Die Erfindung betrifft eine Dosiereinrichtung für Granulat, mit einem im Inneren eines Behälters für das Granulat anordenbaren Gehäuse mit zumindest einer ZulaufÖffnung für das Granulat und einem Auslass, welcher Auslass mit einem Abdichtelement ver ^¬ schließbar ist.

Unter dem Begriff "Granulat" ist ein körniger bis pulverförmi- ger, leicht schüttbarer Feststoff zu verstehen, beispielsweise Streugut oder Streusand, wie er zur Verbesserung der Bremswirkung zwischen den Rädern von Fahrzeugen und der Fahrbahn eingesetzt wird. Beispielsweise wird bei Schienenfahrzeugen Granulat bzw. Sand von einem Behälter über eine Dosier- und Fördereinrichtung über eine Düse vor den Schienenrädern in den Spalt zwischen Schienenrad und Schiene befördert, um den

Reibungswiderstand zwischen Schienenrad und Schiene zu erhöhen und den Bremsweg zu verringern.

Die EP 2 326 519 Bl beschreibt eine derartige Sanddosiereinrich ^¬ tung für Sandstreusysteme für Fahrzeuge, wobei die Sanddosierung über einen elektrisch betätigbaren Hubmagneten vorgenommen wird. Die Förderung des Granulats bzw. Sandes nach der Dosiereinrichtung kann auf verschiedene Methoden, beispielsweise mechanisch oder pneumatisch, erfolgen.

Die DE 297 21 340 Ul zeigt eine Sanddosiereinrichtung, welche im Sandvorratsbehälter angeordnet ist mit einem Ventil in der Austrittsöffnung, welches über Druckluft angesteuert wird. Bei ge ^¬ öffnetem Ventil strömt Sand vom Sandvorratsbehälter durch die Austrittsöffnung .

Die FR 593 382 A zeigt eine druckluftbetätigte, in einem Sand ^¬ vorratsbehälter angeordnete Sanddosiereinrichtung, wobei die Austrittsöffnung durch ein Ventil von der Unterseite verschlossen wird.

Weitere Sanddosiereinrichtungen, welche im Inneren des Sandvorratsbehälters angeordnet sind, und mit Hilfe von Druckluft betä ^¬ tigt werden, sind in der GB 857,246 A oder der EP 656 292 AI offenbart .

Nachteilig bei manchen bekannten Dosiereinrichtungen ist, dass verschiedene Energieformen und Energiequellen, beispielsweise elektrische Energie für die Betätigung des Hubmagneten der Do ^¬ siereinrichtung und Druckluft für die Beförderung des Granulats, erforderlich sind. Nachdem insbesondere in älteren Schienenfahrzeugen oder anderen Anlagen, wo eine Dosierung und Förderung eines Granulats erforderlich ist, oft nur Druckluft als

Energiequelle vorhanden ist, scheiden manche elektrisch arbei ^¬ tende Dosiereinrichtungen aus.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung einer oben genannten Dosiereinrichtung für Granulat, welche ohne elektrische Energie betätigt werden kann. Insbeson ^¬ dere soll die erfindungsgemäße Dosiereinrichtung für das Nach ^¬ rüsten bestehender Anlagen oder Fahrzeuge geeignet sein und einfach und rasch angewendet werden können.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Abdichtelement an einem durch eine Feder vorgespannten axial in einem Druckluftzylinder verschiebbaren Dosierkolben angeordnet ist, wobei am Druckluft ^¬ zylinder ein Druckluftanschluss vorgesehen ist, sodass der Do ^¬ sierkolben mittels Druckluft gegen die Feder bewegbar und der Auslass offenbar ist, wobei die Feder zumindest zweistufig aus ^¬ gebildet ist, sodass der Hub des Dosierkolbens durch Variation des Drucks der Druckluft zumindest in zwei Stufen veränderbar ist. Die gegenständliche Dosiereinrichtung kann somit aus ^¬ schließlich mit Druckluft betrieben werden, welche bei manchen Anlagen oder Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, ohnedies zur Verfügung steht. Die Konstruktion der gegenständlichen Dosiereinrichtung ist relativ einfach, robust und wartungsarm. Die Dosierung des Granulats erfolgt durch Einstellung des Hubes des Dosierkolbens und der Dauer der Öffnungsphasen des Dosierkolbens. Beim Einsatz der Dosiereinrichtung für ein Streusystem zur Verbesserung der Bremswirkung eines Schienenfahrzeuges wird der Dosierkolben während des Bremsvorganges ständig offen gehal ^¬ ten, sodass das Granulat bzw. der Sand während der gesamten Bremsung zwischen dem Schienenrad und der Schiene zur Erhöhung der Reibung befördert werden kann. Durch Veränderung des Drucks der Druckluft kann eine Änderung der Dosierung des Granulats vorgenommen werden. Eine stufenförmige Veränderung kann beispielsweise durch eine einzige Feder mit progressiver Federkennlinie erreicht werden oder durch mehrere Federn

