PL196800B1 - Sposób i urządzenie do oczyszczania rowków szyn, zwłaszcza kolejowych i tramwajowych - Google Patents

Abstract

1. Sposób oczyszczania rowków szyn, zw laszcza szyn kolejowych i tramwajowych, podczas jazdy za pomoc a urz a- dzenia do oczyszczania, umieszczonego na poje zdzie, zw laszcza poruszaj acym si e po szynach i utrzymywanego w zasadniczo sta lym po lo zeniu wobec czyszczonego rowka szyny, którego dysza wysokoci snieniowa wytwarza strumie n cieczy, w postaci zimnej i/lub ogrzewanej cieczy czyszcz acej, zw laszcza wody lub wodnego roztworu czyszcz acego i kieruje go w nachyleniu w kierunku jazdy na warstw e zanieczysz- cze n w rowku szyny, znamienny tym, ze wysokoci snieniowy strumie n cieczy (2) doprowadza si e pod ci snieniem robo- czym wynosz acym od 10 · 10 2 MPa do 2500 · 10 2 MPa, korzystnie od 10 · 10 2 MP do 800 od 10 · 10 2 MPa do rowka szyny (17) i w miejscu jego padania (4) powoduje si e odbity strumie n cieczy, wspó lzabieraj acy zanieczyszczenia (12) i tworz acy mieszanin e ciecz-zanieczyszczenia, któr a . . . . . . . 6. Urz adzenie do oczyszczania rowków szynowych, zw laszcza kolejowych i tramwajowych, zawieraj ace dysz e wysokoci snieniow a, nachylon a do do lu, w kierunku po- wierzchni szyny i os loni eta os lon a, posiadaj ac a wylot dla mieszaniny ciecz-zanieczyszczenia, przykrywaj ac a obra- biany odcinek szyny, znamienne tym, ze os lona (5) posia- da doln a, p lask a scian e os lonow a (7) przykrywaj ac a odci- nek szyny (17) z rowkiem (3), która jest umieszczona uko- snie do kierunku jazdy (19) pod k atem, który . . . . . . . . . . . . PL PL PL PL PL PL

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 196800 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 334122 ⁽¹³⁾ (22) Data zgłoszenia: 20.10.1998 ^{(51) Int.Cl.}

E01H 8/12 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:

20.10.1998, PCT/EP98/06643 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

29.04.1999, WO99/20843 PCT Gazette nr 17/99

Sposób i urządzenie do oczyszczania rowków szyn, zwłaszcza kolejowych i tramwajowych

	(73) Uprawniony z patentu:
(30) Pierwszeństwo:	FLORIANER BAHN FORSCHUNGS- UND
20.10.1997,AT,1775/97	ERRICHTUNGSGESELLSCHAFT MBH,St.Florian,AT
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
14.02.2000 BUP 04/00	(72) Twórca(y) wynalazku: Georg Hillbrand,St.Florian,AT
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
31.01.2008 WUP 01/08	(74) Pełnomocnik: Nowakowski Janusz, PATPOL Sp. z o.o.

(57) 1. Sposób oczyszczania rowków szyn, zwłaszcza szyn kolejowych i tramwajowych, podczas jazdy za pomocą urządzenia do oczyszczania, umieszczonego na pojeździe, zwłaszcza poruszającym się po szynach i utrzymywanego w zasadniczo stałym położeniu wobec czyszczonego rowka szyny, którego dysza wysokociśnieniowa wytwarza strumień cieczy, w postaci zimnej i/lub ogrzewanej cieczy czyszczącej, zwłaszcza wody lub wodnego roztworu czyszczącego i kieruje go w nachyleniu w kierunku jazdy na warstwę zanieczyszczeń w rowku szyny, znamienny tym, że wysokociśnieniowy strumień cieczy (2) doprowadza się pod ciśnieniem roboczym wynoszącym od 10 · 10² MPa do 2500 · 10² MPa, korzystnie od 10 · 10² MP do 800 od 10 · 10² MPa do rowka szyny (17) i w miejscu jego padania (4) powoduje się odbity strumień cieczy, współzabierający zanieczyszczenia (12) i tworzący mieszaninę ciecz-zanieczyszczenia, którą .......

6. Urządzenie do oczyszczania rowków szynowych, zwłaszcza kolejowych i tramwajowych, zawierające dyszę wysokociśnieniową, nachyloną do dołu, w kierunku powierzchni szyny i osłoniętą osłoną, posiadającą wylot dla mieszaniny ciecz-zanieczyszczenia, przykrywającą obrabiany odcinek szyny, znamienne tym, że osłona (5) posiada dolną, płaską ścianę osłonową (7) przykrywającą odcinek szyny (17) z rowkiem (3), która jest umieszczona ukośnie do kierunku jazdy (19) pod kątem, który ............

PL 196 800 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania rowków szyn, zwłaszcza szyn kolejowych i tramwajowych oraz urządzenie do oczyszczania rowków szyn, zwłaszcza szyn kolejowych i tramwajowych.

