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Patent Searching and Data


Title:
PLASTIC SANDBOXES FOR LOCOMOTIVES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/154401
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is to provide a device (1) for a sanding system, comprising a sand container (2) which can be filled with sand and which has a discharge opening (12) for dispensing the sand, comprising fill level monitoring means (14) for monitoring the fill level of the sand container, and comprising fixing means (4) that are equipped to fix the device (1) to a rail vehicle below the floor level thereof, said device being inexpensive and simultaneously compliant with the high safety requirements in rail transport. This is achieved in that the sand container (2) consists of a plastic, and the fixing means (4) are formed on a metal support frame (3) that is connected to the sand container (2).

Inventors:
STELZLE WILFRIED (DE)
WEBER KONSTANTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/059387
Publication Date:
December 15, 2011
Filing Date:
June 07, 2011
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
STELZLE WILFRIED (DE)
WEBER KONSTANTIN (DE)
International Classes:
B60B39/08; B60B39/04; B61C15/10
Foreign References:
DE3143675A11983-05-11
FR975441A1951-03-05
DE2829098A11980-01-17
EP0217636A21987-04-08
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung (1) für eine Sandungsanlage mit einem Sandbe¬ hälter (2), der mit Sand befüllbar ist und eine Ausblasöff- nung (12) zur Abgabe des Sandes aufweist, Füllstandsüberwa¬ chungsmitteln (11, 14) zum Überwachen des Füllstandes des Sandbehälters und Befestigungsmitteln (4), die zur Befesti¬ gung der Vorrichtung (1) unter Flur an einem Schienenfahrzeug eingerichtet sind,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der Sandbehälter (2) aus einem Kunststoff besteht und die Be¬ festigungsmittel (4) an einem metallischen Traggerüst (3) ausgebildet sind, der mit dem Sandbehälter (2) verbunden ist. 2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der Sandbehälter (2) formschlüssig mit dem Traggerüst (3) verbunden ist. 3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der Sandbehälter (2) rundlich ausgebildet ist, so dass Ecken und Kanten vermieden sind. 4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der Kunststoff ein quervernetzter Polyethylen ist.

5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Füllstandsüberwachungsmittel durch einen optisch transpa¬ renten Sandbehälter (2) realisiert sind.

6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

das Traggerüst (3) Schutzflächen (15) zum Schutz des Sandbe¬ hälters (2) vor Stoßbeanspruchungen ausbildet.

7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

das Traggerüst (3) bügeiförmig ausgestattet ist. 8. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der Sandbehälter (2) eine Einfüllöffnung zum Einfüllen des Sandes aufweist.

Description:
Beschreibung

KunststoffSandkasten für Lokomotiven Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Sandungsanlage mit einem Sandbehälter, der mit Sand befüllbar ist und eine Ausblasöffnung zur Abgabe des Sandes aufweist, Füll ¬ standsüberwachungsmitteln zum Überwachen des Füllstandes des Sandbehälters und Befestigungsmitteln, die zur unter Flur Be- festigung der Vorrichtung an einem Schienenfahrzeug eingerichtet sind.

Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2004 014 360 D4 bekannt. Dort ist eine Sandungsanlage beschrieben, die mit einem Sandbehälter ausgestattet ist, der über eine in den Sandbehälter hineinragende Druckluftdüse mit Druckluft beaufschlagt werden kann. Der Sandbehälter ist mit Sand befüllt. Beim Öffnen einer Auslassöffnung des Sandbehälters wird die Druckluft zur Atmosphäre hin ausgeblasen, wobei Sand mitgerissen wird. Der mitgerissene Sand wird unmittelbar vor dem Rad eines Schienenfahrzeugs auf eine Schiene geführt.

Sandungsanlagen werden eingesetzt, um bei Schienenfahrzeugen die Haftreibung zwischen Rad und Schiene im Bedarfsfall zu erhöhen. Dies ist beispielsweise beim Anfahren oder Bremsen des Schienenfahrzeugs erforderlich. Bei Schnellbremsungen, die im Notfall ausgelöst werden, wird die Vorrichtung betä ¬ tigt, um das Schienenfahrzeug möglichst schnell anhalten zu können. Die Betätigung kann entweder von Hand oder aber auch durch eine Steuerung, also beispielsweise mit Hilfe einer Re ¬ gelung erfolgen.

