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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE AND A METHOD FOR MONITORING THE FLOW OF LIQUID OR SOLID MEDIA, IN PARTICULAR SAND, CONVEYED BY MEANS OF COMPRESSED AIR, GRITTING DEVICE FOR VEHICLES AND VEHICLE HAVING SUCH A GRITTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/117600
Kind Code:
A1
Abstract:
Device (10) for monitoring the flow of liquid or solid media, in particular sand, conveyed by means of compressed air through a discharge line, comprising a gas line (16) which can be connected to a compressed air source (14), a container (20) for the medium to be conveyed, a mixing chamber (22) which is connected to the gas line (16), to the container (20) and to the discharge line (12) and into which, during the operation of the device, medium can pass from the container and can then be transported away from the mixing chamber (22) through the discharge line (12) by the compressed air, a pressure sensor (18) for monitoring the pressure in the gas line (16), an evaluation unit which is coupled to the pressure sensor (18) and has the purpose of evaluating signals generated by the pressure sensor (18), and means which are coupled to the evaluation unit and have the purpose of outputting information about the flow of the medium.

Inventors:
PIETROWSKI PETER (DE)
Application Number:
DE2015/100037
Publication Date:
August 13, 2015
Filing Date:
January 28, 2015
Export Citation:
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Assignee:
IBEG SYSTEMS GMBH (DE)
International Classes:
B60B39/02; B60B39/08; B61C15/10
Domestic Patent References:
WO2007045310A12007-04-26
WO2013101448A12013-07-04
WO2010136960A22010-12-02
Foreign References:
EP1713647A12006-10-25
DE4238049A11994-05-19
DE4429370A11995-09-28
DE10044608A12002-04-18
Attorney, Agent or Firm:
KREUTZER, ULRICH (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung (10) zur Überwachung des Flusses von mittels Druckluft durch eine Austragleitung beförderten flüssigen oder festen Medien, insbesondere Sand, umfassend

eine mit einer Druckluftquelle (14) verbindbare Gasleitung (16),

einen Behälter (20) für das zu befördernde Medium und

eine mit der Gasleitung (16), dem Behälter (20) und der Austragleitung (12) verbundene Mischkammer (22), in die im Betrieb der Vorrichtung Medium aus dem

Behälter gelangen kann, das dann aus der Mischkammer (22) von der Druckluft durch die Austragleitung (AL) abtransportiert werden kann,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Drucksensor (18) zur Überwachung des Drucks in der Gasleitung

(16) vorgesehen ist,

dass eine Auswerteeinheit zum Auswerten von von dem Drucksensor (18) erzeugten Signalen mit dem Drucksensor (18) gekoppelt ist und

dass mit der Auswerteeinheit gekoppelte Mittel zum Ausgeben von

Informationen über den Fluss des Mediums vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein Füllstandssensor (24) zur Erfassung des Füllstandes des Mediums in dem Behälter (20) vorgesehen und mit der Auswerteeinheit gekoppelt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Mittel zum Ausgeben von Informationen Mittel zum Ausgeben optischer und/oder akustischer Meldungen umfassen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Auswerteeinheit dazu ausgebildet ist, Informationen über die Menge des durch die Austragleitung fließenden Mediums zu ermitteln.

5. Verfahren zur Überwachung des Flusses von mittels Druckluft durch eine Austragleitung beförderten flüssigen oder festen Medien, insbesondere Sand, wobei Druckluft über eine Gasleitung einer Mischkammer zugeführt wird, die mit der Austragleitung und einem Behälter für das zu befördernde Material verbunden ist und in die im Betrieb zu beförderndes Medium aus dem Behälter gelangt, das dann von der Druckluft durch die Austragleitung transportiert wird,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Druck in der Gasleitung erfasst und zur Gewinnung von

Informationen insbesondere über den Fluss des Mediums ausgewertet wird und dass zumindest bestimmte der gewonnenen Informationen optisch und/oder akustisch ausgegeben werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstand in dem Behälter für das zu befördernde Medium erfasst wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem erfassten Druck und dem erfassten Füllstand Informationen über die Menge des durch den Kanal fließenden Materials ermittelt werden.

8. Sandstreuvorrichtung für Fahrzeuge, umfassend einen Kanal, durch den Sand fließen kann,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Überwachung des Flusses von Sand durch den Kanal vorgesehen ist.

9. Fahrzeug, insbesondere Fahrzeug für den öffentlichen Personennahverkehr, mit einer Sandstreuvorrichtung nach Anspruch 8.

