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Einrichtung zur Verbesserung der Beiwerte der Haft-
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und Gleitreibung von Fahrzeugen, insbesondere Straßenfahrzeugen Die
Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1.
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Nach der Statistik ist ein zunehmender Teil der Straßenverkehrsunfälle
auf "Straßenglätte" zurückzuführen, nämlich auf Winterglätte durch Eis und Schnee
in vielen Varianten und ferner auf Nässe- und Wasserglätte. Mit der Verkehrsdichte
nimmt der Gesamtschaden noch zu.
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Die Beiwerte der Haft- und Gleitreibung sind bei Glätte wesentlich
kleiner, als auf trockener Fahrbahn und die Bremswege daher viel länger.
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Gegen Winterglätte treffen alle Straßenverwaltungen Maßnahmen nach
einheitlichen Richtlinien. Sie räumen und streuen die Straßen planmäßig, sie sind
aber nicht verpflichtet und auch nicht in der Lage jederzeit für griffige Straßen
zu sorgen.
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Gegen Glatteis sind Straßenmaßnahmen kaum rechtzeitig zu treffen,
da es meist begrenzt und so plötzlich auftritt, daß es die Fahrer überrascht.
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Gegen die ebenso plötzliche Nässe- und Wasserglätte gibt es bisher
keine Straßenmaßnahmen.
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Seit einigen Jahren wird gegen Winterglätte auf den Fernstraßen statt
Sand oder Split fast nur noch Tausalz gestreut um die Glätte möglichst bald ganz
zu beseitigen.
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Salz und das Tauwasser vergrößern aber die Glätte solange, bis das
Reifenprofil die Eisspur zermürben und die Fahrbahn greifen kann.
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Außerdem kann Regen die Auftauwirkung des Salzes aufheben und anschließend
gefrieren. Auch nach Neuschnee muß wieder Salz gestreut werden.
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Sand beseitigt Schneeglätte dagegen sofort, da ihn die Reifen in die
festgefahrene Spur genügend ein- und festdrücken können.
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Daher wird er immer noch, vor allem in Städten mit dichtem Verkehr
bei Schneeglätte in Steigungen gestreut, weil er Gleiten und Schleudern sofort behebt
und die Spur noch lange griffig erhält.
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Gegen Eisglätte dagegen wirkt es nur wenig, weil er sich auf ihr nicht
genügend eindrücken läßt und festsetzen kann.
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Mit dem derzeitigen, vorsorglichen Räumen und Streuen der Straßen
allein sind sie also nicht jederzeit und überall für sicheres Fahren ausreichend
griffig zu halten. Die Fahrweise dieser Unsicherheit anzupassen mag eine zwar grundsätzlich
richtige Forderung sein. Die Fahrer können ihr aber, wie die Statistik beweist,
bei dem meist dichten und schnellen Verkehr nicht entsprechen, weil ihnen rechtzeitige
Informationen über beginnenden Schlupf ihres Fahrzeuges fehlen und vor allem schnell
wirksame Mittel gegen den Schlupf.
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Wie wirksam vorsorgliche Maßnahmen an Fahrzeugen gegen Winterglätte
sein können, bewiesen die Spikesreifen, die den Bremsweg sogar auf Glatteis wesentlich
kürzten und sich daher schnell einführten.
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Seit sie wegen der Fahrbahnschäden verboten wurden, gibt es für die
Fahrer kein Mittel gegen Winterglätte.
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Einrichtungen an Fahrzeugen Aufgabe der Erfindung ist es daherivorzuschlagen,
die die Wirkung der Straßenmaßnahmen gegen Straßenglätte insofern ergänzen, als
sie übermäßigen Gleit- und Schleuderschlupf des jeweiligen Fahrzeugs selbsttätig
rasch beseitigen. Dabei soll die Möglichkeit bestehen, dem Fahrer den Schlupf gleichzeitig
anzuzeigen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem kennzeichnenden Merkmal des
Anspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen nach der Erfindung ergeben
sich aus den Merkmalen der Unteransprüche für sich oder in Rückbeziehung auf den
Hauptanspruch.
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Einrichtungen an Straßenkraftfahrzeugen, die mittels Druckluft heißen
Sand auf ihre Fahrspur blasen, sind nicht bekannt geworden.
