WO2025224367A2 - Partikeldosiereinrichtung mit spiralförmiger förderkammer - Google Patents

Partikeldosiereinrichtung mit spiralförmiger förderkammer

Info

Publication number
WO2025224367A2
WO2025224367A2 PCT/EP2025/071823 EP2025071823W WO2025224367A2 WO 2025224367 A2 WO2025224367 A2 WO 2025224367A2 EP 2025071823 W EP2025071823 W EP 2025071823W WO 2025224367 A2 WO2025224367 A2 WO 2025224367A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
particle
metering device
nozzle
conveying
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2025/071823
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2025224367A3 (de
Inventor
Ronny BÖGE
Marian LICHTENEGGER
Michel Maurer
Wilfried Stelzle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of WO2025224367A2 publication Critical patent/WO2025224367A2/de
Publication of WO2025224367A3 publication Critical patent/WO2025224367A3/de
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C15/00Maintaining or augmenting the starting or braking power by auxiliary devices and measures; Preventing wheel slippage; Controlling distribution of tractive effort between driving wheels
    • B61C15/08Preventing wheel slippage
    • B61C15/10Preventing wheel slippage by depositing sand or like friction increasing materials
    • B61C15/102Preventing wheel slippage by depositing sand or like friction increasing materials with sanding equipment of mechanical or fluid type, e.g. by means of steam

Definitions

  • the invention relates to a particle metering device. Furthermore, the invention relates to a particle discharge system with such a particle metering device. The invention also relates to a rail vehicle. The invention also relates to a method for particle discharge.
  • the operation of rail vehicles is subject to very different environmental conditions, which strongly influence the traction and braking characteristics of a rail vehicle. In particular, rail vehicles suffer on wet and leaf-covered rails, as they can no longer transfer their full power to the rail. In order to improve traction or braking performance under unfavorable conditions, spreading material is distributed on the rails in front of the wheels of a rail vehicle.
  • a particle discharge system for a rail vehicle transports particles from a storage hopper, also called a sandbox or particle storage unit, by gravity or compressed air, through a particle metering device, also called a particle metering unit, to a wheel-rail gap between a wheel of the rail vehicle and a rail being traveled on.
  • the conveyed particles are applied to the rails to increase friction between the wheel and the rail.
  • the particles are blown onto the rail with compressed air.
  • the spreading material when operating a particle discharge system, it must be ensured that the spreading material does not fall onto the wheel-rail gap by gravity alone without activation, but only when compressed air is switched on. In particular, the spreading material should not fall onto the rail solely due to externally caused vibrations. On the other hand, due to operating costs and the space required for compressed air tanks, the compressed air consumption during operation of the particle discharge system should not be too high. 202416423 2 Due to the platform strategy of many manufacturers, the installation space for particle discharge systems is limited. The particle discharge system must also not protrude too far into the spreading agent hopper, as this affects the spreading agent volume, the dead volume, and the effort required to integrate a continuous level sensor.
  • a particle discharge system should ideally be mountable on different types of rail vehicles, the following functions should be modular: - the orientation of the spreading agent outlet, - the positioning of the compressed air connections, cable connections, and grounding connections, - the size of the discharge hose, - the adjustment of the spreading agent quantity, - the adjustment of the spreading agent discharge force, - the interface to the spreading agent hopper.
  • a closing mechanism The opening of the spreading material container is mechanically closed and opened electrically or pneumatically after actuation, - resistance is created for the spreading material, for example by a labyrinth or a detour for the spreading material, - an incline is built into the spreading material path so that the spreading material must first overcome an incline in an ascending channel.
  • the object is therefore to specify a particle conveying device, a particle discharge system, and a corresponding particle discharge method that solve at least some of the aforementioned problems.
  • the particle dosing device according to the invention is preferably part of a particle discharge system according to the invention.
  • the particle dosing unit meters and conveys particles from a particle storage unit of the particle discharge system.
  • Such a particle dosing unit As will be explained in detail later, 202416423 3 features a device for metering and transporting the particles, preferably a so-called swirl chamber and conveying chamber, with which the particles are metered and transported to a position in the particle metering device where they are discharged onto a corresponding rail by means of the aforementioned airflow.
  • the metering unit has a throttle nozzle for adjusting the air consumption of compressed air supplied to the particle metering device by a compressed air device of the particle discharge system, a swirl nozzle for generating overpressure, an annular compressed air channel, a plurality of swirl channels for swirling the particles from all sides, and a swirl chamber for channeling the particles.
  • the particles falling through the metering unit can be swirled and loosened from several sides, thus improving their dynamics.
  • the swirl nozzle serves to fill the annular compressed air channel.
  • Part of the particle dosing system is a conveying unit with a mixing chamber and a conveying nozzle for generating a vacuum and blowing the particles towards a wheel-rail gap.
  • the conveying unit also includes a rising spiral conveying chamber for transporting the particles from the dosing unit's agitation chamber to the mixing chamber at a pressure differential resulting from the overpressure and vacuum.
  • the lower end of the rising spiral conveying chamber i.e., the area at the level of the conveying nozzle, is also referred to as the mixing chamber.
  • sand and air are mixed.
  • the air supplied to the throttle nozzle is distributed between the agitation nozzle and the conveying nozzle according to the pressure setting and cross-section of the respective nozzles.
  • the dosing unit includes an annular compressed air channel and multiple agitation channels for agitating the particles and channeling them within the agitation chamber.
  • the air supplied by the agitation nozzle enters the annular compressed air channel and is distributed throughout the agitation channels.
  • the air from the agitation channels loosens the particles in the agitation chamber and swirls them up. Thanks to the special nozzle arrangement and the multiple agitation channels, a certain pressure difference is created between the agitation chamber and the mixing chamber. Due to this pressure difference, the agitation of the particles, and the inclined, spiral geometry of the conveying chamber, the particles can be transported by the particle metering device in a very compact and efficient manner with low air consumption to the wheel-rail gap.
  • An incline means that the transport path of the particles rises, at least for part of the way, thus slowing down the particles.
  • the particle discharge rate depends on the pressure difference between the agitation chamber and the mixing chamber or the conveying chamber.
  • the pressure differential is adjusted by selecting the cross-sectional area of the nozzles.
  • Alternatives for adjusting the particle discharge rate are: - providing a pressure reducer upstream or within the particle metering unit and adjusting it according to the desired pressure, - redesigning the cross-section of a particle inlet opening at the entrance of the particle metering unit, - redesigning the cross-section of the spiral conveying chamber.
  • the particle metering unit according to the invention comprises a conveying device with which a particle-air flow is generated by directing the airflow onto the particles received from the swirl chamber, and this flow is directed onto the rails in front of a wheel of the rail vehicle.
  • the conveying device includes a rising, spiral conveying chamber and a conveying nozzle.
  • the spiral-shaped conveying chamber has the crucial advantage that particle retention is achieved through an arrangement that is very space-saving compared to conventional solutions, making the overall system suitable for use even in confined spaces.
  • particles must first pass through a very narrow and rising spiral. 202416423 5 Overcoming the curve. This rising, spiral arrangement also ensures that the particles do not fall onto the wheel-rail gap solely due to gravity.
  • the particle discharge system according to the invention preferably for a rail vehicle, is preferably mounted on a rail vehicle, preferably on a car body of a rail vehicle.
  • the particle discharge system is positioned and oriented such that the particles emitted by the particle discharge system are applied to the rail to be traveled on in front of a wheel of the rail vehicle in order to increase the friction between wheel and rail and thus increase the traction and braking force of the rail vehicle.
  • the particle discharge system according to the invention has a particle storage device according to the invention, also referred to as a spreading agent container, for storing particles to be discharged.
  • the particle discharge system according to the invention includes a compressed air device. Such a compressed air device generates an airflow with a predefined air pressure.
  • the compressed air system preferably comprises a compressed air generation unit, particularly preferably a compressor, with which an airflow is generated at an air pressure whose strength depends on the power of the compressed air generation unit.
  • the particle discharge system according to the invention also comprises a particle metering device according to the invention.
  • the particle discharge system according to the invention shares the advantages of the particle metering device according to the invention.
  • the rail vehicle according to the invention has the particle metering device according to the invention and preferably also the particle discharge system according to the invention.
  • the particle discharge system according to the invention is preferably arranged on the car body of the rail vehicle and positioned such that discharged particles strike a rail in front of a wheel of the rail vehicle.
  • the rail vehicle according to the invention shares the advantages of the particle discharge system and the particle metering device according to the invention.
  • the particles to be discharged are supplied by a particle storage device and a particle metering device, preferably a 202416423 6 particle metering device according to the invention.
  • the air consumption is adjusted by a throttle nozzle of the particle metering device, which is connected to a compressed air system. The air supplied by the throttle nozzle is distributed into a swirling nozzle and a conveying nozzle of the particle metering device.
  • the particles to be discharged are swirled up by the swirling nozzle of the particle metering device, by an annular compressed air channel, and by a plurality of swirling channels of the particle metering device, and an overpressure is also generated.
  • a vacuum is generated by means of the conveying nozzle.
  • the particles to be discharged are conveyed and metered through a swirling chamber of the particle metering device and a spiral conveying chamber of the particle metering device towards a mixing chamber of the particle metering device thanks to the pressure difference generated between the swirling nozzle and the conveying nozzle by the overpressure and vacuum. Finally, the particles are blown out through the conveying nozzle towards a wheel-rail gap.
  • the agitation channels have an angle between 30° and 60° relative to the horizontal. This angle has proven particularly advantageous for achieving optimal particle agitation. This angle ensures that the particles do not enter the annular compressed air channel and that the agitation nozzle does not become clogged.
  • the number, diameter, and angle of the agitation channels are important for optimal flow of the particles to be discharged.
  • the conveying chamber of the particle dosing device according to the invention preferably comprises polyurethane.
  • Polyurethane is resistant and robust.
  • the spiral conveying chamber can be made of stainless steel. It is preferably manufactured using a 3D printing process or an investment casting process.
  • the agitation chamber comprises an opening, i.e., a particle inlet opening with a partially upper pressure-relieving filling plate, which is tongue-shaped.
  • the special geometry prevents blockages at the opening of the spiral conveying chamber.
  • the tongue-shaped design protects the particle inlet opening of the agitation chamber, and thus also of the spiral conveying chamber, from the pressure of the spreading material, which is pushed towards the particle inlet opening by gravity.
  • the cross-section of this particle inlet opening is preferably selected to be large enough to ensure a maximum flow rate of the particles.
  • the upper pressure-relieving filling plate is designed to be removable, in particular unscrewable, so that access to the annular pressure chamber or compressed air channel is permitted for maintenance purposes.
  • the metering unit and the conveying device of the particle metering device according to the invention are of a modular design.
  • individual components can be replaced, maintained, or repaired more easily without opening the compressed air circuit.
