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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR REMOVING ICE AND/OR SNOW FROM A BOGIE OF A RAIL VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/077029
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for removing ice and/or snow from a bogie of a rail vehicle. According to the invention, at least one cleaning jet (16) containing solid particles is directed at the bogie, if required or at time intervals, in such a way that ice and/or snow is removed from surfaces of at least some assemblies of the bogie and transported away. The bogie is installed on the rail vehicle while the at least one cleaning jet (16) containing solid particles acts on the surfaces of the bogie.

Inventors:
KUSS SEBASTIAN (DE)
KITALIC ELVIR (RU)
Application Number:
PCT/EP2018/078523
Publication Date:
April 25, 2019
Filing Date:
October 18, 2018
Export Citation:
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Assignee:
KNORR BREMSE SYSTEME (DE)
International Classes:
B24C1/00; B24C3/32; B60S3/00
Foreign References:
KR20120108671A2012-10-05
KR20090011894A2009-02-02
EP3216663A12017-09-13
DE102005054246A12007-05-16
JP2011212590A2011-10-27
JPH072063A1995-01-06
EP2641787A12013-09-25
US5545073A1996-08-13
EP1910702B12009-03-11
Other References:
None
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zur Entfernung von Eis- und/oder Schnee von einem Drehgestell (30) eines Schienenfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass erforderlichenfalls oder in zeitlichen Abständen wenigstens ein feste Partikel enthaltender Reinigungsstrahl (16) derart auf das Drehgestell (30) gerichtet wird, dass Eis- und/oder Schnee von Oberflächen von zumindest einigen Baugruppen (22, 32, 34, 36, 38, 40, 42) des Drehgestells (30) gelöst und abtransportiert werden, wobei sich das Drehgestell (30) im eingebauten Zustand an dem Schienenfahrzeug befindet, während der wenigstens eine, feste Partikel enthaltende Reinigungsstrahl (16) auf seine Oberflächen einwirken.

Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Reinigungsstrahl (16) mittels wenigstens einer Reinigungsdüse (14) erzeugt wird.

Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Reinigungsstrahl (16) dadurch gebildet wird, dass flüssiges, unter Überdruck stehendes Kohlendioxid nach Verlassen der wenigstens einen Reinigungsdüse (14) durch Entspannung feste Kohlendioxidpartikel, insbesondere Trockeneis ausbildet.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch aus einem Gas und einem aus festem Kohlendioxid (Trockeneis) bestehenden Granulat zur Bildung des wenigstens einen Reinigungsstrahls (16) verwendet wird.

Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Reinigungsstrahl (16) mittels wenigstens einer Reinigungsdüse (14) derart erzeugt wird, dass er eine Geschwindigkeit aufweist, die kleiner, größer oder gleich in Bezug auf die Schallgeschwindigkeit ist.

6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Baugruppe, von welcher Eis- und/oder Schnee entfernt wird, eine am Drehgestell angeordnete Bremseinrichtung (22) des Schienenfahrzeugs ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (22), von deren Oberflächen Eis- und/oder Schnee zu entfernen ist,

a) durch eine Scheibenbremseinrichtung gebildet wird, welche eine Bremszangeneinheit (10) aus einer Bremsbeläge (8) tragenden Bremszange (6) und eine mit den Bremsbelägen (8) reibschlüssig zusammen wirkenden Bremsscheibe umfasst, oder

b) durch eine Klotzbremseinrichtung gebildet wird, welche einen wenigstens einen Bremsbelag (8) tragenden und gegenüber einer Konsole (12) schwenkbaren Klotzhalter (24) und eine mit den Bremsbelägen (8) reibschlüssig zusammen wirkende Fläche eines Rades des Fahrzeugs umfasst.

8. Reinigungseinrichtung zur Entfernung von Eis- und/oder Schnee von einem Drehgestell (30) eines Schienenfahrzeugs im eingebauten Zustand am Schienenfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgebildet ist, um wenigstens einen feste Partikel enthaltenden Reinigungsstrahl (16) derart auf das sich im eingebauten Zustand am Schienenfahrzeug befindliche Drehgestell (30) derart zu richten, dass Eis- und/oder Schneeschichten zumindest von Oberflächen von wenigstens einigen Baugruppen (22, 32, 34, 36, 38, 40, 42) des Drehgestells (30) gelöst und abtransportiert werden.

9. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Reinigungsdüse (14) beinhaltet, mit welcher der wenigstens eine Reinigungsstrahl (16) erzeugt wird.

10. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens einen Reinigungsstrahl (16) erzeugt, welcher eine Geschwindigkeit aufweist, die kleiner, größer oder gleich in Bezug auf die

Schallgeschwindigkeit ist.

1 1 . Reinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Reinigungsstrahl (16) durch Entspannung aus flüssigem, unter Überdruck stehendem Kohlendioxid gebildete feste Kohlendioxidpartikel (Trockeneis) enthält.

12. Reinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Reinigungsstrahl (16) ein Gemisch aus einem Gas und einem aus festem Kohlendioxid (Trockeneis) bestehenden Granulat enthält.

Description:
BESCHREIBUNG

Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Eis- und/oder Schnee von einem Drehgestell eines Schienenfahrzeugs Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Eis- und/oder Schnee von einem Drehgestell eines Schienenfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Entfernung von Eis- und/oder Schnee von einem Drehgestell eines Schienenfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 8. Um bei starkem Schnee- und Eisaufkommen Drehgestelle von Schienenfahrzeugen in kurzer Zeit von Eis- und/oder Schnee zu befreien und insbesondere um Triebzüge betriebsfähig zu halten, nutzt ein gattungsgemäßes Verfahren Reinigungsstrahlen aus heißem Wasser unter Drücken bis 200 bar, welche auch auf am Drehgestell angeordnete Bremszangeneinheiten, Getriebe und Drehzahlsensoren gerichtet werden, um diese von Eis und/oder Schnee zu befreien. Dabei kann es jedoch zu hohen Überholungskosten und sogar Bremsausfällen kommen, wenn Wasser in das Innere der Bremszangeneinheiten, z.B. in den abgedichteten pneumatischen Bremszylinder einer Bremszangeneinheit oder in ein abgedichtetes Getriebe und in abgedichtete Drehzahlsensoren eintritt.

Darüber hinaus sind noch weitere Verfahren bekannt, um Drehgestelle und an diesen angeordnete Baugruppen wie Bremszangeneinheiten von Schienenfahrzeugen von Eis und/oder von Schnee zu befreien:

- Mechanisches Abklopfen oder Abschaben von Eis und/oder Schnee von der Bremseinrichtung,

- Anblasen der Bremseinrichtung mit Warmluftventilatoren, - Besprühen der Bremseinrichtung mit Glycol-Wasser-Gemisch .

Es hat sich jedoch herausgestellt, dass diese Verfahren nicht ausreichend wirksam sind, weil sie entweder den Nachteil haben, dass sie leicht zu Beschädigungen von Bauteilen führen oder zu lange dauern, bis sich das Eis und/oder der Schnee von dem Drehgestell gelöst haben. Hiervon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein eingangs beschriebenes Verfahren bzw. eine eingangs beschriebene Vorrichtung derart weiter zu bilden, dass Eis und/oder Schnee wirksam von Oberflächen eines Drehgestells eines Schienenfahrzeugs gelöst und abtransportiert werden können, dabei aber das Drehgestell bzw. an dem Drehgestell angeordnete Baugruppen wie Bremseinrichtungen nicht in Mitleidenschaft gezogen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Entfernung von Eis- und/oder Schnee von einem Drehgestell eines Fahrzeugs.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass erforderlichenfalls oder in zeitlichen Abständen wenigstens ein feste Partikel enthaltender Reinigungsstrahl derart auf das Drehgestell gerichtet wird, dass Eis- und/oder Schnee von Oberflächen von zumindest einigen Baugruppen des Drehgestells gelöst und abtransportiert werden, wobei sich das Drehgestell im eingebauten Zustand an dem Schienenfahrzeug befindet, während der wenigstens eine, feste Partikel enthaltende Reinigungsstrahl auf seine Oberflächen einwirkt.

