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Title:
METHOD AND DEVICE FOR IMPROVING THE TRACTION OF RAIL VEHICLES, ESPECIALLY IN AUTUMN AND WINTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/080778
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and a device for improving the traction of rail vehicles, especially in autumn and winter. Said device can be integrated into each vehicle and uses a liquid or gaseous pressurised medium to blast off possible accumulation of dirt on the rails via a unary or binary outlet. The inventive device comprises a nozzle head (3) provided with a blasting nozzle (9 and 34) for a liquid and/or a gaseous medium, and a gritting mechanism comprising a base part (16) and an ejection spout or nozzle (27).

Inventors:
BARTLING WERNER (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/002338
Publication Date:
September 23, 2004
Filing Date:
March 08, 2004
Export Citation:
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Assignee:
GOLDMANN NORBERT (DE)
BARTLING LUISE (DE)
BARTLING WERNER (DE)
International Classes:
B60B39/04; B61C15/08; B61C15/10; (IPC1-7): B61C15/08; B61C15/10
Foreign References:
DE20302149U12003-04-24
US4230045A1980-10-28
US2890970A1959-06-16
EP0882634A21998-12-09
DE3402502A11985-07-25
Attorney, Agent or Firm:
SONN & PARTNER (Wien, AT)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Verfahren zur Verbesserung der Traktion von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, z. B. im Herbst/Winterbetrieb, unter Druckaufbringung eines die Traktion unterstützenden Medi ums vor mindestens eines der Antriebsräder, dadurch gekennzeich net, dass das Freiblasen in einem Einoder Zweistoffablauf erfolgt und als Energiequelle flüssiges und bzw. oder gasför miges Medium aus mindestens einer sich im Fahrzeug befindlichen Lieferstation benützt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, unter Verwendung einer Lieferquelle für das die Traktion ver bessernden Mediums, dadurch gekennzeichnet, dass die Abblasein richtung mit einer Einrichtung zum Aufbringen vorzugsweise Aufsprühen einer Reinigungsemulsion gekoppelt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lieferquelle als ein beheizter Flüssigkeitsoder Gasbehälter ausgebildet ist, welcher an eine Abstrahldüse im Bereich der Fahrspur angeordnet ist und bzw. oder mit mindestens einer Ein richtung zum Aufbringen von Streugut (17) auf eine Fahrspur so wie mit mindestens einer die Fahrspur zuvor reinigenden Blaseinrichtung und allenfalls einer beide Einrichtungen erwärmenden Heizungsanlage (19) verbunden und als kompakte Vor richtung ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die kompakte Vorrichtung über ein Basisteil (16) mit der Blasein richtung (18) und der Heizungsanlage (19) eine Einheit bildet und die Heizungsanlage (19) zwischen dem Basisteil (16) und der Blaseinrichtung (18) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Auftragen der Reinigungsemulsion neben vorzug weise unterhalb der Abblaseinrichtung bzw. der Abblasdüse (9) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Auftragen der Reinigungsemulsion über ein Ventil (48) mit einem Vorratsbehälter (7) für die Reinigungsemulsion verbunden ist, welches vorzugsweise als Magnetventil ausgebildet ist und die Reinigungsemulsion bedarfsweise dem Druckluftstrahl zuführt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisteil (16) mit einem Streugutkanal (20) für das Streugut versehen ist, der beidseitig von einem Gewindestutzen (21,22) zur Aufnahme einerseits eines Anschlusses (23) der Förderleitung (24) für das Streugut und anderseits eines Rohranschlusses (26) einer Auslauftülle bzw. düse (27) eingefasst ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blaseinrichtung (18) über einen Gewindestutzen (35) und einen Anschluss (36) für die Druckluftleitung (37) mit einer Druckluft erzeugenden Anlage (39), beispielsweise einem Kompressor od. dgl., verbunden ist.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 6, da durch gekennzeichnet, dass die Blaseinrichtung (18) im Basisteil (16) einen Druckluftkanal (46) mit einer Auslassdüse (34) auf weist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizungsanlage (19) mit einem Heizungskanal (13) mit elektrischer Heizung (41) versehen ist, der beiderseits mit einem Gewindestutzen (14 bzw. 44) wasserdicht verschlossen ist, wobei der eingangsseitige Gewindestutzen (44) mit der elektrischen Heizung (41) fest verbunden ist.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Traktion von Schienenfahrzeugen, insbesondere im Herbst-/Winterbetrieb Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Traktion von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, z. B. im Herbst-/Winterbetrieb nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durch- führung des Verfahrens gemäß Maßnahme nach Anspruch 2.

