinrichtung erzeugt einen Luftstrom mit einem vordefinierten Luftdruck . Die Drucklufteinrichtung umfasst eine Drucklufterzeugungseinheit , vorzugsweise ein Gebläse , mit dem ein Luftstrom mit einem Luftdruck, dessen Stärke von der Leistung der Drucklufterzeugungseinheit abhängt , erzeugt wird .

Das erfindungsgemäße modulare Partikelaustragungssystem umfasst auch eine Partikel fördereinrichtung . Mit der Partikelfördereinrichtung werden Partikel aus der Partikelvorratsein- richtung des modularen Partikelaustragungssystems heraus gefördert . Eine solche Partikel fördereinrichtung weist , wie später noch im Detail erläutert , eine Vorrichtung zum Transport der Partikel , vorzugsweise einen sogenannten Partikelförderschacht , auf , mit der bzw . mit dem die Partikel zu einer Position im modularen Partikelaustragungssystem weitertransportiert werden, an der sie mit Hil fe des bereits erwähnten Luftstroms auf eine betref fende Schiene ausgetragen werden .

Hierzu weist das erfindungsgemäße modulare Partikelaustragungssystem eine Streueinrichtung auf , mit der durch ein Richten des Luftstroms auf die von der Partikel fördereinrichtung erhaltenen Partikel ein Partikel-Luft-Strom erzeugt wird, der auf die Schienen vor einem Rad des Schienenfahrzeugs gerichtet wird .

Die Partikel fördereinrichtung weist nun mindestens zwei einzeln zuschaltbare , parallele Druckluf tkanäle auf , die die Drucklufteinrichtung mit der Streueinrichtung verbinden, zum Einstellen eines Strömungsverhaltens des die Partikel der Partikelvorratseinrichtung austragenden Luftstroms .

Die dem erfindungsgemäßen modularen Partikelaustragungssystem zugrundliegende Idee besteht darin, das Strömungsverhalten des die Partikel der Partikelvorratseinrichtung austragenden Luftstroms und damit die Kraft , die von dem Luftstrom auf die zu streuenden bzw . aus zutragenden Partikel ausgeübt wird, nicht über die Wahl der Stärke eines an einem Gebläse anliegenden bzw . eines von einem Gebläse erzeugten Luftdrucks , sondern durch das wahlweise Zuschalten von einem oder mehreren einzeln zuschaltbaren Druckluf tkanälen durch die die Luft des Gebläses der Drucklufteinrichtung des modularen Partikelaustragungssystems gedrückt wird, zu variieren .

Da die Einstellung des Strömungsverhaltens des Luftstroms , mit dem die Partikel auf die Schienen aufgebracht werden, vorzugsweise in der Partikel fördereinrichtung erfolgt , kann auf eine gesonderte Druckluft Zuführung zu der Streueinrichtung über separate und freiliegende Druckluftleitungen bzw . Druckluf tschläuche verzichtet werden . Die Streueinrichtung kann daher leicht von der Partikel fördereinrichtung abmontiert werden, da bei einer Demontage keine Druckluf tschläuche von der Streueinrichtung getrennt werden müssen . In der Streueinrichtung gegebenenfalls enthaltene Komponenten, insbesondere Düsen, können somit leicht ausgetauscht werden .

Mit der Nutzung von mindestens zwei parallelen Druckluf tkanä- len in der Partikel fördereinrichtung werden unterschiedliche Luftverbrauchsstufen realisiert , ohne eine zusätzliche Druckluf tsteuereinheit sowie zusätzliche Magnetventile zu integrieren . Somit wird ein reduzierter Bauraumbedarf für die Realisierung unterschiedlicher Luftverbrauchsstufen erreicht . Außerdem lassen sich die unterschiedlichen Luftverbrauchsstufen durch pneumatische Standardkomponenten erreichen . Durch die Verwendung pneumatischer Standardkomponenten wird der Ressourcenaufwand für die Realisierung unterschiedlicher Luftverbrauchsstufen im Vergleich zur herkömmlichen Vorgehensweise mit einer zusätzlichen Druckluf tsteuereinheit reduziert . Durch die interne Realisierung unterschiedlicher Luftverbrauchsstufen ist diese Anordnung im Vergleich zu herkömmlichen Anordnungen, bei denen eine Druckluf tsteuerung extern zur Streueinrichtung hin verläuft , robuster bzw . gegen eine äußere schädliche Einwirkung besser geschützt . Eine interne Führung der Druckluf tkanäle ersetzt somit eine externe Druckluf tans teue rung .

Mit dem erfindungsgemäßen Partikelaustragungssystem lassen sich durch eine alternative Nutzung des ersten Druckluftkanals oder des zweiten Druckluf tkanals und zusätzlich durch eine simultane Nutzung der beiden Druckluf tkanäle insgesamt drei Luftverbrauchsstufen realisieren . Allgemein lassen sich bei einer Partikel fördereinrichtung mit n zumindest teilweise unterschiedlichen parallelen Druckluf tkanälen maximal N = 2ⁿ- l unterschiedliche Luftverbrauchsstufen realisieren, wobei n eine natürliche Zahl ist (maximale Anzahl N der Luft- Verbrauchsstufen : N = = 2ⁿ- l ) . Das Maximum wird er reicht , wenn alle parallel angeordneten Druckluf tkanäle ein unterschiedliches Strömungsverhalten der von der Drucklufteinrichtung erzeugten Druckluft bewirken . Beispielsweise weisen die einzelnen Druckluftkanäle , wie später noch erläutert wird, dafür unterschiedliche geometrische Eigenschaften, wie zum Beispiel unterschiedliche Querschnitte bzw . unterschiedliche Querschnitts flächen auf . Es soll an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt werden, dass das erfindungsgemäße Partikelaustragungssystem nicht auf zwei parallele Druckluf tkanäle beschränkt ist , sondern die Anzahl der parallelen Druckluftkanäle in Abhängigkeit von dem vorliegenden Anforderungsprofil gewählt wird . Zur feineren Variierung der Luftverbrauchsstufen empfehlen sich mehr als zwei Druckluf tkanäle .

Durch die Verwendung unterschiedlicher Druckstufen oder Luftverbrauchsstufen lässt sich die Austragskraf t des erzeugten Partikel-Luft-Strahls des Partikelaustragungssystems auf unterschiedliche Werte einstellen . Es werden unterschiedliche Luftverbrauchsstufen eingestellt , um falls nötig, Druckluft zu sparen, da die Erzeugung von Druckluft Energie benötigt und somit Kosten verursacht .

Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug weist das erfindungsgemäße modulare Partikelaustragungssystem auf . Das erfindungsgemäße modulare Partikelaustragungssystem ist vorzugsweise am Wagenkasten des Schienenfahrzeugs angeordnet und so positioniert , dass ausgetragene Partikel vor einem Rad des Schienenfahrzeugs auf eine befahrene Schiene tref fen . Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug teilt die Vorteile des erfindungsgemäßen modularen Partikelaustragungssystems .

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Partikelaustragung wird zunächst ein Luftstrom mit einem definierten Luftdruck in einer Drucklufteinrichtung erzeugt . Wie bereits erwähnt , kann der Luftstrom mit einem Gebläse erzeugt werden . Weiterhin wird ein Strömungsverhalten, beispielsweise eine Luftstromstärke , des Luftstroms in einer Partikel fördereinrichtung mit mindestens zwei einzeln zuschaltbaren parallelen Druckluf tkanälen durch Wahl mindestens eines der parallelen Druckluf tkanäle zum Durchlass des Luftstroms eingestellt . Parallel dazu erfolgt eine Förderung von Partikeln aus einer Partikelvorratseinrichtung, vorzugsweise durch einen Partikel förderschacht der Partikel fördereinrichtung, zu der Streueinrichtung hin .

Schließlich werden die Partikel aus der Streueinrichtung heraus , vorzugsweise durch Anblasen der Partikel durch den Luftstrom, welcher vorzugsweise aus einer gemeinsamen, den parallelen Druckluf tkanälen nachgeschalteten Druckluftleitung und/oder Düse zugeführt wird, ausgetragen . Das erfindungsgemäße Verfahren zur Partikelaustragung teilt die Vorteile des erfindungsgemäßen modularen Partikelaustragungssystems .

Die abhängigen Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung enthalten j eweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung . Zudem können im Rahmen der Erfindung die verschiedenen Merkmale unterschiedlicher Aus führungsbeispiele und Ansprüche auch zu neuen Aus führungsbeispielen kombiniert werden .

Bevorzugt sind die mindestens zwei einzeln zuschaltbaren parallelen Druckluf tkanäle der Partikel fördereinrichtung des modularen Partikelaustragungssystems in die Partikel fördereinrichtung integriert . Vorteilhaft ist die Zuführungs funktion, d . h . die Funktion der Zuführung von Luft und Partikeln zu der Streueinrichtung hin auf ein einziges Modul bzw . eine einzige Komponente konzentriert , so dass sich ein besonders einfacher modularer Aufbau des modularen Partikelaustragungssystems ergibt . Beispielsweise kann die Streueinrichtung auf besonders einfache Weise von dem modularen Partikelaustragungssystem getrennt werden, indem ihre Verbindung allein mit der Partikel fördereinrichtung getrennt wird . Zusätzliche Zuführungsleitungen oder ähnliches müssen nicht demontiert werden, da sämtliche Schnittstellen der Streueinheit allein mit der Partikel fördereinrichtung bestehen . Durch die Integration der Druckluf tkanäle in die Partikel fördereinrichtung sind die Druckluf tkanäle zudem im Vergleich zu frei verlaufenden Druckluftleitungen, wie sie herkömmlich häufig verwendet werden, gegen mechanische Fremdeinwirkung besonders gut geschützt .

Besonders bevorzugt weist die Partikel fördereinrichtung einen Partikel förderschacht , welcher zwischen der Partikelvorratseinrichtung und der Streueinrichtung durch die Partikel fördereinrichtung verläuft , auf . Zugleich verlaufen die einzeln zuschaltbaren parallelen Druckluf tkanäle bevorzugt parallel zu dem Partikel förderschacht . Der Partikel förderschacht ist dazu eingerichtet , die in der Partikelvorratseinrichtung gespeicherten Partikel zur Streueinrichtung zu transportieren und dort in den Wirkbereich des aus mindestens einem der parallelen Druckluf tkanäle fließenden Luftstroms zu bringen, um durch das Aufeinandertref fen der Partikel und des Luftstroms den bereits erwähnten Partikel-Luft-Strom zu erzeugen . Ein solcher Partikel förderschacht kann zum Beispiel einfach durch Nutzung der Schwerkraft betrieben werden, wobei die Partikel in Richtung der Schwerkraft zur Streueinrichtung hin fallen bzw . transportiert werden .

Bevorzugt verläuft der Partikel förderschacht zentral durch die Partikel fördereinrichtung und sind die einzeln zuschaltbaren parallelen Druckluf tkanäle peripher zu dem Partikel förderschacht angeordnet . Eine zentrale Anordnung des Partikelförderschachts ermöglicht eine zentrale Anordnung der Streueinrichtung unterhalb der Partikel fördereinrichtung, wobei die durch die Schwerkraft zur Streueinrichtung transportierten Partikel direkt in Kontakt mit dem aus den Druckluf tkanä- len herausströmenden Luftstrom gebracht werden können . In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen modularen Partikelaustragungssystems umfasst das Strömungsverhalten des Luftstroms eine der folgenden physikalischen Größen :

- den Volumenstrom des Luftstroms ,

- die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms ,

- einen Druckverlust des Luftstroms innerhalb der Druckluftkanäle .

Der Volumenstrom gibt die pro Zeit herausströmende Luftmenge des Luftstroms an . Je stärker der Volumenstrom ist , desto mehr Partikel pro Zeiteinheit können auch aus der Streueinrichtung ausgetragen werden .

Die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms entscheidet über die Geschwindigkeit des Partikel-Luft-Stroms .

Der Druckverlust des Luftstroms innerhalb der Druckluf tkanäle wirkt sich auf den in der Streueinrichtung für den Partikel- Luft-Strom zur Verfügung stehenden Totaldruck des Luftstroms aus . Über diese Größe wird auch der dynamische Druck und damit die Strömungsgeschwindigkeit und der Volumenstrom des Luftstroms in der Streueinrichtung beeinflusst .

Zur Modi fikation des Strömungsverhaltens des Luftstroms weisen die mindestens zwei einzeln zuschaltbaren parallelen Druckluf tkanäle der Partikel fördereinrichtung des erfindungsgemäßen modularen Partikelaustragungssystems bevorzugt einen unterschiedlichen, vorzugsweise ortsabhängigen, Durchflussquerschnitt auf . Der Durchflussquerschnitt beeinflusst die vorgenannten relevanten Größen, insbesondere die Strömungsgeschwindigkeit , aber auch den Druckverlust und den durch einen j eweiligen Druckluf tkanal erzielbaren Volumenstrom .