  • the compressed air circuit thus remains clean.
  • the metering unit and the conveying device are integrated as parts of the particle metering device and formed together as a single piece.
  • a one-piece design is particularly easy and inexpensive to produce, since the total number of components is reduced compared to a modular design.
  • this variant includes a removable maintenance cover on its underside, i.e., at the lower end of the mixing chamber.
  • a removable maintenance cover on its underside, i.e., at the lower end of the mixing chamber.
  • the conveying unit can be detached from the dosing unit.
  • the latter has a heater for warming compressed air supplied by a compressed air system.
  • the heating ensures the flowability of the particles to be discharged even at low temperatures, especially in freezing conditions.
  • the particle dosing device according to the invention has a communicating air line system for supplying compressed air from the throttle nozzle to the agitation nozzle and the conveying nozzle.
  • the air supplied via the throttle nozzle can be distributed for agitation and conveying. Targeted distribution is preferably achieved by one or more regulating units.
  • the compressed air system is configured to supply compressed air directly to the dosing unit of the particle dosing device according to the invention.
  • the conveying device including the spiral-shaped conveying chamber and conveying nozzle, where blockages most frequently occur, can be disassembled without opening the entire system or the compressed air circuit.
  • it has at least one regulating unit, preferably a throttle control, for adjusting the airflow of at least one of the nozzles. By turning the throttle control in or out, the passage for a nozzle can be widened or narrowed for an airflow, thereby controlling the intensity of the airflow.
  • the regulating unit can also include a proportional valve, which allows more or less air to pass through depending on a control signal.
  • the conveying nozzle has a plurality of through-holes.
  • the conveying nozzle also has a filtering effect. This ensures that the particles entering the air path between the throttle nozzle and the conveying nozzle in the opposite direction are smaller than the 202416423 9 bores of the agitation nozzle and the throttle nozzle are present. Clogging by particles is thus avoided.
  • the overall system can be designed with a reduced number of components, since no additional separate filters are required.
  • the metering unit of the particle metering device has a communicating air line system for supplying compressed air from the throttle nozzle to the agitation nozzle and the conveying nozzle.
  • the communicating air line system can be used to distribute or meter the compressed air between the agitation nozzle and the conveying nozzle.
  • the particle dosing device comprises at least one regulating unit, preferably a throttle regulator, of the following type: - a throttle regulator for regulating the compressed air supplied to the particle dosing device, - a throttle regulator for regulating the distribution of the compressed air between the agitation nozzle and the conveying nozzle.
  • the compressed air supplied to the overall system can be regulated.
  • This is particularly advantageous when compressed air from a common compressed air supply is delivered to several particle discharge systems or several particle dosing devices via lines of varying lengths.
  • the throttle regulator for regulating the compressed air supplied to the particle dosing device thus compensates for the different air pressures present at the various particle discharge systems or particle dosing devices.
  • the throttle regulator for controlling the distribution of compressed air between the agitation nozzle and the conveying nozzle allows the air distribution between the conveying nozzle and the agitation nozzle to be controlled.
  • FIG. 2 a perspective sectional view of a particle dosing device according to an embodiment of the invention
  • FIG. 3 a perspective sectional view of a particle dosing device according to an embodiment of the invention
  • FIG. 4 a perspective sectional view of a particle dosing device according to an embodiment of the invention
  • FIG. 5 a perspective sectional view of a particle dosing device according to an embodiment of the invention
  • FIG. 6 a perspective top view of a particle dosing device according to an embodiment of the invention
  • FIG. 7 a perspective sectional view of a particle dosing device according to an embodiment of the invention with particle flow shown
  • FIG. 8 a perspective external view of a particle dosing device of a particle discharge system according to an embodiment of the invention
  • FIG. 8 a perspective external view of a particle dosing device of a particle discharge system according to an embodiment of the invention
  • FIG. 9 a perspective sectional view of a particle dosing device of a particle discharge system with a heating cartridge as a heating device according to an embodiment of the invention
  • FIG. 10 a perspective view of a Particle metering device according to an alternative embodiment of the invention
  • FIG. 11 a sectional view from above of the particle metering device shown in FIG. 10,
  • FIG. 12 a side sectional view of the particle metering device shown in FIG. 10 and FIG. 11,
  • FIG. 13 a side sectional view of the particle metering device shown in FIG. 10 and FIG. 11 with a throttle control designed to regulate a throttle nozzle, 202416423 11
  • FIG. 14 a perspective sectional view of a modular particle metering device with a throttle control designed to regulate a conveying nozzle, FIG.
  • FIG. 15 shows a schematic representation of a conventional particle discharge system 10 of a rail vehicle (not shown).
  • the particle discharge system 10 comprises a particle storage device 1, which can be designed, for example, as a sandbox for storing sand as particles to be spread.
  • the particle storage device 1 is shown in the upper part of FIG. 1.
  • Part of the particle discharge system 10 is also a compressed air device 2, which, for example with the aid of a compressor, generates compressed air or an airflow required to create a particle-air mixture together with the particles from the particle storage device 1. This mixture is directed as a particle-air stream onto a rail to be traversed by a rail vehicle.
  • the particle discharge system 10 includes a particle metering device 8 (outlined by a dashed line). To generate this particle-air stream, the particle discharge system 10, or more precisely the particle metering device 8, includes a metering unit 3, which is shown in the center of FIG. 1.
  • the metering unit 3 comprises a swirling chamber 3.1, through which the particles stored in the particle storage unit 1 move towards the conveying unit 4 under the influence of gravity.
  • the metering unit 3 also includes a particle inlet opening 3.2.1, which is arranged between the particle storage unit 1 and the swirling chamber 3.1 of the metering unit 3, in order to allow the particles stored in the particle storage unit 1 to fall into the swirling chamber 3.1 as needed.
  • An airflow generated by the compressed air unit 2 (shown on the right in the image) is also supplied to the conveying unit 4 (see below in the image) via a compressed air line 5.
  • a solenoid valve 6 is used to disconnect the compressed air line 5 from the conveying unit 4 or to release the compressed air to the conveying unit 4.
  • the previously mentioned conveying device 4 comprises a conveying nozzle 4.2, which concentrates and channels the compressed air supplied via the compressed air line 5.
  • Also part of the particle conveying device 8 is a mixing chamber 9, which connects the lower part of the swirl chamber 3.1 with a mixing area of a particle feeder 11, which is also part of the particle conveying device 8.
  • the particle discharge system 10 is usually attached directly to the car body of the rail vehicle (not shown).
  • the particle storage device 1 is mounted on the car body.
  • the compressed air device 2 is often arranged in the rail vehicle, with the compressed air line 5 transporting the compressed air generated in the compressed air device 2 to the conveying device 4 of the particle discharge system 10.
  • FIG. 2 illustrates a sectional view of a particle metering device 21 according to an embodiment of the invention.
  • the particle metering device 21 comprises a metering unit 3 (shown in the upper section of FIG. 2) and a conveying device 4 (shown in the lower section). (202416423 13 section of FIG. 2) is shown.
  • An upper pressure-relieving filling plate 3.2 is arranged on the metering unit 3, which includes a particle inlet opening 3.2.1 through which spreading material or particles P can be transported from a particle storage device (not shown) to the metering unit 3.
  • the metering unit 3 has a swirl chamber 3.1 with a plurality of swirl channels 3.3.
  • the swirl channels 3.3 serve to loosen the spreading material or particles P, to control its transport speed, and to influence its density so that it can be more easily discharged from the conveying device 4. Turbulence contributes to a reduction in the gravity-induced falling speed of the spreading material or particles P.
  • the conveying device 4 comprises an ascending and spiral conveying chamber 4.1, which lengthens the transport path of the spreading agent or particles P and generates additional mechanical flow resistance for the particles P, thus reducing the gravity-induced flow of the particles P to a suitable level.
  • the particle metering device 21 also has a plurality of nozzles 3.4, 3.6, 4.2 with different functions, which are illustrated in FIG. 3.
  • FIG. 3 also shows a sectional view of a particle metering device 21 according to an embodiment of the invention, in which a different section plane than in FIG. 2 has been selected, so that a plurality of nozzles 3.4, 3.6, 4.2 used in the particle metering device are now visible.
  • the metering unit 3 of the particle metering device 21 comprises a throttle nozzle 3.4 shown on the left in the figure.
  • the throttle nozzle 3.4 can be used to control the airflow L available to the overall system.
  • the throttle nozzle 3.4 is connected to a piping system of the metering unit 3.
  • the metering unit 3 also includes a swirling nozzle 3.6, which is arranged facing the upper pressure-relieving filling plate 3.2 and blows a portion of the air supplied by the throttle nozzle 3.4 into an annular compressed air channel 3.7 and from there through the swirling channels 3.3 already shown in FIG. 2, in order to loosen and swirl the particles conveyed by the metering unit 3.
  • the conveying device 4 also has a nozzle in the form of a conveying nozzle 4.2.
  • FIG. 4 shows a perspective sectional view of a particle metering device 21 according to an embodiment of the invention.
  • the air L supplied by the compressed air line 5 (shown in the upper center of the image) is fed to both the swirling nozzle 3.6 and the conveying nozzle 4.2.
  • the airflow L flowing through the swirling channels 3.3 is indicated by arrows, as is the airflow directed through the conveying nozzle 4.2. 202416423 14 L, which blows the spreading agent located in the spiral conveying chamber 4.1 and transfers it to the particle feed device 11.
  • FIG. 5 shows a perspective sectional view of a particle metering device 21 according to an embodiment of the invention.
  • the upper pressure-relieving filling plate 3.2 is already mounted on the metering unit 3.
  • the compressed air line 5 and the annular compressed air channel 3.7, from which the compressed air is directed into the agitation channels 3.3, are also visible. Further details include the upper pressure-relieving filling plate 3.2 and the agitation chamber 3.1, through which the particles are conveyed to the spiral conveying chamber 4.1.
  • a conveying nozzle 4.2 is partially shown at the bottom right of the image as part of the conveying device 4. This nozzle blows air into a mixing chamber 9.
  • FIG. 5 also shows a particle feed device 11 at the bottom left.
  • FIG. 6 shows a perspective top view of a metering unit 3.
  • the pressure-relieving filling plate 3.2 mounted on the metering unit 3 has a tongue-shaped projection 3.2.2 extending beyond the particle inlet opening 3.2.1, which has a crescent-shaped geometry.
  • the crescent-shaped geometry of the tongue-shaped projection 3.2.2, or the tongue-shaped geometry of the pressure-relieving filling plate 3.2 in the area of the particle inlet opening 3.2.1 redirects and channels the flow of the spreading material or particles P so that the particle flow arrives as desired through the swirling chamber 3.1 and into the conveying chamber 4 (see FIG. 7). This effect is illustrated in FIG. 7.