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Es gibt Sandstreuanlagen, die an Kraftomnibussen für große Steigungen
verwendet wurden. Bei ihnen fällt kalter, nicht getrockneter Split durch seine Schwerkraft
aus einem Vorratsbehälter durch eine druckluft- oder motorisch betätigte Schieberöffnung
in einer Streubreite von etwa 50 cm vor den Treibrädern auf die Fahrbahn.
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Da er sich auf vereister Spur und auf Glatteis nicht eindrücken läßt
und festsetzen kann, behebt er den Schlupf nicht. Die Wirkung ist auf festgefahrene
Schneespuren eng begrenzt. Wegen großer Streuverluste und geringer Regulierbarkeit
reicht der Sandvorrat nicht weit. Der feuchte Sand friert im Vorratsbehälter, trotz
Rührwerk, oft fest, so daß sie nicht zuverlässig sanden.
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Ferner ist ein bisher nicht ausgeführter Vorschlag bekannt, Sand durch
Druckgas aus einem im Vorratsbehälter liegendes Ausströmrohr in eine trichterförmig
aufgeweitete Sandleitung zu fördern, der dann durch Druckgas aus dem Vorratsbehälter
ejiziert werden soll. Da der liegende Trichter stets voll Sand läuft und die Sandleitung
verstopft, kann er auf diese Weise nicht gefördert werden: auch nicht, wenn der
Sand, wie vorgeschlagen, durch Auspuffgase getrocknet wird, die durch einen Raum
unter dem Sandvorratsbehälter geleitet werden sollen.
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Ferner sind Einrichtungen an Schienenfahrzeugen bekannt, die mittels
einer Druckluftdüse einen aus dem Vorratsbehälter vorgela-gerten Teil des Sandes
aufwirbeln und diesen mit einem 2. Düsenstrahl in Sandförderrohr ejizieren. Da der
Sand nicht getrocknet werden kann, sanden sie nicht gleichmäßig. Ihre Fördermenge
ist nicht regulierbar und für Straßenkraftfahrzeuge viel zu klein.
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Da die Düsen verschleißen und leicht verstopfen, müssen sie oft gewechselt
werden. Da sie nur für feinkörnigen Sand und für Druckluft von etwa 8 bar geeignet
sind, scheiden sie für Kraftfahrzeuge aus.
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Erfahrungsgemäß ist ein auf eisglatter Spur gleitendes Rad nur schwer
zum Halten oder wieder zum Rollen zu bringen, weil die dazu notwendige Vergrößerung
des Reib- und Formschlusses mit der Spur, also des Gleitbeiwertes, auch mit auftauenden
oder abstumpfenden Streumitteln nicht schnell genug zu erreichen ist.
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Längere Gleitwege aber sind unkalkulierbar und oft gefährlich.
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Durch Salz wird der Gleitbeiwert infolge des schmierenden Tauwassers
solange noch vermindert, bis die Eisspur aufbricht. Für den Gleitfall dauert dies
meist viel zu lange. Auch Sand hilft in diesem Gleitfalle nur wenig, wie Versuche
bestätigten. Man hat nämlich festgestellt, daß Sand und auch scharfkörniger Split
verschiedener Korngrößen auf vereister Spur vor dem gleitenden Reifen her und beiseite
geschoben werden, weil er sich auf der Eisspur nicht festsetzen und daher vom Reifenprofil
auch nicht ergriffen und angedrückt werden kann.
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Meist wird zudem das Negativprofil von Eisabrieb infolge des Gleitens
so vollgepresst, daß es weiteren Abrieb samt der Streumittel vor sich herschiebt.
Sie vergrößern daher den zu kleinen Reibschluß auch bei größerer Streudichte nur
wenig und den Formschluß gar nicht, so daß das Rad nicht zum Rollen kommt.
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Diese Feststellung trug übrigens dazu bei, das Sanden aufzugeben.
Dagegen wurden nach dem Sanden auf festgefahrener Schneespur viel größere Beiwerte
festgestellt, wenn der Sand sich beim überrollen noch eindrücken ließ und festsetzen
konnte.