Ebenfalls bevorzugt weisen die mindestens zwei einzeln zuschaltbaren parallelen Druckluf tkanäle der Partikel fördereinrichtung des erfindungsgemäßen modularen Partikelaustragungssystems j eweils einen Ausgang zu der Streueinrichtung hin mit unterschiedlichem Durchflussquerschnitt auf . In Abhängigkeit von der Querschnitts fläche eines Ausgangs eines Druckluftkanals kann der dynamische Druck und damit die Austrittsgeschwindigkeit des aus dem Druckluf tkanal austretenden Luftstroms gesteuert werden .

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen modularen Partikelaustragungssystems weisen die mindestens zwei einzeln zuschaltbaren parallelen Druckluf tkanäle einen unterschiedlichen Strömungswiderstand auf . Der Strömungswiderstand eines einzelnen Druckluf tkanals kann für eine Einstellung eines Druckabfalls in dem betref fenden Druckluf tkanal genutzt werden . Beispielsweise kann der Strömungswiderstand durch eine bestimmte Oberflächenbeschaf fenheit der Innenseite des Druckluf tkanals oder durch eine Formgebung und/oder Dimensionierung des Druckluf tkanals beeinflusst werden . Wie bereits erwähnt , wirkt sich der Druckabfall auf den in der Streueinrichtung für den Partikel-Luft-Strom zur Verfügung stehenden Totaldruck des Luftstroms aus . Über diese Größe wird auch der dynamische Druck und damit die Strömungsgeschwindigkeit und der Volumenstrom beeinflusst .

Bevorzugt umfassen die parallelen Druckluf tkanäle des erfindungsgemäßen modularen Partikelaustragungssystems j eweils ein Durchflusselement mit einer vorbestimmten Durchfluss fläche , um einen Durchflussquerschnitt und damit bei einem vorbestimmten Luftdruck eine individuelle Luftmenge bzw . einen Volumenstrom für einen j eweiligen Druckluf tkanal festzulegen . Bevorzugt ist ein j eweiliges Durchflusselement am Ausgang des j eweiligen Druckluf tkanals angeordnet . Damit wird das Aus- trittsverhalten eines Luftstroms aus den Druckluf tkanälen beeinflusst . Da der austretende Luftstrom für eine Erzeugung eines Partikel-Luft-Stroms verwendet wird, wird durch die Positionierung der Durchflusselemente am Ende der Druckluftkanäle eine besonders starke Wirkung erzielt .

Besonders bevorzugt umfasst das Durchflusselement eine Düse .

Über den Querschnitt der Öf fnung der Düse lässt sich die Menge der pro Zeiteinheit durch die Düse fließenden Luft beeinflussen . I st die Düse als Konfuser ausgestaltet , d . h . sie verengt sich zum Ende hin, so erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit der Luft bzw . der Staudruck, damit reduziert sich allerdings der statische Druck . Umgekehrt wird die durchströmende Luft in einem Di f fusor, der sich zu seinem Ende hin erweitert , abgebremst , mithin reduziert sich der Staudruck, dafür erhöht sich der statische Druck . Besonders ef fektiv ist eine Düse aus den im vorigen Absatz genannten Gründen am j eweiligen Ausgang der Druckluf tkanäle einsetzbar .

Das erfindungsgemäße modulare Partikelaustragungssystem weist bevorzugt ein Gehäuse auf , welches die Partikel fördereinrichtung umfasst . Das Gehäuse dient insbesondere dazu, die Druckluftkanäle vor äußerer mechanischer Einwirkung zu schützen, und dazu, die Streueinrichtung an dem Gehäuse zu montieren . Vorteilhaft sind nun bei dem erfindungsgemäßen modularen Partikelaustragungssystem die Druckluf tkanäle in die Partikelfördereinrichtung integriert . Die einzelnen Komponenten, d . h . die Partikelvorratseinrichtung, die Partikel fördereinrichtung und die Streueinrichtung, können mithin als separate leicht kombinierbare blockartige Einheiten ausgebildet werden . Das erfindungsgemäße Partikelaustragungssystem kann somit weitgehend in Form von mehreren Modulen aufgebaut sein . Ein erstes Modul umfasst die Partikelvorratseinrichtung, ein zweites Modul , welches durch das Gehäuse gebildet wird, umfasst die Partikel fördereinrichtung mit mindestens zwei parallelen Druckluf tkanälen mit unterschiedlichem Durchflussquerschnitt zum Einstellen einer Luf tstromstärke und das dritte Modul wird von der Streueinrichtung gebildet . Durch die modulare Bauweise lassen sich leicht einzelne Komponenten austauschen bzw . an individuelle und konkrete Anforderungen anpassen .

Bevorzugt weist die Streueinrichtung des erfindungsgemäßen modularen Partikelaustragungssystems eine den parallelen Druckluf tkanälen nachgeschaltete Mischeinheit zum Erzeugen eines Partikel-Luft-Stroms auf . Die Mischeinheit umfasst ei- nen dreidimensionalen Bereich, auch als Förderkammer bezeichnet , in dem der Luftstrom aus mindestens einem der parallelen Druckluf tkanäle mit den Partikeln aus dem Partikel förderschacht der Partikel fördereinrichtung zusammentri f ft und so der Partikel-Luft-Strom erzeugt wird, der anschließend auf eine zu befahrende Schiene gerichtet wird .

Besonders bevorzugt weist die Streueinrichtung eine der Mischeinheit nachgeschaltete Partikel zuführeinrichtung zum Austragen der Partikel auf . Die Partikel zuführeinrichtung ist rohrförmig ausgebildet und ermöglicht ein Richten des Partikel-Luft-Stroms in eine gewünschte Richtung .

Ganz besonders bevorzugt ist die Mischeinheit der Streueinrichtung des erfindungsgemäßen modularen Partikelaustragungssystems als für die beiden bzw . mindestens zwei parallelen Druckluf tkanäle gemeinsame Mischeinheit ausgebildet . Vorteilhaft muss für die mindestens zwei parallelen Druckluf tkanäle nur ein gemeinsamer Mischbereich ausgebildet werden . Hierzu werden die mindestens zwei Druckluf tkanäle bzw . es wird deren Fortsetzung in der Streueinheit zusammengeführt , so dass der Luftstrom unabhängig von der Wahl des aktuell genutzten Druckluf tkanals in der Streueinheit bzw . der von der Streueinheit umfassten Mischeinheit zum Austragen der über den Partikel förderschacht zugeführten Partikel genutzt werden kann .