Gemäß der Erfindung ist auch eine Reinigungseinrichtung zur Entfernung von Eis- und/oder Schnee von einem Drehgestell eines Schienenfahrzeugs im eingebauten Zustand am Schienenfahrzeug vorgesehen, welche ausgebildet ist, um wenigstens einen feste Partikel enthaltenden Reinigungsstrahl derart auf das sich im eingebauten Zustand am Schienenfahrzeug befindliche Drehgestell derart zu richten, dass Eis- und/oder Schneeschichten zumindest von Oberflächen von wenigstens einigen Baugruppen des Drehgestells gelöst und abtransportiert werden.

Unter einem Drehgestell eines Schienenfahrzeugs soll ein Laufwerk des Schienenfahrzeuges verstanden werden, welches meist zwei Radsätze aufweist, die in einem gegenüber dem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs drehbaren Rahmen gelagert sind. Zum Drehgestell sollen hier auch alle Baugruppen und Teile gehören, welche an dem Drehgestell angeordnet oder gehalten sind wie beispielsweise Bremseinrichtungen, Drehzahlsensoren und Getriebe. Mit anderen Worten treffen die mit dem wenigstens einen Reinigungsstrahl vorzugsweise mit Schallgeschwindigkeit transportierten festen Partikel auf die Eis- und/oder Schneeschicht auf dem Drehgestell und dringen dabei in die Eis- und/oder Schneeschicht ein.

Wenn vorzugsweise Trockeneispartikel (CO2) als feste Partikel verwendet werden, dann sublim iert das Kohlenstoffdioxid beim Auftreffen bzw. Eindringen in die Eis- und/oder Schneeschicht schlagartig und wird dabei gasförmig.

Gleichzeitig vergrößert es dabei sein Volumen um etwa das 700- bis 1000-fache.

Dann sprengt das in die Eis- und/oder Schneeschicht eingedrungene gasförmig sublimierte und damit in seinem Volumen schlagartig vergrößerte Kohlenstoffdioxid diese Schicht von der Oberfläche des Drehgestell bzw. von der

Oberfläche der an ihm befestigten Baugruppe ab.

Durch die in den weiteren Unteransprüchen angegebenen Merkmale sind vorteilhafte Ausführungen und Ausgestaltungen der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung angegeben. Gemäß einer zu bevorzugenden Maßnahme des Verfahrens kann der wenigstens eine Reinigungsstrahl mittels wenigstens einer Reinigungsdüse erzeugt werden. Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens kann der wenigstens eine Reinigungsstrahl dadurch gebildet werden, dass flüssiges, unter Überdruck stehendes Kohlendioxid durch Entspannung nach Verlassen der wenigstens einen Reinigungsdüse feste Kohlendioxidpartikel, insbesondere Trockeneis ausbildet. Der wenigstens eine Reinigungsstrahl enthält daher durch Entspannung aus flüssigem, unter Überdruck stehendem Kohlendioxid gebildete feste Kohlendioxidpartikel (Trockeneis).

Alternativ kann auch ein Gemisch aus einem Gas und einem aus festem Kohlendioxid (Trockeneis) bestehenden Granulat zur Bildung des wenigstens einen Reinigungsstrahls verwendet werden. Der wenigstens eine Reinigungsstrahl kann daher ein Gemisch aus einem Gas und einem aus festem Kohlendioxid (Trockeneis) bestehenden Granulat enthalten.

Besonders bevorzugt wird der wenigstens eine Reinigungsstrahl mittels wenigstens einer Reinigungsdüse derart erzeugt, dass er eine Geschwindigkeit aufweist, die kleiner, größer oder gleich in Bezug auf die Schallgeschwindigkeit ist.

Bevorzugt ist eine Baugruppe des Drehgestells, von welcher Eis- und/oder Schnee entfernt wird, eine am Drehgestell angeordnete Bremseinrichtung des Schienenfahrzeugs, wobei dann die Bremseinrichtung, von deren Oberflächen Eis- und/oder Schnee zu entfernen ist, beispielsweise

a) durch eine Scheibenbremseinrichtung gebildet wird, welche eine Bremszangeneinheit aus einer Bremsbeläge tragenden Bremszange und eine mit den Bremsbelägen reibschlüssig zusammen wirkenden Bremsscheibe umfasst, oder

b) durch eine Klotzbremseinrichtung gebildet wird, welche einen wenigstens einen Bremsbelag tragenden und gegenüber einer Konsole schwenkbaren Klotzhalter und eine mit den Bremsbelägen reibschlüssig zusammen wirkende Fläche eines Rades des Schienenfahrzeugs umfasst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.