10. Verwendung eines Drucksensors (18) zur Überwachung des Flusses von körnigen Materialien, insbesondere von Sand, durch einen Kanal, insbesondere einen Kanal einer Sandstreuvorrichtung für Fahrzeuge.

Description:
VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR ÜBERWACHUNG DES

FLUSSES VON MITTELS DRUCKLUFT BEFÖRDERTEN FLÜSSIGEN ODER FESTEN MEDIEN, INSBESONDERE SAND,

SANDSTREUVORRICHTUNG FÜR FAHRZEUGE SOWIE FAHRZEUG MIT EINER SOLCHEN SANDSTREUVORRICHTUNG

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung des Flusses von mittels Druckluft beförderten flüssigen oder festen Medien,

insbesondere von Sand. Die Erfindung betrifft auch eine Sandstreuvorrichtung für

Fahrzeuge mit einer entsprechenden Vorrichtung zur Flussüberwachung sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Sandstreuvorrichtung.

H INTERGRUND DER ERFINDUNG

Bei mittels Druckluft beförderten flüssigen oder festen Medien wie insbesondere Sand besteht oft der Wunsch, den Fluss des jeweiligen Mediums durch eine entsprechende Leitung, nachfolgend Austragleitung genannt, zu prüfen oder sogar mengenmäßig zu erfassen.

Bei bestimmten Medien und Vorgängen, z.B. beim Abfüllen von Lebensmitteln wie Erbsen oder Reis in Behälter, kann die Menge des Mediums, die durch eine entsprechende Zuführleitung strömt, leicht durch Überwachung der

Gewichtszunahme eines Behälters, in den das Medium abgefüllt wird, ermittelt werden. Bei bestimmten anderen Vorgängen ist dies so nicht ohne weiteres möglich, z.B. beim bedarfsweisen Ausbringen von Sand mittels sogenannter Sandstreuvorrichtungen insbesondere bei Schienenfahrzeugen und Bussen zur Erhöhung der Haftung der Räder auf glattem Untergrund und Verbesserung der Bremswirkung. Solche Sandstreuvorrichtungen sind z.B. aus den Druckschriften DE

42 38 049 A1 , DE 44 29 370 A1 und DE 100 44 608 A1 bekannt. Dabei sei an dieser Stelle betont, dass die entsprechenden Vorrichtungen aufgrund der

Tatsache, dass im Regelfall Sand gestreut wird, gemeinhin als Sandstreuvorrichtungen bezeichnet werden, dass aber mit den Vorrichtungen natürlich auch beliebige andere zur Erzielung der gewünschten Wirkung geeignete Medien ausgebracht werden können. Wenn also nachfolgend dem üblichen

Sprachgebrauch gefolgt und von Sand bzw. Sandstreuvorrichtungen gesprochen wird, so ist hierin keine Beschränkung auf Sand als Streugut zu sehen.

Die bekannten Sandstreuvorrichtungen umfassen stets wenigstens einen

Sandbehälter und werden üblicherweise in sogenannte offene und geschlossene Systeme unterteilt, je nachdem, ob der Sandbehälter im Betrieb unter Druck gesetzt wird oder nicht. Aus dem Sandbehälter kann der Sand durch eine Leitung zu einer Sandstreustelle gelangen.

Bei den Vorrichtungen der hier in Frage stehenden Art erfolgt die Beförderung des Sandes oder eines anderen Mediums aus einem entsprechenden Behälter zu einer Abgabestelle dadurch, dass ein unter Druck stehendes Gas, in der Regel mittels eines Kompressors erzeugte Druckluft, über eine Gasleitung einer Mischkammer zugeführt wird, die mit einem Behälter für das Material und einer Austragleitung verbunden ist. Das zu befördernde Medium kann unter Schwerkrafteinfluss in die Mischkammer fallen, kann durch Druckbeaufschlagung des Behälters in die

Mischkammer gedrückt werden oder kann im Betrieb durch einen von der durch die Mischkammer zur Austragleitung strömenden Druckluft erzeugten Sog in die Mischkammer hineingesaugt werden.

Aus der Mischkammer wird das Medium dann von der Druckluft mitgerissen und durch die Austragleitung zu einer Austragstelle, bei Fahrzeugen z.B. zu einer Sanddüse, transportiert.