Die vorbekannten Vorrichtungen weisen in der Regel einen Sandbehälter aus Aluminium oder Stahl, der als Schweißkörper hergestellt und anschließend lackiert oder pulverbeschichtet wurde. Das Füllvolumen beträgt in der Regel 60 1, wobei ein in den Sandbehälter eingebrachtes durchsichtiges Schauglas die Kontrolle des Füllstandes ermöglicht. Im Bodenbereich des Sandbehälters ist oft ein Flansch verschweißt, an dem eine teilweise in den Sandbehälter hinein ragende Heizeinrichtung befestigt ist. Die Heizeinrichtung dient zum Trocknen des Sandes, so dass ein Einfrieren vermieden wird. Nach dem Einfüllen des Sandes in den Sandungsbehälter wird der Sandungs- behälter druckdicht verschlossen und mit Druck beaufschlagt, um den Sand aus der Ausblasöffnung gezielt zwischen Schiene und Rad zu blasen. Der dabei im Sandbehälter entstehende Überdruck wird in die Atmosphäre ausgeleitet. Vorrichtungen der bisher bekannten Art sind in der Regel unter Flur, also von unten an dem Wagenkasten oder Drehgestell eines Schienenfahrzeugs befestigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die leicht und kostengünstig ist und gleichzeitig den im Schienenverkehr gestellten hohen Sicherheitsanforderungen gerecht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Sandbehälter aus einem Kunststoff besteht und die Befesti- gungsmittel an einem metallischen Traggerüst ausgebildet sind, der mit dem Sandbehälter verbunden ist.

Erfindungsgemäß besteht der Sandbehälter nicht mehr aus einem metallischen Werkstoff wie beim Stand der Technik. Vielmehr ist der Sandbehälter aus einem Kunststoff hergestellt. Der aus Kunststoff bestehende Sandbehälter ist jedoch mittels ei ¬ nes metallischen Traggerüstes an dem Schienenfahrzeug unter Flur befestigbar. Der erfindungsgemäße Sandbehälter ist wesentlich einfacher herstellbar als ein metallischer Sandbe- hälter, so dass erfindungsgemäß die Kosten einer solchen Vorrichtung herabgesetzt sind. Darüber hinaus kann der Sandbe ¬ hälter leicht im Unterflurbereich an unterschiedliche Lokomo ¬ tiven befestigt werden. Ein Austausch alter Sandbehälter ist auf einfache Art und Weise möglich.

Das Kunststoffmaterial wird so ausgewählt, dass der Sandbe ¬ hälter den im Schienenverkehr herrschenden Anforderungen gerecht wird. Insbesondere weist der Kunststoff eine hohe me ¬ chanische Festigkeit, insbesondere eine hohe Stoßfestigkeit auf. Auch die Widerstandsfähigkeit gegen UV-Strahlung ist ausreichend hoch. Darüber hinaus ist der Kunststoff waschmit ¬ telbeständig und bis zu Tiefsttemperaturen von -40°C einsetzbar. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist als Bestandteil ei ¬ ner beliebigen Sandungsanlage vorgesehen. Der Sandbehälter kann daher im Rahmen der Erfindung die hierfür notwendigen Ausnehmungen, Öffnungen und Dichtungen aufweisen, um beispielsweise Heizelemente, Düsen zur Druckbeaufschlagung und Dichtmittel aufzunehmen, die ein druckdichtes Verschließen des Sandbehälters ermöglichen. Zweckmäßigerweise ist eine Heizelementöffnung zur Aufnahme eines Heizelementes und eine Düsenöffnung zur Aufnahme einer Druckluftdüse vorgesehen.

Vorteilhafterweise ist der Sandbehälter im oberen Bereich formschlüssig mit dem Traggerüst verbunden, um Verspannungen zu vermeiden und Toleranzen des Kunststoffes besser auffangen zu können. Auf diese Art und Weise ist eine besonders einfa ¬ che Montage ermöglicht, da der Sandbehälter lediglich in das Traggerüst eingefügt werden muss und anschließend das Tragge- rüst am Schienenfahrzeug befestigt werden kann. Lediglich im unteren Bereich wird das metallische Traggerüst mit dem

Kunststoffbehälter verschraubt und zwar anhand metallischer Befestigungsmittel in der Kunststoffwandung des Sandbehäl- ters . Somit ist der Kunststoffbehälter exakt am Rahmen fixiert und hält hier den Anforderungen im Bahnbetrieb stand.

Zweckmäßigerweise ist der Sandbehälter rundlich ausgebildet, so dass Ecken und Kanten vermieden sind. Die Rundungen erhöhen ebenfalls die Widerstandsfähigkeit und Festigkeit des Sandbehälters, da scharfe Ecken und Kanten das Aufreiben oder Aufplatzen des aus Kunststoff bestehenden Sandbehälters för ¬ dern können. Auch gegenüber Stoßbelastungen, die beispiels- weise bei schneller Fahrt durch Steinschlag entstehen können, ist eine rundliche Ausgestaltung vorteilhaft.