Zeichnung

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig.1 eine Seitenansicht eines Drehgestells eines Schienenfahrzeugs, welches mittels einer bevorzugten Ausführungsform einer Reinigungseinrichtung von Eis und/oder Schnee befreit wird;

Fig.2 eine perspektivische Darstellung einer als Bremszangeneinheit ausgebildeten Bremseinrichtung beinhaltend eine mit einer Bremsscheibe zusammenwirkende Bremszange, wobei die Bremszangeneinheit mittels der bevorzugten Ausführungsform einer

Reinigungseinrichtung von Eis und/oder Schnee befreit wird;

Fig.3 eine perspektivische Darstellung einer weiteren als

Klotzbremseinrichtung ausgebildeten Bremseinrichtung, wobei die Bremszangeneinheit mittels der bevorzugten Ausführungsform einer Reinigungseinrichtung von Eis und/oder Schnee befreit wird.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig.1 ist ein Drehgestell 30 eines Schienenfahrzeugs gezeigt, welches als Baugruppe eine Drehpfanne 32 aufweist, welche gegenüber einem nicht gezeigten Wagenkasten um eine vertikale Achse drehbar gelagert ist. An der Drehpfanne 32 ist eine Wiege 34 als weitere Baugruppe befestigt, an welcher über Sekundärfedern 36 ein Rahmen 38 als Baugruppe federnd gelagert ist, an welchem über Primärfedern 40 Achslager 42 von Achsen von hier beispielsweise zwei Radsätzen 44 als Baugruppen des Drehgestells 30 federnd gelagert sind.

An dem Drehgestell 30 sind weiteren verschiedene Bauteile und angebaute Baugruppen vorhanden, welche abgedichtet sind, und bei welchen ein Eindringen von Wasser und Feuchtigkeit ins Innere vermieden werden soll, wie beispielsweise Getriebe, Drehzahlsensoren und Bremseinrichtungen 22 zum Abbremsen der Achsen. Solche Baugruppen werden hier als zum Drehgestell 30 gehörig betrachtet. Als Beispiel einer Baugruppe des Drehgestells 30 ist in Fig.2 eine Bremseinrichtung 22 einer Scheibenbremseinrichtung des Schienenfahrzeugs gezeigt. Die Bremseinrichtung 22 weist eine Bremszangeneinheit 10 mit einer Kompaktbremszange 6 sowie eine hier nicht gezeigte achsfeste Bremsscheibe auf, mit welcher sie in bekannter Weise reibschlüssig zusammenwirkt. An der Kompaktbremszange 6 sind Bremsbelaghalter 1 mit Bremsbelägen 8 durch Bolzenverbindungen 2 an Bremszangenhebeln 4 schwenkbar gelagert. Alternativ kann die Bremseinrichtung 22 des Schienenfahrzeugs auch als Klotzbremseinrichtung gemäß Fig.3 ausgebildet sein, wobei dort ein Bremsklotzhalter 24 mit einem Bremsbelag 8 dargestellt ist, welcher durch Bremshebel 26 und eine Kolbenstange sowie eine Bolzenverbindung 28 gegenüber einer Konsole 12 schwenkbar gelagert ist. Es sei nun angenommen, dass neben weiteren Oberflächen bzw. Bauteilen und Baugruppen des Drehgestells auch die Oberflächen der Bremseinrichtung 22 von Fig.2 oder Fig.3 teilweise oder vollständig von einer Schicht Eis und/oder Schnee bedeckt sind, welche die Funktion der Bremseinrichtung 22 beeinträchtigt, wie es beispielsweise bei einem Winterbetrieb des Schienenfahrzeugs vorkommen kann. Deshalb ist eine Reinigungseinrichtung zur Entfernung von Eis- und/oder Schnee von Oberflächen des Drehgestells 30 und hier beispielshaft gezeigt von Oberflächen der am Drehgestell angeordneten Bremseinrichtung 22 im eingebauten Zustand am Schienenfahrzeug bzw. an dem Drehgestell 30 des Schienenfahrzeugs vorgesehen, von welcher in Fig.2 und Fig.3 lediglich eine Reinigungsdüse 14 zu sehen ist.

