WO2015044245A1 - Sanding device and method for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a rail vehicle - Google Patents

Sanding device and method for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a rail vehicle Download PDF

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WO2015044245A1
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sand
nozzle
rail
wheel
blow
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PCT/EP2014/070441
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Inventor
Rainer Knoss
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Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH
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Publication date
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    • 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
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    • B61C15/08—Preventing wheel slippage
    • B61C15/10—Preventing wheel slippage by depositing sand or like friction increasing materials
    • B61C15/107—Preventing wheel slippage by depositing sand or like friction increasing materials with electrically or electromagnetically controlled sanding equipment

Definitions

  • the present invention relates to a sanding device for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a rail vehicle and to a corresponding method for blowing sand into the gap.
  • Sanding systems are used in rail vehicles to improve the adhesion between wheel and rail. To do so, sand is spread on the rail in front of the wheel from a sand container via a pipe or rubber grommet. The outlet of the pipe or rubber grommet from which the sand falls onto the rail is located a few centimeters before the wheel-rail engagement. Air turbulence and air currents running transversely to the vehicle take the sand with it and prevent the sand that is being discharged from landing on the rail. In order to improve the adhesion value between wheel and rail by means of more sand on the rail, the highest possible output speed can be used.
  • the sand is "shot" in front of the wheel via a large air flow and a relatively small dispensing nozzle with the highest possible speed.
  • the higher discharge speed reduces the lateral deflection.
  • the resulting speed is composed of output speed and deflection speed.
  • the proportion of the deflection gets less influence as a result of the higher delivery rate.
  • the sand lands in large quantities on the rail.
  • the target direction of the scattered sand can be changed. So it is a possibility to rotate the outlet of the sand in the direction of the vehicle center, so that the sand falls in front of the wheel only in combination with the deflection by the transverse air. There is a speed range where the sand is applied optimally.
  • DE 600 26 290 T2 discloses a method for improving the adhesion of wheels of a rail vehicle to rails by applying sand between rail and wheel. It is the object of the present invention to provide an improved sanding plant and method for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a railway vehicle. This object is achieved by a device for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a rail vehicle and a method for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a rail vehicle according to the independent claims.
  • a deflection can be compensated by flowing from the side wind.
  • the transverse to the rail vehicle airflows are proportional to the driving speed, so that the direction can be selected depending on the driving speed of the rail vehicle,
  • a sanding device for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a railway vehicle has the following features: a nozzle configured to output a variable amount of sand; and means for adjusting a jet angle of the nozzle in response to a speed of the rail vehicle, wherein the jet angle of the nozzle is movably adjustable out of a plane of the wheel and rail to inject sand into the gap between the rail and the wheel.
  • a rail vehicle may have a sanding system.
  • Sanding systems can be used in rail vehicles to increase the static friction between wheel and rail.
  • a sanding device may be part of a sanding plant.
  • a nozzle can be understood to mean an outlet opening, for example from a pipe.
  • a spout can be understood by it.
  • the nozzle may be configured to dispense a sand in one direction and / or that sand can be blown through the nozzle in one direction.
  • Sand can be understood in general to mean a substance that improves the static friction between wheel and rail.
  • the direction in which the sand is discharged or blown out can be characterized by the discharge angle.
  • the discharge angle can be understood as an angle between the rail and the direction in which the sand is discharged or blown out.
  • the discharge angle may be movably adjustable in a plane perpendicular to the plane defined by the wheel and the rail.
  • the discharge angle can be adjustable in the direction of the vehicle center of the rail vehicle, ie in the direction of a track center.
  • the nozzle may be configured to receive a control signal to vary a size of an exit orifice to affect an amount of sand dispensed and / or blown out.
  • the control signal may be adjusted in response to the speed of the rail vehicle.
  • the amount of sand can be adapted to the speed of the rail vehicle in order to keep the amount of sand per route constant.
  • the sanding apparatus may include a reservoir for providing sand.
  • the nozzle may be connected via a connecting means with the reservoir.
  • a sandbox can be understood.
  • the reservoir may be configured to provide sand via a connection means such as a tube or a hose of the nozzle.
  • the means for adjusting the jet angle of the nozzle may comprise a stepping motor.
  • the device for adjusting the discharge angle of the nozzle may have an electrically driven linear magnet which acts against a spring. It is also favorable if, in one embodiment, the device for adjusting the blow-out angle has a pneumatic adjusting device which acts against a spring.
  • a robust adjusting device can be created.
  • the adjusting device can be designed to be actuated by a speed-dependent control of a quantity of sand to be delivered.
  • the air pressure can be regulated depending on the speed.
  • the speed-dependent air pressure can be used to drive the pneumatic adjusting device and thus can be dispensed with a second, independent control signal.
  • an existing infrastructure and / or an existing control signal for the sanding device can be used. This offers the advantage of cost savings while providing a more robust system.
  • the nozzle may be designed such that an air quantity can be introduced as a function of the speed in order to control a rate of application of the sand.
  • the sanding device may be designed such that an air pressure and / or an air quantity controls the amount of sand and / or the rate of application of the sand.
  • the exit speed can be controlled as a function of speed via a corresponding nozzle diameter and / or a sanding device-adjustable ratio of sand-conveying and sand-free air quantity.
  • a stream of air without sand can be mixed with a sand-conveying air stream in front of the nozzle via a bypass.
  • the means for adjusting the jet angle of the nozzle in response to a distress signal varies the discharge angle in a predefined range.
  • the nozzle may change the size of the exit opening in response to the distress signal to increase the amount of sand dispensed and / or blown out.
  • An emergency signal can be understood as a request for emergency braking.
  • An emergency signal can be understood as meaning a signal which indicates that a bonding value between wheel and rail has fallen below a predefined threshold value.
  • an electronic controller for driving the sanding device can be integrated into a brake control electronics.
  • the already existing in the brake control electronics signals can be read directly, such as speed or emergency brake.
  • signals already existing in the device do not need to be detected or transmitted separately.
  • sanding could then be automatically started when there is too much slippage by the anti-skid electronics, and if there is no slippage, the sanding could be shut off automatically to save sand.
  • the discharge angle of the sanding installation can be increased and reduced as a sanding parameter in a region and the sand quantity can be increased as a sanding parameter if a certain adhesion value falls below a predefined threshold.
  • the sand pipe can be quickly swiveled back and forth about the controlled target angle to increase the chance of hitting the rail.
  • the amount of sand can be greatly increased to make up for the loss of sand by not directly aiming because a wide area is scattered. This can for example be advantageous as a last resort in emergency braking, for example, when the adhesion value reaches an extremely low value. It is advantageous if such an embodiment can be controlled as an emergency measure.
  • a method for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a rail vehicle may have a sanding device for blowing sand into the gap between the rail and the wheel.
  • the sanding apparatus may include a nozzle and means for adjusting a jet angle of the nozzle in response to a speed of the rail vehicle.
  • the method comprises the steps of: a step of adjusting the jet angle of the nozzle in response to a speed of the rail vehicle; and a step of blowing out provided sand using the nozzle aligned at the set discharge angle to inject sand into the gap between the rail and the wheel.
  • the discharge angle may be adjusted in response to an air pressure.
  • the air pressure can be controlled in response to an air pressure controlling a quantity of sand in front of the nozzle.
  • Advantageously can be dispensed with an additional control signal or control signal.
  • the method has a step of monitoring the blow-out angle.
  • an angle monitoring signal representing the discharge angle for vehicle electronics can be provided.
  • the angle monitoring signal may represent the set nozzle bleed angle.
  • the discharge angle and the speed of the rail vehicle can be monitored and / or correlated.
  • the blow-off angle may be adjusted in response to the angle monitoring signal.
  • a Monitoring the blow-off angle and providing the angle monitoring signal may provide a closed loop for adjusting the blow-off angle.
  • the target direction can be adjusted on the basis of an ideal speed-dependent directional map found on a test train and thus the accuracy of the sandblast can be increased.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a rail vehicle with a san- dungsvoriques in a side view according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a rail vehicle with a sanding device in a plan view according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an illustration of a sanding apparatus according to an embodiment of the present invention
  • 4 and 5 is a schematic representation of the discharge rate of a sanding apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic representation of a sanding device with a pneumatic adjusting device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a schematic representation of a sanding device with speed-dependent exit speed of the sand according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 8 is a flow chart of a method for blowing sand into a
  • Gap between a rail and a wheel of a rail vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various drawings and similar, and a repeated description of these elements will be omitted.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a rail vehicle 100 with a sanding device 102 in a side view according to an embodiment of the present invention.
  • the sanding device 102 is arranged in front of a wheel 104 of the rail vehicle 100 in the direction of travel.
  • the at least one wheel 104 of the rail vehicle 100 is arranged to form a rail 106 such that the rail vehicle 100 travels on the rail 106.
  • the sanding apparatus 102 has a nozzle 108 that is configured to discharge or blow sand 110 into the gap between the wheel 104 and the rail 106.
  • the sanding apparatus 102 is connected to a device for adjusting 1 12 an outlet angle of the nozzle 108.
  • the nozzle 108 may be formed in one embodiment as a blowout. Alternatively, the nozzle 108 may be disposed at one end of a blowout tube. Thus, the nozzle may be formed as a blowout opening of a blow-off tube. Alternatively, the nozzle 108 may be formed as a spout.
  • the nozzle 108 is optionally connected in one embodiment via a connecting means 1 14 with a reservoir 1 16.
  • the connecting means 1 14 may be the exhaust pipe already described.
  • the sanding apparatus 102 shown in FIG. 1 is configured to inject sand 110 into the gap between the rail 106 and the wheel 104 of the rail vehicle 100.
  • the nozzle 108 of the sanding apparatus 102 is configured to dispense a variable amount of sand. In this case, the discharge angle of the sand from the nozzle by means of adjusting device 1 12 is adjustable.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a part of a rail vehicle with a sanding device 102 in a plan view according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a wheel 104 is disposed on a rail 106. From the wheel 104 and the rail 106, a plane is clamped. In the direction of travel in front of the wheel 104, a nozzle 108 of a sanding device is arranged.
  • the sanding device and the wheel may be elements of a railroad vehicle 100 shown in FIG.
  • the wheel 104 has a flange 218, which is arranged in the direction of a vehicle center of the rail vehicle relative to the rail 106.
  • the nozzle 108 is configured to eject or blow out sand 110 at a discharge angle ⁇ .