  • FIG. 8 illustrates a perspective external view of a particle dosing device 21 according to an embodiment of the invention. The flow of the spreading material is shown.
  • Figure 15 illustrates the passage of particles P through the particle inlet opening 3.2.1 of the pressure-relieving filling plate 3.2 of the metering unit 3 of the particle metering device 21 with an arrow.
  • Figure 8 also shows the previously mentioned tongue-shaped projection 3.2.2 protruding above the particle inlet opening 3.2.1.
  • Figure 9 shows a perspective sectional view of a particle metering device 21 according to an embodiment of the invention.
  • the particle metering device 21 shown in Figure 9, or the metering unit 3 encompassed by the particle metering device 21, has a heating cartridge 3.8 with which the compressed air L supplied via a separate and optional compressed air line 5 is heated before it flows on to the particle storage device 1. Heating the compressed air L is intended to prevent the spreading agent from solidifying due to low temperatures.
  • Figure 10 shows a perspective view of a particle dosing device 21 according to an alternative embodiment of the invention. Unlike the embodiment shown in Figures 2 to 9, the dosing unit and the conveying device are integrated into a single body. This simplifies the design, but also makes it less modular, so maintenance, modification, and repair are somewhat more complex. However, manufacturing is simplified in this variant.
  • Figure 11 shows a top-down sectional view of the particle dosing device 21 shown in Figure 10.
  • Figure 11 also shows a throttle control 3.5, which regulates the air path to the throttle nozzle 3.4.
  • Figure 12 illustrates a side sectional view of the particle dosing device 21 shown in Figures 10 and 11. As can be seen in Figure 12, the swirl chamber 3.1 and the conveying chamber 4.1 are formed in one piece. Furthermore, FIG.
  • FIG. 12 clearly shows how the air L is distributed to the swirling nozzle 3.6 (top right in the image) and the conveying nozzle 4.2 (bottom right in the image).
  • the conveying chamber 4.1 is closed at the bottom by a maintenance cover 22.
  • the maintenance cover 22 can be removed for maintenance.
  • the particle metering device 21 is covered by a pressure-relieving filling plate 3.2.
  • the swirling channels 3.3 of the swirling chamber 3.1 are also visible in FIG. 12.
  • FIG. 13 shows a section of a particle metering device 21 with a throttle control 3.5 for a throttle nozzle 3.4, which serves to regulate the airflow to the conveying nozzle 4.2 and 202416423 16 also regulates the swirl nozzle 3.6.
  • FIG. 13 shows a section of a particle metering device 21 with a throttle control 3.5 for a throttle nozzle 3.4, which serves to regulate the airflow to the conveying nozzle 4.2 and 202416423 16 also regulates the swirl nozzle 3.6.
  • FIG. 14 shows a perspective sectional view of a modular particle metering device 21, as already shown in FIGS. 2 to 9. The feature shown in FIG. 14 relates to a throttle control 4.3, which can regulate the amount of air passing through the conveying nozzle 4.2 by turning it in or out.
  • both directions R are also shown with a double arrow, in which the throttle control 4.3 can be moved to regulate the cross-section of the supply line for the conveying nozzle 4.2 and thus vary the amount of air entering the conveying nozzle.
  • FIG. 14 shows a perspective sectional view of a modular particle metering device 21, as already shown in FIGS. 2 to 9. The feature shown in FIG. 14 relates to a throttle control 4.3, which can regulate the amount of air passing through the conveying nozzle 4.2 by turning it in or out.
  • both directions R are also shown with a double arrow, in which the throttle control 4.3 can be moved to regulate the cross-section of the supply line for the conveying nozzle 4.2 and thus vary the amount of air entering the conveying
  • FIG. 15 shows a conveying nozzle 4.2 through which an airflow enters a spiral conveying chamber 4.1 (see FIG. 14).
  • the conveying nozzle 4.2 has a plurality of flow channels through which compressed air flows into the spiral conveying chamber 4.1.
  • FIG. 16 illustrates a particle storage device 1 through which spreading agent falls in the form of a column 23 towards a particle inlet opening 3.2.1.
  • FIG. 16 also shows the path of the conveyed and discharged particles with arrows and illustrates dead zones TZ into which no particles fall.
  • FIG. 17 illustrates a particle metering device 21. The particles initially fall through a particle inlet opening 3.2.1 into a metering unit 3 and, in particular, into a vortex chamber 3.1.
  • FIG. 18 shows a flow diagram 1800 illustrating a particle discharge method according to an embodiment of the invention.
  • particles P to be discharged are stored in a particle storage device 1 and fed to a particle metering device 21.
  • the air consumption is adjusted by a throttle nozzle 3.4 of the particle metering device 21, which is connected to a compressed air device 2. 202416423 17
  • the air L is distributed between a swirling nozzle 3.6 and a conveying nozzle 4.2 of the particle dosing unit 21.
  • step 18.IV the swirling nozzle 3.6 is activated. This fills the annular compressed air channel 3.7 and activates the swirling channels 3.3 of the particle dosing unit 21. In this way, a slight overpressure ÜB is also generated in the particle storage unit 1, and the particles P in the swirling chamber 3.1 are loosened and swirled on all sides.
  • step 18.V the conveying nozzle 4.2 is activated. This generates a vacuum UN in a spiral conveying chamber 4.1 and a mixing chamber 9 of the particle dosing unit 21. Steps 18.IV and 18.V occur simultaneously or in parallel to each other after step 18.III.
  • step 18.VI the particles P are transported and metered from the swirling chamber 3.1 via the rising turns of the spiral conveying chamber 4.1 and into the mixing chamber 9 by means of a pressure differential ⁇ D.
  • step 18.VII the particles P to be discharged are then applied by an airflow L from the conveying nozzle 4.2 from the mixing chamber 9 via a particle feed device 11 onto a wheel-rail gap or a rail SC being traveled on.
  • Figure 19 illustrates a rail vehicle 190 according to an embodiment of the invention.
  • the rail vehicle 190 comprises a particle discharge system 20 with the particle metering device 21 shown in Figures 2 to 9.
  • the particle discharge system 20 discharges spreading material through a sand hose S onto a rail SC being traveled on by the rail vehicle 190.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
  • Air Transport Of Granular Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Partikeldosiereinrichtung (21). Die Partikeldosiereinrichtung (21) weist eine Dosiereinheit (3) und eine Fördereinrichtung (4). Die Dosiereinheit (3) umfasst eine Drosseldüse (3.4) zur Einstellung des Luftverbrauchs, eine Aufwirbelungsdüse (3.6), einen ringförmigen Druckluftkanal (3.7), Aufwirbelungskanäle (3.3) zum Aufwirbeln der Partikel (P) und eine Aufwirbelungskammer (3.1). Teil der Partikeldosiereinrichtung (21) ist auch eine Fördereinrichtung (4) mit einer spiralförmigen Förderkammer (4.1), um Partikel (P) in der Partikeldosiereinrichtung (21) aufzuhalten, und einer Förderdüse (4.2). Weiterhin wird ein Partikelaustragungssystem (20) beschrieben. Es wird auch ein Schienenfahrzeug (190) beschrieben. Zudem wird ein Verfahren zur Partikelaustragung beschrieben.

Description

202416423 1 Beschreibung Partikeldosiereinrichtung mit spiralförmiger Förderkammer Die Erfindung betrifft eine Partikeldosiereinrichtung. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Parti- kelaustragungssystem mit einer solchen Partikeldosiereinrichtung. Außerdem betrifft die Er- findung ein Schienenfahrzeug. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Parti- kelaustragung. Der Betrieb von Schienenfahrzeugen unterliegt sehr unterschiedlichen Umweltbedingungen, die die Traktions- und Bremseigenschaften eines Schienenfahrzeugs stark beeinflussen. Insbeson- dere leiden Schienenfahrzeuge bei nassen und laubbedeckten Schienen darunter, dass sie nicht mehr ihre volle Leistung auf die Schiene bringen. Um die Traktion bzw. die Bremswirkung bei ungünstigen Bedingungen zu verbessern, wird auf den befahrenen Schienen vor den Rädern eines Schienenfahrzeugs Streumittel verteilt. Hierzu werden sogenannte Sandanlagen, auch Sandstreuer oder Partikelaustragungssysteme ge- nannt, eingesetzt, die außen an Schienenfahrzeugen montiert sind. Ein Partikelaustragungssystem eines Schienenfahrzeugs transportiert mittels der Schwerkraft oder durch Druckluft Partikel aus einem Vorratsbehälter, auch Sandkasten oder Partikelvorrats- einrichtung genannt, durch eine Partikeldosiereinrichtung, auch als Partikeldosiereinheit be- zeichnet, hin zu einem Rad-Schiene-Spalt zwischen einem Rad des Schienenfahrzeugs und einer von dem Schienenfahrzeug befahrenen Schiene. Die geförderten Partikel sind auf die Schienen ausgebracht, um die Reibung zwischen Rad und Schiene zu erhöhen. Um eine Art Partikelstrahl zu erzeugen, werden die Partikel mit Druckluft auf die Schiene geblasen. Allerdings sollte bei dem Betrieb eines Partikelaustragungssystems gesichert sein, dass das Streumittel mit Schwerkraft nicht allein ohne Betätigung nach unten auf den Rad-Schiene-Spalt fällt, sondern nur dann, wenn Druckluft eingeschaltet ist. Insbesondere sollte das Streumittel auch nicht allein aufgrund von extern verursachten Erschütterungen auf die Schiene fallen. Andererseits wegen Betriebskosten und Platzbedarf für Druckluftbehälter sollte auch der Druck- luftverbrauch bei dem Betrieb des Partikelaustragungssystems nicht zu hoch