Bestandteile der Reinigungseinrichtung sind ferner ein Kompressor und ein Tank, wobei der Kompressor aus dem Tank flüssiges, unter Überdruck stehendes Kohlendioxid (CO2) in die Reinigungsdüse 14 pumpt. Hierdurch verlässt das flüssige Kohlendioxid (CO2) die Reinigungsdüse 14 unter hohem Druck in Form eines Reinigungsstrahls 16, wobei durch die Entspannung nach Verlassen der Reinigungsdüse 14 feste Kohlendioxidpartikel, insbesondere Trockeneispartikel ausbildet werden.

Die Reinigungsdüse 14 ist dabei beispielsweise am Ende einer hohlen Reinigungslanze angeordnet, welche durch eine Bedienperson mobil geführt werden kann. Durch die Reinigungslanze hindurch erstreckt sich beispielsweise ein Reinigungskanal, in welchen das flüssige Kohlendioxid (CO2) aus dem Tank insbesondere mittels eines flexiblen Schlauchs durch den Kompressor gepumpt wird. Die Randbedingungen und insbesondere der durch den Kompressor erzeugte Druck und die Ausbildung der Reinigungsdüse 14 sorgen dafür, dass der Reinigungsstrahl 16 bevorzugt mit Schallgeschwindigkeit oder mit Überschallgeschwindigkeit die Reinigungsdüse 14 verlässt. Dann wird die Reinigungslanze mit der Reinigungsdüse 14 durch die Bedienperson in einem gewissen Abstand auf die Oberflächen der Bremseinrichtung 22 gerichtet. Nach Verlassen der Reinigungsdüse 14 und die dadurch bedingte Entspannung bilden sich feste Kohlendioxidpartikel, insbesondere Trockeneispartikel innerhalb des Reinigungsstrahls 16 aus. Der Reinigungsstrahl 16 enthält daher durch Entspannung aus flüssigem, unter Überdruck stehendem Kohlendioxid gebildete feste Kohlendioxidpartikel (Trockeneispartikel).

Dann treffen die mit dem Reinigungsstrahl 16 vorzugsweise mit Schallgeschwindigkeit transportierten festen Trockeneispartikel auf die Eis- und/oder Schneeschicht auf den Oberflächen der Bremseinrichtung 22 und dringen dabei in die Eis- und/oder Schneeschicht ein. Dabei sublimieren die festen Trockeneispartikel beim Auftreffen bzw. Eindringen in die Eis- und/oder Schneeschicht schlagartig und werden gasförmig, unter Vergrößerung ihres Volumens um etwa das 700- bis 1000-fache. Dabei sprengt das in die Eis- und/oder Schneeschicht eingedrungene gasförmig sublim ierte Kohlenstoffdioxid diese Schicht von den Oberflächen der Bremseinrichtung 22 ab.

Anstatt Trockeneispartikel oder zusätzlich zu Trockeneispartikeln kann der Reinigungsstrahl 16 auch andere feste Partikel enthalten. Weiterhin kann auch vorgesehen sein, dass der Reinigungsstrahl 16 ein Gemisch aus einem Gas und aus Partikeln, insbesondere Trockeneispartikeln bestehenden Granulat enthält. BEZUGSZEICHENLISTE

1 Bremsbelaghalter

2 Bolzenverbindung 4 Bremszangenhebel

6 Kompaktbremszange 8 Bremsbelag

10 Bremszangeneinheit

12 Konsole

14 Reinigungsdüse

16 Reinigungsstrahl 22 Bremseinrichtung

24 Bremsklotzhalter

26 Bremshebel

28 Bolzenverbindung

30 Drehgestell

32 Drehpfanne

34 Wiege

36 Sekundärfedern

38 Rahmen 40 Primärfedern 42 Achslager