  • the nozzle 108 is connected to a device for adjusting 1 12 the Ausblaswinkels ⁇ of the nozzle 108.
  • the discharge angle a is an angle between the nozzle 108 or the exit direction 220 of the sand 1 10 from the nozzle 108 and one of the wheel 104 and the Rail 106 spanned plane.
  • the blow-out angle ⁇ is directed in the direction of the vehicle center of the rail vehicle in the exemplary embodiment shown in FIG. 2 in relation to the clamped plane.
  • the means for adjusting 1 12 of the discharge angle ⁇ on a stepping motor to adjust the discharge angle ⁇ speed-dependent.
  • the means for adjusting 1 12 of the discharge angle ⁇ on an electrically controlled linear magnet as adjusting device.
  • a spring can act on the device for adjusting 1 12, so that the electrically driven linear magnet acts against the spring.
  • the nozzle 108 is configured to receive a control signal 222 to change an exit orifice of the nozzle 108 in size, particularly in diameter or cross-sectional area. As a result, the amount of sand discharged from the nozzle 108 can be changed.
  • the control signal 222 may be speed-dependent.
  • the control signal 222 is provided by control electronics, wherein the control electronics in one embodiment may be part of a vehicle electronics 224.
  • the sanding apparatus 102 includes an angle sensor 226 that provides an angle monitoring signal 228.
  • the vehicle electronics 224 is configured to output an adjustment signal 230 to the means for adjusting 1 12 the Ausblaswinkels ⁇ .
  • the speed-based adjustment signal 230 is an air flow or pressure and is provided by a corresponding device.
  • the means for adjusting 1 12 the blowing angle ⁇ comprises a pneumatic adjusting device acting against a spring.
  • a speed-dependent control of a quantity of sand air pressure to control the pneumatic adjusting device This is also shown in Fig. 6 with.
  • an amount of air is speed-dependently introduced into the nozzle 108 or connecting means 14 to control a rate of application of the sand.
  • a location of the impact of the sand on the rail can be influenced as a function of speed.
  • FIG. 3 shows an illustration of a sanding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the sand 1 10 blown out from a nozzle 108 or exhaust pipe 108 in the direction of a wheel 104 is deflected to the side by an air flow 332.
  • air turbulences and an air flow 332 extending transversely to the direction of travel occur during the journey in the region of the bogie and thus in the region of the wheel 104.
  • the sand 1 10 is blown away laterally.
  • the responsible air flows 332 depend on the speed of the rail vehicle and, for example, the wind conditions. At standstill or low speed of the rail vehicle, the sand falls 1 10 corresponding to the outlet directly to the rail, since there is no wind at a standstill. If the train moves faster, a dynamic pressure builds up in front of the bogie and the air is prevented from flowing through under the train. As a result, the air flows in front of the bogie to the outside, that is, there is an air flow 332 directly in front of the wheels 104, which blows the sand 1 10 laterally. Thus, only part of the sand 1 10 comes on the rail. To make up for the loss of sand, the amount of sand can be increased by a factor of ten.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the discharge rate of a sanding apparatus according to an embodiment of the present invention. From a nozzle 108 sand is blown out in the direction of a wheel 104, wherein an air flow from the side is assumed. Three velocity vectors 434, 436, 438 represent a sanding rate 434, a sweep rate 436, and a resulting sand velocity 438. The blown sand is deflected by the angle ⁇ from the direction in which the sand is blown out. To blow the sand into a gap between the wheel 104 and a rail, the direction in which the Sand is blown out to the discharge angle ⁇ are corrected against the direction of the air flow.
  • the exemplary embodiment in FIG. 4 shows the resulting speed 438 for a low dispensing speed 434 in comparison to the exemplary embodiment in FIG. 5, which represents the same situation with a relatively high dispensing speed 434 for this purpose.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of the discharge rate of a sanding device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the representation in FIG. 5 corresponds to the illustration in FIG. 4, with the difference that the application rate 434 has been increased, for example doubled.
  • constant deflection speed 436 results in an increased resulting speed 438 and a small angle a.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a sanding device with a pneumatic adjusting device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the sanding device may, for example, be a sanding device 102 already described in FIG. 2.
  • the nozzle 108 is designed as a blow-out tube 108.
  • the blow-out tube 108 is mounted with a bearing 640.
  • a pneumatic pressure cylinder 642 and a spring 644 are connected to the blow-off pipe and adapted to adjust a blow-out angle of the blow-off pipe.
  • the pneumatic pressure cylinder 642 and the spring 644 are connected to the exhaust pipe 108 on an opposite side of a sand outlet opening 10 with respect to the bearing 640.
  • the spring 644 and the pneumatic pressure cylinder form a means for adjusting 1 12 of the Ausblaswinkels the Ausblasrohrs 108, or an adjusting device 1 12.
  • On the blown sand 1 10 acts an air flow 332, which causes a lateral blowing of the sand 1 10.
  • the sand is deflected accordingly and blown in the direction of a wheel 104.
  • FIG. 4 and Fig. 5 schematic representation of Ausbring Anthony, deflection speed and resulting velocity here shown without vectors directly with a trajectory for the sand 1 10.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a sanding device with a speed-dependent exit speed of the sand according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the sanding device can be, for example, a sanding device described in FIG. 6.
  • Sand 1 10 is discharged from a nozzle 108 or a blowpipe 108.
  • the direction of the discharged or blown sand is deflected by an air flow 332 acting transversely to a rail vehicle.
  • the sand is 1 10 blown at a Ausblaswinkel ⁇ with a 434 Usungs Republic from the blowpipe 108.
  • the discharge angle aj [Au of the discharge pipe 108 can be adjusted as a function of the speed.
  • the sand 110 By continuously changing the output speed 434 of the sand in conjunction with an angled exhaust pipe 108, the sand 110 will be blown in front of the wheel 104 at any speed of the rail vehicle, and thus air flow.
  • the spout 108 or the tube 108, from which the sand 110 is blown in front of the wheel 104, is adjusted laterally by means of an adjusting device, for example with an adjusting device 12 as shown in FIG. 1 or FIG.
  • the angle setting is dependent on the speed, for example.
  • the suitable angles ⁇ can, for example, be determined in advance in experiments on a sample train.
  • the adjusting unit 1 12 may be, for example, a stepper motor, which adjusts the angle of the tube, or an electrically controlled linear magnet, which acts against a spring, or a pneumatic See adjustment 642, which optionally also acts against a spring 644, as shown in the embodiment shown in Fig. 6.
  • the amount of sand is regulated by means of air pressure, which can be set to be speed-dependent and thus emits more or less sand. This is necessary because at higher speeds in the same time a longer rail line must be spread.
  • this speed-dependent regulated air pressure can be conducted via a small hose parallel to the sanding hose to a piston 642, which in turn adjusts the angle ⁇ against a spring 644.
  • the output speed is changed depending on the vehicle speed.
  • the spout 108 is mounted so that it ends slightly outside the wheels 104, but is installed adjusted in the direction of the vehicle center. Therefore, when the sand 110 is blown out with little air, it falls outside the wheel 104 beside the rail. The higher the amount of air is adjusted, the further the sand is 10 then blown into the center of the vehicle. Depending on the speed, the air flow can thus be adjusted so that the combination of the discharge rate of the sand 110 and the opposing ram air flow 332 is supplemented so that the sand falls in front of the wheel 104 at each speed.
  • the exit speed can be increased by means of a suitable nozzle diameter and an adjustable ratio of sand-conveying and sand-free air quantity at the sanding device.
  • the air flow without sand 1 10 can be mixed for example via a bypass with the sand 1 10 promoting air flow.
  • FIG. 8 shows a flowchart of a method 800 for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a rail vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the method includes a step of adjusting 810 and a step of blowing 830.
  • the method 800 may be performed on a rail vehicle as illustrated in FIG. 1.
  • Rail vehicle comprises a sanding device for blowing sand into the gap between a rail and a wheel of the rail vehicle.
  • the sanding device has a nozzle and means for adjusting a nozzle bleed angle in response to a speed of the rail vehicle, the nozzle bleed angle being movably adjustable out of a plane of the wheel and rail to allow sand into the gap between the rail and the rail To blow in the wheel.
  • the jet angle of the nozzle is adjusted in response to a speed of the rail vehicle.
  • step of blowing 830 provided sand is blown out using the nozzle.
  • the nozzle is aligned in the blow-out angle set in the setting step.
  • sand is injected into the gap between the rail and the wheel.
  • the method 800 includes an optional step of monitoring 820 the blow-out angle.
  • an angle monitor signal for vehicle electronics is provided.
  • the exhaust angle is controlled in response to the angle monitoring signal provided in the step of monitoring.

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Abstract

The invention relates to a sanding device (102) for blowing sand (110) into a gap between a rail (106) and a wheel (104) of a rail vehicle (100), wherein the sanding device (102) comprises a nozzle (108) which is designed to dispense a variable amount of sand and an arrangement for setting (112) a discharge angle (α) of the nozzle (108) in response to a speed of the rail vehicle (100), the discharge angle (α) of the nozzle (108) being movably adjustable out of a plane of the wheel (104) and the rail (106) in order to blow sand (110) into the gap between the rail (106) and the wheel (104).

Description

Sandungsvorrichtung und Verfahren zum Einblasen von Sand in einen Spalt zwischen einer Schiene und einem Rad eines Schienenfahrzeugs  Sanding apparatus and method for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a rail vehicle
Beschreibung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sandungsvorrichtung zum Einblasen von Sand in einen Spalt zwischen einer Schiene und einem Rad eines Schienenfahrzeugs sowie auf ein entsprechendes Verfahren zum Einblasen von Sand in den Spalt. The present invention relates to a sanding device for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a rail vehicle and to a corresponding method for blowing sand into the gap.