W znanym sposobie oczyszczanie rowka szyn przeprowadza się za pomocą mechanicznych środków, jak skrobaków, szczotek drucianych lub tym podobnych, umieszczonych na poruszającym się pojeździe do oczyszczania. Powoduje to niewystarczające działanie czyszczące, z powodu co najmniej niedostatecznego oddzielania zalegających w rowku szyn warstw zanieczyszczeń, ponieważ wymiar skrobaka musi być dopasowany do różnych wymiarów rowków szyn, a proces czyszczenia z powodu istniejących poprzecznych otworów odwadniających nie może przebiegać do podstawy rowka.

Do usuwania oddzielonych zanieczyszczeń jest wymagany zasysający strumień powietrza, co jest nakładcze, ponieważ skuteczna różnica ciśnień 10^-2 MPa nie może być przekroczona, a potrzebne duże ilości powietrza wymagają bardzo dużych nakładów energetycznych. Powoduje to, że jest osiągalna tylko nieznaczna prędkość czyszczenia i przez to prędkość jazdy pojazdu do oczyszczania.

Oddzielane zanieczyszczenia oddziaływają bardzo ścierająco i działają silnie korodująco, przez co urządzenie ssące wraz z kompleksowo zabudowanym układem filtracyjnym jest wystawione na silne obciążenie i wymaga zastosowania drogich materiałów, co pociąga wysokie koszty konserwacji, aby utrzymać całą instalację ssącą w ciągłej szczelności próżniowej.

Z opisu FR 378 167 jest znane urzą dzenie do oczyszczania rowków szyn, umieszczone na poruszającym się pojeździe do oczyszczania, którego prowadzona po szynie osłona przykrywa rowek szynowy, a główka szyny jest osłonięta z boku i od góry i uszczelniona na powierzchni bieżnej szyny za pomocą szczotek. Z obu stron czołowych osłony są umieszczone dysze sprężonego powietrza, skierowane ukośnie do dołu, za pomocą których zanieczyszczenia są z wzajemnym zawirowywaniem wydmuchiwane i odprowadzane przewodem ssącym, umieszczonym w osłonie ukośnie do góry. Ponieważ samo powietrze do oczyszczania wymaga dużego ciśnienia, to powstają opisane powyżej niedogodności.

Z opisu FR 2 628 457 jest znane urządzenie do oczyszczania szyn tramwajowych, w którym pod osłoną jest umieszczony skrobak do oczyszczania z zanieczyszczeń rowka szyny. Zanieczyszczenia są zasysane do góry, a z tyłu za skrobakiem jest usytuowana dysza dla wody pod ciśnieniem, która jest wtryskiwana w rowek szyny poprzecznie do jego przebiegu, a oddzielone zanieczyszczenia są porywane strumieniem powietrza. Zastosowanie skrobaka również powoduje powyżej wspomniane niedogodności.

Do oczyszczania ulic są także stosowane strumienie wody, co wymaga dużych ilości wody, które powodują spłukiwanie zanieczyszczeń, często zawierających żwirek lub przypadkowe powierzchniowe odpadki, jak folie, tkaniny lub tym podobne, do otworów odwadniających szyny, które następnie mogą wywoływać ich zaczopowanie.

Do oczyszczania powierzchni komunikacyjnych, przykładowo lotnisk, znane jest oczyszczanie za pomocą wysokociśnieniowego strumienia wody lub innych środków czyszczących, a wypłukiwana mieszanina woda-zanieczyszczenia jest następnie zasysana z powierzchni oczyszczanej przez urządzenie ssące i następnie usuwana.

Przy tym kierunek wysokociśnieniowego strumienia cieczy nie musi być dokładny, a ewentualnie występujące niekontrolowane odpływy mieszaniny ciecz-zanieczyszczenia mają małe znaczenie dla jakości oczyszczenia. Niedogodności takiego oczyszczania zostały opisane powyżej, przy czym w miejsce filtracji pył u suchego wystę puje tutaj filtracja pył u mokrego.

Z opisu US 4 398 551 jest znane urządzenie do oczyszczania piasku na zanieczyszczonych plażach, w którym niskociśnieniowy strumień wody spłukującej jest kierowany na piasek, który zostaje silnie zawirowywany, a następnie jest przepłukiwany przez wysokociśnieniowy strumień wody na ukośnie nachylonej powierzchni i kierowany do zbiornika rozdzielczego. Wysokociśnieniowy strumień wody jest nachylony do dołu, przeciwnie do kierunku jazdy pojazdu do oczyszczania, przy czym czynna szerokość działania urządzenia wynika z wymiaru długości szeregu umieszczonych obok siebie zbiorników.

To urządzenie jest przedstawione tylko dlatego, że oczyszczany piasek jest ponownie wyrzucany, w tym przypadku na plażę, co ma również miejsce w przypadku wyrzucania zanieczyszczeń z rowka szyn na ziemię w obszarze torowiska.

PL 196 800 B1

Zadaniem wynalazku jest opracowanie ulepszonego sposobu i urządzenia, pozwalających na usunięcie wspomnianych niedogodności i oczyszczanie rowków szyn kolejowych i tramwajowych aż do dna rowka, przy co najmniej wystarczającej prędkości jazdy pojazdu do oczyszczania i wystarczającym usunięciu wypłukanych zanieczyszczeń.