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen modularen Partikelaustragungssystems ist die Streueinrichtung relativ zu einer vertikalen Achse drehbar ausgebildet . Bevorzugt ist die Streueinrichtung um 90 ° drehbar ausgebildet . Vorteilhaft kann der von der modularen Partikel förderanlage erzeugte Partikelstrom j e nach Orientierung der Streueinrichtung in unterschiedliche Richtungen gelenkt werden . Als „vertikale Achse" soll in diesem Zusammenhang die Achse des erfindungsgemäßen modularen Partikelaustragungssystems in Lotrichtung bei bestimmungsgemäßer Anordnung verstanden werden . Die „vertikale Achse" kann auch als Längsachse des modularen Partikelaustragungssystems angesehen werden .

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen modularen Partikelaustragungssystems umfasst die Streueinrichtung einen ringförmigen Sammelkanal , welcher „nach oben hin" , also in Richtung der Druckluf tkanäle der Partikel fördereinrichtung, of fen ist und somit unabhängig von einer Orientierung der Streueinrichtung eine geöf fnete Verbindung zu den beiden Druckluf tluftkanälen aufweist . Weiterhin umfasst der ringförmige Sammelkanal einen Ausgang „nach unten" , d . h . zu den übrigen Funktionseinheiten der Streueinrichtung, insbesondere zur Mischeinheit der Streueinrichtung hin . Anders ausgedrückt , ist der Sammelkanal vorzugsweise an der Oberseite , d . h . an der der Partikel fördereinrichtung zugewandten Seite der Streueinrichtung ausgebildet und bildet die Schnittstelle bzw . Grenz fläche zwischen der Streueinrichtung und der Partikel fördereinrichtung . Der Sammelkanal ist durch seine Ringform so ausgebildet , dass bei einer Drehung der Streueinrichtung um ihre Längsachse bzw . um ihre vertikale Achse eine Verbindung der Streueinrichtung zu den Ausgängen der Druckluf tluf tkanäle immer erhalten bleibt und so der Durchfluss von Druckluft zu der Streueinrichtung hin unabhängig von deren Orientierung immer gewährleistet ist . Außerdem erlaubt die ringförmige Ausbildung eine Ausbildung eines Partikel förderschachts für die Zuführung von Partikeln aus der Partikelvorratseinrichtung, beispielsweise ein Sandreservoir, zu der Streueinrichtung hin . Dabei kann dieser Schacht zentrisch zu dem ringförmigen Sammelkanal angeordnet sein . Der Partikelförderschacht durchdringt eine von dem ringförmigen Sammelkanal aufgespannte Ebene und endet auf der Höhe der Mischeinheit der Streueinrichtung . Dort werden die über den Schacht geförderten Partikel durch die über den Sammelkanal geförderte Druckluft aus der Partikel zuführeinrichtung der Streueinrichtung herausgeblasen .

Besonders bevorzugt weist die Streueinrichtung des erfindungsgemäßen modularen Partikelaustragungssystems einen dem ringförmigen Sammelkanal nachgeschalteten gemeinsamen Druckluftkanal mit mindestens einer Düse zum Bündeln des aus dem ringförmigen Sammelkanal herausströmenden Luftstroms auf .

Diese Düse dient dazu, den Druckluf tstrahl zu kanalisieren und zu konzentrieren, um ihn auf den zugeführten Sand bzw . die zugeführten Partikel zu richten . Diese Düse ist bevorzugt am Ende zwischen dem Ausgang des ringförmigen Sammelkanals und der Mischeinheit positioniert .

Besonders bevorzugt ist die Düse der Streueinrichtung in hori zontaler Richtung orientiert . I st auch die Richtung der Partikel zuführeinrichtung hori zontal , so verläuft der aus der Düse austretende Luftstrom bereits in Richtung des aus zutragenden Partikel-Luft-Stroms , so dass keine Umlenkung des Partikel-Luft-Stroms für eine Austragung aus der Streueinrichtung heraus erfolgen muss . Vorteilhaft werden Verluste , beispielsweise eine Reduktion der Laminarität oder einer Fließgeschwindigkeit des Partikel-Luft-Stroms aufgrund einer Umlenkung des Partikel-Luft-Stroms vermieden .

Um die von der Partikel fördereinrichtung in Richtung der Streueinrichtung in der Regel vertikal fließende Luft in eine hori zontale Richtung umzulenken, umfasst die Streueinrichtung bevorzugt als gemeinsamen Druckluf tkanal einen Umlenkkanal , welcher die gewünschte Richtungsänderung ermöglicht .

Vorzugsweise kann dieser Umlenkkanal auch eine zweite Düse umfassen, die vorzugsweise im Gegensatz zu der bereits erwähnten Düse am Ausgang zur Mischeinheit nicht in hori zontaler Richtung, sondern in vertikaler Richtung orientiert ist .

In einer Ausgestaltung des modularen Partikelaustragungssystems sind die Form und der Durchflussquerschnitt der Düse der Streueinrichtung am Ausgang zur Mischeinheit in Abhängigkeit von einem verwendeten Partikeltyp ausgestaltet . Vorteilhaft lässt sich die Düse an individuelle Anforderungen anpassen . Beispielsweise können gröbere Partikeltypen weitere Durchflussquerschnitte erfordern, während für feinere Partikelarten engere Durchflussquerschnitte günstig sein können .

Bevorzugt ist die Düse am Ausgang zur Mischeinheit der Streueinrichtung dazu eingerichtet , einen Partikelstrahl zu kanalisieren und/oder zu konzentrieren . Vorteilhaft kann der erzeugte Luftstrahl auf einen Bereich konzentriert werden, in dem Partikel vorgehalten werden, und in eine Richtung orientiert werden, in der sich eine zu beaufschlagende Schiene befindet .

Bevorzugt weist das erfindungsgemäße Partikelaustragungssystem j eweils Druckminderungsventile an den parallelen Druck- luftkanälen oder im Bereich der Drucklufteinrichtung für j eden der beiden Druckluf tkanäle auf . Über die Druckminderungsventile kann ein an den Druckluf tkanälen anliegender Luftdruck eingestellt werden . Die Druckminderungsventile können einen zusätzlichen Einstellmechanismus für die Stärke des von dem Partikelaustragungssystem erzeugten Luftstroms zur Verfügung stellen . Durch die Einstellung eines gewünschten Luftdrucks in Kombination mit den unterschiedlichen Querschnitten der Druckluf tkanäle kann aus einer Viel zahl unterschiedlicher Modi bzw . Stufen unterschiedlicher Luf tstromstärken, auch Luftverbrauchsstufen genannt , ausgewählt werden .