Es ist bekannt, dass die Traktion von Schienenfahrzeugen im Herbst (Laub) und Winter (Eis, Schnee) erschwerten Bedingungen unterliegt, so dass bei Beschleunigungs-und Bremsvorgängen mit teilweise sehr stark verlängerten Reaktionswegen zu rechnen ist.

Der Stand der Technik weist zur Lösung des Problems eine Reihe bekannter Sandungseinrichtungen auf, die in den Bereich vor den angetriebenen Rädern des Triebfahrzeuges Sand zur Erhöhung des Reibungswiderstandes aufbringen.

In der DE 31 35 613 C2 wird ein Verfahren zur Anpassung der Zugkraft eines Schienenfahrzeuges an der Rad-Schiene-Haftgrenze und eine Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens beschrieben, bei dem der Schlupfzustand mittels eines an einem Treibradsatz angeordneten Impulsgebers erfasst und bei Eintritt eines Makro- schlupfes ein Steuerimpuls zur Auslösung des Sandes und eine Veränderung der Drehmomentenkennlinie zunächst in einen flache- ren Verlauf und erst nach Verminderung des Schlupfes in einen steileren Verlauf auslöst. Bei fortdauerndem Makroschlupf wird nach wiederholtem Flacherstellen der Kennlinie die Motorleistung in kleineren Schritten zurückgenommen.

Die DE 100 47 249 AI benennt eine Vorrichtung zur Traktions- kontrolle für ein mehrachsiges Fahrzeug, welches eine Einrich- tung zur Detektion der Wetterverhältnisse aufweist, das mit den Daten der Fahrzeug-und Schlupfgeschwindigkeit verknüpft ist und ein automatisches Sandungssystem aktiviert. Das Sanden erfolgt dabei entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich.

Aus der DE 22 07 450 A ist eine Sandstrahleinrichtung für Schienenfahrzeuge bekannt, bei der Sand aus einem Vorratsbehäl- ter über ein Sandrohr durch eine als Strahlpumpe wirkende Düse in ein Sandstrahlrohr gesaugt, dort mit der die Düse verlassenden Druckluft vermischt und aus dem am freien Ende mit einem selbsttätigen Verschluss versehenen Sandstrahlrohr vor den BESTÄTIGUNGSKOPIE Treibrädern des jeweiligen Fahrzeuges auf die Schienen geblasen wird, wobei das Sandstrahlrohr durch eine Feder gegen eine Ver- schlussplatte gedrückt wird.

Letztendlich ist aus der DE 41 14 515 AI eine Sandstreuein- richtung für Schienenfahrzeuge bekannt, die an ihrem unteren Ab- schnitt einen trichterförmigen Sandkasten aufweist, der ein nach unten gerichtetes Sandfallrohr mit einer Sandtreppe mit einem aufwärts führenden Steigabschnitt besitzt, in den eine Druck- luftdüse den Sand strahlt. Im unteren Bereich des Sandkastens ist ein Rohrstutzen und ein Sandfallrohr zum Auslaufen des Sandes angeordnet.

Darüber hinaus sind separat betriebene, druckluftbeauf- schlagt Blaseinrichtungen zur Abreinigung des Gleises von Laub, Eis und Schnee bekannt.