Zadanie to w odniesieniu do sposobu oczyszczania zostało rozwiązane dzięki temu, że wysokociśnieniowy strumień cieczy doprowadza się pod ciśnieniem roboczym wynoszącym od 10 · 10²MPa do 2500 · 10² MPa, korzystnie od 10² · 10 MPa do 800 · 10² MPa do rowka szyny i w miejscu jego padania powoduje się odbity strumień cieczy, współzabierający zanieczyszczenia i tworzący mieszaninę ciecz-zanieczyszczenia, którą kieruje się do urządzenia zbiorczego, względnie kieruje się dalej poprzez urządzenie przenoszące do oddzielnego zbiornika, oddziela się co najmniej częściowo ciecz od zanieczyszczeń i odprowadza.

Korzystnie wysokociśnieniowy strumień cieczy kieruje się do warstwy zanieczyszczeń w obrabianym rowku szyny w miejscu padania, pod kątem padania do powierzchni szyny wynoszącym od 30° do 80°, korzystnie co najmniej od 30° do 70° do powierzchni szyny i zależnym od właściwości wysokociśnieniowego strumienia cieczy, zanieczyszczeń w rowku szyny i prędkości jazdy, a następnie odbity strumień mieszaniny ciecz-zanieczyszczenia kieruje się na powierzchnię prowadzącą i przeprowadza wzdłuż niej do urządzenia przenoszącego.

Według wynalazku wysokociśnieniowy strumień cieczy kieruje się dodatkowo poprzecznie do kierunku jazdy, a więc w zasadzie do kierunku wzdłużnego rowka szyny, pod kątem padania do powierzchni szyny, wynoszącym od 90° do 30°, zwłaszcza od 90° do 75°, do ścian bocznych rowka szyny, zależnie od właściwości wysokociśnieniowego strumienia cieczy i zanieczyszczeń w rowku szyny.

Korzystnie odbite strumienie mieszaniny ciecz-zanieczyszczenia przenosi się ukośnie do góry i doprowadza do urządzenia zbiorczego, z którego, zwłaszcza co najmniej przeważający udział stałych części odprowadza się bezpośrednio, względnie za pomocą urządzenia przenoszącego kieruje się do urządzenia zbiorczego.

Zgodnie z wynalazkiem do cieczy czyszczącej dodaje się środek do obniżenia napięcia powierzchniowego.

Zadanie w odniesieniu do urządzenia do oczyszczania rowków szyn, zwłaszcza kolejowych i tramwajowych, zostało rozwiązane dzięki temu, że osłona posiada dolną, płaską ścianę osłonową przykrywającą odcinek szyny z rowkiem, która jest umieszczona ukośnie do kierunku jazdy pod kątem, który jest mniejszy od kąta odbicia strumienia występującego w stanie roboczym w miejscu padania wysokociśnieniowego strumienia cieczy z dyszy wysokociśnieniowej zbiorczego rowka szyny, z tym, że dolna ściana osłonowa tworzy z górną ścianą osłonową i umieszczonymi z obu stron ścianami bocznymi kanał wylotowy, który jest zakończony wylotem i ma szerokość, która odpowiada co najmniej szerokości rowka szyny, a w kierunku do góry posiada jednakową szerokość, zwłaszcza zwiększającą się szerokość.

Korzystnie ściany boczne z obu stron rowka szyny sięgają aż do powierzchni i krawędzi kierującej szyny i zakończone są belkami uszczelniającymi, z których jedna belka uszczelniająca w zasadzie przylega do powierzchni szyny, a druga belka uszczelniająca do powierzchni krawędzi kierującej szyny, gdy odstęp w wysokości pomiędzy powierzchnią a powierzchnią krawędzi kierującej szyny ma największą wartość tolerancji, przy czym obie belki uszczelniające ograniczają z boków prześwit osłony wobec rowka szyny i wystają w kierunku jazdy, korzystnie z obu stron.

Według wynalazku, co najmniej belka uszczelniająca, wykonana z blachy stalowej lub podobnej o grubości, zwłaszcza 10 do 50 mm, korzystnie około 30 mm, posiada prostokątny lub kwadratowy przekrój poprzeczny z płaską, zwłaszcza wypukłą dolną powierzchnią uszczelniającą.

Korzystnie, co najmniej jedna belka uszczelniająca, korzystnie obie belki uszczelniające są umieszczone przesuwnie w wysokości na przyporządkowanej ścianie bocznej osłony, a co najmniej jedna belka uszczelniająca jest zaopatrzona w otwór wzdłużny, który jest przyłączony do przewodu dla cieczy pod ciśnieniem, zwłaszcza powietrza i jest zakończony na powierzchni uszczelniającej co najmniej jedną szczeliną wzdłużną, przebiegającą w kierunku jazdy.

Zgodnie z wynalazkiem powyżej belki uszczelniającej, od strony krawędzi kierującej szyny, na ścianie bocznej jest umieszczona w uchwycie pozioma szczotka uszczelniająca, której szczecina jest skierowana z góry do dołu za krawędź zewnętrzną krawędzi kierującej szyny i ma długość, która wynosi wielokrotność, korzystnie co najmniej pięciokrotność największego tolerowanego odstępu pomiędzy belką uszczelniającą a powierzchnią krawędzi kierującej szyny, przy czym szczotka uszczelniająca w kierunku jazdy korzystnie ma długość większą od długości belki uszczelniającej z tym, że szcze4

PL 196 800 B1 cina szczotki jest wykonana z tworzywa sztucznego o wysokiej wytrzymałości na ścieranie, korzystnie jest wzmocniona szczeciną z metalu.