Wird die Drucklufteinrichtung mit j eweils einem Druckminderungsventil für j eden der mindestens zwei Druckluf tkanäle versehen, so wird damit außerdem eine selektive Ansteuerung eines der Druckluf tkanäle oder einer vorbestimmten Teilmenge der vorhandenen parallelen Druckluf tkanäle ermöglicht . Vorteilhaft lässt sich eine Viel zahl von Drucklufteinrichtungen mit unterschiedlichen Druck- , Mengen- bzw . Geschwindigkeitswerten des Luftstroms realisieren .

Zusätzlich kann die Drucklufteinrichtung des erfindungsgemäßen Partikelaustragungssystems auch ein Rückschlagventil auf- weisen, welches ein Zurückschlagen von Luft oder eines Parti- kel-Luf t-Gemisches aus den Druckluf tkanälen in Richtung der Drucklufteinrichtung verhindert .

Es kann auch sehr vorteilhat sein, für eine Realisierung der unterschiedlichen Luftverbrauchsstufen nur einzelne Druckluftkanäle anzusteuern, um Turbulenzen, welche bei der simultanen Ansteuerung mehrerer Druckluf tkanäle auftreten können, zu vermeiden .

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Aus führungsbeispielen noch einmal näher erläutert . Es zeigen :

FIG 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Partikelaustragungssystems eines Schienenfahrzeugs ,

FIG 2 eine schematische seitliche Schnittansicht eines modularen Partikelaustragungssystems gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung,

FIG 3 eine schematische Frontansicht der in FIG 2 dargestellten Anordnung,

FIG 4 eine schematische perspektivische Darstellung der in FIG 2 und FIG 3 dargestellten Anordnung,

FIG 5 eine schematische Darstellung eines modularen Partikelaustragungssystems gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung,

FIG 6 ein Schienenfahrzeug gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung,

FIG 7 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zur Partikelaustragung gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht . In FIG 1 ist eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Partikelaustragungssystems 10 eines Schienenfahrzeugs (nicht gezeigt ) gezeigt . Das Partikelaustragungssystem 10 umfasst eine Partikelvorratseinrichtung 1 , welche zum Beispiel als Sandkasten zur Bevorratung von Sand als zu streuende Partikel , ausgebildet sein kann . Die Partikelvorratseinrichtung 1 ist in FIG 1 im oberen Bildbereich dargestellt .

Teil des Partikelaustragungssystems 10 ist auch eine Druck- luf teinrichtung 2 , mit der, beispielsweise mit Hil fe eines Gebläses , Druckluft bzw . ein Luftstrom erzeugt wird, der dazu benötigt wird, um zusammen mit den Partikeln der Partikelvorratseinrichtung 1 ein Partikel-Luft-Gemisch zu erzeugen, welches in Form eines Partikel-Luft-Stroms auf eine von einem Schienenfahrzeug zu befahrende Schiene gerichtet wird .

Zur Erzeugung dieses Partikel-Luft-Stroms umfasst das Partikelaustragungssystem 10 eine Partikel fördereinrichtung 3 , welche in FIG 1 in der Bildmitte dargestellt ist . Mit dieser Partikel fördereinrichtung 3 werden die in der Partikelvorratseinrichtung 1 gelagerten Partikel zu einer Streueinrichtung 4 hin transportiert , die ebenfalls Teil des Partikelaustragungssystems 10 ist und in FIG 1 unten im Bild gezeigt ist . Die Partikel fördereinrichtung 3 umfasst einen Partikelförderschacht 3b, durch den sich die in der Partikelvorratseinrichtung 1 gelagerten Partikel der Schwerkraft folgend zur Streueinrichtung 4 hin bewegen . Die Partikel fördereinrichtung 3 umfasst auch eine Dosiereinheit 3a, welche zwischen der Partikelvorratseinrichtung 1 und dem Partikel förderschacht 3b der Partikel fördereinrichtung 3 angeordnet ist , und ebenfalls eine Art Ventil funktion hat , um die in der Partikelvorratseinrichtung 1 bevorrateten Partikel bei Bedarf in den Partikel förderschacht 3b fallen zu lassen .

Ein von der Drucklufteinrichtung 2 ( rechts im Bild gezeigt ) erzeugter Luftstrom wird über eine Druckluftleitung 5 ebenfalls der Streueinrichtung 4 zugeführt . Ein Magnetventil 6 wird dazu einsetzt , die Druckluftleitung 5 von der Streueinrichtung 4 zu trennen oder die Druckluft für die Streueinrichtung 4 frei zugeben .

Die bereits erwähnte Streueinrichtung 4 umfasst eine Mischeinheit 8 ( gestrichelt umrandet ) , welche eine Düse 7 umfasst , die die über die Druckluftleitung 5 gelieferte Druckluft bündelt und kanalisiert . Teil der Mischeinheit 8 ist auch eine Zuführeinrichtung 9 , die den unteren Bereich des Partikel förderschachts 3b mit einem Mischbereich der Mischeinheit 8 verbindet . Fallen Partikel über die Zuführeinrichtung 9 in diesen Mischbereich, so werden sie von dem aus der Düse 7 austretenden Luftstrom in Pfeilrichtung, d . h . in FIG 1 nach links aus einer Partikel zuführeinrichtung 11 , die den Ausgang aus der Streueinrichtung 4 bildet , heraus in Richtung eines Rad-Schiene-Spalts geblasen, um auf einer Schiene (nicht gezeigt ) zu liegen zu kommen und auf diese Weise die Traktion des Schienenfahrzeugs zu verbessern .

Üblicherweise ist das Partikelaustragungssystem 10 direkt am Wagenkasten des Schienenfahrzeugs (nicht gezeigt ) befestigt . Dabei ist insbesondere die Partikelvorratseinrichtung 1 an dem Wagenkasten montiert . Die Drucklufteinrichtung 2 ist häufig im Schienenfahrzeug angeordnet , wobei die Druckluftleitung 5 die in der Drucklufteinrichtung 2 erzeugte Druckluft zu der Streueinrichtung 4 des Partikelaustragungssystem 10 hin transportiert . Die Streueinrichtung 4 ist über die Partikel fördereinrichtung 3 mit der Partikelvorratseinrichtung 1 fest verbunden und ist vor einem Radsatz hängend positioniert , um das Partikel-Luft-Gemisch in dem Rad-Schiene-Spalt des vorderen Rads des Radsatzes auf zubringen .