unterschiedlicher Federsteifigkeit . Erforderlich ist lediglich ein in zumindest zwei Stufen veränderbarer Druck der Druckluft. Durch eine derartige zwei- oder mehrstufige Dosierung kann bei ^¬ spielsweise eine geschwindigkeitsabhängige Dosierung des Granu ^¬ lats erzielt werden. Bei niedrigeren Geschwindigkeiten eines Schienenfahrzeugs kann im Bremsfall eine geringere Granulatmenge ausgetragen werden, wodurch auch die Staubbelastung gering gehalten werden kann, wohingegen bei höheren Geschwindigkeiten ein maximaler Granulataustrag für eine maximale Bremswirkung statt ^¬ findet .

Wenn im Bereich des Auslasses eine Buchse aus formstabilem Mate ^¬ rial angeordnet ist, kann einerseits die Abdichtung des Behäl ^¬ ters für das Granulat während des geschlossenen Dosierkolbens verbessert werden und andererseits der Verschleiß der Komponen ^¬ ten der Dosiereinrichtung reduziert werden. Die Abdichtung des Abdichtelements des Dosierkolbens zur Buchse ist bei Granulat, welches nicht feucht werden darf, beispielsweise Sand, besonders wichtig, da es durch Eindringen von Feuchtigkeit in den Behälter für das Granulat zu einem Verklumpen des Granulats bzw. Sandes kommen kann, wodurch die Dosierung und Beförderung des Granulats erschwert oder blockiert werden kann.

Die Buchse ist vorzugsweise aus hoch verschleißfestem Kunst ^¬ stoff, beispielsweise ultrahochmolekularem Polyethylen, gebildet. Dadurch wird die Betriebsdauer der Buchse und der gesamten Dosiereinrichtung erhöht und das Wartungsintervall verlängert.

Das am Dosierkolben angeordnete Abdichtelement ist vorzugsweise aus verschleißfestem elastischem Material gebildet. Ein derartiges verschleißfestes elastisches Material, beispielsweise Polyu ^¬ rethan, bietet optimale Eigenschaften hinsichtlich der

Abdichtung des Auslasses der Dosiereinrichtung und hinsichtlich eines Verschleißes durch eine Reibwirkung des Granulats. Natür ^¬ lich kann der Dosierkolben auch einstückig mit dem Abdichtelement gebildet sein. Wenn der Druckluftzylinder und der Dosierkolben senkrecht angeordnet ist, kann unter Ausnutzung der Schwerkraft ein optimaler Fluss des Granulats durch die Dosiereinrichtung ohne zusätzliche Hilfsmaßnahmen erzielt werden. Eine derartige Anordnung erleichtert auch den Ausbau und Einbau der Verschleißkomponenten, insbesondere des Abdichtelements und der Buchse am Auslass, welche unterhalb des DruckluftZylinders angeordnet sind.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Einrichtung zum Einstellen des maximalen Hubes des Dosierkolbens vorgesehen. Auf diese Weise kann die Menge an Granulat, welche bei geöffne ^¬ tem Dosierkolben in die nachfolgende Fördereinrichtung gelangt, verändert werden.

Die Einsteileinrichtung kann beispielsweise durch eine Einstell ^¬ schraube gebildet sein. Dies stellt die einfachste und kosten ^¬ günstigste Möglichkeit zur Einstellung des maximalen Hubes des Dosierkolbens dar.

Eine stufenförmige Veränderung des Kolbenhubs kann beispielswei ^¬ se durch Anordnung verschiedener Federn erzielt werden, wobei die erste Feder durch einen niedrigeren Druck und die zweite Feder durch einen höheren Druck zusammengedrückt werden kann. Erforderlich ist lediglich ein in zwei Stufen veränderbarer Druck der Druckluft.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung kann die Buchse in Richtung der Achse des Dosierkolbens verstellbar sein, sodass der maximale Hub des Dosierkolbens veränderbar ist. Der Vorteil gegenüber einer Einstellschraube ist, dass zur Einstel ^¬ lung des maximalen Hubes des Dosierkolbens die Dosiereinrichtung nicht mehr aus dem Granulat-Vorratsbehälter ausgebaut werden muss, was einen erheblichen Aufwand darstellt, da der gesamte Vorratsbehälter entleert und wieder befüllt werden muss. Die Verstellung der Buchse kann in einfacher Weise von außen durchgeführt werden.