Zweckmäßigerweise ist der Kunststoff ein quervernetztes Poly ¬ ethylen. Quervernetztes Polyethylen weist zum Einen den Vor- teil auf, das es sehr widerstandsfähig ist. Darüber hinaus erfüllt quervernetztes Polyethylen die oben beschriebenen Anforderungen, also eine hohe Brandfestigkeit sowie eine hohe UV-, Waschmittel- und Tiefsttemperaturbeständigkeit. Ferner widersteht quervernetztes Polyethylen auch den im Schienen- verkehr üblicherweise auftretenden Steinschlag und einer 3G- Stoßbelastung . Quervernetztes Polyethylen ist am Markt erhältlich .

Die Füllstandsüberwachungsmittel sind zweckmäßigerweise ein optisch transparentes Schauglas, das in der Wandung eines Sandbehälters eingebracht ist. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung ist die Überprüfung des Füllstands durch Inaugenscheinnahme ermöglicht. Abweichend hiervon ist der Kunststoffbehälter als Ganzes transparent ausgebildet. Ein Schauglas kann dann natürlich entfallen. Abweichend davon ist es jedoch auch möglich, Füllstandsmelder, die als solche dem Fachmann bekannt sind, in Form von Sensoren im Inneren des Sandbehälters anzubringen, die den Füllstand erfassen und die Messdaten an Bauteile weiterleiten, die im Führerhaus einer Lokomotive angefordert sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bildet das Traggerüst Schutzflächen zum Schutz des Sandbehälters vor Stoßbeanspruchung aus. Hierbei stellt das Traggerüst einen flächigen metallischen Schutz dar, der insbesondere an den Stellen des Sandbehälters angeordnet ist, die während des Be ¬ triebs einer erhöhten Steinschlaggefahr ausgesetzt sind. Das Traggerüst unterstützt somit die Widerstandsfähigkeit der er ¬ findungsgemäßen Vorrichtung gegenüber Steinschlag und sonstigen Stoßbelastungen.

Das Traggerüst ist beispielsweise bügeiförmig und formkomple- mentär zum Sandbehälter ausgebildet. Auf diese Art und Weise sind zum Einen die Kosten für die erfindungsgemäße Vorrich ¬ tung noch weiter herabgesetzt. Das Traggerüst bildet hierbei vorzugsweise eine bauchige, käfigförmige, konkave Aufnahme für den Sandbehälter aus, der anschließend zwischen dem Trag- gerüst und dem Unterflurbereich des Schienenfahrzeugs einge ¬ klemmt wird. Dieses Verklemmen ermöglicht eine einfache Mon ¬ tage. Darüber hinaus wird die mechanische Festigkeit des Kunststoffs nicht herabgesetzt. Der Sandbehälter weist zweckmäßigerweise einen Einfüllstutzen zum Einfüllen des Sandes auf.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfin ¬ dung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Aus- führungsbeispielen der Erfindung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile verweisen und wobei Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungs ¬ gemäßen Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht von vorne,

Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrich ¬ tung gemäß Figur 1 in einer perspektivischen Seitenansicht,

Figur 3 einen Sandbehälter eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 4 ein Traggerüst für den Sandbehälter gemäß Figur 3 und

Figur 5 den Sandbehälter gemäß Figur 3 und das Traggerüst gemäß Figur 4 im zusammengefügten Zustand zeigen .

Figur 1 zeigt ein schematisch dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, die einen Sandbehälter 2 sowie ein metallisches Traggerüst 3 aufweist. Der Sandbehälter 2 besteht aus einem quervernetzten Polyethylen. Das metallische und mechanisch stabile Traggerüst 3 ist mit nur schematisch angedeuteten Befestigungsöffnungen 4 als Befestigungsmittel ausgerüstet, die eine Befestigung der Vor ¬ richtung 1 unter Flur an ein Schienenfahrzeug ermöglichen. Dabei weist das Traggerüst 3 Längsträger 5 auf, die sich in Figur 1 von unten nach oben erstrecken. Die Längsträger 5 sind durch Querträger 6 miteinander verbunden.

Der Sandbehälter 2 ist in seinen Seitenbereichen 7 und 8 bauchig ausgebildet und bildet Einschnürungen 9 aus, in denen sich die Querträger 6 des Traggerüsts 3 erstrecken. Zur Verbindung des Sandbehälters 2 mit dem Traggerüst 3 werden die Querträger 6 zunächst in die Einschnürungen 9 eingeführt und erst anschließend die Querträger 6 mit den Längsträgern 5 verbunden . Zum Einfüllen von Sand ist eine Einfüllöffnung 10 in dem

Sandbehälter 2 vorgesehen. Im unteren Bereich des Sandbehälters 2 ist ein Schauglas 11 erkennbar, das einen Einblick in das Innere des Sandbehälters 2 gewährt. Auf diese Art und Weise ist eine einfache Füllstandsüberwachung ermöglicht. Im unteren Bereich des Sandbehälters ist eine Ausblasöffnung 12 vorgesehen. Die Aufnahme eines Heizelementes und eine Öffnung zur Aufnahme einer Druckdüse sind in den Figuren nicht ge ¬ zeigt. Auch gegebenenfalls vorhandene Dosierungsmittel der Sandungsanlage, mit denen die Abgabe der Sandmenge durch die Ausblasöffnung 12 gesteuert werden kann, sind aus Gründen der besseren Übersicht in den Figuren ebenfalls nicht verdeut ¬ licht .

