УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗГРУЗКИ РАССЫПАЕМОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, ПРЕЖДЕ ВСЕГО РЕЛЬСОВЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, И СПОСОБ РАЗГРУЗКИ РАССЫПАЕМОГО МАТЕРИАЛА
PLANT FOR UNLOADING DISPERSED MATERIAL FOR VEHICLES, FIRST OF ALL RAIL VEHICLES, AND METHOD OF UNLOADING DISPERSED MATERIAL

Настоящее изобретение относится к установке для разгрузки рассыпаемого материала для транспортных средств, прежде всего рельсовых транспортных средств, а также к способу разгрузки рассыпаемого материала посредством установки для разгрузки рассыпаемого материала согласно ограничительной части пп. 1 и 9 формулы изобретения.
Подобные устройства и способы приобретают большое значение как составная часть тормозного оборудования рельсовых транспортных средств для повышения трения сцепления между бондажом колеса и рельсом.
Из уровня техники известны многочисленные установки для разгрузки рассыпаемого материала для рельсовых транспортных средств. Подобные установки для разгрузки рассыпаемого материала, как правило, имеют подающий узел и накопительную емкость, которая заполнена песком и из которой различными способами песок через подающий узел подается на рельсы к колесам рельсового транспортного средства, чтобы улучшить тягу рельсового транспортного средства при начале движения и торможении. В простейшем варианте осуществления подобные устройства состоят из ящика с песком, из которого при открывании шибера песок для рассыпания под действием силы тяжести через спускную трубу течет на рельс. При этом понятие «песок», наряду с кварцевым песком, включает в себя также все другие известные альтернативные рассыпаемые средства для подобных целей, такие как, например, гранулированные материалы из оксидов металлов и т.д.
Усовершенствованные варианты осуществления известных устройств разгрузки рассыпаемого материала технологически эксплуатируются как пневматические устройства транспортировки во взвешенном состоянии, в которых в качестве технологического воздуха используется окружающий воздух, и содержат, как правило, выполненную воронкообразной накопительную емкость, причем посредством расположенной на дне воронкообразной области накопительной емкости в виде всасывающего или нагнетающего сопла вставки песок всасывается со дна накопительной емкости и через подающий трубопровод подается в область перед колесами. При этом транспортирующий воздух чаще всего засасывается снаружи или изнутри транспортного средства. Это приводит вследствие атмосферного влияния к заносу влаги, снижению точки росы и обледенению системы разгрузки рассыпаемого материала и установки сжатого воздуха. Вследствие этого при эксплуатации установки разгрузки рассыпаемого материала может происходить закупорка подающих трубопроводов песка, что может приводить к комкованию или замерзанию рассыпаемого средства в подающем трубопроводе и этим самым служить причиной неполадок в работе или даже выхода из строя установки.
В DE 102005030095 В4 описаны устройство для рассыпки песка и способ эксплуатации устройства для рассыпки песка для рельсовых транспортных средств. При этом предусмотрено устройство для создания пониженного давления, которое может работать по принципу подачи песка при пониженном давлении, однако в целом создается система равного давления, у которой герметичное исполнение системы не является необходимым для ее функционирования, и причем через трубу для подачи песка засасывается как раз столько воздуха, сколько вдувается в песочную накопительную емкость. При этом песок выходит с очень высокой скоростью и, при известных условиях, при повышенном давлении. У этой системы песок пневматически выносится из песочной накопительной емкости и пневматически перемещается.
В AT 505782 В1 также раскрыто подобное, приводимое в действие сжатым воздухом устройство для разгрузки песка. Песок подается в пневматическую систему подачи через лопастный затвор. Благодаря оптимизации геометрии подвода песка из песочной накопительной емкости в служащий в качестве дозирующего устройства лопастный затвор, в данном случае должна быть повышена функциональная и эксплуатационная надежность.
В DE 202009014775 U1 также описано приводимое в действие сжатым воздухом устройство для разгрузки песка для рельсовых транспортных средств. Функциональная надежность должна улучшаться благодаря средству для регулирования количества засасываемого воздуха на воздухозаборнике компрессора. Также и у этой системы песок пневматически выносится из песочной накопительной емкости и пневматически перемещается.
DE 4011166 А1 раскрывает устройство для рассыпки песка на рельсовом транспортном средстве с заполняемой рассыпаемым материалом накопительной емкостью, а также по меньшей мере одним заканчивающимся в непосредственной близости от колеса транспортного средства разгрузочным устройством для рассыпаемого материала. Песок у этой системы подается посредством транспортирующего вертикально снизу вверх подающего шнека в самотечную трубу. При этом подающий шнек расположен в трубе внутри накопительной емкости.