Die zumindest eine ZulaufÖffnung ist vorzugsweise seitlich am Gehäuse angeordnet. Diese Konstruktion bietet dem Granulat eine optimale Zulaufmöglichkeit in die Dosiereinrichtung.

Vorzugsweise sind zwei gegenüberliegende ZulaufÖffnungen am Ge ^¬ häuse der Dosiervorrichtung vorgesehen. Durch Anordnung mehrerer ZulaufÖffnungen kann die Menge an Granulat, welche bei geöffne ^¬ tem Dosierkolben durch den Auslass gelangt, erhöht werden, ohne den Hub des Dosierkolbens vergrößern zu müssen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die zumindest eine ZulaufÖffnung schräg abwärts verlaufend, vorzugsweise in einem Winkel von 30 bis 40° zur Horizontalen, angeordnet. Durch eine schräge Anordnung des Behälters für das Granulat einerseits und der ZulaufÖffnung bzw. ZulaufÖffnungen der Dosiereinrichtungen wird der schwerkraftbedingte Fluss des Granulats in Richtung Dosiereinrichtung unterstützt.

An der Unterseite des Gehäuses können Befestigungselemente zur Befestigung einer Einrichtung zur Förderung des Granulats vorgesehen sein. Auf diese Weise wird die Verbindung mit der nachfol ^¬ genden Fördereinrichtung allenfalls unter Zwischenschaltung eines Dichtungselements erleichtert.

Gemäß einem weiteren Merkmal ist im Auslass ein Dichtring aus elastischem Material, vorzugsweise ein O-Ring, angeordnet, der eine ringförmige Dichtfläche bildet, auf der das Abdichtelement aufliegt, um den Auslass zu verschließen.

Zur Feineinstellung der auszutragenden Granulatmenge kann gemäß einer weiteren Ausführung eine Einrichtung zur Verformung des Dichtrings, beispielsweise eine gegen den Dichtring drehbare Schraubbuchse vorgesehen sein. Durch die elastische Deformation des Dichrings kann der Innendurchmesser des Dichtrings verändert und folglich die durchfließende Granulatmenge beeinflusst wer ^¬ den .

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Variante einer druckluftbetätigten Dosiereinrichtung in vertikal geschnittener Ansicht; Fig. 2 eine weitere Variante der druckluftbetätigten Dosiereinrichtung in vertikal geschnittener Ansicht; und

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild einer Verwendung der druckluftbetätigten Dosiereinrichtung in einer Sandstreueinrichtung;

Fig. 4 eine weitere Variante einer druckluftbetätigten Dosiereinrichtung in vertikal geschnittener Ansicht; und

Fig. 5 die druckluftbetätigte Dosiereinrichtung gemäß Fig. 4 in horizontal geschnittener Ansicht.

Fig. 1 zeigt eine Variante der druckluftbetätigten Dosiereinrichtung 1 in vertikal geschnittener Ansicht. Die Dosiereinrichtung 1 ist in einem Behälter 12 für das Granulat 2 angeordnet und umfasst ein Gehäuse 3. Vorzugsweise seitlich des Gehäuses 3 ist zumindest eine ZulaufÖffnung 4 für das Granulat 2 angeord ^¬ net. Vorzugsweise an der Unterseite der Dosiereinrichtung 1 ist zumindest ein Auslass 5 angeordnet, über welchen das Granulat in eine darunter liegende Einrichtung 16 zur Förderung des Granulats 2 weitergeleitet wird. Der zumindest eine Auslass 5 wird mit einem Abdichtelement 6 verschlossen. Erfindungsgemäß wird das Abdichtelement 6 an einem durch eine Feder 7 vorgespannten, axial in einen Druckluftzylinder 8 verschiebbaren Dosierkolben 9 angeordnet, wobei am Druckluftzylinder 8 ein Druckluftanschluss 10 vorgesehen ist, sodass der Dosierkolben 9 mittels Druckluft gegen die Feder 7 bewegbar und der Auslass 5 offenbar ist. Erfindungsgemäß ist die Dosiereinrichtung 1 ausschließlich mit Druckluft betätigbar, welche über den Druckluftanschluss 10 in den Druckluftzylinder eingebracht und den Dosierkolben 9 gegen die Kraft der Feder 7 bewegt. Der Dosierkolben 9 wird solange in die geöffnete Position gebracht, solange Granulat 2 in die För ^¬ dereinrichtung 16 gefördert werden soll.