Die Erfassung, ob bei Betätigung der Sandstreuvorrichtung tatsächlich Sand gestreut wird, ist schwierig. Die typische Einbausituation von Sandbehältern in Fahrzeugen lässt es in der Regel nicht zu, das Gewicht der Behälter einfach und zuverlässig derart zu erfassen, dass aus einer Gewichtsabnahme auf das

Funktionieren der jeweiligen Streuvorrichtung geschlossen werden kann, denn in Fahrt erfahren Fahrzeuge und damit die Behälter fortwährend

Vertikalbeschleunigungen, die zu Gewichtsschwankungen führen. Auch ist eine nachträglich Ausrüstung existierender Streuvorrichtungen mit Gewichtssensoren nur mit erheblichem Aufwand möglich. Es wurde deshalb vorgeschlagen, das

Funktionieren der Sandstreuvorrichtung optisch zu überwachen. Die

entsprechenden Bildaufnahmesensoren verschmutzen jedoch leicht und erfordern in der Regel, dass ein Bediener die von ihnen gelieferten bewegten Bilder prüft, ob darauf das Strömen von Sand zu erkennen ist. Sand soll jedoch meist gerade dann gestreut werden, wenn die Verkehrssituation vom Fahrer des jeweiligen Fahrzeugs ohnehin erhöhte Aufmerksamkeit verlangt.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, die es ermöglichen, in einfacher und kostengünstiger weise zu prüfen, ob ein Medium durch eine Austragleitung fließt. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, sowohl eine Sandstreuvorrichtung mit einer solchen Vorrichtung als auch ein Fahrzeug mit einer solchen Sandstreuvorrichtung anzugeben.

Die Aufgabe wird gelöst von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5. Die nebengeordneten Ansprüche 8 und 9 betreffen eine Sandstreuvorrichtung mit einer

erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Flussüberwachung bzw. ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Sandstreuvorrichtung. Der nebengeordnete Anspruch 10 betrifft die Verwendung eines Drucksensors zur Überwachung des Flusses bei

Sandstreuvorrichtungen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung hat den Vorteil, eine insbesondere auch bei existierenden

Sandstreuvorrichtungen relativ leicht nachrüstbare Lösung für die Überwachung des Flusses von Medien anzugeben, die zudem preisgünstig ausfallsicher und praktisch wartungsfrei gestaltbar ist. Zur Nachrüstung existierender Sandstreuvorrichtungen kann vorteilhaft, je nach Einbausituation, die Gasleitung mit einem Drucksensor versehen werden, ohne dass die komplette Sandstreuvorrichtung ersetzt werden muss. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der

nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 zeigt eine schematisierte Darstellung der wesentlichen

Elemente einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

In Fig. 1 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Vorrichtung zur

Überwachung des Flusses von mittels Druckluft durch eine Austragleitung 12 beförderten flüssigen oder festen Medien, insbesondere Sand, dargestellt.

Die Vorrichtung 10 umfasst außer der Austragleitung 12 eine Druckluftquelle 14, eine der mit einer Druckluftquelle 14 verbundene Gasleitung 16, einen Drucksensor 18 zur Erfassung des Drucks in der Gasleitung, einen Behälter 20 für das zu befördernde Medium, eine Mischkammer 22, einen Füllstandssensor 24 zur Erfassung des Mediumfüllstandes in dem Behälter 20 sowie eine in der Zeichnung nicht dargestellte Auswerteeinheit und ebenfalls nicht dargestellte Mittel zum Ausgeben von Informationen.

Die Mischkammer 22 ist mit der Gasleitung 16, dem Behälter 20 und der

Austragleitung 12 verbunden. Im Betrieb der Vorrichtung 10 gelangt Medium aus dem Behälter in an sich bekannter Weise die Mischkammer 22, wobei dem

Fachmann verschiedene Ausgestaltungen bekannt sind. Beispielsweise kann die Vorrichtung so ausgestaltet sein, dass das Medium unter Schwerkrafteinfluss aus dem Behälter 20 in die Mischkammer fließt, mittels Druckluft aus dem Behälter in die Mischkammer gedrückt wird oder von durch die Mischkammer strömender Druckluft in die Mischkammer gesaugt wird. Aus der Mischkammer 22 wird das Medium dann von der Druckluft durch die Austragleitung 12 zu der gewünschten Austragstelle transportiert, um z.B. bei Schienenfahrzeugen die Bremswirkung zu erhöhen. Typischerweise mündet dazu die Austragleitung 12 in einem Sandauslaufrohr, einer Sandauslaufdüse oder einem Sandauslaufschlauch, bei dem es sich um ein separates Bauteil aber auch um einen Endabschnitt der Austragleitung 12 handeln kann.