Задачей изобретения является улучшение известных установок для разгрузки рассыпаемого материала, а также способа разгрузки рассыпаемого средства посредством установок для разгрузки рассыпаемого материала. При этом должны быть преодолены возникающие в пневматической системе и способе недостатки и повышена эксплуатационная и функциональная надежность, а также энергетическая эффективность.
Соответственно этому, предмет изобретения состоит из установки для разгрузки рассыпаемого материала для транспортных средств, прежде всего рельсовых транспортных средств, с наполняемым материалом для рассыпки накопительной емкостью и соотнесенным с выходным отверстием накопительной емкости разрыхляющим элементом, а также по меньшей мере одним оканчивающимся в непосредственной близости от зазора между бандажом колеса и рельсом разгрузочным трубопроводом для рассыпаемого материала, причем после разрыхляющего элемента расположены дозирующее устройство и соединенный с дозирующим устройством транспортирующий элемент, и транспортирующий элемент связан с запорным и приточным воздушным клапаном и вышеупомянутым разгрузочным трубопроводом. Предпочтительным образом предусмотрено, что на корпусе запорного и приточного воздушного клапана образовано отверстие наружу, которое делает возможным засасывание воздуха быстро падающим рассыпаемым материалом. Без этого отверстия падающий посыпаемый материал тормозился бы в разгрузочном трубопроводе текущим назад воздухом. После каждого процесса разгрузки запорный клапан закрывается. Запорный клапан наделен двойной функцией. Благодаря этому одновременно предотвращаются дальнейшее течение рассыпаемого материала и втекание при известных условиях влажного / загрязненного воздуха из области рельса / почвы.
При этом разрыхляющий элемент, дозирующее устройство и транспортирующий элемент, предпочтительно, соединены друг с другом через общий приводной вал и общий приводной механизм. Разрыхляющий элемент и дозирующее устройство, предпочтительно, расположены в общем корпусе горизонтально к вертикальной центральной оси накопительной емкости. Предпочтительным образом далее предусмотрено, что разрыхляющий элемент имеет выполненные в форме весла пластины, которые входят в выпускное отверстие накопительной емкости, разрыхляя рассыпаемый материал. Благодаря этому благоприятно поддерживается массовый поток в накопительной емкости.
Согласно одному особому признаку изобретения дозирующий элемент состоит из расположенного в трубчатом корпусе шнекового транспортера с конически сужающимся в направлении выпускного отверстия поперечным сечением, причем между лопастями резьбы шнека расположены отбойные перегородки для создания лабиринта. Благодаря этому предпочтительным образом, предотвращается переполнение области дозировки и обеспечивается равномерный выпуск рассыпаемого материала из дозирующей емкости в транспортирующий элемент. Особо предпочтительным образом предусмотрено, что транспортирующий элемент состоит из гибкого шланга с установленной внутри, гибкой транспортирующей спиралью и расположен между коническим выходом дозирующего устройства и накопительной емкостью. При этом транспортирующий элемент, предпочтительно, состоит из гибкого пластмассового шланга, причем установленная внутри гибкая транспортирующая спираль выполнена из пружинной стали с квадратным поперечным сечением. Благодаря образованию транспортирующего элемента согласно изобретению гарантируется разгрузка посыпаемого материала в область колеса-рельса независимо от типичных движений транспортного средства, таких как поворотное движение тележки транспортного средства, наклон поворотной тележки, прогиб упругого элемента при разных состояниях нагрузки транспортного средства, движение на повороте, торможение и ускорение.
Кроме того, вышеназванная задача согласно изобретению решена посредством способа вышеназванного вида за счет того, что установка для разгрузки рассыпаемого материала выполнена согласно вышеназванным признакам, причем рассыпаемый материал разрыхляется и гомогенизируется разрыхляющим элементом, и в дозирующем устройстве задается подлежащее разгрузке количество рассыпаемого материала, причем расположенные внутри дозирующего устройства для предотвращения переполнения отбойные перегородки образуют барьер, и рассыпаемый материал передается из дозирующего устройства в транспортирующий элемент и оттуда чисто механически подается к разгрузочному трубопроводу, который разгружает рассыпаемый материал в непосредственной близости от зазора между бандажом колеса и рельсом. При этом одновременно с отключением процесса транспортировки приводится в действие клапан отсечки, благодаря чему, предпочтительным образом, предотвращается высыпание рассыпаемого материала.