Według wynalazku dolna ściana osłonowa, która korzystnie ma płaski przebieg, jest zakończona krawędzią, na której jest umieszczone uszczelnienie, wykonane z mocnego materiału, korzystnie jako zawiasa albo wykonane z elastycznego, odpornego na zużycie materiału, względnie jest utworzone przez pneumatyczny strumień uszczelniający.

Korzystnie przed krawędzią, w kierunku jazdy jest umieszczone uszczelnienie, którego długość odpowiada wielokrotnej głębokości rowka szyny.

Zgodnie z wynalazkiem dysza wysokociśnieniowa co najmniej w kierunku jazdy jest osadzona pod nastawnym kątem, korzystnie zawartym między 30° i 80°, korzystnie co najmniej między 50° i 70°, zależnym od własności i ilości warstwy zanieczyszczeń w rowku szyny oraz prędkości jazdy i ciśnienia strumienia cieczy i że dysza wysokociśnieniowa jest osadzona pod nastawnym kątem poprzecznie do kierunku jazdy, korzystnie pionowo lub ukośnie albo poziomo, zależnie od kształtu rowka szyny, własności i ilości warstwy zanieczyszczeń.

Korzystnie wylot osłony jest skierowany do urządzenia zbiorczego, w postaci wanny przechwytującej, która korzystnie jest częścią wyposażenia urządzenia przenoszącego, przy czym wanna przechwytująca jest zaopatrzona w przelew, a urządzenie przenoszące stanowi przenośnik kubełkowy.

Sposób, jak i urządzenie według wynalazku pozwala na oczyszczanie rowka szyn z warstwy zanieczyszczeń aż do dna rowka i ich oddzielanie także na powierzchniach bocznych rowka szyny, przy czym przez wysokie ciśnienie cieczy czyszczącej warstwa zanieczyszczeń, szczególnie przy hydrodynamicznym zasilaniu, jest penetrowana przez ciecz czyszczącą, która wnika w mikropęknięcia powodując szybkie rozrywanie zanieczyszczeń w rodzaju eksplozji na części i ich porywanie.

Transport oderwanych zanieczyszczeń odbywa się dzięki energii kinetycznej zawartej w strumieniach cieczy, odbitych od miejsc padania, które są przyspieszane na skierowanej do góry płaskiej powierzchni urządzenia i odprowadzane do góry aż do wanny przechwytującej, przez którą mieszanina ciecz-zanieczyszczenia za pomocą przenośnika znanego rodzaju budowy jest transportowana dalej do zbiornika zanieczyszczeń.

Dobór stosowanego wysokiego ciśnienia strumienia cieczy zależy od jego kształtu i od tego, jaki obszar w rowku szyny powinien być jednocześnie objęty przez strumień, to znaczy jak szeroko strumień musi zostać rozpryskany oraz od spoistości i głębokości istniejącej warstwy zanieczyszczeń.

To samo odnosi się do kąta ustawienia dyszy wysokociśnieniowej w kierunku jazdy, a także poprzecznie do niego, które to kąty wpływają na skuteczność usuwania zanieczyszczeń i dlatego przy silnie zmieniających się własnościach zanieczyszczeń musi być ona ustawiana, korzystnie przez środek sterujący.

Przez celowe zastosowanie wysokociśnieniowego strumienia cieczy jest jednocześnie osiągnięte działanie czyszczące i przenoszenie zanieczyszczeń za pomocą nieznacznych ilości cieczy ciśnieniowej, przez co unika się spłukiwania zanieczyszczeń do skrzynek odwadniających przy otworach odwadniających w rowku szyny i nie odprowadza się dużych ilości zabrudzonej cieczy, zazwyczaj wody. Te ilości wody, jak również zanieczyszczenia, składające się z biomasy i masy gruntowej mogą być umieszczone np. w obszarze niezabudowanego torowiska, natomiast w przypadku torowisk zabudowanych usuwane zanieczyszczenia są gromadzone w zbiorniku, np. w kontenerach wymiennych.

Dalszą ważną zaletą sposobu i urządzenia jest wilgotna obróbka zanieczyszczeń, podczas której pył z zanieczyszczeń jest osadzany w mgle kropelkowej wysokociśnieniowego strumienia cieczy, bez stosowania jako koniecznej i nakładczej obróbki do jego wytrącania.

Istotne jest, że przy oczyszczeniu rowków szyn wysokociśnieniowy strumień cieczy podczas procesu oczyszczania nie musi być dokładnie skierowany w oczyszczane miejsce, ale aby osiągnąć szybkie i pewne działanie musi być wytworzony korzystny kształt wysokociśnieniowego strumienia cieczy i odpowiedni jego kąt padania.

Ewentualnie jeszcze odpływająca z szyny mieszanina woda-zanieczyszczenia może być przyjmowana przez urządzenie ssące, aby utrzymać możliwie nieznaczne zanieczyszczenia otoczenia i gruntu, przy czym z powodu nieznacznych ilości odpadowych wystarcza małe, mało-nakładcze urządzenie.