Sandungsanlagen werden bei Schienenfahrzeugen eingesetzt, um den Haftwert zwischen Rad und Schiene zu verbessern. Dazu wird aus einem Sandbehälter über ein Rohr oder eine Gummitülle Sand vor das Rad auf die Schiene gestreut. Die Austrittsöffnung des Rohrs oder der Gummitülle, aus der der Sand auf die Schiene fällt, befindet sich einige Zentimeter vor dem Rad-Schienen-Eingriff. Luftverwirbelungen und quer zum Fahrzeug laufende Luftströme nehmen den Sand mit und verhindern, dass der ausgebrachte Sand auf der Schie- ne landet. Um den Haftwert zwischen Rad und Schiene mittels mehr Sand auf der Schiene zu verbessern, kann eine möglichst hohe Ausbringungsgeschwindigkeit verwendet werden. Der Sand wird über einen großen Luftstrom und dazu relativ kleiner Ausbring-Düse mit einer möglichst hohen Geschwindigkeit vor das Rad "geschossen". Die höhere Ausbringgeschwindigkeit verringert die seitliche Ablenkung. Die resultierende Geschwindigkeit setzt sich aus Ausbringgeschwindigkeit und Ablenkungsgeschwindigkeit zusammen. Der Anteil der Ablenkung bekommt in Folge der höheren Ausbringgeschwindigkeit weniger Einfluss. Der Sand landet in größeren Mengen auf der Schiene. Alternativ kann die Zielrichtung des ausgestreuten Sands verändert werden. So ist es eine Möglichkeit die Austrittsöffnung des Sandes in Richtung Fahrzeugmitte zu drehen, sodass der Sand erst in Kombination mit der Ablenkung durch die Querluft vor das Rad fällt. Es gibt einen Geschwindigkeitsbereich, bei dem der Sand optimal ausgebracht wird. Sanding systems are used in rail vehicles to improve the adhesion between wheel and rail. To do so, sand is spread on the rail in front of the wheel from a sand container via a pipe or rubber grommet. The outlet of the pipe or rubber grommet from which the sand falls onto the rail is located a few centimeters before the wheel-rail engagement. Air turbulence and air currents running transversely to the vehicle take the sand with it and prevent the sand that is being discharged from landing on the rail. In order to improve the adhesion value between wheel and rail by means of more sand on the rail, the highest possible output speed can be used. The sand is "shot" in front of the wheel via a large air flow and a relatively small dispensing nozzle with the highest possible speed. The higher discharge speed reduces the lateral deflection. The resulting speed is composed of output speed and deflection speed. The proportion of the deflection gets less influence as a result of the higher delivery rate. The sand lands in large quantities on the rail. Alternatively, the target direction of the scattered sand can be changed. So it is a possibility to rotate the outlet of the sand in the direction of the vehicle center, so that the sand falls in front of the wheel only in combination with the deflection by the transverse air. There is a speed range where the sand is applied optimally.
DE 600 26 290 T2 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung des Haftvermögens von Rädern eines Schienenfahrzeuges auf schienen durch Aufbringen von Sand zwischen Schie- ne und Rad. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Sandungsanlage und ein verbessertes Verfahren zum Einblasen von Sand in einen Spalt zwischen einer Schiene und einem Rad eines Schienenfahrzeugs zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Einblasen von Sand in einen Spalt zwischen einer Schiene und einem Rad eines Schienenfahrzeugs sowie ein Verfahren zum Einblasen von Sand in einen Spalt zwischen einer Schiene und einem Rad eines Schienenfahrzeugs gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. DE 600 26 290 T2 discloses a method for improving the adhesion of wheels of a rail vehicle to rails by applying sand between rail and wheel. It is the object of the present invention to provide an improved sanding plant and method for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a railway vehicle. This object is achieved by a device for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a rail vehicle and a method for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a rail vehicle according to the independent claims.
Durch eine variable Richtungseinstellung, insbesondere in Richtung der Fahrzeugmitte, kann eine Ablenkung durch von der Seite strömenden Wind kompensiert werden. Die quer zum Schienenfahrzeug laufenden Luftströme sind dabei proportional zur Fahrgeschwindigkeit, sodass die Richtungseinstellung abhängig von der Fahrgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs gewählt werden kann, By a variable direction adjustment, in particular in the direction of the vehicle center, a deflection can be compensated by flowing from the side wind. The transverse to the rail vehicle airflows are proportional to the driving speed, so that the direction can be selected depending on the driving speed of the rail vehicle,
Eine Sandungsvorrichtung zum Einblasen von Sand in einen Spalt zwischen einer Schiene und einem Rad eines Schienenfahrzeugs weist die folgenden Merkmale auf: eine Düse, die ausgebildet ist eine variable Sandmenge auszugeben; und eine Einrichtung zum Einstellen eines Ausblaswinkels der Düse ansprechend auf eine Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs, wobei der Ausblaswinkel der Düse aus einer Ebene von Rad und Schiene heraus beweglich einstellbar ist, um Sand in den Spalt zwischen der Schiene und dem Rad einzublasen. A sanding device for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a railway vehicle has the following features: a nozzle configured to output a variable amount of sand; and means for adjusting a jet angle of the nozzle in response to a speed of the rail vehicle, wherein the jet angle of the nozzle is movably adjustable out of a plane of the wheel and rail to inject sand into the gap between the rail and the wheel.
Ein Schienenfahrzeug kann eine Sandungsanlage aufweisen. Sandungsanlagen können in Schienenfahrzeugen eingesetzt werden, um die Haftreibung zwischen Rad und Schiene zu erhöhen. Eine Sandungsvorrichtung kann einen Teil einer Sandungsanlage darstellen. Dabei kann unter einer Düse eine Austrittsöffnung verstanden werden, beispielsweise von ei- nem Rohr. Alternativ kann eine Tülle darunter verstanden werden. Die Düse kann ausgebildet sein, einen Sand in eine Richtung auszugeben und/oder dass Sand durch die Düse in eine Richtung ausgeblasen werden kann. Unter Sand kann hier verallgemeinert ein Stoff verstanden werden, der die Haftreibung zwischen Rad und Schiene verbessert. Die Richtung, in die der Sand ausgegeben oder ausgeblasen wird, kann durch den Ausblaswinkel charakterisiert sein. Dabei kann der Ausblaswinkel als Winkel zwischen der Schiene und der Richtung, in die der Sand ausgegeben oder ausgeblasen wird, verstanden werden. In einer Ausführungsform kann der Ausblaswinkel in einer Ebene senkrecht zu der von Rad und Schiene aufgespannten Ebene beweglich einstellbar sein. Der Ausblaswinkel kann in Richtung der Fahrzeugmitte des Schienenfahrzeugs einstellbar sein, das heißt in Richtung einer Gleismitte. A rail vehicle may have a sanding system. Sanding systems can be used in rail vehicles to increase the static friction between wheel and rail. A sanding device may be part of a sanding plant. In this case, a nozzle can be understood to mean an outlet opening, for example from a pipe. Alternatively, a spout can be understood by it. The nozzle may be configured to dispense a sand in one direction and / or that sand can be blown through the nozzle in one direction. Sand can be understood in general to mean a substance that improves the static friction between wheel and rail. The direction in which the sand is discharged or blown out can be characterized by the discharge angle. In this case, the discharge angle can be understood as an angle between the rail and the direction in which the sand is discharged or blown out. In According to one embodiment, the discharge angle may be movably adjustable in a plane perpendicular to the plane defined by the wheel and the rail. The discharge angle can be adjustable in the direction of the vehicle center of the rail vehicle, ie in the direction of a track center.
Ferner kann in einer Ausführungsform die Düse ausgebildet sein, ein Steuersignal zu empfangen, um eine Größe einer Austrittsöffnung zu verändern, um eine abgegebene und/oder ausgeblasene Sandmenge zu beeinflussen. Das Steuersignal kann ansprechend auf die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs angepasst werden. Vorteilhaft kann die Sand- menge an die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs angepasst werden, um die Sandmenge pro Wegstrecke konstant zu halten. Further, in one embodiment, the nozzle may be configured to receive a control signal to vary a size of an exit orifice to affect an amount of sand dispensed and / or blown out. The control signal may be adjusted in response to the speed of the rail vehicle. Advantageously, the amount of sand can be adapted to the speed of the rail vehicle in order to keep the amount of sand per route constant.
In einer Ausführungsform kann die Sandungsvorrichtung einen Vorratsbehälter zur Bereitstellung von Sand aufweisen. Dabei kann die Düse über ein Verbindungsmittel mit dem Vorratsbehälter verbunden sein. Unter einem Vorratsbehälter kann ein Sandkasten verstanden werden. Der Vorratsbehälter kann ausgebildet sein, Sand über ein Verbindungsmittel wie beispielsweise ein Rohr oder einen Schlauch der Düse bereitzustellen. So kann die Verfügbarkeit der Sandungsvorrichtung verbessert werden. In einer Ausführungsform kann die Einrichtung zum Einstellen des Ausblaswinkels der Düse einen Schrittmotor aufweisen. Gleichzeitig oder alternativ kann die Einrichtung zum Einstellen des Ausblaswinkels der Düse einen elektrisch angesteuerten Linearmagnet, der gegen eine Feder wirkt, aufweisen. Günstig ist es auch, wenn in einer Ausführungsform die Einrichtung zum Einstellen des Ausblaswinkels eine pneumatische Versteileinrichtung, die ge- gen eine Feder wirkt, aufweist. Vorteilhaft kann eine robuste Versteileinrichtung geschaffen werden. In one embodiment, the sanding apparatus may include a reservoir for providing sand. In this case, the nozzle may be connected via a connecting means with the reservoir. Under a reservoir, a sandbox can be understood. The reservoir may be configured to provide sand via a connection means such as a tube or a hose of the nozzle. Thus, the availability of the sanding device can be improved. In one embodiment, the means for adjusting the jet angle of the nozzle may comprise a stepping motor. At the same time or alternatively, the device for adjusting the discharge angle of the nozzle may have an electrically driven linear magnet which acts against a spring. It is also favorable if, in one embodiment, the device for adjusting the blow-out angle has a pneumatic adjusting device which acts against a spring. Advantageously, a robust adjusting device can be created.
Ferner kann die Versteileinrichtung ausgebildet sein, mit einem eine auszubringende Sandmenge geschwindigkeitsabhängig steuernden Luftdruck angesteuert zu werden. Furthermore, the adjusting device can be designed to be actuated by a speed-dependent control of a quantity of sand to be delivered.