sein. 202416423 2 Aufgrund der Plattformstrategie von vielen Herstellern ist der Bauraum für Partikelaustragungs- systeme begrenzt. Auch im Streumittelbehälter darf das Partikelaustragungssystem nicht zu weit hineinragen, weil das einen Einfluss auf das Streumittelvolumen, das Totvolumen und den Aufwand für die Integration eines kontinuierlichen Füllstandsensors hat. Da ein Partikelaustragungssystem möglichst an unterschiedlichen Arten von Schienenfahrzeu- gen montierbar sein soll, sollten die folgenden Funktionen modular ausgebildet sein: - die Orientierung des Streumittelaustritts, - die Positionierung der Druckluftanschlüsse, Kabelanschlüsse, Erdungsanschlüsse, - die Größe des Austragungsschlauches, - die Einstellung der Streumittelmenge, - die Einstellung der Streumittelaustragskraft, - die Schnittstelle zum Streumittelbehälter. Um sicherzustellen, dass das Streumittel von allein nicht ohne Betätigung nach unten bis zum Rad-Schiene-Spalt fließt, sind herkömmlich folgende Lösungen zu finden: - ein Verschließmechanismus: Die Öffnung des Streumittelbehälters ist mechanisch verschlos- sen und nach Betätigung elektrisch oder pneumatisch geöffnet, - es wird ein Widerstand für das Streumittel erzeugt, zum Beispiel durch ein Labyrinth oder einen Umweg für das Streumittel, - es wird eine Steigung in den Streumittelweg eingebaut, so dass das Streumittel zuerst eine Steigung in einem aufsteigenden Kanal überwinden muss. Es besteht also die Aufgabe, eine Partikelfördereinrichtung, ein Partikelaustragungssystem und ein entsprechendes Partikelaustragungsverfahren anzugeben, welche zumindest einen Teil der vorstehenden Probleme lösen. Diese Aufgabe wird durch eine Partikelfördereinrichtung gemäß Patentanspruch 1, eine Parti- kelaustragungssystem gemäß Patentanspruche 13, ein Schienenfahrzeug gemäß Patentan- spruch 14 und ein Verfahren zur Partikelaustragung gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Die erfindungsgemäße Partikeldosiereinrichtung ist vorzugsweise Teil eines erfindungs- gemäßen Partikelaustragungssystems. Mit der Partikeldosiereinrichtung werden Partikel aus einer Partikelvorratseinrichtung des Par- tikelaustragungssystems heraus dosiert und gefördert. Eine solche Partikeldosiereinrichtung 202416423 3 weist, wie später noch im Detail erläutert, eine Vorrichtung zum Dosieren und Transport der Partikel, vorzugsweise eine sogenannte Aufwirbelungskammer und Förderkammer, auf, mit denen die Partikel dosiert und zu einer Position in der Partikeldosiereinrichtung weitertrans- portiert werden, an der sie mit Hilfe des bereits erwähnten Luftstroms auf eine betreffende Schiene ausgetragen werden. Die Dosiereinheit weist eine Drosseldüse zur Einstellung des Luftverbrauchs von von einer Drucklufteinrichtung des Partikelaustragungssystems der Partikeldosiereinrichtung zugeführter Druckluft, eine Aufwirbelungsdüse zum Erzeugen von Überdruck, einen ringförmigen Druckluft- kanal, eine Mehrzahl von Aufwirbelungskanälen zum allseitigen Aufwirbeln der Partikel und eine Aufwirbelungskammer zum Kanalisieren der Partikel auf. Vorteilhaft können die durch die Dosiereinheit hindurchfallenden Partikel von mehreren Seiten aus aufgewirbelt und aufgelockert werden, so dass ihre Dynamik verbessert wird. Die Aufwirbelungsdüse dient zum Befüllen des ringförmigen Druckluftkanals. Teil der Partikeldosiereinrichtung ist auch eine Fördereinrichtung mit einer Mischkammer und einer Förderdüse zum Erzeugen von Unterdruck und zum Ausblasen der Partikel in Richtung eines Rad-Schiene-Spalts. Die Fördereinrichtung umfasst auch eine steigende spiralförmige Förderkammer zum Fördern der Partikel von der Aufwirbelungskammer der Dosiereinheit zur Mischkammer hin mit einem aus dem Überdruck und dem Unterdruck resultierenden Druckunterschied. Das untere Ende der steigenden spiralförmigen Förderkammer, also der Bereich auf Höhe der Förderdüse, wird auch als Mischkammer bezeichnet. Dort werden Sand und Luft miteinander gemischt. Die der Drosseldüse bereitgestellte Luft verteilt sich je nach Druckeinstellung und Querschnitt der jeweiligen Düsen in der Aufwirbelungsdüse und der Förderdüse. Wie bereits erwähnt, umfasst die Dosiereinheit einen ringförmigen Druckluftkanal und eine Mehrzahl von Aufwirbelungskanälen zum Aufwirbeln der Partikel und Kanalisieren der Partikel in der Aufwirbelungskammer. 202416423 4 Die von der Aufwirbelungsdüse bereitgestellte Luft gelangt in den ringförmigen Druckluftkanal und verteilt sich in den Aufwirbelungskanälen. Die Luft von den Aufwirbelungskanälen lockert die Partikel in der Aufwirbelungskammer auf und wirbelt sie auf. Dank der speziellen Düsenanordnung und der Mehrzahl von Aufwirbelungskanälen wird ein ge- wisser Druckunterschied zwischen der Aufwirbelungskammer und der Mischkammer erzeugt. Aufgrund dieses Druckunterschieds, der Aufwirbelung der Partikel und der eine Steigung um- fassenden und spiralförmigen Geometrie der Förderkammer, können die Partikel durch die Par- tikeldosiereinrichtung in einer sehr kompakten und günstigen Geometrie mit wenig Luftver- brauch bis zum Rad-Schiene Spalt transportiert werden. Eine Steigung soll bedeuten, dass der Transportweg der Partikel zumindest auf einem Teil ansteigt, wodurch die Geschwindigkeit der Partikel abgebremst wird. Die Partikelaustragsmenge ist abhängig vom Druckunterschied zwischen der Aufwirbelungs- kammer und der Mischkammer bzw. der Förderkammer. Der Druckunterschied wird mit der Querschnittauswahl der Düsen eingestellt. Alternativen zur Einstellung der Partikelaustragmenge sind: - einen Druckminderer vor oder in der Partikeldosiereinrichtung vorsehen und entsprechend dem gewünschten Druck einstellen, - den Querschnitt einer Partikeleintrittsöffnung am Eingang der Partikeldosiereinrichtung anders gestalten, - den Querschnitt der spiralförmigen Förderkammer anders gestalten. Hierzu weist die erfindungsgemäße Partikeldosiereinrichtung eine Fördereinrichtung auf, mit der durch ein Richten des Luftstroms auf die von der Aufwirbelungskammer erhaltenen Partikel ein Partikel-Luft-Strom erzeugt wird, der auf die Schienen vor einem Rad des Schienenfahrzeugs gerichtet wird. Zur Beschränkung der Dynamik der Bewegung der Partikel sowie zum Fördern der Partikel von der Aufwirbelungskammer der Dosiereinheit zur Mischkammer hin mit einem aus dem Überdruck und dem Unterdruck resultierenden Druckunterschied umfasst die Fördereinrichtung eine steigende und spiralförmige Förderkammer und eine Förderdüse. Die spiralförmige Förderkammer hat den entscheidenden Vorteil, dass das Zurückhalten der Par- tikel durch eine Anordnung erreicht wird, die im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen sehr platzsparend ist, so dass das Gesamtsystem auch bei begrenztem Bauraum gut einsetzbar ist. Partikel müssen, um in die Mischkammer zu gelangen, zuerst eine sehr enge und steigende 202416423 5 Kurve überwinden. Durch diese steigende, spiralförmige Anordnung wird also auch erreicht, dass die Partikel nicht allein durch die Schwerkraft auf den Rad-Schiene-Spalt fallen. Das erfindungsgemäße Partikelaustragungssystem, vorzugsweise für ein Schienenfahrzeug, ist bevorzugt an einem Schienenfahrzeug, vorzugsweise an einem Wagenkasten eines Schienen- fahrzeugs, montiert. Dabei ist das Partikelaustragungssystem so positioniert und ausgerichtet, dass die von dem Partikelaustragungssystem emittierten Partikel vor einem Rad des Schienenfahrzeugs auf die zu befahrende Schiene ausgebracht werden, um die Reibung zwischen Rad und Schiene zu erhöhen und so die Traktion und Bremskraft des Schienenfahrzeugs zu erhöhen. Das erfindungsgemäße Partikelaustragungssystem weist eine erfindungsgemäßen Partikel- vorratseinrichtung, auch als Streumittelbehälter bezeichnet, zum Aufbewahren von auszutragenden Partikeln auf. Außerdem umfasst das erfindungsgemäße Partikelaustragungssystem eine Drucklufteinrich- tung. Eine solche Drucklufteinrichtung erzeugt einen Luftstrom mit einem vordefinierten Luft- druck. Die Drucklufteinrichtung umfasst vorzugsweise eine Drucklufterzeugungseinheit, beson- ders bevorzugt einen Kompressor, mit dem ein Luftstrom mit einem Luftdruck, dessen Stärke von der Leistung der Drucklufterzeugungseinheit abhängt, erzeugt wird. Das erfindungsgemäße Partikelaustragungssystem umfasst auch eine erfindungsgemäße Partikeldosiereinrichtung. Das erfindungsgemäße Partikelaustragungssystem teilt die Vorteile der erfindungsgemäßen Partikeldosiereinrichtung. Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug weist die erfindungsgemäße Partikeldosiereinrich- tung auf und vorzugsweise auch das erfindungsgemäße Partikelaustragungssystem. Das er- findungsgemäße Partikelaustragungssystem ist vorzugsweise am Wagenkasten des Schienen- fahrzeugs angeordnet und so positioniert, dass ausgetragene Partikel vor einem Rad des Schienenfahrzeugs auf eine befahrene Schiene treffen. Das erfindungsgemäße Schienen- fahrzeug teilt die Vorteile des erfindungsgemäßen Partikelaustragungssystems und der erfin- dungsgemäßen Partikeldosiereinrichtung. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Partikelaustragung werden die auszutragenden Partikel von einer Partikelvorratseinrichtung einer Partikeldosiereinrichtung, vorzugsweise einer 202416423 6 erfindungsgemäßen Partikeldosiereinrichtung, zugeführt. Weiterhin wird der Luftverbrauch durch eine Drosseldüse der Partikeldosiereinrichtung, welche mit einer Drucklufteinrichtung verbunden ist, eingestellt. Die von der Drosseldüse bereitgestellte Luft verteilt sich in eine Aufwirbelungsdüse und eine Förderdüse der Partikeldosiereinrichtung. Durch die Aufwirbe- lungsdüse der Partikeldosiereinrichtung, durch einen ringförmigen Druckluftkanal und eine Mehrzahl von Aufwirbelungskanälen der Partikeldosiereinrichtung werden die auszutragenden Partikel aufgewirbelt und es wird auch ein Überdruck erzeugt. Mittels der Förderdüse wird ein Unterdruck erzeugt. Die auszutragenden Partikel werden durch eine Aufwirbelungskammer der Partikeldosierein- richtung und eine spiralförmige Förderkammer der Partikeldosiereinrichtung zu einer Mischkam- mer der Partikeldosiereinrichtung hin dank des durch den Überdruck und den Unterdruck er- zeugten Druckunterschieds zwischen der Aufwirbelungsdüse und der Förderdüse gefördert und dosiert. Schließlich erfolgt ein Ausblasen der Partikel durch die Förderdüse in Richtung eines Rad- Schiene-Spalts. Das erfindungsgemäße Verfahren teilt die Vorteile der erfindungsgemäßen Partikeldosiereinrichtung. Die abhängigen Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. Zudem können im Rahmen der Erfindung die verschiedenen Merkmale unterschiedlicher Ausführungsbeispiele und Ansprü- che auch zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden. In einer Variante der erfindungsgemäßen Partikeldosiereinrichtung weisen die Aufwirbelungs- kanäle einen Winkel zwischen 30° und 60° relativ zur Horizontalen auf. Dieser Winkel hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, um eine optimale Aufwirbelung der Partikel zu erreichen. Mit diesem Winkel ist sichergestellt, dass die Partikel nicht in den ringförmigen Druckluftkanal ge- langen und dass die Aufwirbelungsdüse verstopft wird. Die Anzahl, der Durchmesser und der Winkel der Aufwirbelungskanäle sind wichtig für einen optimalen Durchfluss der auszutragen- den Partikel. Besonders bevorzugt sind zwischen drei und neun Aufwirbelungskanäle jeweils mit einem Durchmesser von 2 mm bis 10 mm und dem genannten Winkel von 30° bis 60° re- lativ zur Horizontalen ausgebildet. Infolge der vorteilhaften Anordnung von Düsen und Aufwir- belungskanälen wird ein gewisser Druckunterschied erzeugt. Dadurch können Partikel durch die spiralförmige Förderkammer in einer sehr kompakten und günstigen Geometrie mit wenig Luftverbrauch transportiert werden. 202416423 7 Die Förderkammer der erfindungsgemäßen Partikeldosiereinrichtung umfasst bevorzugt Poly- urethan. Polyurethan ist widerstandsfähig und robust. Weiterhin eignet es sich als Gießharz auch dafür, komplexe Formen, insbesondere die Spiralform der Förderkammer zu generieren. Alternativ kann die spiralförmige Förderkammer aus Edelstahl gefertigt werden. Die Herstellung erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines 3D-Druckverfahrens oder eines Feingussverfahrens. In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Partikeldosiereinrichtung umfasst die Aufwirbe- lungskammer eine Öffnung, d.h. eine Partikeleintrittsöffnung mit einer teilweisen oberen druck- entlastenden Einfüllplatte, welche zungenförmig ausgebildet ist. Durch die spezielle Geometrie werden Verstopfungen an der Öffnung der spiralförmigen Förderkammer vermieden. Die zungenförmige Ausprägung schützt die die Partikeleintrittsöffnung der Aufwirbelungskammer und damit auch der spiralförmigen Förderkammer vor dem Druck des Streumittels, das durch die Schwerkraft in Richtung der Partikeleintrittsöffnung gedrückt wird. Der Querschnitt dieser Partikeleintrittsöffnung wird vorzugsweise groß genug gewählt, dass eine maximale Durchfluss- menge der Partikel gesichert wird. Bevorzugt ist die obere druckentlastende Einfüllplatte ent- fernbar, insbesondere abschraubbar, gestaltet, so dass ein Zugang zum ringförmigen Druck- raum bzw. Druckluftkanal für Wartungszwecke ermöglicht wird. Bevorzugt sind die Dosiereinheit und die Fördereinrichtung der erfindungsgemäßen Partikel- dosiereinrichtung modular aufgebaut. Vorteilhaft können aufgrund der Modularität einzelne Komponenten leichter ersetzt werden oder gewartet werden oder repariert werden, ohne den Druckluftkreislauf zu öffnen. Der Druckluftkreislauf bleibt also damit sauber. In einer besonders einfach zu realisierenden Variante der erfindungsgemäßen Partikeldosier- einrichtung sind die Dosiereinheit und die Fördereinrichtung als Teile der Partikeldosiereinrich- tung miteinander integriert und gemeinsam einstückig ausgebildet. Eine einstückige Ausprä- gung lässt sich besonders einfach und mit wenig Aufwand produzieren, da die Gesamtzahl der Komponenten im Vergleich zu einer modularen Ausgestaltung reduziert ist. Um zur Wartung an die Mischkammer und spiralförmige Förderkammer zu kommen, umfasst diese Variante an ihrer Unterseite, also am unteren Ende der Mischkammer, einen abnehmbaren Wartungsdeckel. In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Partikelaustragungssystems und der erfindungsgemäßen Partikeldosiereinrichtung ist eine Entleerung der Partikelvorratseinrich- tung des Partikelaustragungssystems, ohne den Druckluftkreislauf zu öffnen, möglich: - bei der zweistückigen Variante der Partikeldosiereinrichtung ist die Entleerung durch Abbau der Fördereinrichtung möglich, 202416423 8 - bei der einstückigen Variante der Partikeldosiereinrichtung ist die Entleerung durch Abbau des Wartungsdeckels ermöglicht. Bei der zweistückigen Variante der Partikeldosiereinrichtung lässt sich die Fördereinrichtung von der Dosiereinheit lösen. In einer Variante der erfindungsgemäßen Partikeldosiereinrichtung weist diese eine Heizung zur Erwärmung von von einer Drucklufteinrichtung gelieferter Druckluft auf. Vorteilhaft kann durch die Erwärmung die Fließfähigkeit der auszutragenden Partikel auch bei niedrigen Temperaturen, insbesondere auch bei Frost, gesichert werden. Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Partikeldosiereinrichtung ein kommunizierendes Luft- leitungssystem zum Zuführen von Druckluft von der Drosseldüse aus zu der Aufwirbelungsdüse und der Förderdüse auf. Vorteilhaft kann die über die Drosseldüse bereitgestellte Luft zur Aufwirbelung und zum Fördern verteilt werden. Eine gezielte Verteilung erfolgt dabei bevorzugt durch eine oder mehrere Regulierungseinheiten. In einer Variante des erfindungsgemäßen Partikelaustragungssystems ist die Drucklufteinrich- tung dazu eingerichtet, Druckluft direkt an der Dosiereinheit der erfindungsgemäßen Partikel- dosiereinrichtung zuzuführen. Vorteilhaft kann die Fördereinrichtung einschließlich der spiral- förmigen Förderkammer und Förderdüse, wo am häufigsten Verstopfungen auftreten könnten, abgebaut werden, ohne die komplette Anlage oder den Druckluftkreislauf zu öffnen. In einer Variante der erfindungsgemäßen Partikeldosiereinrichtung weist diese mindestens eine Regulierungseinheit, vorzugsweise einen Drosselregler, zum Einstellen eines Luftstroms mindestens einer der Düsen auf. Durch Hineindrehen oder Herausdrehen des Drosselreglers kann ein Durchgang für eine Düse für einen Luftstrom erweitert oder eingeschränkt werden, wo- durch die Intensität des Luftstroms gesteuert wird. Anstatt eines Drosselreglers kann die Regulierungseinheit auch ein Proportionalventil umfas- sen, welches in Abhängigkeit von einem Steuersignal mehr oder weniger Luft durchlässt. In einer Variante der erfindungsgemäßen Partikeldosiereinrichtung weist die Förderdüse eine Mehrzahl von Durchgangsbohrungen auf. Bei dieser Variante hat die Förderdüse auch einen Filtereffekt. Damit ist sichergestellt, dass die Partikel, die in Gegenrichtung durch die Förder- düse in den Luftweg zwischen der Drosseldüse und der Förderdüse reinkommen, kleiner als die 202416423 9 Bohrungen der Aufwirbelungsdüse und der Drosseldüse sind. Eine Verstopfung durch die Partikel ist also damit vermieden. Vorteilhaft kann das Gesamtsystem mit einer reduzierten Anzahl von Komponenten ausgestaltet sein, da keine zusätzlichen separaten Filter benötigt werden. Bevorzugt weist die Dosiereinheit der erfindungsgemäßen Partikeldosiereinrichtung ein kom- munizierendes Luftleitungssystem zum Zuführen von Druckluft von der Drosseldüse aus zu der Aufwirbelungsdüse und der Förderdüse auf. Vorteilhaft kann das kommunizierende Luftleitungs- system dazu genutzt werden, die Druckluft zwischen der Aufwirbelungsdüse und der Förderdüse zu verteilen bzw. zu dosieren. In einer Variante des erfindungsgemäßen Partikelaustragungssystems und/oder der erfindungs- gemäßen Partikeldosiereinrichtung weist die Partikeldosiereinrichtung mindestens eine Regu- lierungseinheit, vorzugsweise einen Drosselregler, des folgenden Typs auf: - ein Drosselregler zum Regulieren der der Partikeldosiereinrichtung zugeführten Druckluft, - ein Drosselregler zum Regulieren der Verteilung der Druckluft zwischen der Aufwirbe- lungsdüse und der Förderdüse. Vorteilhaft kann die dem Gesamtsystem zugeführte Druckluft reguliert werden. Dies ist beson- ders von Vorteil, wenn Druckluft von einer gemeinsamen Drucklufteinrichtung über unterschied- lich lange Leitungen mehreren Partikelaustragungssystemen oder mehreren Partikeldosierein- richtungen geliefert wird. Über den Drosselregler zum Regulieren der der Partikeldosiereinrich- tung zugeführten Druckluft kann so der an den unterschiedlichen Partikelaustragungssystemen oder Partikeldosiereinrichtungen anliegende unterschiedlich hohe Luftdruck ausgeglichen werden. Mit dem Drosselregler zum Regulieren der Verteilung der Druckluft zwischen der Aufwirbelungs- düse und der Förderdüse kann die Luftverteilung zwischen der Förderdüse und der Aufwirbe- lungsdüse gesteuert werden. Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Aus- führungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen: FIG 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Partikelaustragungssystems eines Schienenfahrzeugs, 202416423 10 FIG 2 eine perspektivische Schnittdarstellung einer Partikeldosiereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, FIG 3 eine perspektivische Schnittansicht einer Partikeldosiereinrichtung gemäß einem Aus- führungsbeispiel der Erfindung, FIG 4 eine perspektivische Schnittansicht einer Partikeldosiereinrichtung gemäß einem Aus- führungsbeispiel der Erfindung, FIG 5 eine perspektivische Schnittansicht einer Partikeldosiereinrichtung gemäß einem Aus- führungsbeispiel der Erfindung, FIG 6 eine perspektivische Draufsicht auf eine Partikeldosiereinrichtung gemäß einem Aus- führungsbeispiel der Erfindung, FIG 7 eine perspektivische Schnittansicht einer Partikeldosiereinrichtung gemäß einem Aus- führungsbeispiel der Erfindung mit eingezeichnetem Partikelfluss, FIG 8 eine perspektivische Außenansicht einer Partikeldosiereinrichtung eines Partikel- austragungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, FIG 9 eine perspektivische Schnittansicht einer Partikeldosiereinrichtung eines Partikelaus- tragungssystems mit einer Heizpatrone als Heizeinrichtung gemäß einem Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung, FIG 10 eine perspektivische Ansicht einer Partikeldosiereinrichtung gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung, FIG 11 eine Schnittansicht von oben auf die in FIG 10 gezeigte Partikeldosiereinrichtung, FIG 12 eine seitliche Schnittansicht der in FIG 10 und FIG 11 gezeigten Partikeldosierein- richtung, FIG 13 eine seitliche Schnittansicht der in FIG 10 und FIG 11 gezeigten Partikeldosierein- richtung mit einem Drosselregler, welcher zur Regulierung einer Drosseldüse aus- gebildet ist, 202416423 11 FIG 14 eine perspektivische Schnittansicht einer modularen Partikeldosiereinrichtung mit einem Drosselregler, welcher zur Regulierung einer Förderdüse ausgebildet ist, FIG 15 eine Förderdüse, durch die ein Luftstrom in eine spiralförmige Förderkammer fließt, FIG 16 eine Partikelvorratseinrichtung, durch welche Streumittel in Form einer Streumittelsäule zu einer Partikeleintrittsöffnung hin fällt, FIG 17 eine Partikeldosiereinrichtung, in der der Weg der geförderten und ausgeblasenen Partikel durch Pfeile eingezeichnet ist, FIG 18 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zur Partikelaustragung gemäß einem Aus- führungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, FIG 19 eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs gemäß einem Ausführungs- beispiel der Erfindung. In FIG 1 ist eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Partikelaustragungssystems 10 eines Schienenfahrzeugs (nicht gezeigt) gezeigt. Das Partikelaustragungssystem 10 umfasst eine Partikelvorratseinrichtung 1, welche zum Beispiel als Sandkasten zur Bevorratung von Sand als zu streuende Partikel, ausgebildet sein kann. Die Partikelvorratseinrichtung 1 ist in FIG 1 im oberen Bildbereich dargestellt. Teil des Partikelaustragungssystems 10 ist auch eine Drucklufteinrichtung 2, mit der, beispiels- weise mit Hilfe eines Kompressors, Druckluft bzw. ein Luftstrom erzeugt wird, der dazu benötigt wird, um zusammen mit den Partikeln der Partikelvorratseinrichtung 1 ein Partikel-Luft-Gemisch zu erzeugen, welches in Form eines Partikel-Luft-Stroms auf eine von einem Schienenfahrzeug zu befahrende Schiene gerichtet wird. Weiterhin umfasst das Partikelaustragungssystem 10 neben der Partikelvorratseinrichtung 1 und der Drucklufteinrichtung 2 eine Partikeldosiereinrichtung 8 (gestrichelt umrandet). Zur Erzeugung dieses Partikel-Luft-Stroms umfasst das Partikelaustragungssystem 10 bzw. um- fasst die Partikeldosiereinrichtung 8 eine Dosiereinheit 3, welche in FIG 1 in der Bildmitte dar- gestellt ist. Mit dieser Dosiereinheit 3 werden die in der Partikelvorratseinrichtung 1 gelagerten Partikel zu einer Fördereinrichtung 4 hin transportiert und dosiert, die ebenfalls Teil der Partikel- dosiereinrichtung 8 des Partikelaustragungssystems 10 ist und in FIG 1 unten im Bild gezeigt 202416423 12 ist. Die Dosiereinheit 3 umfasst eine Aufwirbelungskammer 3.1, durch die sich die in der Par- tikelvorratseinrichtung 1 gelagerten Partikel der Schwerkraft folgend zur Fördereinrichtung 4 hin bewegen. Die Dosiereinheit 3 umfasst auch eine Partikeleintrittsöffnung 3.2.1, welche zwischen der Partikelvorratseinrichtung 1 und der Aufwirbelungskammer 3.1 der Dosiereinheit 3 angeord- net ist, um die in der Partikelvorratseinrichtung 1 bevorrateten Partikel bei Bedarf in die Aufwir- belungskammer 3.1 fallen zu lassen. Ein von der Drucklufteinrichtung 2 (rechts im Bild gezeigt) erzeugter Luftstrom wird über eine Druckluftleitung 5 ebenfalls der Fördereinrichtung 4 (siehe unten im Bild) zugeführt. Ein Mag- netventil 6 wird dazu eingesetzt, die Druckluftleitung 5 von der Fördereinrichtung 4 zu trennen oder die Druckluft für die Fördereinrichtung 4 freizugeben. Die bereits erwähnte Fördereinrichtung 4 umfasst eine Förderdüse 4.2, die die über die Druck- luftleitung 5 gelieferte Druckluft bündelt und kanalisiert. Teil der Partikelfördereinrichtung 8 ist auch eine Mischkammer 9, die den unteren Bereich der Aufwirbelungskammer 3.1 mit einem Mischbereich einer Partikelzuführeinrichtung 11 verbindet, welche ebenfalls Teil der Partikel- fördereinrichtung 8 ist. Fallen Partikel über die Mischkammer 9 in diesen Mischbereich, so wer- den sie von dem aus der Förderdüse 4.2 austretenden Luftstrom in Pfeilrichtung, d.h. in FIG 1 nach links aus einer Partikelzuführeinrichtung 11, die den Ausgang aus der Streueinrichtung 4 bildet, heraus in Richtung eines Rad-Schiene-Spalts geblasen, um auf einer Schiene (nicht gezeigt) zu liegen zu kommen und auf diese Weise die Traktion des Schienenfahrzeugs zu verbessern. Üblicherweise ist das Partikelaustragungssystem 10 direkt am Wagenkasten des Schienenfahr- zeugs (nicht gezeigt) befestigt. Dabei ist insbesondere die Partikelvorratseinrichtung 1 an dem Wagenkasten montiert. Die Drucklufteinrichtung 2 ist häufig im Schienenfahrzeug angeordnet, wobei die Druckluftleitung 5 die in der Drucklufteinrichtung 2 erzeugte Druckluft zu der Förder- einrichtung 4 des Partikelaustragungssystems 10 hin transportiert. Die Fördereinrichtung 4 ist über die Dosiereinheit 3 mit der Partikelvorratseinrichtung 1 fest verbunden und ist vor einem Radsatz hängend positioniert, um das Partikel-Luft-Gemisch in dem Rad-Schiene-Spalt des vorderen Rads des Radsatzes aufzubringen. In FIG 2 ist eine Schnittdarstellung einer Partikeldosiereinrichtung 21 gemäß einem Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Die Partikeldosiereinrichtung 21 weist eine Dosier- einheit 3 (im oberen Abschnitt von FIG 2 gezeigt) und eine Fördereinrichtung 4 (im unteren Ab- 202416423 13 schnitt von FIG 2 gezeigt) auf. Auf der Dosiereinheit 3 ist eine obere druckentlastende Einfüll- platte 3.2 angeordnet, welche eine Partikeleintrittsöffnung 3.2.1 umfasst, durch die Streumittel bzw. Partikel P hindurch von einer Partikelvorratseinrichtung (nicht gezeigt) zu der Dosiereinheit 3 transportierbar ist bzw. sind. Die Dosiereinheit 3 weist eine Aufwirbelungskammer 3.1 mit einer Mehrzahl von Aufwirbelungskanälen 3.3 auf. Die Aufwirbelungskanäle 3.3 dienen dazu, das Streumittel bzw. die Partikel P aufzulockern, dessen bzw. deren Transportgeschwindigkeit zu steuern und dessen bzw. deren Dichte derart zu beeinflussen, dass es bzw. sie von der Fördereinrichtung 4 leichter austragbar ist bzw. sind. Turbulenzen tragen zu einer Reduktion der schwerkraftbedingten Fallgeschwindigkeit des Streumittels bzw. der Partikel P bei. Die Fördereinrichtung 4 umfasst eine steigende und spiralförmige Förderkammer 4.1, welche den Transportweg des Streumittels bzw. der Partikel P verlängert und einen zusätzlichen mecha- nischen Flusswiderstand für die Partikel P erzeugt, so dass der schwerkraftbedingte Fluss der Partikel P auf ein passendes Maß reduziert wird. Die Partikeldosiereinrichtung 21 weist auch eine Mehrzahl von Düsen 3.4, 3.6, 4.2 mit unterschiedlichen Funktionen auf, die in FIG 3 veranschaulicht sind. In FIG 3 ist ebenfalls eine Schnittansicht einer Partikeldosiereinrichtung 21 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, wobei nun eine andere Schnittebene als in FIG 2 gewählt wurde, so dass nun eine Mehrzahl von Düsen 3.4, 3.6, 4.2 sichtbar werden, die in der Partikeldosiereinrichtung verwendet werden. Die Dosiereinheit 3 der Partikeldosiereinrichtung 21 umfasst eine im Bild links dargestellte Drosseldüse 3.4. Mit der Drosseldüse 3.4 kann der Luftstrom L, welcher dem Gesamtsystem zur Verfügung steht, gesteuert werden. Die Drossel- düse 3.4 ist mit einem Leitungssystem der Dosiereinheit 3 verbunden. Die Dosiereinheit 3 umfasst auch eine Aufwirbelungsdüse 3.6, welche der oberen druckentlastenden Einfüllplatte 3.2 zugewandt angeordnet ist und einen Teil der von der Drosseldüse 3.4 bereitgestellten Luft in einen ringförmigen Druckluftkanal 3.7 bläst und von dort durch die bereits in FIG 2 gezeigten Aufwirbelungskanäle 3.3 bläst, um die von der Dosiereinheit 3 geförderten Partikel aufzulockern und aufzuwirbeln. Auch die Fördereinrichtung 4 weist eine Düse in Form einer Förderdüse 4.2 auf. Die Förderdüse 4.2 dient dazu, das in die spiralförmige Förderkammer 4.1 eingebrachte Streumittel auf den Rad-Schiene-Spalt auszubringen. In FIG 4 ist eine perspektivische Schnittansicht einer Partikeldosiereinrichtung 21 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die von der Druckluftleitung 5 (in der oberen Bildmitte gezeigt) zugeführte Luft L wird sowohl der Aufwirbelungsdüse 3.6 als auch der Förderdüse 4.2 zugeführt. In FIG 4 ist sowohl der durch die Aufwirbelungskanäle 3.3 fließende Luftstrom L durch Pfeile zu erkennen als auch der durch die Förderdüse 4.2 geleitete Luftstrom 202416423 14 L, welcher das in der spiralförmigen Förderkammer 4.1 befindliche Streumittel anbläst und in die Partikelzuführeinrichtung 11 überführt. In FIG 5 ist eine perspektivische Schnittansicht einer Partikeldosiereinrichtung 21 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. In der in FIG 5 gezeigten Anordnung ist bereits die obere druckentlastende Einfüllplatte 3.2 auf der