In FIG 2 ist eine schematische seitliche Schnittansicht eines modularen Partikelaustragungssystems 20 gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung dargestellt . Das modulare Partikelaustragungssystem 20 umfasst analog zu dem bereits in FIG 1 gezeigten herkömmlichen Partikelaustragungssystem 10 eine Partikelvorratseinrichtung 1 , eine Drucklufteinrichtung 2 , eine Partikel fördereinrichtung 23 mit einer Dosiereinheit 3a, welche zwischen der Partikelvorratseinrichtung 1 und einem Partikel förderschacht 3b, der ebenfalls Teil der Partikel fördereinrichtung 23 ist , angeordnet ist , und j eweils eine Druckluftleitung 5 von der Drucklufteinrichtung 2 zu j eweiligen Druckluftanschlüssen 21a, 21b der Partikel fördereinrichtung 23 .

Die erwähnte Partikel fördereinrichtung 23 und die erwähnte Streueinrichtung 24 unterscheiden sich hinsichtlich ihres Aufbaus von der Partikel fördereinrichtung 3 und der Streueinrichtung 4 des herkömmlichen Partikelaustragungssystems 10 erheblich .

Die Partikel fördereinrichtung 23 umfasst anders als die in FIG 1 gezeigte Partikel fördereinrichtung 3 einen ersten Druckluftanschluss 21a und einen zweiten Druckluftanschluss 21b ( siehe FIG 3 ) , wobei letzterer in der Seitenansicht der FIG 2 verdeckt ist und daher nicht zu erkennen ist . Die beiden Druckluftanschlüsse 21a, 21b weisen eine rechtwinklige Geometrie auf , was den Verlauf ihrer zentralen Längsachse betri f ft . Diese Geometrie ist insbesondere in der perspektivischen Darstellung in FIG 4 zu erkennen .

Weiterhin umfasst die Partikel fördereinrichtung 23 einen ersten Druckluf tkanal 23a und einen dazu parallelen zweiten Druckluf tkanal 23b ( siehe FIG 3 ) . Der erste Druckluf tkanal 23a ist mit dem ersten Druckluftanschluss 21a verbunden und der zweite Druckluf tkanal 23b ist mit dem zweiten Druckluftanschluss 21b verbunden . Die beiden Druckluf tkanäle 23a, 23b verlaufen in vertikaler Richtung durch die Partikel fördereinrichtung 23 und münden in einen ringförmigen Sammelkanal 26 der allerdings bereits Teil der noch zu beschreibenden Streueinrichtung 24 ist . Die Partikel fördereinrichtung 23 ist in einem Gehäuse G untergebracht , das über die Partikelvorratseinrichtung 1 fest an einem Schienenfahrzeug (nicht gezeigt ) angebracht ist . Das Gehäuse G ist als quaderförmiger Umriss in FIG 2 dargestellt . Teil des modularen Partikelaustragungssystems 20 ist auch die bereits erwähnte Streueinrichtung 24 . Die Streueinrichtung 24 ist unterhalb des vorderen Abschnitts des Gehäuses G der Partikel fördereinrichtung 23 angeordnet und um eine vertikale Achse drehbar an dem Gehäuse G montiert . Die Streueinrichtung 24 umfasst den ebenfalls bereits erwähnten ringförmigen Sammelkanal 26 . Der ringförmige Sammelkanal 26 ist zu den Ausgängen 23c, 23d ( siehe FIG 3 ) der beiden Druckluf tkanäle 23a, 23b hin of fen und weist selbst einen Ausgang 26a zu einem Druckluf tkanal , in diesem Aus führungsbeispiel ein Umlenkkanal 25 , auf , der ebenfalls Teil der Streueinrichtung 4 ist . Der Umlenkkanal 25 umfasst eine Düse 7 , welche in hori zontaler Richtung orientiert ist . Die Düse 7 mündet in einen Mischbereich bzw . eine Mischeinheit 8 ( gestrichelt markiert ) , welche auch den Zulaufbereich für die zu streuenden Partikel bildet , und kanalisiert und konzentriert den über den Umlenkkanal 25 herbeigeführten Luftstrom, so dass er auf die zu streuenden Partikel gerichtet ist . Teil der Streueinrichtung 24 ist auch eine Zuführeinrichtung 9 , welche die durch den Partikel förderschacht 3b der Partikel fördereinrichtung 23 fallenden Partikel der Mischeinheit 8 zuführt . Teil der Streueinrichtung 24 ist auch eine Partikel zuführeinrichtung 11 , welche den durch den Luftstrom der Düse 7 erzeugten Partikel-Luft-Strom (nicht gezeigt ) auf ein Gleis bzw . einen Spalt zwischen Rad und Schiene richtet . Die Streueinrichtung 24 lässt sich um eine vertikale Achse drehen, um die Streurichtung 24 der zu streuenden Partikel zu ändern . Infolge der ringförmigen Anordnung des Sammelkanals 26 bleibt dieser unabhängig von der Orientierung der Streueinrichtung 24 in Verbindung mit den Ausgängen 23c, 23d der beiden Druckluf tkanäle 23a, 23b, so dass in j eder Stellung der Streueinrichtung 24 Luft durch die Partikel fördereinrichtung 23 zu der Streueinrichtung 24 fließen kann und ein Partikel-Luft-Strom aufrechterhalten werden kann .

In FIG 3 ist eine schematische Frontansicht des in FIG 2 dargestellten Abschnitts eines erfindungsgemäßen modularen Par- tikelaustragungssystems 20 dargestellt . Das modulare Partikelaustragungssystem 20 umfasst die bereits im Zusammenhang mit FIG 2 erwähnten Einheiten einer Drucklufteinrichtung 2 , einer Partikel fördereinrichtung 23 und einer Streueinrichtung 24 . Teil der Partikel fördereinrichtung 23 sind die bereits in FIG 2 gezeigten ersten und zweiten Druckluftanschlüsse 21a, 21b . Von der Partikel fördereinrichtung 23 umfasst sind außerdem die beiden parallelen Druckluf tkanäle 23a, 23b .