Wenn die Sandmenge über einen Luftdruck gesteuert wird, kann der Luftdruck geschwindigkeitsabhängig geregelt sein. Der geschwindigkeitsabhängige Luftdruck kann zum Ansteuern der pneumatischen Versteileinrichtung genutzt werden und somit kann auf ein zweites, unabhängiges Steuersignal verzichtet werden. So kann eine vorhandene Infrastruktur und/oder ein vorhandenes Steuersignal für die Sandungsvorrichtung genutzt werden. Dies bietet den Vorteil der Kostenersparnis und kann gleichzeitig ein robusteres System schaffen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Düse ausgebildet sein, dass eine Luftmenge geschwindigkeitsabhängig einbringbar ist, um eine Ausbringungsgeschwindigkeit des Sands zu steuern. Die Sandungsvorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass ein Luftdruck und/oder eine Luftmenge die Sandmenge und/oder die Ausbringungsgeschwindigkeit des Sands steuert. Gleichzeitig oder kann mit dem Luftdruck auch der Ausblaswinkel der Einrichtung zum Einstellen eingestellt werden. Wenn die Sandmenge geschwindigkeitsabhängig über eine Luftmenge und/oder einen Luftdruck eingestellt wird, kann über einen entsprechenden Düsendurchmesser und/oder ein an der Sandungsvorrichtung einstellbares Verhältnis von sandfördernder und Sandfreier Luftmenge die Austrittsgeschwindigkeit geschwindigkeitsabhängig gesteuert werden. Ein Luftstrom ohne Sand kann beispielsweise über einen Bypass mit einem Sand fördernden Luftstrom vor der Düse vermischt werden. If the amount of sand is controlled by an air pressure, the air pressure can be regulated depending on the speed. The speed-dependent air pressure can be used to drive the pneumatic adjusting device and thus can be dispensed with a second, independent control signal. Thus, an existing infrastructure and / or an existing control signal for the sanding device can be used. This offers the advantage of cost savings while providing a more robust system. According to one embodiment, the nozzle may be designed such that an air quantity can be introduced as a function of the speed in order to control a rate of application of the sand. The sanding device may be designed such that an air pressure and / or an air quantity controls the amount of sand and / or the rate of application of the sand. At the same time or with the air pressure and the discharge angle of the means for adjusting can be adjusted. If the amount of sand is adjusted as a function of the speed over an amount of air and / or an air pressure, the exit speed can be controlled as a function of speed via a corresponding nozzle diameter and / or a sanding device-adjustable ratio of sand-conveying and sand-free air quantity. For example, a stream of air without sand can be mixed with a sand-conveying air stream in front of the nozzle via a bypass.
Gemäß einer Ausführungsform variiert die Einrichtung zum Einstellen des Ausblaswinkels der Düse ansprechend auf ein Notsignal den Ausblaswinkel in einem vordefinierten Bereich. Die Düse kann ansprechend auf das Notsignal die Größe der Austrittsöffnung verändern, um die abgegebene und/oder ausgeblasene Sandmenge zu erhöhen. Unter einem Notsignal kann dabei eine Anforderung für eine Notbremsung verstanden werden. Unter einem Notsignal kann ein Signal verstanden werden, welches anzeigt, dass ein Haftwert zwischen Rad und Schiene einen vordefinierten Schwellwert unterschritten hat. In one embodiment, the means for adjusting the jet angle of the nozzle in response to a distress signal varies the discharge angle in a predefined range. The nozzle may change the size of the exit opening in response to the distress signal to increase the amount of sand dispensed and / or blown out. An emergency signal can be understood as a request for emergency braking. An emergency signal can be understood as meaning a signal which indicates that a bonding value between wheel and rail has fallen below a predefined threshold value.
Vorteilhafterweise kann in einer Ausführungsform eine elektronische Steuerung zum Ansteuern der Sandungsvorrichtung in eine Bremssteuerungselektronik integriert werden. Dabei können die in der Bremssteuerungselektronik bereits vorhandenen Signale direkt einge- lesen werden, wie beispielsweise Geschwindigkeit oder Notbremse. Vorteilhaft brauchen in der Vorrichtung bereits vorhandene Signale nicht separat ermittelt oder übertragen werden. Im Falle einer Notbremse könnte dann beim Ermitteln von zu großem Schlupf durch die Gleitschutzelektronik das Sanden automatisch gestartet und wenn keine Schlupf besteht könnte das Sanden automatisch abgeschalten werden, um Sand zu sparen. Advantageously, in one embodiment, an electronic controller for driving the sanding device can be integrated into a brake control electronics. In this case, the already existing in the brake control electronics signals can be read directly, such as speed or emergency brake. Advantageously, signals already existing in the device do not need to be detected or transmitted separately. In the case of an emergency brake, sanding could then be automatically started when there is too much slippage by the anti-skid electronics, and if there is no slippage, the sanding could be shut off automatically to save sand.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Ausbringwinkel der Sandungsanlage als Sandungsparameter in einem Bereich vergrößert und verkleinert werden und dabei die Sandmenge als Sandungsparameter erhöht werden, wenn ein bestimmter Haftwert eine vordefinierte Schwelle unterschreitet. So kann über die Einrichtung zum Einstellen eines Ausblas- Winkels während des Sandens das Sandrohr um den angesteuerten Zielwinkel schnell hin- und hergeschwenkt werden, um die Chance zu erhöhen, die Schiene zu treffen. Dabei kann die Sandmenge stark erhöht werden, um den Sandverlust durch nicht direktes Zielen, weil ein breiter Bereich gestreut wird, auszugleichen. Dies kann beispielsweise vorteilhaft als letzte Chance bei Notbremsungen sein, wenn beispielsweise der Haftwert einen extrem niedrigen Wert erreicht. Von Vorteil ist, wenn eine derartige Ausführungsform als Notmaß- nähme angesteuert werden kann. According to one embodiment, the discharge angle of the sanding installation can be increased and reduced as a sanding parameter in a region and the sand quantity can be increased as a sanding parameter if a certain adhesion value falls below a predefined threshold. Thus, via the means for adjusting a blow-off angle during sanding, the sand pipe can be quickly swiveled back and forth about the controlled target angle to increase the chance of hitting the rail. there For example, the amount of sand can be greatly increased to make up for the loss of sand by not directly aiming because a wide area is scattered. This can for example be advantageous as a last resort in emergency braking, for example, when the adhesion value reaches an extremely low value. It is advantageous if such an embodiment can be controlled as an emergency measure.
Es wird ein Verfahren zum Einblasen von Sand in einen Spalt zwischen einer Schiene und einem Rad eines Schienenfahrzeugs vorgestellt. Dabei kann das Schienenfahrzeug eine Sandungsvorrichtung zum Einblasen von Sand in den Spalt zwischen der Schiene und dem Rad aufweisen. Die Sandungsvorrichtung kann eine Düse und eine Einrichtung zum Einstellen eines Ausblaswinkels der Düse ansprechend auf eine Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs umfassen. Dabei kann der Ausblaswinkel der Düse aus einer Ebene von Rad und Schiene heraus beweglich einstellbar sein. Um Sand in den Spalt zwischen der Schiene und dem Rad einzublasen, weist das Verfahren die folgenden Schritte auf: einen Schritt des Einstellens des Ausblaswinkels der Düse ansprechend auf eine Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs; und einen Schritt des Ausblasen von bereitgestelltem Sand unter Verwendung der Düse, die in dem eingestellten Ausblaswinkel ausgerichtet ist, um Sand in den Spalt zwischen der Schiene und dem Rad einzublasen. A method is presented for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a rail vehicle. In this case, the rail vehicle may have a sanding device for blowing sand into the gap between the rail and the wheel. The sanding apparatus may include a nozzle and means for adjusting a jet angle of the nozzle in response to a speed of the rail vehicle. In this case, the discharge angle of the nozzle from a plane of the wheel and rail out to be movable adjustable. To inject sand into the gap between the rail and the wheel, the method comprises the steps of: a step of adjusting the jet angle of the nozzle in response to a speed of the rail vehicle; and a step of blowing out provided sand using the nozzle aligned at the set discharge angle to inject sand into the gap between the rail and the wheel.
Ferner kann im Schritt des Einstellens der Ausblaswinkel ansprechend auf einen Luftdruck eingestellt werden. Dabei kann der Luftdruck ansprechend auf einen eine Sandmenge steuernden Luftdruck vor der Düse gesteuert werden. Vorteilhaft kann so auf ein zusätzliches Steuersignal oder Regelsignal verzichtet werden. Further, in the step of adjusting, the discharge angle may be adjusted in response to an air pressure. In this case, the air pressure can be controlled in response to an air pressure controlling a quantity of sand in front of the nozzle. Advantageously can be dispensed with an additional control signal or control signal.
Günstig ist es auch, wenn das Verfahren einen Schritt des Überwachens des Ausblaswinkels aufweist. Dabei kann ein den Ausblaswinkel repräsentierendes Winkelüberwachungs- signal für eine Fahrzeugelektronik bereitgestellt werden. Das Winkelüberwachungssignal kann den eingestellten Ausblaswinkel der Düse repräsentieren. Beispielsweise kann in der Fahrzeugelektronik der Ausblaswinkel und die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs überwacht werden und/oder korreliert werden. Ferner kann in einer Ausführungsform des Verfahrens im Schritt des Einstellens der Ausblaswinkel ansprechend auf das Winkelüberwachungssignal eingestellt werden. Eine Überwachung des Ausblaswinkels und bereitstellen des Winkelüberwachungssignals kann einen geschlossenen Regelkreis für das Einstellen des Ausblaswinkels schaffen. So kann ein Abweichen des eingestellten Ausblaswinkels der Düse von dem ansprechend auf die Geschwindigkeit einzustellenden Ausblaswinkel erkannt und korrigiert werden. It is also favorable if the method has a step of monitoring the blow-out angle. In this case, an angle monitoring signal representing the discharge angle for vehicle electronics can be provided. The angle monitoring signal may represent the set nozzle bleed angle. For example, in the vehicle electronics, the discharge angle and the speed of the rail vehicle can be monitored and / or correlated. Further, in one embodiment of the method in the setting step, the blow-off angle may be adjusted in response to the angle monitoring signal. A Monitoring the blow-off angle and providing the angle monitoring signal may provide a closed loop for adjusting the blow-off angle. Thus, a deviation of the set discharge angle of the nozzle can be detected and corrected by the set in response to the speed of the discharge angle.