Dosiereinheit 3 montiert. Es ist auch die Druck- luftleitung 5 sowie der ringförmige Druckluftkanal 3.7, aus dem die Druckluft in die Aufwirbe- lungskanäle 3.3 geleitet wird, zu erkennen. Weitere Details sind die obere druckentlastende Einfüllplatte 3.2 sowie die Aufwirbelungskammer 3.1, durch die die Partikel zu der spiralför- migen Förderkammer 4.1 hin gefördert werden. In FIG 5 ist auch unten rechts im Bild als Teil der Fördereinrichtung 4 eine Förderdüse 4.2 teilweise dargestellt, welche Luft in eine Misch- kammer 9 bläst. In FIG 5 ist auch unten links eine Partikelzuführeinrichtung 11 dargestellt, mit der durch die in die Mischkammer 9 geblasene Luft Partikel in Richtung eines Rad-Schiene- Spalts (nicht gezeigt) ausgeblasen werden. In FIG 6 ist eine perspektivische Draufsicht auf eine Dosiereinheit 3 gezeigt. Die auf der Do- siereinheit 3 montierte druckentlastende Einfüllplatte 3.2 weist einen über die Partikeleintritt- söffnung 3.2.1 hervorstehenden zungenförmigen Vorsprung 3.2.2 auf, welcher eine halbmond- artige Geometrie hat. Durch diese halbmondartige Geometrie des zungenförmigen Vorsprungs 3.2.2 bzw. die zungenförmige Geometrie der druckentlastenden Einfüllplatte 3.2 im Bereich der Partikeleintrittsöffnung 3.2.1 wird der Fluss des Streumittels bzw. der Partikel P umgeleitet und so kanalisiert, dass der Fluss der Partikel wie gewünscht durch die Aufwirbelungskammer 3.1 hindurch in der Förderkammer 4 (siehe FIG 7) ankommt. Dieser Effekt ist in FIG 7 veranschaulicht. Die auf den zungenförmigen Vorsprung 3.2.2 der druckentlastenden Einfüllplatte 3.2 auftreffenden Partikel P werden umgeleitet, so dass der Partikelfluss seitlich bzw. schräg in der Öffnung der Förderkammer 4.1 ankommt. Damit ist sichergestellt, dass der Druck von der Streumittelsäule (abhängig von der Höhe der Partikel- vorratseinrichtung, mit den vertikalen Pfeilen dargestellt) die Kontinuität des Flusses nicht be- einflusst. Eine Verwirbelung wird durch die in FIG 7 dargestellten Aufwirbelungskanäle 3.3 er- reicht. Das durch die spiralförmige Förderkammer 4.1 hindurchfließende Streumittel wird weiter gebremst und verwirbelt und schließlich mit Hilfe der Förderdüse (in FIG 7 nicht gezeigt) ausge- blasen. In FIG 8 ist eine perspektivische Außenansicht einer Partikeldosiereinrichtung 21 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es ist der Streumittelfluss bzw. der Fluss 202416423 15 der Partikel P durch die Partikeleintrittsöffnung 3.2.1 der druckentlastenden Einfüllplatte 3.2 der Dosiereinheit 3 der Partikeldosiereinrichtung 21 mit einem Pfeil veranschaulicht. Auch ist in FIG 8 der bereits erwähnte über die Partikeleintrittsöffnung 3.2.1 hervorstehende zungenförmige Vorsprung 3.2.2 zu erkennen. In FIG 9 ist eine perspektivische Schnittansicht einer Partikeldosiereinrichtung 21 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die in FIG 9 gezeigte Partikeldosiereinrichtung 21 bzw. die von der Partikeldosiereinrichtung 21 umfasste Dosiereinheit 3 weist eine Heizpatrone 3.8 auf, mit der die über eine separate und optionale Druckluftleitung 5 zugeführte Druckluft L aufgewärmt wird, bevor sie weiter zur Partikelvorratseinrichtung 1 strömen wird. Durch ein Anwärmen der Druckluft L soll ein Verfestigen des Streumittels aufgrund von niedrigen Temperaturen verhindert werden. In FIG 10 ist eine perspektivische Ansicht einer Partikeldosiereinrichtung 21 gemäß einem al- ternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Anders als bei dem in FIG 2 bis FIG 9 gezeigten Ausführungsbeispiel sind hier die Dosiereinheit und die Fördereinrichtung in einen einzigen Körper integriert. Der Aufbau ist dadurch vereinfacht, allerdings auch weniger modular, so dass die Wartung, die Modifikation und die Reparatur etwas aufwändiger sind. Die Herstel- lung dagegen ist bei dieser Variante vereinfacht. In FIG 11 ist eine Schnittansicht von oben auf die in FIG 10 gezeigte Partikeldosiereinrichtung 21 dargestellt. In FIG 11 ist auch ein Drosselregler 3.5 gezeigt, mit dem der Luftweg zur Dros- seldüse 3.4 reguliert werden kann. In FIG 12 ist eine seitliche Schnittansicht der in FIG 10 und FIG 11 gezeigten Partikeldosier- einrichtung 21 veranschaulicht. Wie in FIG 12 zu erkennen ist, sind die Aufwirbelungskammer 3.1 und die Förderkammer 4.1 miteinander einstückig ausgebildet. Weiterhin ist in FIG 12 gut zu erkennen, wie die Luft L zu der Aufwirbelungsdüse 3.6 (oben rechts im Bild) und der Förder- düse 4.2 (unten rechts im Bild) verteilt wird. Nach unten hin wird die Förderkammer 4.1 durch einen Wartungsdeckel 22 abgeschlossen. Der Wartungsdeckel 22 kann zur Wartung entfernt werden. Nach oben hin ist die Partikeldosiereinrichtung 21 durch eine druckentlastende Ein- füllplatte 3.2 abgedeckt. In FIG 12 sind auch die Aufwirbelungskanäle 3.3 der Aufwirbelungs- kammer 3.1 zu erkennen. In FIG 13 ist ein Abschnitt einer Partikeldosiereinrichtung 21 mit einem Drosselregler 3.5 für eine Drosseldüse 3.4 dargestellt, welche dazu dient, den Luftfluss für die Förderdüse 4.2 und 202416423 16 auch die Aufwirbelungsdüse 3.6 regulieren. In FIG 13 sind auch beide Richtungen R mit einem Doppelpfeil eingezeichnet, in die der Drosselregler 3.5 bewegt werden kann, um den Quer- schnitt der Zuleitung für die Drosseldüse 3.4 zu regeln und so die Luftmenge zu variieren, die in die Drosseldüse 3.4 gelangt. In FIG 14 ist eine perspektivische Schnittansicht einer modularen Partikeldosiereinrichtung 21, wie sie in FIG 2 bis FIG 9 bereits dargestellt wurde, gezeigt. Die in FIG 14 gezeigte Besonder- heit bezieht sich auf einen Drosselregler 4.3, welcher durch Hineindrehen oder Herausdrehen die durch die Förderdüse 4.2 hindurchgeführte Luftmenge regulieren kann. In FIG 14 sind auch beide Richtungen R mit einem Doppelpfeil eingezeichnet, in die der Drosselregler 4.3 bewegt werden kann, um den Querschnitt der Zuleitung für die Förderdüse 4.2 zu regeln und so die Luftmenge zu variieren, die in die Förderdüse gelangt. In FIG 15 ist eine Förderdüse 4.2 gezeigt, durch die ein Luftstrom in eine spiralförmige Förder- kammer 4.1 (siehe FIG 14) fließt. Die Förderdüse 4.2 weist eine Mehrzahl von Strömungska- nälen auf, durch die Druckluft in die spiralförmige Förderkammer 4.1 fließt. In FIG 16 ist eine Partikelvorratseinrichtung 1 veranschaulicht, durch welche Streumittel in Form einer Streumittelsäule 23 zu einer Partikeleintrittsöffnung 3.2.1 hin fällt. In FIG 16 ist auch der Weg der geförderten und ausgeblasenen Partikel durch Pfeile eingezeichnet und es sind Tot- zonen TZ, in die keine Partikel fallen, veranschaulicht. In FIG 17 ist eine Partikeldosiereinrichtung 21 veranschaulicht. Die Partikel fallen zunächst durch eine Partikeleintrittsöffnung 3.2.1 in eine Dosiereinheit 3 und insbesondere in eine Aufwir- belungskammer 3.1, werden über die Aufwirbelungskanäle 3.3 aufgewirbelt und über die spiral- förmige Förderkammer 4.1 in die Mischkammer 9 transportiert. Dort werden sie von der Förder- düse 4.2 in Richtung der Partikelzuführeinrichtung 11 geblasen. In FIG 18 ist ein Flussdiagramm 1800 dargestellt, welches ein Verfahren zur Partikelaustragung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Bei dem Schritt 18.I werden auszutragende Partikel P in einer Partikelvorratseinrichtung 1 auf- bewahrt und einer Partikeldosiereinrichtung 21 zugeführt. Bei dem Schritt 18.II wird der Luftverbrauch durch eine Drosseldüse 3.4 der Partikeldosier- einrichtung 21, welche mit einer Drucklufteinrichtung 2 verbunden ist, eingestellt. 202416423 17 Bei dem Schritt 18.III wird die Luft L zwischen einer Aufwirbelungsdüse 3.6 und einer Förderdüse 4.2 der Partikeldosiereinrichtung 21 verteilt. Bei dem Schritt 18.IV wird die Aufwirbelungsdüse 3.6 aktiviert. Damit wird der ringförmige Druckluftkanal 3.7 befüllt und es werden die Aufwirbelungskanäle 3.3 der Partikeldosier- einrichtung 21 aktiviert. Auf diese Weise wird auch ein leichter Überdruck ÜB in der Partikelvorratseinrichtung 1 erzeugt und die Partikel P in der Aufwirbelungskammer 3.1 werden allseitig aufgelockert und aufgewirbelt. Bei dem Schritt 18.V wir die Förderdüse 4.2 aktiviert. Damit wird Unterdruck UN in einer spiralförmigen Förderkammer 4.1 und einer Mischkammer 9 der Partikeldosiereinrichtung 21 erzeugt. Die Schritte 18.IV und 18.V erfolgen gleichzeitig bzw. parallel zueinander nach Schritt 18.III. Bei dem Schritt 18.VI werden die Partikel P mittels eines Druckunterschieds ΔD von der Aufwirbelungskammer 3.1 über die steigenden Windungen der spiralförmigen Förderkammer 4.1 und bis in die Mischkammer 9 transportiert und dosiert. Die auszutragenden Partikel P werden dann bei dem Schritt 18.VII durch einen Luftstrom L der Förderdüse 4.2 von der Mischkammer 9 über eine Partikelzuführeinrichtung 11 auf einen Rad- Schiene-Spalt bzw. eine befahrene Schiene SC aufgebracht. In FIG 19 ist ein Schienenfahrzeug 190 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Das Schienenfahrzeug 190 umfasst ein Partikelaustragungssystem 20 mit der in FIG 2 bis FIG 9 gezeigten Partikeldosiereinrichtung 21. Das Partikelaustragungssystem 20 trägt Streumittel durch einen Sandschlauch S auf eine von dem Schienenfahrzeug 190 befahrene Schiene SC aus. Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorbeschriebenen Verfahren und Vorrichtungen lediglich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung handelt und dass die Erfindung vom Fachmann variiert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, soweit er durch die Ansprüche vorgegeben ist. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel 202416423 18 „ein“ bzw. „eine“ nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Unabhängig vom grammatikalischen Geschlecht eines bestimmten Begriffes sind Personen mit männlicher, weiblicher oder anderer Geschlechteridentität mit umfasst.