Техническое решение согласно изобретению делает возможным чисто механическую транспортировку рассыпаемого материала, которая обходится без сжатого воздуха. Благодаря отказу от сжатого воздуха повышается эксплуатационная безопасность установки для разгрузки рассыпаемого материала. Кроме того, установка становится менее зависимой от климатического влияния окружающей среды и более энергетически эффективной, поскольку сжатый воздух представляет собой самую дорогую форму вырабатываемой энергии. Способом согласно изобретению, благодаря бережному обращению с посыпаемым материалом, вносится вклад в минимизацию возникновения пыли/тонкой пыли при пассажирских перевозках.
Далее изобретение будет разъяснено более подробно со ссылкой на не ограничительный пример осуществления, который представлен на чертежах. На них схематически показано:
фиг. 1 - схематические изображение установки для разгрузки рассыпаемого материала согласно изобретению, и рельса. и колеса транспортного средства,
фиг. 2 - еще одно схематическое изображение,
фиг. 3 - вид изображения на фиг. 1 сверху,
фиг. 4  изображение в разрезе (разрез А-А) изображения согласно фиг. 3.
На фигурах 1 и 2 в схематическом представлении показан пример осуществления установки 10 для разгрузки рассыпаемого материала согласно изобретению с обозначенным рельсовым транспортным средством в форме колеса транспортного средства, а также рельса.
Установка (10) включает в себя заполняемую рассыпаемым материалом накопительную емкость 1 с соотнесенным с выходным отверстием накопительной емкости 1 разрыхляющим элементом 2, а также по меньшей мере один оканчивающийся в непосредственной близости от зазора «бандаж колеса 20 - рельс 30» разгрузочный трубопровод 5 для рассыпаемого материала. Из показанного на фигуре изображения в разрезе можно понять, что после разрыхляющего элемента 2 расположены дозирующее устройство 3 и соединенный с дозирующим устройством 3 транспортирующий элемент 4, причем транспортирующий элемент 4 находится в соединении с запорным и приточным воздушным клапаном 7 и разгрузочным трубопроводом 5. Разрыхляющий элемент 2, дозирующее устройство 3 и транспортирующий элемент 4 соединены друг с другом через общий приводной вал 8 и приводной механизм 9. Дозирующее устройство 3 состоит из расположенного в трубчатом корпусе 3.1 шнекового транспортера с конически сужающимся к выходному отверстию 3.2 поперечным сечением. Между лопастями 3.3 резьбы 3.4 шнека расположены отбойные перегородки 3.5 для создания лабиринта. Транспортирующий элемент 4, предпочтительно, состоит из гибкого шланга с установленной внутри гибкой транспортирующей спиралью 4.1 и расположен между коническим выходным отверстием 3.2 дозирующего устройства 3 и запорным и приточным воздушным клапаном 7. Разрыхляющий элемент 2 имеет выполненные в форме весла пластины 2.1, которые входят в выпускное отверстие 1.1 накопительной емкости, разрыхляя рассыпаемый материал. Транспортирующий элемент 4, предпочтительно, состоит из гибкого пластмассового шланга, а установленная внутри гибкая транспортирующая спираль 4.1 выполнена из пружинной стали с квадратным поперечным сечением.
Рассыпаемый материал (не показан) разрыхляется и гомогенизируется разрыхляющим элементом 2. В дозирующем устройстве 3 задается подлежащее транспортировке количество рассыпаемого материала, причем расположенные внутри дозирующего устройства 3 отбойные перегородки 3.5 образуют барьер для предотвращения переполнения дозирующего устройства 3. Затем рассыпаемый материал передается из дозирующего устройства 3 в транспортирующий элемент 4, а там чисто механически подается в разгрузочный трубопровод, через который рассыпаемый материал разгружается в непосредственной близости от зазора между бандажом 20 колеса и рельсом 30.
Предпочтительным образом предусмотрено, что на корпусе запорного и приточного воздушного клапана 7 выполнено отверстие наружу (не показано), которое делает возможным засасывание воздуха быстро падающим рассыпаемым материалом. Без этого отверстия падающий посыпаемый материал тормозился бы в разгрузочном трубопроводе 5 текущим назад воздухом. После каждого процесса разгрузки запорный клапан закрывается. Запорный клапан 7 наделен двойной функцией. Благодаря этому одновременно предотвращаются дальнейшее течение рассыпаемого материала и втекание при известных условиях влажного / загрязненного воздуха из области рельса / почвы.