Allen vorgenannten Vorrichtungen und Verfahren gemeinsam ist, dass zum einen keine Lösung bekannt ist, die eine Sandung und ein Freiblasen in einer Anlage realisiert, und zum anderen die Sandung im extremen Winterbetrieb bei größerer Kälte sehr anfällig gegen Einfrieren ist, so dass sie unwirksam wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und Maßnahmen zu treffen, durch welche eine umfassende Betriebsmöglichkeit geboten wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass erfindungsgemäß das Freiblasen in einem Ein-oder Zweistoffablauf erfolgt und als Energiequelle flüssiges oder gasförmiges Medium aus einer sich im Fahrzeug befindlichen Lieferstation benützt wird.

Durch das Merkmal nach Anspruch 2 wird eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 er- zielt.

Durch das Merkmal nach Anspruch 3 ist ein sicherer Einsatz bei nahezu jeder Wetterbedingung möglich, und durch die kompakte Ausführung der gesamten Vorrichtung ist diese problemlos in je- des Schienenfahrzeug zu integrieren.

Durch das Merkmal nach Anspruch 4 findet ein Einfrieren des Streugutes und ein Verstopfen der Vorrichtung nicht mehr statt.

Durch das Merkmal nach Anspruch 5 ist die Vorrichtung kon- struktiv unkompliziert und damit preiswert herstell-und nach- rüstbar.

Schließlich werden durch die zwischen der Einrichtung für das Auftragen von Streugut und der Blaseinrichtung angeordnete Heizung beide Einrichtungen durch die Energiequelle gleicherma- ßen erwärmt. Die Heizung vermeidet eine Kondensation von Wasser im Austrittsbereich des Streugutes und dessen Einfrieren.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll nachstehend die Er- findung näher erläutert werden.

Dabei zeigen : Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich- tung in Seitenansicht ; Fig. 2 den Schienenabstrahldüsenkopf in schaubildlicher Aus- führung ; Fig. 3 in Rückansicht ; Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 ; Fig. 5 den Teil 15 der Vorrichtung nach Fig. 1 in größerem Maßstab und im Querschnitt ; Fig. 6 eine Seitenansicht des Düsenkopfes nach Fig. 7 ; Fig. 7 eine Variante der schaubildlichen Darstellung des Düsenkopfes nach Fig. 2 ; und Fig. 8 eine Rückansicht desselben.

In Fig. 1 ist mit Pfeil A die Fahrtrichtung des Fahrzeuges angedeutet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt einen im Bereich einer für ein Schienenfahrzeug bestimmten Schiene 2 einen Düsenkopf 3 mit einem Anschluss 4 zur Zufuhr von Druckgas bzw. Druckluft zu einer Freiblaseinrichtung, z. B. Abstrahldüse 9, welche das zugeführte Medium aus nächster Nähe unmittelbar gegen den Schienenkopf 2'richtet, sowie einen Anschluss 5 für eine Heizung vorzugsweise eine Elektroheizung.

Die Befestigung des Düsenkopfes 3 am Fahrzeug kann, wie im vorliegenden Fall dargestellt ist, über einen Träger 10 od. dgl. erfolgen, an dem beispielsweise auch ein Basisteil 16 befestigt sein kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so ausgestattet, dass sie wahlweise sowohl für einen Ein-als auch für einen Zwei- stoffablauf einsetzbar ist. Bei Abschalten der Flüssigkeits- oder der Streugutzufuhr wird die Fahrspur entweder von der nach- laufenden Streugutdüse oder der vorlaufenden Flüssigkeitsdüse versorgt. Bei einem Zweistoffablauf treten beide Düsen in Akti- on.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für breite Fahrspuren besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit die beiden Versorgungsdüsen nebeneinander anzuordnen.

