DE19547746C2 - Streugerät - Google Patents
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- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B39/00—Increasing wheel adhesion
- B60B39/02—Vehicle fittings for scattering or dispensing material in front of its wheels
- B60B39/04—Vehicle fittings for scattering or dispensing material in front of its wheels the material being granular, e.g. sand
- B60B39/08—Vehicle fittings for scattering or dispensing material in front of its wheels the material being granular, e.g. sand the dispensing being effected by fluid means
- B60B39/086—Vehicle fittings for scattering or dispensing material in front of its wheels the material being granular, e.g. sand the dispensing being effected by fluid means dispensing being effected by gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
- B61C15/00—Maintaining or augmenting the starting or braking power by auxiliary devices and measures; Preventing wheel slippage; Controlling distribution of tractive effort between driving wheels
- B61C15/08—Preventing wheel slippage
- B61C15/10—Preventing wheel slippage by depositing sand or like friction increasing materials
- B61C15/102—Preventing wheel slippage by depositing sand or like friction increasing materials with sanding equipment of mechanical or fluid type, e.g. by means of steam
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Description
Die Erfindung betrifft ein Streugerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Einrichtungen sind zum Streuen bzw. Zerstäuben von Streugut, insbesondere von
trockenem Sand oder anderen Gleitschutzmaterialien unmittelbar vor die Räder von
Fahrzeugen, wie z. B. Schienenfahrzeugen oder Lastkraftwagen, bestimmt.
Bei bekannten Lösungen ist hinter einem Sandbehälter zum Verhindern eines ungewollten
Ausfließens des Sandes eine sogenannte "Sandtreppe", ähnlich einem Siphon bei
Flüssigkeiten, angeordnet. Zur Austragung wird in den Sandbehälter Druckluft eingeblasen,
weshalb der Behälter in aufwendiger Weise druckdicht ausgeführt sein muß. Überdies erhöht
in der Förderleitung zurückgebliebener Sand den Strömungswiderstand und erschwert ein
neuerliches Austragen zusätzlicher Sandmengen. Wenn keine räumliche Trennung zwischen
Sandbehälter und Förderleitung besteht, kann Feuchtigkeit über die Förderleitung auch in den
Sandbehälter eindringen und in diesem zum Verklumpen des Sandes und in der Förderleitung
zu einem Ankleben des Sandes und in der Folge zum Verstopfen der Leitung führen.
Ein Streugerät der eingangs erwähnten Art ist durch die DE 78 06 581 U1 bekannt geworden.
Die bekannte Streuvorrichtung ist für Kraftfahrzeuge bestimmt und mit einer an ein Gebläse
angeschlossenen Streuleitung versehen, in die eine Streugutleitung mit einem trichterförmigen
Ende mündet, so daß der Luftstrom das Streugut in einer Art Injektorwirkung mitreißt.
Aus der SU 935 356 ist eine Einrichtung zur Sandabgabe unter Eisenbahnräder bekannt,
wobei nach dem Aktivieren eines elektropneumatischen Ventils Druckluft in einen mit einem
Sandbehälter verbundenen sogenannten Injektor eingeleitet und dort ein Sand-Luft-Gemisch
gebildet und zu den Rädern geleitet wird. Für höhere Wirksamkeit und geringeren
Sandverbrauch stimmt die Dauer des Druckluftimpulses mit der Dauer einer vollen
Radumdrehung überein. Dabei geschieht die Dosierung und Förderung in einem gemeinsamen
Bauteil.
In der AT 251 431 wird ein Sandstreuer für Kraftfahrzeuge beschrieben, der einen
Sandbehälter enthält, dessen Ausflußöffnung in ein an ein Gebläse angeschlossenes
Druckluftrohr mündet, wobei zwischen dem Behälter und dem Druckluftrohr ein
Absperrorgan vorgesehen ist. Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in möglichst
einfacher Bauart ein Verstopfen der Rohrleitung durch den Sand zu verhindern. Zur Lösung
dieser Aufgabe ist der Verschluß als Magnetventil ausgebildet und der Schalter für den
Magneten und das Gebläse ein mehrstufiger Schalter, der zuerst das Gebläse und darauf den
Schieber für die Öffnung des Sandbehälters betätigt. Es besteht allerdings keine Möglichkeit
zur genauen Dosierung des Sandes, sondern der Sand gelangt bei geöffnetem Ventil unter
Wirkung der Schwerkraft in den Rohrteil. Daher ist die Menge des austretenden Sandes von
der Füllhöhe des Trichters bzw. des darüberliegenden Sandbehälters abhängig. Die Förderung
des Sandes geschieht durch das Gebläse direkt.
Bei einem aus der DE 31 07 219 A1 bekannten Verfahren zur Erhöhung der Haftung von
bereiften Fahrzeugrädern auf glatten Fahrbahnen unter Verwendung eines körnigen
Gleitschutzmittels wird zur Verbesserung der Haftwirkung die Lauffläche zumindest eines
Reifens zumindest teilweise mit einem Klebemittel versehen und gleichzeitig oder
anschließend das Gleitschutzmittel auf die Reifenlauffläche aufgebracht. Dieses Verfahren
wird händisch vor Antritt der Fahrt angewandt und kann nicht während der Fahrt durchgeführt
werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Maßnahme zur
Trennung der Dosierung des Sandes von der Förderung unter Vermeidung der Nachteile
bekannter Verfahren, sodaß keine Feuchtigkeit in den Sandbehälter und in die daran
anschließende Förderleitung eindringen kann und der Sandbehälter nicht in aufwendiger
Weise druckdicht ausgeführt werden muß.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1
gelöst.