In einer Ausführungsform kann unter Verwendung einer Methode zur geschwindigkeitsabhängigen Zielausrichtung bei Sandungsanlagen die Zielrichtung anhand eines an einem Versuchszug gefundenen idealen geschwindigkeitsabhängigen Richtungskennfelds eingestellt werden und damit die Treffsicherheit des Sandstrahls erhöht werden. In one embodiment, using a method for speed-dependent targeting in sanding systems, the target direction can be adjusted on the basis of an ideal speed-dependent directional map found on a test train and thus the accuracy of the sandblast can be increased.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Preferred embodiments of the present invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs mit einer San- dungsvorrichtung in einer Seitenansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 is a schematic representation of a rail vehicle with a san- dungsvorrichtung in a side view according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs mit einer Sandungsvorrichtung in einer Aufsicht gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; FIG. 2 shows a schematic representation of a rail vehicle with a sanding device in a plan view according to an exemplary embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 3 eine Darstellung einer Sandungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbei- spiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 4 und 5 eine schematische Darstellung der Ausbringgeschwindigkeit einer Sandungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 is an illustration of a sanding apparatus according to an embodiment of the present invention; 4 and 5 is a schematic representation of the discharge rate of a sanding apparatus according to an embodiment of the present invention;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Sandungsvorrichtung mit einer pneuma- tischen Versteileinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 6 is a schematic representation of a sanding device with a pneumatic adjusting device according to an embodiment of the present invention;
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Sandungsvorrichtung mit geschwindigkeitsabhängiger Austrittsgeschwindigkeit des Sands gemäß einem Ausfüh- rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und Fig. 8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einblasen von Sand in einen7 is a schematic representation of a sanding device with speed-dependent exit speed of the sand according to an embodiment of the present invention; and Fig. 8 is a flow chart of a method for blowing sand into a
Spalt zwischen einer Schiene und einem Rad eines Schienenfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Zeichnungen dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente weggelassen wird. Gap between a rail and a wheel of a rail vehicle according to an embodiment of the present invention. In the following description of the preferred embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various drawings and similar, and a repeated description of these elements will be omitted.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs 100 mit einer Sandungsvorrichtung 102 in einer Seitenansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Sandungsvorrichtung 102 ist in Fahrtrichtung vor einem Rad 104 des Schienenfahrzeugs 100 angeordnet. Das zumindest eine Rad 104 des Schienenfahrzeugs 100 ist zu einer Schiene 106 derart angeordnet, dass das Schienenfahrzeug 100 auf der Schiene 106 fährt. Die Sandungsvorrichtung 102 weist eine Düse 108 auf, die ausgebildet ist, Sand 1 10 in den Spalt zwischen dem Rad 104 und der Schiene 106 auszugeben oder zu blasen. Die Sandungsvorrichtung 102 ist verbunden mit einer Einrichtung zum Einstellen 1 12 eines Ausblaswinkels der Düse 108. 1 shows a schematic illustration of a rail vehicle 100 with a sanding device 102 in a side view according to an embodiment of the present invention. The sanding device 102 is arranged in front of a wheel 104 of the rail vehicle 100 in the direction of travel. The at least one wheel 104 of the rail vehicle 100 is arranged to form a rail 106 such that the rail vehicle 100 travels on the rail 106. The sanding apparatus 102 has a nozzle 108 that is configured to discharge or blow sand 110 into the gap between the wheel 104 and the rail 106. The sanding apparatus 102 is connected to a device for adjusting 1 12 an outlet angle of the nozzle 108.
Die Düse 108 kann in einem Ausführungsbeispiel als ein Ausblasrohr ausgebildet sein. Alternativ kann die Düse 108 an einem Ende eines Ausblasrohrs angeordnet sein. So kann die Düse als eine Ausblasöffnung eines Ausblasrohrs ausgebildet sein. Alternativ kann die Düse 108 als eine Tülle ausgebildet sein. Die Düse 108 ist optional in einem Ausführungsbeispiel über ein Verbindungsmittel 1 14 mit einem Vorratsbehälter 1 16 verbunden. Bei dem Verbindungsmittel 1 14 kann es sich um das bereits beschriebene Ausblasrohr handeln. The nozzle 108 may be formed in one embodiment as a blowout. Alternatively, the nozzle 108 may be disposed at one end of a blowout tube. Thus, the nozzle may be formed as a blowout opening of a blow-off tube. Alternatively, the nozzle 108 may be formed as a spout. The nozzle 108 is optionally connected in one embodiment via a connecting means 1 14 with a reservoir 1 16. The connecting means 1 14 may be the exhaust pipe already described.
Die in Fig. 1 gezeigte Sandungsvorrichtung 102 ist ausgebildet zum Einblasen von Sand 1 10 in den Spalt zwischen der Schiene 106 und dem Rad 104 des Schienenfahrzeugs 100. Dabei ist die Düse 108 der Sandungsvorrichtung 102 ausgebildet, eine variable Menge Sand auszugeben. Dabei ist der Ausblaswinkel des Sands aus der Düse mittels der Einrichtung zum Einstellen 1 12 einstellbar. The sanding apparatus 102 shown in FIG. 1 is configured to inject sand 110 into the gap between the rail 106 and the wheel 104 of the rail vehicle 100. The nozzle 108 of the sanding apparatus 102 is configured to dispense a variable amount of sand. In this case, the discharge angle of the sand from the nozzle by means of adjusting device 1 12 is adjustable.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Düse 108 ausgebildet, ein Steuersignal zu empfangen und ansprechend auf das Steuersignal die Größe einer Austrittsöffnung der Düse 108 zu verändern. Durch die Größe der Austrittsöffnung wird die von der Sandungsvorrichtung abgegebene Sandmenge beeinflusst. Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines Schienenfahrzeugs mit einer Sandungsvorrichtung 102 in einer Aufsicht gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein Rad 104 ist auf einer Schiene 106 angeordnet. Von dem Rad 104 und der Schiene 106 wird eine Ebene aufgespannt. In Fahrtrichtung vor dem Rad 104 ist eine Düse 108 einer Sandungsvorrichtung angeordnet. Bei der Sandungsvorrichtung und dem Rad kann es sich um Elemente eines in Fig. 1 gezeigten Schienenfahrzeugs 100 handeln. Das Rad 104 weist einen Spurkranz 218 auf, welcher in Richtung einer Fahrzeugmitte des Schienenfahrzeugs relativ zur Schiene 106 angeordnet ist. Die Düse 108 ist ausgebildet, Sand 1 10 unter einem Ausblaswinkel α auszugeben oder auszublasen. Die Düse 108 ist verbunden mit einer Einrichtung zum Einstellen 1 12 des Ausblaswinkels α der Düse 108. Als Ausblaswinkel a wird ein Winkel bezeichnet zwischen der Düse 108 oder der Austrittsrichtung 220 des Sandes 1 10 aus der Düse 108 und einer von dem Rad 104 und der Schiene 106 aufgespannten Ebene. Dabei ist der Ausblaswinkel α in dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel in Bezug zu der aufgespannten Ebene in Richtung Fahrzeugmitte des Schienenfahrzeugs gerichtet. In one embodiment, the nozzle 108 is configured to receive a control signal and to change the size of an exit orifice of the nozzle 108 in response to the control signal. The size of the outlet opening influences the amount of sand discharged by the sanding device. FIG. 2 shows a schematic representation of a part of a rail vehicle with a sanding device 102 in a plan view according to an exemplary embodiment of the present invention. A wheel 104 is disposed on a rail 106. From the wheel 104 and the rail 106, a plane is clamped. In the direction of travel in front of the wheel 104, a nozzle 108 of a sanding device is arranged. The sanding device and the wheel may be elements of a railroad vehicle 100 shown in FIG. The wheel 104 has a flange 218, which is arranged in the direction of a vehicle center of the rail vehicle relative to the rail 106. The nozzle 108 is configured to eject or blow out sand 110 at a discharge angle α. The nozzle 108 is connected to a device for adjusting 1 12 the Ausblaswinkels α of the nozzle 108. As the discharge angle a is an angle between the nozzle 108 or the exit direction 220 of the sand 1 10 from the nozzle 108 and one of the wheel 104 and the Rail 106 spanned plane. In this case, the blow-out angle α is directed in the direction of the vehicle center of the rail vehicle in the exemplary embodiment shown in FIG. 2 in relation to the clamped plane.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Einrichtung zum Einstellen 1 12 des Ausblaswinkel α einen Schrittmotor auf, um den Ausblaswinkel α geschwindigkeitsabhängig einzustellen. In einem Ausführungsbeispiel weist die Einrichtung zum Einstellen 1 12 des Ausblaswinkel α einen elektrisch angesteuerten Linearmagneten als Versteileinrichtung auf. Optional kann hier noch eine Feder auf die Einrichtung zum Einstellen 1 12 wirken, sodass der elektrisch angesteuerte Linearmagnet gegen die Feder wirkt. In one embodiment, the means for adjusting 1 12 of the discharge angle α on a stepping motor to adjust the discharge angle α speed-dependent. In one embodiment, the means for adjusting 1 12 of the discharge angle α on an electrically controlled linear magnet as adjusting device. Optionally, here also a spring can act on the device for adjusting 1 12, so that the electrically driven linear magnet acts against the spring.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Düse 108 ausgebildet, ein Steuersignal 222 zu emp- fangen, um eine Austrittsöffnung der Düse 108 in der Größe, insbesondere im Durchmesser oder Querschnittsfläche, zu verändern. Hierdurch kann die von der Düse 108 abgegebene Sandmenge verändert werden. Dabei kann das Steuersignal 222 geschwindigkeitsabhängig sein. Das Steuersignal 222 wird von einer Steuerelektronik bereitgestellt, wobei die Steuerelektronik in einem Ausführungsbeispiel ein Teil einer Fahrzeugelektronik 224 sein kann. In einem Ausführungsbeispiel weist die Sandungsvorrichtung 102 einen Winkelsensor 226 auf, der ein Winkelüberwachungssignal 228 bereitstellt. In one embodiment, the nozzle 108 is configured to receive a control signal 222 to change an exit orifice of the nozzle 108 in size, particularly in diameter or cross-sectional area. As a result, the amount of sand discharged from the nozzle 108 can be changed. In this case, the control signal 222 may be speed-dependent. The control signal 222 is provided by control electronics, wherein the control electronics in one embodiment may be part of a vehicle electronics 224. In one embodiment, the sanding apparatus 102 includes an angle sensor 226 that provides an angle monitoring signal 228.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Fahrzeugelektronik 224 ausgebildet, ein Einstellsignal 230 an die Einrichtung zum Einstellen 1 12 des Ausblaswinkels α auszugeben. In einem Ausführungsbeispiel ist das geschwindigkeitsbasierte Einstellsignal 230 ein Luftstrom oder ein Luftdruck und wird von einer entsprechenden Einrichtung bereitgestellt. In diesem Fall umfasst die Einrichtung zum Einstellen 1 12 des Ausblaswinkels α eine pneumatische Versteileinrichtung, die gegen eine Feder wirkt. So kann ein eine Sandmenge geschwindigkeitsabhängig steuernder Luftdruck die pneumatische Versteileinrichtung ansteuern. Dies ist auch in Fig. 6 mit gezeigt. In one embodiment, the vehicle electronics 224 is configured to output an adjustment signal 230 to the means for adjusting 1 12 the Ausblaswinkels α. In one embodiment, the speed-based adjustment signal 230 is an air flow or pressure and is provided by a corresponding device. In this case For example, the means for adjusting 1 12 the blowing angle α comprises a pneumatic adjusting device acting against a spring. Thus, a speed-dependent control of a quantity of sand air pressure to control the pneumatic adjusting device. This is also shown in Fig. 6 with.