Schließlich besteht die Möglichkeit, auch eine konzentrische Anordnung des Flüssigkeits-und Streugutausstrittes auf die Fahrspur zu wählen. Zu diesem Zweck sind eine Druckluftquelle und eine Druckflüssigkeitsquelle und vorzugsweise auch eine Heizquelle vorgesehen. Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 4 ist der Düsenkopf mit einem zu einem Kanal 11 führenden Anschluss für eine Druckflüssigkeit und einem An- schluss 5 für eine Heizeinrichtung versehen. Der Kanal 11 ist durch eine Blindverschraubung 12 od. dgl. und der die Heizung aufnehmende Kanal 13 durch eine Blindverschraubung 14 abge- schlossen.

Der mit 7 bezeichnete Teil kann eine Druckluftquelle sein, aus welcher Druckluft oder Druckgas über den Anschluss 4 zur Ab- strahldüse 9 geleitet wird, oder ein Flüssigkeitsbehälter sein, aus welchem Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, allenfalls mit einem Reinigungs-, Enteisungs-od. dgl. -mittel versehen, über eine Hochdruckpumpe 8 der Abstrahldüse 9 zugeführt wird.

Die Einrichtung 17 nach Fig. 5 weist im Basisteil 16 einen Streugutkanal 20 mit beidseitig angeordneten Gewindestutzen 21, 22 auf, von welchen der obere Gewindestutzen 22 über einen An- schluss 23 mit einer Sandförderleitung 24 verbunden ist, die an einen Sandspeicher 25 angeschlossen ist. Der untere Gewinde- stutzen 21 ist über einen Rohranschluss 26 mit einer Auslauftül- le bzw. -düse 27 verbunden, die in etwa auf die Mitte des Gleisprofils vor den angetriebenen Rädern des Schienenfahrzeuges gerichtet ist.

Im Basisteil 16 ist eine Heizungsanlage 19 angeordnet, wel- che einen Heizungskanal 13 und eine Austrittsdüse 34 sowie einen Gewindestutzen 35 zur Aufnahme eines Anschlusses 36 einer Druck- lufteitung 37 aufweist, die mit der Drucklufterzeugungsanlage 8 verbunden ist.

Zwischen der Streugut-und der Freiblaseinrichtung 18 ist in baulicher Einheit im Basisteil 16 der Heizungsanlage 19 in- tegriert. Die Heizungsanlage 19 umfasst den Heizungskanal 13 und eine elektrische Heizung 41.

Während der Heizungskanal 13 an seinem unteren Ende mit der Blindverschraubung 14 versehen ist, weist er an seinem oberen Ende im Basisteil 16 einen Gewindestutzen 44 zur Befestigung eines Schutzrohres 45 für eine Versorgungsleitung 33 auf. Die elektrische Heizung 41 wird mit einer Wärmeleitpaste in den Hei- zungskanal 13 eingesetzt. Die Versorgungsleitung 33 ist mit dem elektrischen Bordnetz des Schienenfahrzeuges verbunden. Der Be- triebszustand der elektrischen Heizung kann mit Hilfe einer Steuerung entsprechend der Umgebungstemperatur angepasst werden.

Die Vorrichtung wird aus salzwasserbeständigem Aluminium gefertigt.

Bei der Darstellung nach Fig. 5 ist eine Drucklufterzeu- gungsanlage 39 angedeutet, welche über eine Leitung 42 mit dem Sandspeicher 25 verbunden ist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht die Möglich- keit, je nach Schaltung der Druckauslässe, auf die Schiene bzw. eine Fahrspur nur Druckluft, ein Druckluftsandgemisch, Flüssig- keit, allenfalls mit einer Emulsion, die reinigende Eigen- schaften aufweist, oder mit einem Frostschutzmittel versehen bzw. eine beliebige Kombination der Anwendungen zum Einsatz zu bringen.