Ebenfalls Teil des Partikelaustragungssystems 20 ist die bereits in FIG 2 gezeigte , im Bild unten dargestellte Streueinrichtung 24 , die den ebenfalls bereits in FIG 2 dargestellten ringförmigen Sammelkanal 26 sowie den Umlenkkanal 25 mit der Düse 7 und der Partikel zuführeinrichtung 11 , durch die ein Partikel-Luft-Strahl auf eine Schiene gerichtet wird, umfasst . Die unteren Enden bzw . Ausgänge 23c, 23d der beiden parallelen Druckluf tkanäle 23a, 23b kontaktieren den ringförmigen Sammelkanal 6 . Der untere Ausgang 26a des Sammelkanals 26 leitet den Luftstrahl zu dem erwähnten Umlenkkanal 25 in der Streueinrichtung 24 um . Der Umlenkkanal 25 verläuft zunächst vertikal und führt den Luftstrahl nach unten auf die Höhe der in FIG 3 im Zentrum der Streueinrichtung 24 erkennbaren Düse 7 . Auf dieser Höhenposition biegt der Umlenkkanal 25 senkrecht in hori zontaler Richtung ab und verläuft bis zu der Düse 7 . Die Düse 7 ist zu der bereits erwähnten Mischeinheit 8 ( siehe FIG 2 ) am unteren Ende des Partikel förderschachts 3b bzw . dessen Fortsetzung, der Zuführeinrichtung 9 , hin of fen . In dem Partikel förderschacht 3b, der vertikal und zentriert durch die Partikel fördereinrichtung 23 und die Streueinrichtung 24 verläuft , werden Partikel , bzw . wird insbesondere Sand, vorgehalten, die bzw . der von der Düse 7 aus angeblasen werden bzw . wird und die Streueinrichtung 24 durch die mit einem Sechseck umrandete Partikel zuführeinrichtung 11 verlassen bzw . verlässt .

In FIG 4 ist eine schematische perspektivische Ansicht des in

FIG 2 und FIG 3 dargestellten erfindungsgemäßen modularen Partikelaustragungssystems 20 gezeigt . In FIG 4 sind nur die Partikel fördereinrichtung und die Streueinrichtung des modularen Partikelaustragungssystems 20 dargestellt .

In FIG 4 ist insbesondere die ringförmige Gestalt des Sammelkanals 26 zu erkennen . Weiterhin ist die gewinkelte Aus formung eines der beiden Druckluftanschlüsse 21a, 21b im Vordergrund zu erkennen . An die Druckluftanschlüsse 21a, 21b ist j eweils eine Druckluftleitung 5 angeschlossen ( in FIG 4 nicht gezeigt , siehe FIG 2 , FIG 3 ) , welche ihrerseits an die Druck- luf teinrichtung 2 ( in FIG 4 nicht gezeigt , siehe FIG 2 , FIG 3 ) angeschlossen sind .

Weitere Komponenten, die bereits im Zusammenhang mit FIG 2 und FIG 3 beschrieben wurden, sind die ersten und zweiten Druckluf tkanäle 23a, 23b, der Partikel förderschacht 3b und der erste und zweite Ausgang 23c, 23d des ersten und zweiten Druckluf tkanals 23a, 23b der Partikel fördereinrichtung 23 sowie als Komponenten der Streueinrichtung 24 der Ausgang 26a des ringförmigen Sammelkanals 26 , der Umlenkkanal 25 , die Düse 7 am Ausgang des Umlenkkanals 25 und die Partikel zuführeinrichtung 11 als Auslass der Streueinrichtung 24 .

In FIG 5 ist eine Frontansicht eines modularen Partikelaustragungssystems 20 gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung dargestellt . In FIG 5 sind im oberen Bildabschnitt insbesondere Teile der Drucklufteinrichtung 2 im Detail gezeigt . Die Drucklufteinrichtung 2 umfasst einen Drucklufterzeuger 2a, beispielsweise ein Gebläse , welcher einen Luftstrom erzeugt . Der Luftstrom wird durch einen Filter 19 , in diesem Aus führungsbeispiel ein Hochdruckfilter, geführt . Durch den Filter 19 werden Partikel , die möglicherweise vom Gebläse angesaugt wurden, herausgefiltert , um Schäden bzw . Verschleiß an den nachgeschalteten Bauelementen der Drucklufteinrichtung 2 und der nachgeschalteten Partikel fördereinrichtung 23 zu vermeiden . An den Filter 19 ist ein Rückschlagventil 18 angeschlossen . Das Rückschlagventil 18 steht mit einem ersten und einem zweiten 3/2-Wegenventil 17a, 17b in Verbindung, die zwei getrennten Luftwegen vorgeschaltet sind, die j eweils in den ersten und zweiten Druckluftanschluss 21a, 21b der Partikel fördereinrichtung 23 münden . Das Rückschlagventil 18 verhindert ein Zurückfließen von Luft oder eines Partikel-Luftgemischs zum Filter 19 und zum Gebläse hin . Die beiden 3/2- Wegeventile 17a, 17b ermöglichen ein einzelnes Ansprechen bzw . Nutzen eines der beiden Luftwege , welche durch die beiden Druckluftleitungen 5 und die nachgeschalteten Druckluftkanäle 23a, 23b ( in FIG 5 nicht gezeigt , siehe FIG 4 ) gebildet werden, oder ein Ansprechen beider Luftwege gemeinsam . Zudem ist auch die Streueinrichtung 24 im untersten Bildabschnitt mit der Partikel zuführeinrichtung 11 zu erkennen .

In FIG 6 ist ein Schienenfahrzeug 60 gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht . Das Schienenfahrzeug 60 umfasst das in FIG 2 bis FIG 4 gezeigte modulare Partikelaustragungssystem 20 . Das modulare Partikelaustragungssystem 20 trägt Sand S auf eine von dem Schienenfahrzeug 60 befahrene Schiene SC aus .

In FIG 7 ist ein Flussdiagramm 700 dargestellt , welches ein Verfahren zur Partikelaustragung gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht .

Bei dem Schritt 7 . 1 wird ein Luftstrom mit einem definierten Luftdruck in einer Drucklufteinrichtung 2 eines modularen Partikelaustragungssystems 20 erzeugt .