In einem Ausführungsbeispiel wird eine Luftmenge geschwindigkeitsabhängig in die Düse 108 oder das Verbindungsmittel 1 14 eingebracht, um eine Ausbringungsgeschwindigkeit des Sands zu steuern. Hierdurch kann ein Ort des Auftreffens des Sands auf die Schiene geschwindigkeitsabhängig beeinflusst werden. In one embodiment, an amount of air is speed-dependently introduced into the nozzle 108 or connecting means 14 to control a rate of application of the sand. As a result, a location of the impact of the sand on the rail can be influenced as a function of speed.
Fig. 3 zeigt eine Darstellung einer Sandungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Hierbei wird der von einer Düse 108 oder Ausblasrohr 108 in Richtung eines Rades 104 ausgeblasene Sand 1 10 von einer Luftströmung 332 zur Seite abgelenkt. Bei einem Schienenfahrzeug treten während der Fahrt im Bereich der Drehge- stelle und somit im Bereich des Rades 104 Luftverwirbelungen und eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende Luftströmung 332 auf. 3 shows an illustration of a sanding apparatus according to an embodiment of the present invention. In this case, the sand 1 10 blown out from a nozzle 108 or exhaust pipe 108 in the direction of a wheel 104 is deflected to the side by an air flow 332. In the case of a rail vehicle, air turbulences and an air flow 332 extending transversely to the direction of travel occur during the journey in the region of the bogie and thus in the region of the wheel 104.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Sand 1 10 seitlich weggeblasen. Die dafür verantwortlichen Luftströmungen 332 hängen von der Geschwindigkeit des Schienenfahr- zeugs und beispielsweise den Windverhältnissen ab. Bei Stillstand oder geringer Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs fällt der Sand 1 10 entsprechend der Austrittsöffnung direkt auf die Schiene, da im Stillstand kein Fahrtwind herrscht. Fährt der Zug schneller, entsteht vor dem Drehgestell ein Staudruck und die Luft wird daran gehindert, unter dem Zug durchzuströmen. Infolgedessen strömt die Luft vor dem Drehgestell nach außen, das heißt, es entsteht eine Luftströmung 332 direkt vor den Rädern 104, die den Sand 1 10 seitlich verweht. Somit kommt nur ein Teil des Sandes 1 10 auf die Schiene. Um den Verlust des Sandes 1 10 auszugleichen, kann die Menge des Sandes 1 10 erhöht werden. In the embodiment shown, the sand 1 10 is blown away laterally. The responsible air flows 332 depend on the speed of the rail vehicle and, for example, the wind conditions. At standstill or low speed of the rail vehicle, the sand falls 1 10 corresponding to the outlet directly to the rail, since there is no wind at a standstill. If the train moves faster, a dynamic pressure builds up in front of the bogie and the air is prevented from flowing through under the train. As a result, the air flows in front of the bogie to the outside, that is, there is an air flow 332 directly in front of the wheels 104, which blows the sand 1 10 laterally. Thus, only part of the sand 1 10 comes on the rail. To make up for the loss of sand, the amount of sand can be increased by a factor of ten.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Ausbringgeschwindigkeit einer Sandungs- Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Aus einer Düse 108 wird Sand in Richtung eines Rades 104 ausgeblasen, wobei ein Luftstrom von der Seite angenommen wird. Drei Geschwindigkeitsvektoren 434, 436, 438 repräsentieren eine Ausbringgeschwindigkeit 434 des Sandes, eine Ablenkgeschwindigkeit 436 sowie eine resultierende Geschwindigkeit 438 des Sandes. Der ausgeblasene Sand wird um den Winkel α abgelenkt von der Richtung, in die der Sand ausgeblasen wird. Um den Sand in einen Spalt zwischen dem Rad 104 und einer Schiene zu blasen, sollte die Richtung, in die der Sand ausgeblasen wird, um den Ausblaswinkel α entgegen der Richtung der Luftströmung korrigiert werden. Das Ausführungsbeispiel in Fig. 4 zeigt die resultierende Geschwindigkeit 438 für eine geringe Ausbringgeschwindigkeit 434 im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel in Fig. 5, welches den gleichen Sachverhalt bei einer hierzu im Vergleich hohen Aus- bringgeschwindigkeit 434 darstellt. 4 shows a schematic representation of the discharge rate of a sanding apparatus according to an embodiment of the present invention. From a nozzle 108 sand is blown out in the direction of a wheel 104, wherein an air flow from the side is assumed. Three velocity vectors 434, 436, 438 represent a sanding rate 434, a sweep rate 436, and a resulting sand velocity 438. The blown sand is deflected by the angle α from the direction in which the sand is blown out. To blow the sand into a gap between the wheel 104 and a rail, the direction in which the Sand is blown out to the discharge angle α are corrected against the direction of the air flow. The exemplary embodiment in FIG. 4 shows the resulting speed 438 for a low dispensing speed 434 in comparison to the exemplary embodiment in FIG. 5, which represents the same situation with a relatively high dispensing speed 434 for this purpose.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung der Ausbringgeschwindigkeit einer Sandungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Darstellung in Fig. 5 entspricht der Darstellung in Fig. 4, mit dem Unterschied, dass die Ausbringge- schwindigkeit 434 erhöht wurde, beispielsweise verdoppelt wurde. Bei im Vergleich zu Fig. 4 gleichbleibender Ablenkgeschwindigkeit 436 ergibt sich eine erhöhte resultierende Geschwindigkeit 438 und ein kleiner Winkel a. 5 shows a schematic representation of the discharge rate of a sanding device according to an exemplary embodiment of the present invention. The representation in FIG. 5 corresponds to the illustration in FIG. 4, with the difference that the application rate 434 has been increased, for example doubled. In comparison with FIG. 4 constant deflection speed 436 results in an increased resulting speed 438 and a small angle a.
Fig. 4 und Fig. 5 zeigen, dass ein Ausblasen des Sands in Richtung Fahrzeugmitte durch die Kombination der Ausbringgeschwindigkeit 434 mit der Luftströmung aufgrund von Staudruck, die zu einer Ablenkgeschwindigkeit 436 des Sands führt, den Sand unter bestimmten Bedingungen besser in den Spalt zwischen der Schiene und dem Rad blasen kann. Bei geringer Geschwindigkeit wird der Sand zu weit in Richtung Fahrzeugmitte gelenkt, bei mittlerer Geschwindigkeit in die richtige Position und bei hoher Geschwindigkeit zu weit nach au- ßen. So kann für einen Geschwindigkeitsbereich der Sand optimal ausgebracht werden. FIGS. 4 and 5 show that blowing the sand in the direction of the center of the vehicle through the combination of the discharge rate 434 with the air flow due to dynamic pressure, which leads to a deflection speed 436 of the sand, better penetrates the sand into the gap between the sand under certain conditions Rail and the wheel can blow. At low speeds, the sand is directed too far towards the center of the vehicle, in the right position at medium speed, and too far out at high speeds. So can be deployed optimally for a speed range of sand.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Sandungsvorrichtung mit einer pneumatischen Versteileinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Sandungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine bereits in Fig. 2 be- schriebene Sandungsvorrichtung 102 handeln. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Düse 108 als ein Ausblasrohr 108 ausgeführt. Das Ausblasrohr 108 ist mit einem Lager 640 gelagert. Ein pneumatischer Druckzylinder 642 und eine Feder 644 sind mit dem Ausblasrohr verbunden und sind dazu ausgebildet, einen Ausblaswinkel des Ausblasrohrs einzustellen. Der pneumatische Druckzylinder 642 und die Feder 644 sind auf einer einer Aus- lassöffnung für Sand 1 10 im Bezug zu dem Lager 640 gegenüberliegenden Seite mit dem Ausblasrohr 108 verbunden. Die Feder 644 und der pneumatische Druckzylinder bilden eine Einrichtung zum Einstellen 1 12 des Ausblaswinkels des Ausblasrohrs 108, beziehungsweise eine Versteileinrichtung 1 12. Auf den ausgeblasenen Sand 1 10 wirkt eine Luftströmung 332, welche ein seitliches Verblasen des Sandes 1 10 bewirkt. Der Sand wird ent- sprechend abgelenkt und in Richtung eines Rades 104 geblasen. Somit wird die in Fig. 4 und Fig. 5 schematische Darstellung von Ausbringgeschwindigkeit, Ablenkgeschwindigkeit und resultierender Geschwindigkeit hier ohne Vektoren direkt mit einer Flugbahn für den Sand 1 10 dargestellt. 6 shows a schematic representation of a sanding device with a pneumatic adjusting device according to an exemplary embodiment of the present invention. The sanding device may, for example, be a sanding device 102 already described in FIG. 2. In this embodiment, the nozzle 108 is designed as a blow-out tube 108. The blow-out tube 108 is mounted with a bearing 640. A pneumatic pressure cylinder 642 and a spring 644 are connected to the blow-off pipe and adapted to adjust a blow-out angle of the blow-off pipe. The pneumatic pressure cylinder 642 and the spring 644 are connected to the exhaust pipe 108 on an opposite side of a sand outlet opening 10 with respect to the bearing 640. The spring 644 and the pneumatic pressure cylinder form a means for adjusting 1 12 of the Ausblaswinkels the Ausblasrohrs 108, or an adjusting device 1 12. On the blown sand 1 10 acts an air flow 332, which causes a lateral blowing of the sand 1 10. The sand is deflected accordingly and blown in the direction of a wheel 104. Thus, the in Fig. 4 and Fig. 5 schematic representation of Ausbringgeschwindigkeit, deflection speed and resulting velocity here shown without vectors directly with a trajectory for the sand 1 10.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Einrichtung zum Einstellen eines Ausblas- Winkels eine pneumatische Versteileinrichtung auf, welche einen pneumatischen Druckzylinder 642 und eine Feder 644 umfasst. Dabei ist das Ausblasrohr 108 mit einem Lager gelagert. So ist der Winkel des Ausblasrohrs 108 zur Schiene verstellbar. In the embodiment shown, the means for adjusting a Ausblas- angle on a pneumatic adjusting device, which comprises a pneumatic pressure cylinder 642 and a spring 644. In this case, the exhaust pipe 108 is mounted with a bearing. Thus, the angle of the discharge pipe 108 to the rail is adjustable.