Die Wirkungsweise bei Inbetriebsetzung der Vorrichtung kann beispielsweise die folgende sein : 1 Sandstreuung Druckluft strömt aus der Drucklufterzeugungsanlage 39 über die Leitung 42 in den Sandförderer 25, wodurch ein Sand-Druck- luftgemisch gebildet wird. Das Sand-Druckluftgemisch gelangt durch die Sandförderleitung 24 über den Gewindestutzen 22 in das Basisteil 16. Vom Basisteil 16 gelangt das Sand-Druckluftgemisch über den Gewindestutzen 21 und den Rohranschluss 26 zur Auslauf- tülle/-düse 27.

Eine Anschrägung 27'der Auslauftülle bzw. -düse 27 und die Positionierung der gesamten Baugruppe"Kombinierte Sand- austritts-und Schienenoberflächenfreiblaseinrichtung"vor dem Rad, gewährleisten die gezielte Einbringung des Sand-Druckluft- gemisches in den Rad-Schiene-Spalt.

2 Freiblasen Druckluft kann separat oder gleichzeitig zum Vorgang der Sandstreuung über die Druckluftleitung 37, den Gewindestutzen 35, den Druckluftkanal 46 zur Austrittsdüse 27 geleitet werden.

3 Heizung Die elektrische Heizung 41 im Heizungskanal 13 versorgt das Basisteil 16 mit Wärmeenergie und hält die Austrittsdüse 27 so- wie die angrenzenden Bauteile, die thermisch leitend mit dem Ba- sisteil 16 verbunden sind, (Gewindestutzen 35 und Rohranschluss 37), frostfrei.

In den Darstellungen nach den Fig. 6 bis 8 werden für die gleichen Teile die gleichen Bezugsziffern verwendet. So befinden sich im Düsenkopf 3 die Abstrahldüse 9 sowie die elektrische Heizung 41. Der Düsenkopf 3 ist mit der Druckluftleitung 37 ver- bunden und über eine Stromleitung an eine Stromquelle ange- schlossen. Wie bereits erwähnt wurde, ist die Einrichtung im Fahrzeug fahrtrichtungsabhängig und jeweils möglichst weit vor dem ersten Radsatz positioniert und im Abstand von ca. 30 bis 50 mm über dem Schienenkopf angeordnet, wodurch auch die Frage der Energieausnützung in gleicher Weise wie beim Stammpatent optimal gelöst wird.

Unterhalb des Druckluftanschlusses 37 befindet sich ein An- schluss 47 für die Zufuhr einer Waschemulsion, welcher über eine Verbindungsleitung 10, in welcher sich ein vorzugsweise regelba- res Ventil 48, z. B. ein Magnetventil, befindet, an dem ein Vor- ratsbehälter 7 und über einen Bypass 49 an die Abblasdüse 9 angeschlossen ist.

Die Druckluftfunktion und die Zuführung der Reinigungsemul- sion sind in vorteilhafter Weise in räumlich getrennten Systemen angeordnet, wodurch eine unterschiedliche Ansteuerung ermöglicht wird. Hiebei kann die Steuerung so ausgelegt sein, dass entweder nur die Druckluftfunktion getätigt ist oder beide Funktionen ge- meinsam kombiniert werden.

Die Schienenkopfabblasdüse 9 und das Ventil, welches zum Emulsionsvorratsbehälter führt, werden gleichzeitig betätigt.

Die Reinigungsemulsion fließt über die Verbindungsleitung vor die Druckluftdüse der Schienenkopfabblaseinrichtung und wird durch den Druckluftstrahl mit hohem Druck auf den Schienenkopf geblasen. Die Reinigungsemulsion wird dadurch auf den Schienen- kopf gesprüht und kann allenfalls auch mit einem Enteisungs- mittel versetzt sein.

Auf diese Weise wird der Schienenkopf im Strahl-Waschverfah- ren von Verschmutzungen bzw. auch Vereisungen im Herbst-/ Winterbetrieb befreit.