Weiterhin wird bei dem Schritt 7 . I I das Strömungsverhalten des Luftstroms in einer Partikel fördereinrichtung 23 des modularen Partikelaustragungssystems 20 festgelegt . Die Partikel fördereinrichtung 23 weist hierzu zwei einzeln zuschaltbare parallele Druckluf tkanäle 23a, 23b auf , deren Strömungswiderstand und/oder deren Querschnitt unterschiedlich ausgebildet sind . Durch Wahl eines der beiden parallelen Druckluftkanäle 23a, 23b für einen Durchlass des Luftstroms zu einer Streueinrichtung 24 des modularen Partikelaustragungssystems 20 hin erfolgt die Festlegung des Strömungsverhaltens des Luftstroms . Bei dem Schritt 7 . I I I werden Partikel , beispielsweise Sand S , aus einer Partikelvorratseinrichtung 1 des modularen Partikelaustragungssystems 20 durch die Partikel fördereinrichtung 23 zu der Streueinrichtung 24 hin gefördert .

Schließlich werden die geförderten Partikel bzw . der Sand S durch den Luftstrom aus der Streueinrichtung 24 heraus ausgetragen .

Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorbeschriebenen Verfahren und Vorrichtungen lediglich um bevorzugte Aus führungsbeispiele der Erfindung handelt und dass die Erfindung vom Fachmann variiert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, soweit er durch die Ansprüche vorgegeben ist . Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein" bzw . „eine" nicht ausschließt , dass die betref fenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können . Unabhängig vom grammatikalischen Geschlecht eines bestimmten Begri f fes sind Personen mit männlicher, weiblicher oder anderer Geschlechteridentität mit umfasst .

Claims

Patentansprüche

1. Modulares Partikelaustragungssystem (20) , aufweisend:

- eine Partikelvorratseinrichtung (1) zum Aufbewahren von auszutragenden Partikeln,

- eine Drucklufteinrichtung (2) ,

- eine Partikelfördereinrichtung (23) ,

- eine Streueinrichtung (24) , wobei die Partikelfördereinrichtung (23) mindestens zwei einzeln zuschaltbare parallele Druckluf tkanäle (23a, 23b) , die die Drucklufteinrichtung (2) mit der Streueinrichtung (24) verbinden, zum Einstellen eines Strömungsverhaltens eines die Partikel der Partikelvorratseinrichtung (1) austragenden Luftstroms aufweist.

2. Modulares Partikelaustragungssystem nach Anspruch 1, wobei die mindestens zwei einzeln zuschaltbaren parallelen Druckluftkanäle (23a, 23b) in die Partikelfördereinrichtung (23) integriert sind.

3. Modulares Partikelaustragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Partikelfördereinrichtung (23) einen Partikelförderschacht (3b) , welcher zwischen der Partikelvorratseinrichtung (1) und der Streueinrichtung (24) durch die Partikelfördereinrichtung (23) verläuft, aufweist und die einzeln zuschaltbaren parallelen Druckluf tkanäle (23a, 23b) parallel zu dem Partikelförderschacht (3b) verlaufen.

4. Modulares Partikelaustragungssystem nach Anspruch 3, wobei der Partikelförderschacht (3b) zentral durch die Partikelfördereinrichtung (23) verläuft und die einzeln zuschaltbaren parallelen Druckluf tkanäle (23a, 23b) peripher zu dem Partikelförderschacht (3b) angeordnet sind.

5. Modulares Partikelaustragungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Strömungsverhalten des Luftstroms eine der folgenden physikalischen Größen umfasst:

- den Volumenstrom des Luftstroms, - die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms,

- einen Druckverlust des Luftstroms innerhalb der Druckluftkanäle (23a, 23b) .

6. Modulares Partikelaustragungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die mindestens zwei einzeln zuschaltbaren parallelen Druckluf tkanäle (23a, 23b) einen unterschiedlichen, vorzugsweise ortsabhängigen, Durchflussquerschnitt aufweisen.

7. Modulares Partikelaustragungssystem nach Anspruch 6, wobei die zwei einzeln zuschaltbaren parallelen Druckluf tkanäle (23a, 23b) jeweils einen Ausgang (23c, 23d) zu der Streueinrichtung (24) hin mit unterschiedlichem Durchflussquerschnitt aufweisen .

8. Modulares Partikelaustragungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die mindestens zwei einzeln zuschaltbaren parallelen Druckluf tkanäle (23a, 23b) einen unterschiedlichen Strömungswiderstand aufweisen.

9. Modulares Partikelaustragungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die mindestens zwei einzeln zuschaltbaren parallelen Druckluf tkanäle (23a, 23b) jeweils ein Durchflusselement mit einem vorbestimmten Durchflussquerschnitt umfassen.

10. Modulares Partikelaustragungssystem nach Anspruch 9, wobei das Durchflusselement eine Düse umfasst.

11. Modulares Partikelaustragungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Streueinrichtung (24) relativ zu einer vertikalen Achse der Partikelfördereinrichtung (23) drehbar ausgebildet ist.

12. Modulares Partikelaustragungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Streueinrichtung (24) einen ringförmigen Sammelkanal (26) umfasst, welcher zu einem jeweiligen Ausgang (23c, 23d) der Druckluf tluf tkanäle (23a, 23b) hin geöffnet ist und einen Ausgang (26a) zu einer Mischeinheit (8) der Streueinrichtung (24) hin aufweist.

13. Modulares Partikelaustragungssystem nach Anspruch 12, wobei die Streueinrichtung (24) einen dem ringförmigen Sammelkanal (26) nachgeschalteten Druckluf tkanal (25) mit mindestens einer Düse (7) zum Bündeln des aus dem ringförmigen Sammelkanal (26) herausströmenden Luftstroms umfasst.

14. Schienenfahrzeug (60) , aufweisend ein modulares Partikelaustragungssystem (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche .

15. Verfahren zur Partikelaustragung, aufweisend die Schritte :

- Erzeugen eines Luftstroms mit einem definierten Luftdruck in einer Drucklufteinrichtung (2) eines modularen Partikelaustragungssystems (20) ,

- Einstellen eines Strömungsverhaltens des Luftstroms in einer Partikelfördereinrichtung (23) des modularen Partikelaustragungssystems (20) mit mindestens zwei einzeln zuschaltbaren parallelen Druckluf tkanälen (23a, 23b) durch Wahl mindestens eines der parallelen Druckluf tkanäle (23a, 23b) für einen Durchlass des Luftstroms zu einer Streueinrichtung (24) des modularen Partikelaustragungssystems (20) hin,

- Fördern von Partikeln aus einer Partikelvorratseinrichtung (1) des modularen Partikelaustragungssystems (20) durch die Partikelfördereinrichtung (23) zu der Streueinrichtung (24) hin,

- Austragen der geförderten Partikel durch den Luftstrom aus der Streueinrichtung (24) heraus.