Durch eine variable Richtungseinstellung der Düse 108, die auch als Ausblasrohr 108 und als Ausbringungsrohr 108 bezeichnet werden kann, in Verbindung mit dem von der Seite anströmenden Wind soll wesentlich weniger Sand daneben gehen, wobei gleichzeitig die Sandmenge im Bereich zwischen Rad und Schiene erhöht wird. By a variable directional adjustment of the nozzle 108, which may also be referred to as Ausblasrohr 108 and as Ausbringungsrohr 108, in conjunction with the incoming wind from the side should go much less sand, while increasing the amount of sand in the area between the wheel and rail.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Sandungsvorrichtung mit geschwindig- keitsabhängiger Austrittsgeschwindigkeit des Sands gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Sandungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine in Fig. 6 beschriebene Sandungsvorrichtung handeln. Sand 1 10 wird von einer Düse 108 oder einem Ausblasrohr 108 ausgegeben. Die Richtung des ausgegebenen oder ausgeblasenen Sandes wird durch eine quer zu einem Schienenfahrzeug wirkende Luftströmung 332 abgelenkt. Um dies zu kompensieren beziehungsweise den Sand 1 10 in einen Spalt zwischen einem Rad 104 und einer Schiene einzublasen, wird der Sand 1 10 unter einem Ausblaswinkel α mit einer ^usbringgeschwindigkeit 434 aus dem Ausblasrohr 108 ausgeblasen. Der Ausblaswinkel aj[Au des Ausblasrohrs 108 ist geschwindigkeitsabhängig einstellbar. FIG. 7 shows a schematic representation of a sanding device with a speed-dependent exit speed of the sand according to an exemplary embodiment of the present invention. The sanding device can be, for example, a sanding device described in FIG. 6. Sand 1 10 is discharged from a nozzle 108 or a blowpipe 108. The direction of the discharged or blown sand is deflected by an air flow 332 acting transversely to a rail vehicle. To compensate for this or to inject the sand 1 10 in a gap between a wheel 104 and a rail, the sand is 1 10 blown at a Ausblaswinkel α with a 434 Usungsgeschwindigkeit from the blowpipe 108. The discharge angle aj [Au of the discharge pipe 108 can be adjusted as a function of the speed.
Durch stufenlose Veränderung der Ausbringungsgeschwindigkeit 434 des Sandes in Verbindung mit einem winklig angeordneten Ausblasrohr 108 wird der Sand 1 10 bei jeder Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs, und damit Luftströmung, vor das Rad 104 geblasen werden. Die Tülle 108 oder das Rohr 108, aus dem der Sand 1 10 vor das Rad 104 gebla- sen wird, wird seitlich mittels einer Versteileinrichtung, beispielsweise mit einer wie in Fig.1 oder Fig. 2 dargestellten Versteileinrichtung 1 12, eingestellt. Die Winkeleinstellung ist dabei beispielsweise abhängig von der Geschwindigkeit. Die passenden Winkel α können zum Beispiel vorab in Versuchen an einem Probezug ermittelt werden. Die Verstelleinheit 1 12 kann beispielsweise ein Schrittmotor sein, der den Winkel des Rohrs verstellt, oder ein elektrisch angesteuerter Linearmagnet, der gegen eine Feder wirkt, oder eine pneumati- sehe Verstellung 642, die gegebenenfalls auch gegen eine Feder 644 wirkt, wie es in dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel dargestellt ist. By continuously changing the output speed 434 of the sand in conjunction with an angled exhaust pipe 108, the sand 110 will be blown in front of the wheel 104 at any speed of the rail vehicle, and thus air flow. The spout 108 or the tube 108, from which the sand 110 is blown in front of the wheel 104, is adjusted laterally by means of an adjusting device, for example with an adjusting device 12 as shown in FIG. 1 or FIG. The angle setting is dependent on the speed, for example. The suitable angles α can, for example, be determined in advance in experiments on a sample train. The adjusting unit 1 12 may be, for example, a stepper motor, which adjusts the angle of the tube, or an electrically controlled linear magnet, which acts against a spring, or a pneumatic See adjustment 642, which optionally also acts against a spring 644, as shown in the embodiment shown in Fig. 6.
Bei vielen Sandungsanlagen wird die Sandmenge mittels Luftdruck geregelt, der geschwin- digkeitsabhängig eingestellt werden kann und somit mehr oder weniger Sand 1 10 ausbringt. Dies ist notwendig, da bei höheren Geschwindigkeiten in gleicher Zeit eine längere Schienenstrecke gestreut werden muss. Über einen Druckluftanschluss kann in einem Ausführungsbeispiel dieser geschwindigkeitsabhängig geregelte Luftdruck über einen kleinen Schlauch parallel zum Sandungsschlauch an einen Kolben 642 geleitet werden, der wiede- rum gegen eine Feder 644 den Winkel α verstellt. In many sanding systems, the amount of sand is regulated by means of air pressure, which can be set to be speed-dependent and thus emits more or less sand. This is necessary because at higher speeds in the same time a longer rail line must be spread. By way of a compressed air connection, in one exemplary embodiment, this speed-dependent regulated air pressure can be conducted via a small hose parallel to the sanding hose to a piston 642, which in turn adjusts the angle α against a spring 644.
In einem Ausführungsbeispiel wird die Ausbringungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit verändert. Die Tülle 108 wird so angebracht, dass sie etwas außerhalb der Räder 104 endet, aber in Richtung Fahrzeugmitte verstellt eingebaut wird. Wenn der Sand 1 10 mit wenig Luft ausgeblasen wird, fällt er daher außerhalb des Rads 104 neben die Schiene. Je höher die Luftmenge eingestellt wird, desto weiter wird der Sand 1 10 dann in die Fahrzeugmitte geblasen. Geschwindigkeitsabhängig kann damit der Luftstrom so eingestellt werden, dass die Kombination aus Ausbringgeschwindigkeit des Sands 1 10 und der entgegen gerichtetem Stauluftstrom 332 sich so ergänzt, dass der Sand 1 10 bei jeder Ge- schwindigkeit vor das Rad 104 fällt. Da bereits die Sandmenge geschwindigkeitsabhängig geregelt wird, kann über einen geeigneten Düsendurchmesser und ein an der Sandungseinrichtung einstellbares Verhältnis von sandfördernder und sandfreier Luftmenge die Austrittsgeschwindigkeit erhöht werden. Der Luftstrom ohne Sand 1 10 kann zum Beispiel über einen Bypass mit dem Sand 1 10 fördernden Luftstrom vermengt werden. In one embodiment, the output speed is changed depending on the vehicle speed. The spout 108 is mounted so that it ends slightly outside the wheels 104, but is installed adjusted in the direction of the vehicle center. Therefore, when the sand 110 is blown out with little air, it falls outside the wheel 104 beside the rail. The higher the amount of air is adjusted, the further the sand is 10 then blown into the center of the vehicle. Depending on the speed, the air flow can thus be adjusted so that the combination of the discharge rate of the sand 110 and the opposing ram air flow 332 is supplemented so that the sand falls in front of the wheel 104 at each speed. Since the amount of sand is already regulated as a function of the speed, the exit speed can be increased by means of a suitable nozzle diameter and an adjustable ratio of sand-conveying and sand-free air quantity at the sanding device. The air flow without sand 1 10 can be mixed for example via a bypass with the sand 1 10 promoting air flow.
Fig. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 800 zum Einblasen von Sand in einen Spalt zwischen einer Schiene und einem Rad eines Schienenfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Einstellens 810 sowie einen Schritt des Ausblasens 830. Das Verfahren 800 kann auf einem Schienenfahrzeug, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, ausgeführt werden. Das 8 shows a flowchart of a method 800 for blowing sand into a gap between a rail and a wheel of a rail vehicle according to an embodiment of the present invention. The method includes a step of adjusting 810 and a step of blowing 830. The method 800 may be performed on a rail vehicle as illustrated in FIG. 1. The
Schienenfahrzeug umfasst eine Sandungsvorrichtung zum Einblasen von Sand in den Spalt zwischen einer Schiene und einem Rad des Schienenfahrzeugs. Hierbei weist die Sandungsvorrichtung eine Düse und eine Einrichtung zum Einstellen eines Ausblaswinkels der Düse ansprechend auf eine Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs auf, wobei der Ausblaswinkel der Düse aus einer Ebene von Rad und Schiene heraus beweglich einstellbar ist, um Sand in den Spalt zwischen der Schiene und dem Rad einzublasen. Im Schritt des Einstellens wird der Ausblaswinkel der Düse ansprechend auf eine Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs eingestellt. Im Schritt des Ausblasens 830 wird bereitgestellter Sand unter Verwendung der Düse ausgeblasen. Hierbei ist die Düse in dem im Schritt des Einstellens eingestellten Ausblaswinkel ausgerichtet. Im Schritt des Ausblasens wird Sand in den Spalt zwischen der Schiene und dem Rad eingeblasen. Rail vehicle comprises a sanding device for blowing sand into the gap between a rail and a wheel of the rail vehicle. Here, the sanding device has a nozzle and means for adjusting a nozzle bleed angle in response to a speed of the rail vehicle, the nozzle bleed angle being movably adjustable out of a plane of the wheel and rail to allow sand into the gap between the rail and the rail To blow in the wheel. In the setting step, the jet angle of the nozzle is adjusted in response to a speed of the rail vehicle. In the step of blowing 830, provided sand is blown out using the nozzle. Here, the nozzle is aligned in the blow-out angle set in the setting step. In the step of blowing, sand is injected into the gap between the rail and the wheel.