W celu zwiększenia wydajności oczyszczania na pojeździe oczyszczającym dla każdej szyny może być umieszczonych kolejno szereg urządzeń oczyszczających rowek szyny, przez co prędkość oczyszczania i jazdy może być zbliżona do zwykłej prędkości trakcji pociągowej lub tramwajowej.

Szczególnie korzystne jest płaskie ukształtowanie dolnej ściany osłonowej urządzenia i jej usytuowanie w odstępie od miejsca padania wysokociśnieniowego strumienia cieczy, który jest co najPL 196 800 B1 mniej równy lub trochę większy od szerokości wypłukiwania w rowku szyny, przez co duże ilości cieczy czyszczącej nie mogą występować na zewnątrz pod uszczelnieniem ściany osłonowej.

W przypadku znacznie zmieniają cych się wysokoś ci powierzchni szyny, korzystne jest przestawne w wysokości umieszczenie belki uszczelniającej, jednakże elementy takiego układu są mocno obciążone, a więc i podatne na zakłócenia.

Przy silnie zabrudzonych ścianach bocznych rowka szyny, za pomocą poprzecznego nachylenia wysokociśnieniowego strumienia cieczy i jego skierowania na ścianę boczną rowka szyny, jest osiągnięte szczególnie dobre działanie czyszczące w tym obszarze, np. na krawędzi jezdnej. Prócz tego strumień cieczy wysokociśnieniowej umożliwia skuteczne czyszczenie otworów odwadniających w rowku szyny.

Umieszczenie w pojeździe do oczyszczania urządzenia do oczyszczania rowka szyn w nieznacznym odstępie od znajdujących się przed nim i za nim zestawów kołowych lub kół prowadzących, poruszających się w rowku szyny pozwala na osiągnięcie szczególnie dobrego oczyszczanie rowka, przede wszystkim na krzywych odcinkach toru.

W celu zbierania i oddzielania zanieczyszczeń stalowych, szczególnie wiórów z szyn i kół i z innych źródeł, przed każdym urządzeniem oczyszczającym rowek szyny można umieścić znane magnetyczne urządzenie zbierające.

Urządzenie według wynalazku jest uwidocznione w przykładzie wykonania na schematycznym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w przekroju wzdłużnym, fig. 2 - urządzenie według fig. 1 w przekroju poprzecznym, a fig. 3 - wycinek belki uszczelniającej z fig. 2.

Jak widać z fig. 1, na szynie 17 z rowkiem szynowym 3 jest umieszczona osłona 5 urządzenia do oczyszczania rowka, według wynalazku, która obejmuje z obu stron z nieznacznym odstępem rowek 3 szyny 17. Urządzenie jest umieszczone w nie przedstawionym pojeździe do oczyszczania, który porusza się po torze kolejowym lub tramwajowym. Pojazd taki może zawierać dla każdej szyny szereg umieszczonych jeden za drugim urządzeń według wynalazku, co znacznie zwiększa wydajność oczyszczania torowiska.

Osłona składa się ze ścian bocznych 13, ściany czołowej 8, usytuowanej przeciwnie do kierunku jazdy 19, dolnej ściany osłonowej 7 i górnej ściany osłonowej 6.

W obszarze ś ciany czoł owej 8, w odstę pie powyż ej szyny 17 jest umieszczona dysza wysokociśnieniowa 2, której wysokociśnieniowy, o ciśnieniu od 10 · 10^-2 MPa do 2500 · 10^-2 MPa strumień cieczy 2, korzystnie zimnej i/lub gorącej wody, ewentualnie z dodatkiem znanych środków polepszających oczyszczanie, np. środka obniżającego napięcie powierzchniowe, jest nachylony ukośnie do dołu w kierunku jazdy 19 do przodu i jest skierowany w miejscu padania 4 pod kątem padania około 60° do powierzchni dna rowka 3 szyny 17.

Zanieczyszczenia 12, odrywane przez wysokociśnieniowy strumień cieczy 2 z warstwy zanieczyszczeń w rowku 3 szyny 17, są współzabierane przez odbite strumienie 11 mieszaniny ciecz-zanieczyszczenia i odprowadzane od powierzchni szyny 17 pod bardziej płaskim kątem niż wynosi kąt padania wysokociśnieniowego strumienia cieczy 2.

Mieszanina ciecz-zanieczyszczenia dzięki kinetycznej energii, zawartej w strumieniu cieczy jest najpierw wyrzucana na dolną, płaską ścianę osłonową 7, która jest umieszczona pod bardziej ostrym kątem niż kąt odbicia strumieni 11 cieczy i na niej jest wyprowadzana do góry aż do wylotu przez wylot 18.

Ten wylot 18 stanowi zakończenie mającego najwyżej szerokość szyny 17, korzystnie szerokość rowka 3 szyny 17 kanału wylotowego 20, który został utworzony przez dolną ścianę osłonową 7, obie ściany boczne 13 i górną ścianę osłonową 6, przez który strumienie cieczy, względnie mieszanina ciecz-zanieczyszczenia docierają do urządzenia zbiorczego w postaci wanny przechwytującej 15, w której jest albo magazynowana i później usuwana lub podlega dalszej obróbce. Kanał wylotowy 20 w kierunku do góry posiada taką samą szerokość, korzystnie jednak zwiększającą się szerokość.