Die Feder 7 ist dabei vorzugsweise zweistufig ausgebildet, so ^¬ dass bei Einbringung von Druckluft mit einem ersten Druck die erste Stufe der Feder 7 und bei Einbringung von Druckluft mit einem höheren Druck auch die zweite Stufe der Feder 7 überwunden bzw. zusammengepresst werden kann. Somit kann der Dosierkolben 9 mit zwei verschiedenen Hüben betätigt werden und somit eine Do ^¬ sierung des Granulats 2 in zumindest zwei verschiedenen Stufen erfolgen. Bei Vorhandensein einer entsprechenden Druckregelung kann auch eine stufenlose Einstellung des Hubes Δχ des Dosierkolbens 9 und somit eine stufenlose Einstellung der Dosiermenge an Granulat 2 erfolgen.

Vorzugsweise ist das Abdichtelement 6 bzw. der Dosierkolben 9 mit integriertem Abdichtelement 6 aus verschleißfestem, elastischem Material gebildet und im Bereich des Auslasses 5 eine Buchse 11, vorzugsweise aus formstabilem und hoch verschleißfes ^¬ tem Kunststoff, angeordnet. Somit wird eine optimale Abdichtung des Innenraums des Behälters 12 für das Granulat 2 erzielt und verhindert, dass während des Nichtgebrauchs eines Granulats 2 Feuchtigkeit in das Innere des Behälters 12 gelangt.

Um die Schwerkraft optimal ausnutzen zu können, ist der Druckluftzylinder 8 und der Dosierkolben 9 im Wesentlichen senkrecht im Inneren des Behälters 12 angeordnet und der Behälter 12 an der Unterseite abgeschrägt, sodass das Granulat 2 durch die Schwerkraft bedingt in Richtung Dosiereinrichtung 1 rieselt.

Auch die zumindest eine ZulaufÖffnung 4, vorzugsweise zwei ge ^¬ genüberliegende ZulaufÖffnungen 4, sind schräg abwärts verlau ^¬ fend, vorzugsweise in einem Winkel von 30-40° zur Horizontalen angeordnet, um das Rieseln des Granulats 2 zu erleichtern. Um den maximalen Hub Äx _max des Dosierkolbens 9 einstellen zu können, kann eine Einsteileinrichtung 13, beispielsweise eine Einstell ^¬ schraube 14, am oberen Ende des Dosierkolbens 9 angeordnet sein. An der Unterseite der Dosiereinrichtung 1 können Befestigungselemente 15 zur Befestigung der Fördereinrichtung 16 vorgesehen sein. Die Fördereinrichtung 16 kann verschiedenartig, beispiels ^¬ weise mechanisch oder pneumatisch, ausgeführt werden.

Fig. 2 zeigt eine weitere Variante der druckluftbetätigten Do ^¬ siereinrichtung in vertikal geschnittener Ansicht. Gegenüber der Ausführungsvariante gemäß Fig. 1 sind bei dieser Variante zwei Federn 7, 7' angeordnet, sodass bei Einbringung von Druckluft mit einem ersten Druck die erste Feder 7 und bei Einbringung von Druckluft mit einem höheren Druck auch die zweite Feder 7 ' überwunden bzw. zusammengepresst werden kann. Somit kann der Dosierkolben 9 mit zwei verschiedenen Hüben betätigt werden und somit eine Dosierung des Granulats 2 in zwei verschiedenen Stu ^¬ fen erfolgen. Bei Vorhandensein einer entsprechenden Druckregelung könnte auch eine stufenlose Einstellung des Hubes Δχ des Dosierkolbens 9 und somit eine stufenlose Einstellung der Do ^¬ siermenge an Granulat 2 möglich sein.

Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Verwendung der druckluftbetätigten Dosiereinrichtung 1 in einer Sandstreueinrichtung. Die Dosiereinrichtung 1 ist innerhalb des Behälters 12 für das Granulat 2 angeordnet und mit einer darunter liegen ^¬ den Einrichtung 16 zur Förderung des Granulats 2, insbesondere Sandes, verbunden. Über den Druckluftanschluss 10 wird die Do ^¬ siereinrichtung 1 mit Druckluft von einer Druckluftquelle 17 über ein Magnetventil 21 versorgt. Zur Einstellung des Druckes der Druckluft für den Druckluftzylinder 8 ist zumindest ein Druckregler 18 angeordnet. Auch die Fördereinrichtung 16 wird mit Druckluft von der Druckluftquelle 17 über ein Magnetventil 22 betätigt, welche über einen Druckregler 18 und allenfalls ei ^¬ ner Reduzierdüse 19 zugeführt wird. Die Reduzierdüse 19 dient zur einfachen Bestimmung der geförderten Druckluftmenge und zur Erzielung eines konstanten Druckluftstroms. Durch die beiden getrennten Magnetventile 21, 22 wird eine getrennte Druckluftan ^¬ steuerung erzielt, wodurch eine separate Einstellung des