In einem Ausführungsbeispiel wird Schritt des Einstellens 810 der Ausblaswinkel ansprechend auf einen Luftdruck eingestellt. Dabei wird der Luftdruck ansprechend auf einen eine Sandmenge steuernden Luftdruck vor der Düse gesteuert. In one embodiment, the step of adjusting 810 the blow-off angle is adjusted in response to air pressure. In this case, the air pressure is controlled in response to an air pressure controlling a quantity of sand in front of the nozzle.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren 800 einen optionalen Schritt des Überwachens 820 des Ausblaswinkels. Im Schritt des Überwachens 820 wird ein Winkelüberwachungssignal für eine Fahrzeugelektronik bereitgestellt. In einem Ausführungsbei- spiel wird im Schritt des Einstellens der Ausblaswinkel ansprechend auf das im Schritt des Überwachens bereitgestellte Winkelüberwachungssignal geregelt. In one embodiment, the method 800 includes an optional step of monitoring 820 the blow-out angle. In the step of monitoring 820, an angle monitor signal for vehicle electronics is provided. In one embodiment, in the step of adjusting, the exhaust angle is controlled in response to the angle monitoring signal provided in the step of monitoring.
Die gezeigten Ausführungsbeispiele betreffen Methoden zur geschwindigkeitsabhängigen Zielausrichtung bei Sandungsanlagen. Dabei verbessert das Verfahren 800 die Zielgenau- igkeit von ausgebrachtem Sand aus Sandungsanlagen. Dabei kann ein in etwa proportionaler Zusammenhang zwischen Fahrgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs und der seitlichen Ablenkung des Sandes bestehen. The exemplary embodiments shown relate to methods for speed-dependent targeting in sanding plants. The method 800 improves the accuracy of sand removal from sanding plants. There may be a roughly proportional relationship between the speed of travel of the rail vehicle and the lateral deflection of the sand.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt und können mitei- nander kombiniert werden. The described embodiments are chosen only as examples and can be combined with each other.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
100 Schienenfahrzeug 100 rail vehicle
102 Sandungsvorrichtung  102 sanding device
104 Rad  104 wheel
106 Schiene  106 rail
108 Düse  108 nozzle
1 10 Sand  1 10 sand
1 12 Einrichtung zum Einstellen 1 12 Setting device
1 14 Verbindungsmittel 1 14 connecting means
1 16 Vorrats behälter  1 16 storage container
α Ausblaswinkel α discharge angle
218 Spurkranz  218 wheel flange
220 Austrittsrichtung  220 outlet direction
222 Steuersignal  222 control signal
224 Fahrzeugelektronik  224 vehicle electronics
226 Winkelsensor  226 angle sensor
228 Winkelüberwachungssignal 228 angle monitoring signal
230 Einstellsignal 230 setting signal
332 Luftströmung  332 airflow
434 Ausbringgeschwindigkeit 434 discharge speed
436 Ablenkgeschwindigkeit436 deflection speed
438 Resultierende Geschwindigkeit438 Resulting speed
640 Lager 640 bearings
642 pneumatischer Druckzylinder 642 pneumatic pressure cylinder
644 Feder 644 spring
646 Versteileinrichtung  646 adjusting device

Claims

Patentansprüche Patent claims
Sandungsvorrichtung (102) zum Einblasen von Sand (1 10) in einen Spalt zwischen einer Schiene (106) und einem Rad (104) eines Schienenfahrzeugs (100), mit folgenden Merkmalen: eine Düse (108), die ausgebildet ist, um eine, insbesondere variable, Sandmenge auszugeben; und eine Einrichtung zum Einstellen (1 12) eines Ausblaswinkels (a) der Düse (108) ansprechend auf eine Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs (100), wobei der Ausblaswinkel (a) der Düse (108) aus einer Ebene von Rad (104) und Schiene (106) heraus beweglich einstellbar ist, um Sand (1 10) in den Spalt zwischen der Schiene (106) und dem Rad (104) einzublasen. Sanding device (102) for blowing sand (1 10) into a gap between a rail (106) and a wheel (104) of a rail vehicle (100), with the following features: a nozzle (108) which is designed to in particular variable amount of sand to be dispensed; and a device for adjusting (1 12) a blow-out angle (a) of the nozzle (108) in response to a speed of the rail vehicle (100), wherein the blow-out angle (a) of the nozzle (108) from a plane of the wheel (104) and rail (106) can be movably adjusted to blow sand (1 10) into the gap between the rail (106) and the wheel (104).
Sandungsvorrichtung (102) gemäß Anspruch 1 , bei der die Düse (108) ausgebildet ist, ein Steuersignal (222) zu empfangen, um eine Größe einer Austrittsöffnung zu verändern, um eine abgegebene und/oder ausgeblasene Sandmenge zu beeinflussen. Sanding device (102) according to claim 1, wherein the nozzle (108) is designed to receive a control signal (222) to change a size of an outlet opening in order to influence an amount of sand delivered and / or blown out.
Sandungsvorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Vorratsbehälter (1 16) zur Bereitstellung von Sand (1 10), wobei die Düse (108) über ein Verbindungsmittel (1 14) mit dem Vorratsbehälter (1 16) verbunden ist. Sanding device according to one of the preceding claims, with a storage container (1 16) for providing sand (1 10), the nozzle (108) being connected to the storage container (1 16) via a connecting means (1 14).
Sandungsvorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Einrichtung zum Einstellen (1 12) des Ausblaswinkels (a) der Düse (108) einen Schrittmotor und/oder einen elektrisch angesteuerten Linearmagnet, der gegen eine Feder wirkt, und/oder eine pneumatische Versteileinrichtung, die gegen eine Feder wirkt, aufweist. Sanding device (102) according to one of the preceding claims, wherein the device for adjusting (1 12) the blow-out angle (a) of the nozzle (108) comprises a stepper motor and/or an electrically controlled linear magnet which acts against a spring and/or a pneumatic Adjusting device which acts against a spring.
Sandungsvorrichtung (102) gemäß Anspruch 4, bei dem die pneumatische Versteileinrichtung ausgebildet ist, um mit einem eine auszubringende Sandmenge geschwindigkeitsabhängig steuernden Luftdruck angesteuert zu werden. Sanding device (102) according to claim 4, in which the pneumatic adjusting device is designed to be controlled with an air pressure that controls the amount of sand to be dispensed in a speed-dependent manner.
Sandungsvorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Düse (108) ausgebildet ist, dass eine Luftmenge geschwindigkeitsabhängig einbringbar ist, um eine Ausbringungsgeschwindigkeit des Sands zu steuern. Sanding device (102) according to one of the preceding claims, in which the nozzle (108) is designed so that a quantity of air can be introduced in a speed-dependent manner in order to control an application speed of the sand.
7. Sandungsvorrichtung (102) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Einrichtung zum Einstellen (1 12) des Ausblaswinkels (a) der Düse (108) ansprechend auf ein Notsignal den Ausblaswinkel () in einem vordefinierten Bereich variiert und bei der die Dü- se (108) ansprechend auf das Notsignal die Größe der Austrittsöffnung verändert, um die abgegebene und/oder ausgeblasene Sandmenge zu erhöhen. 7. Sanding device (102) according to one of claims 2 to 6, wherein the device for adjusting (1 12) of the blow-out angle (a) of the nozzle (108) varies the blow-out angle () in a predefined range in response to an emergency signal and in which the Nozzle (108) changes the size of the outlet opening in response to the emergency signal in order to increase the amount of sand delivered and / or blown out.
8. Verfahren (800) zum Einblasen von Sand (1 19) in einen Spalt zwischen einer Schiene (106) und einem Rad (104) eines Schienenfahrzeugs (100), wobei das Schienenfahr- zeug (100) eine Sandungsvorrichtung (102) zum Einblasen von Sand (1 10) in den8. Method (800) for blowing sand (1 19) into a gap between a rail (106) and a wheel (104) of a rail vehicle (100), the rail vehicle (100) having a sanding device (102) for blowing in of sand (1 10) in the
Spalt zwischen der Schiene (106) und dem Rad (104) aufweist, wobei die Sandungsvorrichtung (102) eine Düse (108) und eine Einrichtung zum Einstellen (1 10) eines Ausblaswinkels (a) der Düse (108) ansprechend auf eine Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs (100) umfasst, wobei der Ausblaswinkel (a) der Düse (108) aus einer Ebene von Rad (104) und Schiene (106) heraus beweglich einstellbar ist, um SandGap between the rail (106) and the wheel (104), the sanding device (102) having a nozzle (108) and a device for adjusting (1 10) a blow-out angle (a) of the nozzle (108) in response to a speed of the Rail vehicle (100), wherein the blow-out angle (a) of the nozzle (108) is movably adjustable from a plane of the wheel (104) and rail (106) to sand
(1 10) in den Spalt zwischen der Schiene (106) und dem Rad (104) einzublasen, wobei das Verfahren (800) die folgenden Schritte aufweist: (1 10) into the gap between the rail (106) and the wheel (104), the method (800) having the following steps:
Einstellen (810) des Ausblaswinkels (a) der Düse (108) ansprechend auf eine Ge- schwindigkeit des Schienenfahrzeugs (100); und adjusting (810) the blowout angle (a) of the nozzle (108) in response to a speed of the rail vehicle (100); and
Ausblasen (830) von bereitgestelltem Sand (1 10) unter Verwendung der Düse (108), die in dem eingestellten Ausblaswinkel (a) ausgerichtet ist. Blow out (830) provided sand (1 10) using the nozzle (108), which is aligned at the set blow-out angle (a).
9. Verfahren (800) gemäß Anspruch 8, wobei im Schritt des Einstellens (810) der Ausblaswinkel (a) ansprechend auf einen Luftdruck eingestellt wird, wobei der Luftdruck ansprechend auf einen eine Sandmenge steuernden Luftdruck vor der Düse (108) gesteuert wird. 9. The method (800) according to claim 8, wherein in the step of adjusting (810) the blow-out angle (a) is adjusted in response to an air pressure, the air pressure being controlled in response to an air pressure controlling a quantity of sand in front of the nozzle (108).
10. Verfahren (800) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 9, mit einem Schritt des Überwachens (820) des Ausblaswinkels (a), wobei ein den Ausblaswinkel (a) repräsentierendes Winkelüberwachungssignal (228) für eine Fahrzeugelektronik (224) bereitgestellt wird. 10. Method (800) according to one of claims 8 to 9, with a step of monitoring (820) of the blow-out angle (a), wherein an angle monitoring signal (228) representing the blow-out angle (a) is provided for vehicle electronics (224).
1 1 . Verfahren (800) gemäß Anspruch 10, bei dem im Schritt des Einstellens (810) der Ausblaswinkel (a) ansprechend auf das Winkelüberwachungssignal (228) eingestellt wird. 1 1 . A method (800) according to claim 10, wherein in the step of adjusting (810) the blowout angle (a) is adjusted in response to the angle monitoring signal (228).
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