Przy dalszej obróbce w wannie przechwytującej 15 oddziela się część zużytej cieczy czyszczącej i kieruje przez przelew 16 bezpośrednio w obszar torowiska albo do nie przedstawionego zbiornika magazynowego, korzystnie ruchomego kontenera.

Pozostająca część mieszaniny ciecz-zanieczyszczenia poprzez tylko zaznaczone urządzenie przenoszące 14 znanego rodzaju budowy, np. spiralę Archimedesa lub taśmę przenośnika, lub przenośnika kubełkowego albo tym podobnego, jest kierowana do zbiornika magazynowego, np. ruchomego kontenera w celu dalszego oddzielenia i usunięcia cieczy oraz zanieczyszczeń.

PL 196 800 B1

Dolna ściana osłonowa 7 kończy się u dołu płaską krawędzią 21, na której jest osadzone uszczelnienie 9 dla rowka 3 szyny 17, zamocowane poprzez zawias lub osadzone jako podatne elastycznie. Uszczelnienie 9 jest wykonane np. z gumy i sięga w rowku 3 szyny 17 aż do zanieczyszczeń 12 i uszczelnia przed wylotem płuczący strumień cieczy.

Przed krawędzią 21 na dolnej ścianie osłonowej 7 w kierunku jazdy 19 jest umieszczone uszczelnienie 10 przykrywające powierzchnię szyny 17, dodatkowo uszczelniając strumień płuczący.

Na figurze 2 jest przedstawiona osłona 5 w przekroju poprzecznym, prostopadłym do kierunku jazdy 19.

Obie ściany boczne 13 sięgają aż do szyny 17 i krawędzi kierującej 23 i zakończone są belkami uszczelniającymi 25, 26, wykonanymi z blachy stalowej lub tym podobnej, które rozciągają się w kierunku jazdy 19 na długości wylotu osłony 5 i mają znaczną grubość, przykładowo od 10 do 50 mm, w celu zabezpieczenia przed silną erozją, wywoływaną przez wymywany materiał i posiadają płaską, względnie wypukłą dolną powierzchnię uszczelniającą 33, dla polepszenia uszczelnienia. Belki uszczelniające 25, 26 mają przekrój poprzeczny, prostokątny lub kwadratowy.

Jedna belka uszczelniająca 25 przylega do powierzchni 22 szyny 17 lub znajduje się od niej w bardzo nieznacznym odstępie, a druga belka uszczelniająca 26 dla krawędzi kierującej 23 przylega do powierzchni 24 szyny 17, gdy posiada ona większy odstęp w wysokości niż powierzchnia 22 szyny 17.

Przy profilach szyn, w których powierzchnia 24 krawędzi kierującej 23 posiada tylko nieznaczny odstęp w wysokości od powierzchni 22 szyny 17, odstęp nawet do 25 milimetrów, jest on zamknięty przez skierowaną do dołu szczecinę 29 szczotki uszczelniającej 27, która jest wsunięta w uchwyt 28 i również rozcią ga się na długości przyporządkowanej belki uszczelniającej 26 i wystaje poza nią z przodu i z tył u.

Szczecina 29 szczotki uszczelniającej 27, mająca co najmniej pięciokrotną długość maksymalnie tolerowanego odstępu wysokości pomiędzy powierzchniami 22, 24 i krawędzi kierującej 23 szyny 17 jest wykonana przykładowo z wytrzymałego na ścieranie tworzywa sztucznego, które może być umieszczone na zmianę w szeregu ze szczecinami z drutu metalowego.

Szczecina 29 przechodzi przez krawędź zewnętrzną 32 krawędzi kierującej 23 i przylega do strony zewnętrznej belki uszczelniającej 26.

Korzystnie szczotka uszczelniająca 27 ma w kierunku jazdy 19 długość większą od długości belki uszczelniającej 26.

Na figurze 3 jest uwidocznione doprowadzenie sprężonego powietrza dla belki uszczelniającej 25, w celu jej dodatkowego uszczelnienia. Belka uszczelniająca 25 jest prowadzona na szynie 17 za pomocą dolnej, płaskiej powierzchni uszczelniającej 33, usytuowanej w bardzo nieznacznym odstępie od szyny 17 lub przylegającej do powierzchni 22 szyny 17. Od otworu wzdłużnego 30 w belce uszczelniającej 25 wychodzi jedna lub szereg kolejno umieszczonych szczelin wzdłużnych 31 lub otworów, skierowanych do dolnej powierzchni uszczelniającej 33, do których wypływa powietrze o ciśnieniu od 1 · 10^-2 do 10 · 10^-2 MPa, co uniemożliwia wnikanie zanieczyszczeń pomiędzy powierzchnią uszczelniającą 33 i powierzchnią 22 szyny 17 i dzięki temu powierzchnia 22 szyny 17 podczas oczyszczania jest utrzymywana w czystości.