DruckluftZylinders 8 und der Druckluft zur Förderung des Granu ^¬ lats 2 möglich ist. Am Ausgang der Fördereinrichtung 16 wird das Granulat 2 über eine Förderleitung 20 zu der gewünschten Stelle zwischen Schienenrad und Schiene transportiert. Während des Bremsens des Schienenfahrzeuges wird die Dosiereinrichtung 1 ak ^¬ tiviert, also der Dosierkolben 9 in der Dosiereinrichtung gehoben und Granulat 2 in die Fördereinrichtung 16 transportiert, wo es über die Förderleitung 20 in den Spalt zwischen Schienenrad und Schiene transportiert wird und den Reibungswiderstand erhöht und somit den Bremsweg reduziert.

Fig. 4 und Fig. 5 zeigen eine weitere Variante einer druckluft ^¬ betätigten Dosiereinrichtung 1 in vertikal und horizontal geschnittener Ansicht wobei die Einstellung des maximalen Hubes Ax _max des Dosierkolbens 9 mittels einer Verstellung der Buchse 11 in axialer Richtung, d.h. in Richtung der Achse des Dosierkolbens, erfolgt. Beispielsweise ist die Buchse 11 verschiebbar und gegen Verdrehung gesichert angeordnet und weist an ihrer Aussen- fläche ein Gewinde auf. Die Buchse 11 ist von einer Stellmutter 18 umgeben, an deren Innenseite ebenfalls ein Gewinde angeordnet ist, das mit dem Gewinde der Buchse 11 in Eingriff steht. An der Außenseite der Stellmutter 18 befindet sich eine Verzahnung, die mit dem Gewinde einer axial fixierten und drehbaren Antriebss ^¬ pindel 22 in Eingriff steht. Die Antriebsspindel 22 weist eine Aufnahme 23 für ein Werkzeug (nicht dargestellt) auf. Wird die Antriebsspindel 22 mit dem Werkzeug verdreht, wird die Stellmut ^¬ ter 18 verdreht, wodurch die Buchse 11 in axialer Richtung verschoben wird. Durch die axiale Verstellung der Buchse 11 werden das auf der Buchse 11 allenfalls aufliegende Abdichtelement 6 und der damit verbundene Dosierkolben 9 in Abhängigkeit der Drehrichtung der Antriebsspindel 22 entweder entgegen der Kraft der Feder 7 nach oben gedrückt oder durch die Feder 7 nach unten bewegt, wodurch eine Einstellung des maximalen Hubes Ax _max des Dosierkolbens 9 ermöglicht wird.

Zur besseren Abdichtung kann im Auslass 5 ein Dichtring 19 aus elastischem Material, vorzugsweise ein, die ringförmige Dicht ^¬ fläche bildender, O-Ring angeordnet sein. Zur Frineinstellung der Granulatmenge, kann der Dichtring 19 beispielsweise durch eine Schraubbuchse 20 verformt werden. Die Schraubbuchse 20 weist ein Außengewinde auf, welches mit einem, an der Innenseite der Buchse 11 befindlichen Gewinde in Eingriff steht. Bei Verdrehung der Schraubbuchse 20 wird in Abhängigkeit der Drehrich ^¬ tung der Dichtring 19 entweder gequetscht, wodurch sein

Querschnitt verändert und der Innendurchmesser verringert wird, oder entlastet, wodurch er zu seinem ursprünglichen Querschnitt zurückkehrt. Bei einer Verformung des Dichtrings 19 wird zu ^¬ gleich die Größe der Innenöffnung des Dichtrings 19 verändert, wodurch die auszubringende Menge an Granulat 2 eingestellt bzw. justiert werden kann.

Die erfindungsgemäße Dosiereinrichtung 1 zeichnet sich durch be ^¬ sonders einfachen Aufbau aus und wird ausschließlich durch

Druckluft betätigt. Dadurch kann die Dosiereinrichtung in beson- ders einfacher Weise auch bei Industrieanlagen und Schienenfahrzeugen eingesetzt werden, wo nur Druckluft zur Verfügung steht, und es brauchen keine Maßnahmen dafür getroffen werden, dass elektrische Energie zur Dosiereinrichtung 1 geleitet wird. Da ^¬ durch wird der Montageaufwand reduziert und die Möglichkeit ei ^¬ nes Einsatzes der Dosiereinrichtung 1 auch bei älteren

Schienenfahrzeugen begünstigt.