Eine vorteilhafte Ausbildung des Injektorraumes zur Optimie
rung der Förderung wird durch die Merkmale von Anspruch 2
erzielt.
Hierbei ergibt sich ein Vorteil durch die Merkmale von An
spruch 3.
Für eine weitere Optimierung der Förderung des Streugutes
haben sich die Merkmale der Ansprüche 4 und 5 als vorteilhaft
erwiesen.
Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnung
näher erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel des Er
findungsgegenstandes dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 einen lotrechten Schnitt des Streugerätes,
Fig. 2 einen Schnitt der Dosiereinrichtung in größerem Maßstab,
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Injektorgehäuse und
Fig. 4 einen Schnitt desselben nach der Linie III-III der Fig. 3.
Das erfindungsgemäße Streugerät besteht im wesentlichen aus einem nicht dargestellten
Vorratsbehälter für das Streugut, einer Dosiereinrichtung 1 und einer an diese anschließenden
Austragseinrichtung 2. Die Dosiereinrichtung 1 kann beliebig ausgestaltet sein, z. B. nach der
AT 394 169. Im vorliegenden Falle weist die Dosiereinrichtung 1 eine Dosierkammer 3 auf,
deren Austrittsöffnung 4 durch einen Dosierkolben 5 abgeschlossen ist, welcher unter dem
Einfluß einer Feder 6 in der dargestellten Schließstellung gehalten wird. Zum Öffnen der
Austrittsöffnung 4 ist ein Hubmagnet 7 vorgesehen, durch welchen der Dosierkolben 5
entgegen der Kraft der Feder 6 zurückgezogen werden kann.
Die Austragseinrichtung 2, welche nach dem Injektorprinzip ähnlich einer Strahlpumpe
arbeitet, umfaßt ein Injektorgehäuse 8 mit einer Injektordüse 9, welche sich im vorliegenden
Fall in der Längsmitte des Injektorgehäuses 8 befindet und durch eine seitliche Öffnung 10
desselben eingesetzt wird. Das Injektorgehäuse 8 besitzt einen Zulauftrichter 11, an welchen
ein zur Injektordüse 9 hin schräg verlaufender Kanal 12 anschließt. Der Einfülltrichter 11
bildet mit dem oberen Rand des Kanals 12 eine Kante 14, welche in der Strömungsrichtung
des Streugutes gesehen, vor der Austrittsöffnung 16 der Injektordüse 9 gelegen ist. Die
Austrittsöffnung 16 der Injektordüse 9 befindet sich in einem Abstand A vor der
Eintrittsöffnung 17 in einen trichterförmigen Kanal 13 bzw. einen Injektortrichter 13. Hierbei
ist der Abstand A gleich dem Durchmesser der Eintrittsöffnung 17 in den Injektortrichter 13.
Der Injektortrichter 13 verläuft koaxial mit der Injektordüse 9 in horizontaler Richtung.
Durch die Anordnung der Kante 14 in der Strömungsrichtung des Streugutes und der Luft
gesehen vor der Austrittsöffnung 16 der Injektordüse 9 und den definierten Abtand A
zwischen Austrittsöffnung 16 der Injektordüse 9 und der Eintrittsöffnung 17 in den
Injektortrichter 13 entsteht ein abgegrenzter Injektorraum 18, dessen geometrische Ausbildung
eine optimale Austragung des Streugutes ermöglicht.
Das erfindungsgemäße Streugerät arbeitet nach dem Strahlpumpenprinzip, wonach das
Streugut in den Injektorraum 18 aus dem Vorratsbehälter (nicht dargestellt) angesaugt und
über die in den Injektorraum 18 eingeblasenen Luft durch den Injektortrichter 13 und eine an
die Austrittsöffnung 20 angeschlossene Förderleitung (nicht dargestellten) ausgetragen wird.
Die Förderleitung ist vorzugsweise flexibel und kann als Kunststoff oder Gummischlauch
oder dergleichen ausgebildet sein. Die eingeblasene Luft besorgt somit durch die Saugwirkung
im Injektorraum 18 sowohl das Transportieren des Streugutes aus dem Vorratsbehälter in den
Injektorraum 18 als auch die weitere Beförderung des Streugutes durch die an den
Injektortrichter 13 angeschlossene Förderleitung oder dergleichen, beispielsweise zum Rad
des Fahrzeuges.
Wie in Fig. 3 angedeutet, kann die Luftzufuhr zur Injektordüse 9 entweder radial in Richtung
des Pfeiles B durch den Kanal 19 oder axial in Richtung des Pfeiles C erfolgen.