Jak wykazały praktyczne doświadczenia, kąt padania wysokociśnieniowego strumienia cieczy 2 zależy od własności i ilości zanieczyszczeń 12 zgromadzonych w rowku 3 szyny 17 oraz prędkości jazdy pojazdu przeprowadzającego oczyszczanie torowiska i ciśnienia strumienia cieczy 2. Natomiast kąt poprzecznego ustawienia dyszy wysokociśnieniowej 1 do kierunku jazdy 19 jest zależny od kształtu rowka 3 szyny 17 oraz własności i ilości zawartych w nim zanieczyszczeń. Dzięki temu również osiąga się szczególnie dobre działanie czyszczące w obszarze krawędzi jezdnej szyn, a także skuteczne oczyszczanie otworów odwadniających w rowku 3 szyn 17.

Również korzystne jest, gdy pojazd jest wyposażony w szereg umieszczonych jeden za drugim dla każdej szyny urządzeń według wynalazku, dzięki czemu prędkość oczyszczania i jazdy może być zbliżona do zwykłej prędkości jazdy pojazdu trakcyjnego.

Urządzenie według wynalazku jest umieszczane w nieznacznym odstępie od usytuowanych przed nim i za nim zestawów kołowych lub kół prowadzących poruszających się w rowku szyny, dzięki czemu osiąga się szczególnie dobre jego prowadzenie, przede wszystkim na krzywiznach toru. Również korzystne jest umieszczenie za każdym urządzeniem według wynalazku magnetycznego urządzenia zbierającego do wyłapywania odpadków stalowych, np. wiórów z szyn, kół poruszających się po szynach pojazdów lub z innych źródeł.

PL 196 800 B1

Claims (20)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób oczyszczania rowków szyn, zwłaszcza szyn kolejowych i tramwajowych, podczas jazdy za pomocą urządzenia do oczyszczania, umieszczonego na pojeździe, zwłaszcza poruszającym się po szynach i utrzymywanego w zasadniczo stałym położeniu wobec czyszczonego rowka szyny, którego dysza wysokociśnieniowa wytwarza strumień cieczy, w postaci zimnej i/lub ogrzewanej cieczy czyszczącej, zwłaszcza wody lub wodnego roztworu czyszczącego i kieruje go w nachyleniu w kierunku jazdy na warstwę zanieczyszczeń w rowku szyny, znamienny tym, że wysokociśnieniowy strumień cieczy (2) doprowadza się pod ciśnieniem roboczym wynoszącym od 10 · 10² MPa do 2500 · 10² MPa, korzystnie od 10 · 10² MP do 800 od 10 · 10² MPa do rowka szyny (17) i w miejscu jego padania (4) powoduje się odbity strumień cieczy, współzabierający zanieczyszczenia (12) i tworzący mieszaninę ciecz-zanieczyszczenia, którą kieruje się do urządzenia zbiorczego (15), względnie kieruje się dalej poprzez urządzenie przenoszące (14) do oddzielnego zbiornika, oddziela się co najmniej częściowo ciecz od zanieczyszczeń i ją odprowadza.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wysokociśnieniowy strumień cieczy (2) kieruje się do warstwy zanieczyszczeń (12) w obrabianym rowku (3) szyny (17) w miejscu padania (4), pod kątem padania do powierzchni szyny, wynoszącym od 30° do 80°, korzystnie co najmniej od 30° do 70° do powierzchni szyny (17), zależnym od właściwości wysokociśnieniowego strumienia cieczy zanieczyszczeń w rowku szynowym i prędkości jazdy, a następnie odbite strumienie (11) mieszaniny ciecz-zanieczyszczenia kieruje się na powierzchnię prowadzącą i przeprowadza się wzdłuż niej do urządzenia przenoszącego (14).
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wysokociśnieniowy strumień cieczy (2) kieruje się dodatkowo poprzecznie do kierunku jazdy (19), a więc w zasadzie do kierunku wzdłużnego rowka (3) szyny (17) pod kątem padania (4) do powierzchni szyny (17), wynoszącym od 90° do 30°, zwłaszcza od 90° do 75°, do ścian bocznych rowka (3) szyny (17), zależnie od właściwości wysokociśnieniowego strumienia cieczy i zanieczyszczeń w rowku szyny.
4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że odbite strumienie (11) mieszaniny ciecz-zanieczyszczenia przenosi się ukośnie do góry i doprowadza do urządzenia wychwytującego, z którego zwłaszcza co najmniej przeważający udział stałych części odprowadza się bezpośrednio, względnie za pomocą urządzenia przenoszącego (14) kieruje się do urządzenia zbiorczego.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do cieczy czyszczącej dodaje się środek do obniżenia napięcia powierzchniowego.
6. 6. Urządzenie do oczyszczania rowków szynowych, zwłaszcza kolejowych i tramwajowych, zawierające dyszę wysokociśnieniową, nachyloną do dołu, w kierunku powierzchni szyny i osłoniętą osłoną, posiadającą wylot dla mieszaniny ciecz-zanieczyszczenia, przykrywającą obrabiany odcinek szyny, znamienne tym, że osłona (5) posiada dolną, płaską ścianę osłonową (7) przykrywającą odcinek szyny (17) z rowkiem (3), która jest umieszczona ukośnie do kierunku jazdy (19) pod kątem, który jest mniejszy od kąta odbicia strumienia (11), występującego w stanie roboczym w miejscu padania (4) wysokociśnieniowego strumienia cieczy (2) z dyszy wysokociśnieniowej (1) w rowku (3) szyny (17), z tym, że dolna ściana osłonowa (7) tworzy z górną ścianą osłonową (6) i umieszczonymi z obu stron ścianami bocznymi (13) kanał wylotowy (20), który jest zakończony wylotem (18) i ma szerokość, która odpowiada co najmniej szerokości rowka (3) szyny (17), a w kierunku do góry posiada jednakową szerokość, zwłaszcza jednak zwiększającą się szerokość.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że ściany boczne (13) z obu stron rowka (3) szyny (17) sięgają aż do powierzchni (24) i krawędzi kierującej (23) szyny (17) i zakończone są belkami uszczelniającymi (25, 26), z których belka uszczelniająca (25) w zasadzie przylega do powierzchni (22) szyny (17), a belka uszczelniająca (26) do powierzchni (24) krawędzi kierującej (23) szyny (17), gdy odstęp w wysokości pomiędzy powierzchnią (22) a powierzchnią krawędzi kierującej (23) szyny (17) ma największą wartość tolerancji, przy czym obie belki uszczelniające (25, 26) ograniczają z boków prześwit osłony (5) wobec rowka (3) szyny (17) i wystają w kierunku jazdy (19), korzystnie z obu stron.
8. 8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że co najmniej belka uszczelniająca (25), wykonana z blachy stalowej lub podobnej, o grubości zwłaszcza 10 do 50 mm, korzystnie około 30 mm, posiada prostokątny lub kwadratowy przekrój poprzeczny z płaską, zwłaszcza wypukłą dolną powierzchnią uszczelniającą (33).