Figur 2 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 in einer Seitenansicht. In dieser Ansicht ist erkennbar, dass die

Querträger 6 über flächige Verbindungsdreiecke mit den Längs ¬ trägern 5 verbunden sind.

Figur 3 zeigt einen Sandbehälter 2 eines weiteren Ausfüh- rungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Der Sandbehälter 2 ist wieder aus einem quervernetzten Polyethylen hergestellt und weist in seinem oberen Bereich die Einfüll ¬ öffnung 10 auf. In Abweichung zu dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der gesamte Sandbehälter 2 transpa- rent ausgestaltet, so dass die Inaugenscheinnahme des Füll ¬ standes ermöglicht ist. Ferner sind Einschnürungen 9 im Sand ¬ behälter 2 erkennbar, welche die formschlüssige Verbindung mit einem Traggerüst unterstützen. Die Ausblasöffnung ist in der Bodenwandung des Sandbehälters 2 ausgebildet und in Figur 2 nicht erkennbar.

Figur 4 zeigt Teile eines Traggerüsts 3, das bügeiförmig aus ¬ gebildet ist und Befestigungsmittel 4 zur Befestigung der ge ¬ samten Vorrichtung 1 unter Flur an ein Schienenfahrzeug aufweist. Dabei ist das Traggerüst 3 formkomplementär zum Sand ¬ behälter 2 in dem Sinne ausgestaltet, dass eine passende Auf ¬ nahme des Sandbehälters 2 in das Traggerüst 3 ermöglicht ist. Dabei liegt das Traggerüst an dem Sandbehälter 2 an, so dass ein fester Halt beim Verklemmen ermöglicht ist. Im unteren Bereich weist das Traggerüst 3 eine Ausnehmung 14 auf. Diese Ausnehmung 14 kennzeichnet den kritischen Bereich des Restfüllstandes des Sandes im Sandbehälter 2. Das Erreichen des Füllstandes in diesem Bereich signalisiert den Bahnbetreiber, dass der Sand in Sandbehälter 2 nachgefüllt werden muss.

Ferner sind Montageöffnungen 15 vorgesehen, auf die in Verbindung mit Figur 5 genauer eingegangen werden wird. Im Ge- gensatz zum Traggerüst gemäß Figur 1 oder 2 bildet das in Fi ¬ gur 4 dargestellte Traggerüst 3 Schutzflächen 15 aus, welche im montierten Zustand die Wandungen des Sandbehälters 2 bede ¬ cken. Auf diese Weise ist ein zusätzlicher Schutz gegenüber Steinschlag und sonstigen Beanspruchungen bereitgestellt.

Figur 5 zeigt den Sandbehälter 2 gemäß Figur 3 und das Traggerüst 3 gemäß Figur 4 im zusammengebauten Zustand. Hier ist besonders gut erkennbar, dass der Sandbehälter 2 und das Traggerüst 3 formkomplementär ausgebildet sind und eine pas- sende Aufnahme des Sandbehälters 2 in den Traggerüst 3 ermög ¬ licht ist. Ferner ist erkennbar, dass die Montageöffnungen 15 zur Befestigung einer Querverstrebung 6 dienen, die sich durch die Einschnürung 9 des Sandbehälters 2 erstrecken. Auf diese Art und Weise ist eine besonders sichere und feste formschlüssige Verbindung zwischen Traggerüst 3 und Sandbe ¬ hälter 2 bereitgestellt.

Die Ausnehmung 14 wirkt, wie oben beschrieben, als Warnzone mit dem Hintergrund, dass wenn in der Ausnehmung 14 die Sand ¬ oberkante im transparenten Sandbehälter erkennbar ist, eine Wiederbefüllung durch das Wartungspersonal von Nöten ist. Auch ist dargestellt, dass die Schutzflächen 15 des Tragge ¬ rüsts 3 den Sandbehälter 2 umfänglich bedecken, so dass die Widerstandsfähigkeit der Vorrichtung 1 vor Stoßbelastungen deutlich erhöht ist. Das Traggerüst 3 besteht beispielsweise aus Stahl oder Aluminium.