Vorteilhafterweise beträgt der Kegelwinkel alpha des Zulauftrichters 11 etwa 120° und der
Kegelwinkel beta des Injektortrichters 13 etwa 15°, wobei die der axialen Eintrittsseite der
Injektordüse 9 zugekehrte Erzeugende der Wand 21 des Zulauftrichters 11 parallel zur Achse
X-X des Kanals 12 liegt und mit der horizontalen Mittelachse Y-Y der Düse 9 einen Winkel
gamma von etwa 30° einschließt. Der Kegelwinkel alpha ergibt sich als Kompromiß zwischen
gutem Fließen des Sandes und möglichst geringer Bauhöhe des Zulauftrichters 11. Die
seitliche Öffnung 10, die Kanäle 12, 13 und 19 sowie der Zulauftrichter 11 im Injektorgehäuse
8 können durch Bohren oder Fräsen hergestellt werden. Durch die erfindungsgemäße
Konstruktion erübrigt sich die Anordnung einer eigenen Austragseinrichtung, wie z. B. einer
Bürstenwalze, im Bereich des Rades. Wenn eine etwas aufwendigere Fertigung der
erfindungsgemäßen Einrichtung in Kauf genommen wird und alle Übergänge im
Injektorgehäuse mit Übergangsradien bzw. abgerundet ausgeführt werden, können
strömungstechnisch bessere Ergebnisse erzielt werden.
Vorzugsweise beträgt die Luftgeschwindigkeit am Düsenausgang ca. 560 m/s, an der
Eintrittsöffnung 17 des Injektortrichters 13 ca. 100 bis 120 m/s und in der nicht dargestellten
Förderleitung etwa 18 m/s, was auch der endgültigen Austrittsgeschwindigkeit des Sandes
entspricht. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung kann Sand mit einer Körnung von 0,5 bis 3 mm
in Mengen von 300 bis 2000 g/min über bis zu 8 m lange Förderleitungen mit einem
Durchmesser von 14 bis 15 mm mittels Luftmengen im Bereich von 8 bis 10 m3/h ausgetragen
werden. Der Sandbehälter muß nicht druckdicht ausgeführt sein, da der Sand durch
Unterdruck im Injektorgehäuse angesaugt wird. Dieser Unterdruck wirkt bis hinter einen nicht
dargestellten Anschlußflansch des Sandbehälters an die Dosiereinrichtung bzw. bis in den
Sandbehälter hinein und verhindert eine sogenannte "Brückenbildung", sodaß ein ungestörter
Sandnachlauf gewährleistet ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung des Streugerätes liegt darin, daß die Luft den
Sand nicht gegen die Wandung drückt, sondern in ihrer Strömung mitsaugt. Damit kann der
Verschleiß der Bauteile auf ein Minimum herabgesetzt und die Vorrichtung aus leichtem,
billigen Material hergestellt werden.
Durch eine, nicht die vorliegende Erfindung betreffende, an sich bekannte Maßnahme, durch
welche nach Abschalten bzw. Schließen der Sanddosiereinrichtung die Druckluftzufuhr über
eine gewisse Zeitspanne weiter erfolgt, kann der restlicher Sand aus der Förderleitung noch
ausgetragen und diese dadurch vollständig geleert werden.
Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung verschiedene konstruktive
Abänderungen vorgenommen werden. So können die erwähnten Winkel um ein geringes Maß
nach oben oder unten variieren. Anstelle von Luft kann auch ein anderes gasförmiges Medium
als Fördermedium verwendet werden.
Claims (5)
1. Streugerät mit einem Vorratsbehälter, einer Dosiereinrichtung und einer als Injektor
ausgebildeten druckluftbetätigten Austragseinrichtung (2) zum Austragen des Streugutes,
dadurch gekennzeichnet, dass die Austragseinrichtung (2) ein Injektorgehäuse (8) mit
einer Injektordüse (9) und einem Zulauftrichter (11) sowie einen daran anschließenden
Kanal (12) aufweist, dessen Achse schräg zur Längsachse der in diesen mündenden
Injektordüse (9) verläuft, an welche in einem axialen Abstand (A) ein Injektortrichter (13)
anschließt, wobei zwischen Düse (9) und dem Injektortrichter (13) ein Injektorraum (18)
gebildet ist.
2. Streugerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante (14) zwischen dem
Zulauftrichter (11) und dem an diesen anschließenden Kanal (12) in der Förderrichtung
des Streugutes gesehen, vor der Austrittsöffnung (16) der Injektordüse (9) in den
Injektorraum (18) gelegen ist.
3. Streugerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) zwischen der
Austrittsöffnung (16) der Injektordüse (9) und der Austrittsöffnung aus dem Injektorraum
(18), die gleichzeitig die Eintrittsöffnung (17) in den Injektortrichter (13) darstellt, gleich
dem Durchmesser dieser Eintrittsöffnung (17) ist.
4. Streugerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Winkel (gamma) der Achse (X-X) des an den Zulauftrichter
(11) anschließenden Kanals (12) zur Mittelachse (Y-Y) der Injektordüse (9) etwa 30°
beträgt.
5. Streugerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Winkel (beta) des Injektortrichters (13) etwa 15° beträgt.
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