   PL 196 800 B1
9. 9. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że co najmniej belka uszczelniająca (26), korzystnie obie belki uszczelniające (25, 26) są umieszczone przesuwnie w wysokości na przyporządkowanej ścianie bocznej (13) osłony (5).
10. 10. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że co najmniej belka uszczelniająca (25) jest zaopatrzona w otwór wzdłużny (30), który jest przyłączony do przewodu dla cieczy pod ciśnieniem, zwłaszcza powietrza i który jest zakończony na powierzchni uszczelniającej (33) co najmniej jedną szczeliną wzdłużną (31), przebiegającą w kierunku jazdy (19).
11. 11. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że powyżej belki uszczelniającej (26), od strony krawędzi kierującej (23) szyny (17), na ścianie bocznej (13) jest umieszczona w uchwycie (28), korzystnie wsunięta poziomo szczotka uszczelniająca (27), której szczecina (29) jest skierowana z góry do dołu za krawędź zewnętrzną (23) krawędzi kierującej (23) szyny (17) i ma długość, która wynosi wielokrotność, korzystnie co najmniej pięciokrotność największego tolerowanego odstępu pomiędzy belką uszczelniającą (26) a powierzchnią (24) krawędzi kierującej (23) szyny (17), przy czym szczotka uszczelniająca (27) w kierunku jazdy (19) korzystnie ma długość większą od długości belki uszczelniającej (26).
12. 12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że szczecina (29) szczotki (27) jest wykonana z tworzywa sztucznego o wysokiej wytrzymałości na ścieranie, korzystnie jest wzmocniona szczeciną z metalu.
13. 13. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że dolna ściana osłonowa (7), która korzystnie ma płaski przebieg, jest zakończona krawędzią (21).
14. 14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że na krawędzi (21) jest umieszczone uszczelnienie (9), wykonane z mocnego materiału, korzystnie jako zawiasa albo wykonane z elastycznego, odpornego na zużycie materiału, względnie jest utworzone przez pneumatyczny strumień uszczelniający.
15. 15. Urządzenie według zastrz. 13 albo 14, znamienne tym, że przed krawędzią (21), w kierunku jazdy (19) jest umieszczone uszczelnienie (10), którego długość odpowiada wielokrotnej głębokości rowka (3) szyny (17).
16. 16. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że dysza wysokociśnieniowa (1) co najmniej w kierunku jazdy (19) jest osadzona pod nastawnym kątem, korzystnie zawartym między 30° i 80°, korzystnie co najmniej mię dzy 50° i 70°, w zależ ności od własności i ilości warstwy zanieczyszczeń (12) w rowku (3) szyny (17) oraz prędkości jazdy i ciśnienia strumienia cieczy (2).
17. 17. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że dysza wysokociśnieniowa (1) jest osadzona pod nastawnym kątem poprzecznie do kierunku jazdy (19), korzystnie pionowo lub ukośnie, lub poziomo, zależnie od kształtu rowka (3) szyny (17), własności i ilości warstwy zanieczyszczeń (12).
18. 18. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że wylot (18) osłony (5) jest skierowany do urządzenia zbiorczego w postaci wanny przechwytującej (15), która korzystnie jest częścią wyposażenia urządzenia przenoszącego (14).
19. 19. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że wanna przechwytująca (15) jest zaopatrzona w przelew (16).
20. 20. Urządzenie według zastrz. 19, znamienne tym, że urządzenie przenoszące (14) stanowi przenośnik kubełkowy.