202416423 19 Bezugszeichenliste 1 Partikelvorratseinrichtung 2 Drucklufteinrichtung 3 Dosiereinheit 3.1 Aufwirbelungskammer 3.2 druckentlastende Einfüllplatte 3.2.1 Partikeleintrittsöffnung / Sandeintrittsöffnung 3.2.2 zungenförmiger Vorsprung 3.3 Aufwirbelungskanäle 3.4 Drosseldüse 3.5 Drosselregler für Drosseldüse 3.6 Aufwirbelungsdüse 3.7 ringförmiger Druckluftkanal 3.8 Heizpatrone / Heizung 4 Fördereinrichtung 4.1 spiralförmige Förderkammer 4.2 Förderdüse 4.3 Drosselregler, welcher durch Hineindrehen oder Herausdrehen die durch die Förderdüse hindurchgeführte Luftmenge regulieren kann 5 Druckluftleitung 6 Magnetventil 8 herkömmliche Partikeldosiereinrichtung 9 Mischkammer 10 herkömmliches Partikelaustragungssystem 11 Partikelzuführeinrichtung 20 Partikelaustragungssystem 21 Partikeldosiereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung 22 Wartungsdeckel 23 Streumittelsäule 190 Schienenfahrzeug 1800 Flussdiagramm L Luftstrom / Druckluft / Luft P Partikel R Richtung S Sandschlauch SC Schiene TZ tote Zone 202416423 20 ÜB Überdruck UN Unterdruck ΔD Druckunterschied

Claims

202416423 21 Patentansprüche 1. Partikeldosiereinrichtung (21), aufweisend: - eine Dosiereinheit (3), welche umfasst: - eine Drosseldüse (3.4) zur Einstellung eines Luftverbrauchs von der Partikeldosier- einrichtung zugeführter Druckluft (L), - eine Aufwirbelungsdüse (3.6) zum Erzeugen von Überdruck (ÜB), - einen ringförmigen Druckluftkanal (3.7) und - eine Mehrzahl von Aufwirbelungskanälen (3.3) zum allseitigen Aufwirbeln der Partikel (P), - eine Aufwirbelungskammer (3.1) zum Kanalisieren der Partikel (P), - eine Fördereinrichtung (4), welche umfasst - eine Mischkammer (9), - eine Förderdüse (4.2) zum Erzeugen von Unterdruck (UN) und zum Ausblasen der Partikel (P) aus der Mischkammer (9) in Richtung eines Rad-Schiene-Spalts, - eine steigende spiralförmige Förderkammer (4.1) zum Fördern der Partikel (P) von der Aufwirbelungskammer (3.1) der Dosiereinheit (3) zur Mischkammer (9) hin mit einem aus dem Überdruck (ÜB) und dem Unterdruck (UN) resultierenden Druckunterschied (ΔD). 2. Partikeldosiereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aufwirbelungskanäle (33) einen Winkel von 30° bis 60° relativ zur Horizontalen aufweisen. 3. Partikeldosiereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die spiralförmige Förderkammer (41) Polyurethan umfasst. 4. Partikeldosiereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Aufwirbelungs- kammer (3.1) mit einer druckentlastenden Einfüllplatte (3.2) mit einem zungenförmigen Vor- sprung (3.2.2) zu gedeckt ist. 5. Partikeldosiereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Dosiereinheit (3) und die Fördereinrichtung (4) modular aufgebaut sind. 6. Partikeldosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Dosiereinheit (3) und die Fördereinrichtung (4) miteinander integriert sind und gemeinsam einstückig ausgebildet sind. 202416423 22 7. Partikeldosiereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend eine Heizung (3.8) zur Erwärmung der der Partikeldosiereinrichtung zugeführten Druckluft (L) und zur Trock- nung von in der Partikeldosiereinrichtung aufbewahrten Partikeln (P). 8. Partikeldosiereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Dosiereinheit (3) ein kommunizierendes Luftleitungssystem zum Zuführen von Druckluft (L) von der Drossel- düse (3.4) aus zu der Aufwirbelungsdüse (3.6) und der Förderdüse (4.2) aufweist. 9. Partikeldosiereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend mindestens eine Regulierungseinheit zum Einstellen eines Luftstroms mindestens einer der Düsen (3.4, 3.6, 4.2). 10. Partikeldosiereinrichtung nach Anspruch 9, wobei die mindestens eine Regulierungseinheit einen Drosselregler (3.5, 4.3) aufweist. 11. Partikeldosiereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend eine der folgenden Regulierungseinheiten: - einen Drosselregler (3.5) zum Regulieren der der Partikeldosiereinrichtung (21) zugeführten Druckluft (L), - einen Drosselregler (4.3) zum Regulieren der Verteilung der Druckluft (L) zwischen der Aufwir- belungsdüse (3.6) und der Förderdüse (4.2). 12. Partikeldosiereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Förderdüse (4.2) eine Mehrzahl von Durchgangsbohrungen aufweist. 13. Partikelaustragungssystem (20), aufweisend: - eine Partikeldosiereinrichtung (21) nach einem der vorstehenden Ansprüche, - eine Partikelvorratseinrichtung (1) zum Aufbewahren von auszutragenden Partikeln (P), - eine Drucklufteinrichtung (2) zum Zuführen von Druckluft (L) zu der Partikeldosiereinrichtung (21). 14. Schienenfahrzeug (160), aufweisend eine Partikeldosiereinrichtung (21) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 12. 15. Verfahren zur Partikelaustragung, aufweisend die Schritte: 202416423 23 - Zuführen von auszutragenden Partikeln (P) von einer Partikelvorratseinrichtung (1) zu einer Partikeldosiereinrichtung (21), vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 12, - Einstellen des Luftverbrauchs durch eine Drosseldüse (3.4) der Partikeldosiereinrichtung (21), welche mit einer Drucklufteinrichtung (2) verbunden ist, - Verteilen der Druckluft (L) zwischen einer Aufwirbelungsdüse (3.6) und einer Förderdüse (4.2) der Partikeldosiereinrichtung (21), - Aufwirbeln der auszutragenden Partikel (P) und Erzeugen von Überdruck (ÜB) durch die Aufwirbelungsdüse (3.6), durch einen ringförmigen Druckluftkanal (3.7) und durch eine Mehr- zahl von Aufwirbelungskanälen (3.3) der Partikeldosiereinrichtung (21), - Erzeugen von Unterdruck (UN) durch die Förderdüse 4.2, - Fördern der auszutragenden Partikel (P) durch eine Aufwirbelungskammer (3.1) und eine spiralförmige Förderkammer (4.1) der Partikeldosiereinrichtung zu einer Mischkammer (9) der Partikeldosiereinrichtung (21) hin mit einem aus dem Überdruck (ÜB) und dem Unterdruck (UN) resultierenden Druckunterschied (ΔD), - Ausblasen der Partikel (P) aus der Mischkammer (9) mit der Förderdüse (4.2) in Richtung eines Rad-Schiene-Spalts.
PCT/EP2025/071823 2025-01-07 2025-07-29 Partikeldosiereinrichtung mit spiralförmiger förderkammer Pending WO2025224367A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102025100295 2025-01-07
DE102025100295.9 2025-01-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2025224367A2 true WO2025224367A2 (de) 2025-10-30
WO2025224367A3 WO2025224367A3 (de) 2025-12-26

Family

ID=96738402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2025/071823 Pending WO2025224367A2 (de) 2025-01-07 2025-07-29 Partikeldosiereinrichtung mit spiralförmiger förderkammer

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2025224367A2 (de)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013016167A1 (de) * 2013-09-30 2015-04-02 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Sandungsvorrichtung für ein Schienenfahrzeug und Verfahren zum Bereitstellen von Sand für ein Schienenfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
WO2025224367A3 (de) 2025-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2629278C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Regeln des Füllstandes in mindestens einem Verteilerbehälter
DE102005003620A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur pneumatischen Förderung von schwerfließendem Schüttgut
EP2486327A2 (de) Dosiervorrichtung, dichtstromförderanlage und verfahren zum zuführen von staubförmigem schüttgut
DE60124993T2 (de) Einspritzvorrichtung für schlupfverhindernde partikel
WO2015044244A1 (de) Sandungsvorrichtung für ein schienenfahrzeug und verfahren zum bereitstellen von sand für ein schienenfahrzeug
AT506538A1 (de) Sandungssystem für schienenfahrzeuge
DE2646130B2 (de) Druckluftfördereinrichtung
EP1418108B1 (de) Druckluftbetriebene Sandstreuvorrichtung, und Verfahren dazu
EP2160344B1 (de) Verteilvorrichtung für ein fluidisierbares fördergut
DE69914219T2 (de) Vorrichtung zur herstellung eines bandförmigen produkts aus fasern und pulver
EP3120092A1 (de) Trocknungsanlage mit mehreren ortsfesten kammern
EP3052366A2 (de) Heizkörper für eine sandungsvorrichtung und sandungsvorrichtung für ein schienenfahrzeug
DE19613967A1 (de) Vorrichtung zur Sprühbeschichtung
EP0997184A1 (de) Vorrichtung zum Fördern und Mischen von Schüttgut
WO2018153639A1 (de) Additive fertigung mit fördergutförderung durch überdruck
DE4225482A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ausschleusen von Feststoffen
DE19743481B4 (de) Vorrichtung zum Fördern und Mischen von Schüttgut sowie Anwendung der Vorrichtung
DE102007046261B3 (de) Gießerei-Flussmittel-Granulatverteiler
EP0036894A1 (de) Kohlenstaubtank mit Einrichtung zum dosierten Austragen insbesondere kleiner Kohlenstaubmengen
EP0054018B1 (de) Kohlenstaubtank mit einrichtung zum dosierten austragen, insbesondere kleiner kohlenstaubmengen
WO2019121563A1 (de) Streumittelaustragvorrichtung für schienenfahrzeuge
DE102023200069A1 (de) Modulares Partikelaustragungssystem
DE102017205622A1 (de) Dosiereinrichtung für eine Sandstreuanlage eines Schienenfahrzeugs
DE102016217982B4 (de) Sandtreppe für eine Sandstreuanlage eines Schienenfahrzeugs, Sandstreuanlage sowie Schienenfahrzeug
DE102006032184B4 (de) Vorrichtung zum Fördern pulverförmiger fluidisierter Medien