Wird die Vorrichtung in Betrieb gesetzt, entsteht in der Gasleitung 16 ein Überdruck, der je nach Förderzustand variieren kann. Dieser Überdruck wird über den

Drucksensor 18 erfasst. Die mit dem Drucksensor 18 gekoppelte Auswerteeinheit wertet von dem Drucksensor 18 erzeugte Signalen aus, so dass über die mit der Auswerteeinheit gekoppelten Mittel zum Ausgeben von Informationen schließlich Informationen insbesondere über den Fluss des Mediums ausgegeben werden können. In der einfachsten Ausführungsform kann allein aus dem erfassten Druck auf das Fließen des Mediums geschlossen werden. Vorzugsweise werden jedoch auch die von dem optional vorgesehenen Füllstandsensor 24 erfassten

Informationen von der Auswerteeinheit ausgewertet, wobei aus der Kombination der Informationen von Druck- und Füllstandssensor erkannt werden kann, welche Menge gerade befördert wird. Zudem können Teil- oder Komplettverstopfungen, aber auch Defekte der Druckluftquelle, insbesondere eines die Druckluft

erzeugenden, an sich bekannten und daher hier nicht weiter gezeigten

Luftverdichters oder Kompressors zuverlässig erkannt werden.

Bei der Auswerteeinheit kann es sich um eine multifunktionale Rechnereinheit handeln, wie sie bei vielen Fahrzeugen, bei denen Sandstreuvorrichtungen eingesetzt werden, bereits vorhanden ist und die dann vorteilhaft durch

Einprogrammierung entsprechender Zusatzfunktionen für die Auswertung der vom Schallsensor erzeugten Signale genutzt werden kann, so dass auf separate

Auswerteeinheiten verzichtet werden kann. Insbesondere können verschiedene Sollzustände, z.B. in Form einer Look-up-Tabelle, einprogrammiert werden, wobei dann insbesondere durch die Kombination der Informationen des Druck- und des Füllstandsensors sehr genaue Aussagen über den Betriebszustand gemacht werden können. Die Signale der Sensoren können von der Auswerteeinheit z.B. hinsichtlich der Durchflussmenge und/oder der Strömungsgeschwindigkeit ausgewertet werden. Damit können dann automatische Diagnosefunktionen realisiert werden, mittels welcher z.B. das Vorhandensein einer Verengung oder Verstopfung in der Austragleitung detektiert werden kann. Auch kann, wenn die Signale der Sensoren entsprechend ausgewertet werden, eine Aufzeichnung und/oder Überwachung der insgesamt beförderten Mediumsmenge erfolgen, um dann einen Bediener z.B. eines mit einer entsprechenden Sandstreuanlage ausgestatteten Fahrzeuges frühzeitig darauf hinzuweisen, dass der Sandvorrat zur Neige geht, z.B. über eine optische Anzeige.

Selbstverständlich ist es auch möglich und gerade bei Nachrüstung älterer

Fahrzeuge mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Umständen auch notwendig, spezielle Auswerteeinheiten zur Auswertung der von den Sensoren erzeugten Signale vorzusehen. Die Erfindung erlaubt es hier dem Fachmann, die für den jeweiligen Anwendungsfall optimale Ausgestaltung zu wählen.

Die Mittel zum Ausgeben von Informationen über den Fluss des Mediums können Mittel zum Ausgeben optischer und/oder akustischer Meldungen umfassen, die optimal an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in der Nähe eines Betätigungsschalters für eine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung des Flusses ausgestattete Sandstreuvorrichtung eine z.B. grüne Leuchtdiode angeordnet ist, die bei

Betätigung der Sandstreuvorrichtung dann leuchtet, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung feststellt, dass tatsächlich Sand befördert wird. Ferner können z.B. eine rote Leuchtdiode und/oder Mittel zum Erzeugen eines akustischen Warnsignals vorgesehen sein, die bei Betätigung der Sandstreuvorrichtung eine akustische und/oder optische Warnmeldung dann ausgeben, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung feststellt, dass trotz Betätigung der Sandstreuvorrichtung kein oder nur wenig Sand befördert wird.

Generell lässt sich die Erfindung nicht nur bei Sandstreuvorrichtungen vorteilhaft einsetzen, sondern immer dann, wenn flüssige oder feste Medien in einer Leitung mittels Druckluft befördert werden. Auch kann selbstverständlich ein anderes Gas als Luft zur Beförderung der Materialien eingesetzt werden. Da aber im Regelfall Druckluft verwendet wird, wird in der vorstehenden Beschreibung und den

Ansprüchen nur von Druckluft gesprochen, ohne dass hierin eine Beschränkung auf Druckluft liegen und andere unter Druck gesetzte Gase vom Schutzumfang ausgeschlossen sein sollen.

BEZUGSZEICHENLISTE

10 Vorrichtung

12 Austragleitung

14 Druckluftquelle

16 Gasleitung

18 Drucksensor

20 Medienbehälter

22 Mischkammer

24 Füllstandssensor