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Auch beim Vereisen der Fahrbahn auf ihr festgefrorener Sand bewirkte
großen Reib- und Formschluß des Reifenprofils. Lange bekannt ist auch die alte Erfahrung
auf winterglatte Wege heiße Asche zu streuen, die sich auf ihnen anschmelzt und
festsetzt so daß sie auch nach Regen, Frost und leichtem Schnee noch lange griffig
bleiben.
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Die gleiche Dauerwirkung ist mit heißem Sand zu erzielen, der sich
auf vereister Spur einschmelzt und fixiert, wobei ihn das Rad andrückt, so daß er
bald festfriert. So ergibt sich auch für die nachfolgenden Fahrzeuge eine noch lange
griffige Spur.
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Heißer Sand ließe sich zwar auch mit den üblichen Geräten streuen,
nicht jedoch zugleich andrücken, auch meist nicht rechtzeitig und nicht nur auf
vereiste Stellen und nicht so dicht, wie dort gerade nötig. Sparsam, ausreichend
und rechtzeitig für jedes Fahrzeug kann dies nur eine nach dem jeweiligen Bedarf
sandende Einrichtung nach der Erfindung an den Fahrzeugen selbst, möglichst also
schlupfabhängig und selbsttätig.
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Um außer dem Reibschluß auch den auf vereister Spur und durch Eisabrieb
zusätzlich stark verminderten Formschluß des Profils zu verbessern, wird es erfindungsgemäß
schon vor dem Sanden mit heißer Luft angeblasen, so daß es sich erwärmt, den Eisabrieb
bald abwirft, sich ansaugt und etwas einprägen kann.
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Da die Hälfte der Wärmeenergie des Kraftstoffes in der Abwärme des
Motors ungenutzt ist, z.B. im Kühlwasser, in der Ladeluft und besonders im Abgas,
wird sie erfindungsgemäß zum Erhitzen von Druckluft und Sand über Wärmetauscher
nach 2 Vorschlägen genutzt.
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Die Druckluft wird vom Abgas in einem Wärmetauscher erhitzt, der mit
dem Schalldämpfer und dem Verdichter vereinigt sein kann.
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Die Heißluft durchströmt dann den Sandvorrat und erhitzt ihn.
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Hierbei ist der geringe Platzbedarf von Vorteil und auch die günstige
Regelung der Sandtemperatur durch die der Heißluft.
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Das Abgas kann erfindungsgemäß auch ein Röhrensystem im Sandbehälter
durchströmen das die den Sand durchströmende Luft erhitzt, so daß sie als Wärmetauscher
wirkt und den Sand erhitzt.
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Die Temperaturen von Sand und Luft werden durch die Druckluftmengen
des Verdichters geregelt, der in der Dosiereinrichtung integriert ist. Dieser Vorschlag
ist günstig für Nutzfahrzeuge, deren Treibräder von einer Einrichtung versorgt werden.
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Die Heißluft wird erfindungsgemäß durch einen Schlauch am Förderrohr
von oben tangential an das Profil geblasen, um es eisfrei und griffig zu machen.
Sie wird vom Schlupfvorsignäl eingeschaltet oder vorher schon vom Fahrer. Beginnender
Schlupf ist oft schon durch verbesserten Reib- und Formschluß des Profils zu beenden.
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Steht das Schlupfvorsignal jedoch weiter an, so wird heißer Sand an
das Profil geblasen, das ihn auf die vereiste Spur mitnimmt und sie griffiger und
schubfester macht. Dafür eignet sich mittelkörniger, gesiebter Sand, beispielsweise
der Kornklasse 2/4 mm besonders gut, da er, so dicht gestreut wie nötig und heiß
eingeschmolzen,eine der Straßendecke ähnliche Struktur der Fahrspur ergibt. Bei
gleichem Sandgewicht kann er viel dichter gestreut werden als grobkörniger Split,
der den Formschluß des Profils behindert und der Fahrspur schadet. Er eignet sich
auch bei Nässe- und Wasserglätte um die unter dem Raddruck nur dünne Gleitschicht
zu überbrücken.
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Damit die erfindungsgemäße Einrichtung die Beiwerte selbsttätig und
schnell vergrößern kann, müssen die Luft- und Sandmengen weitgehend regelbar sein.
Eine Einrichtung mit einer pneumatischen Sandflugförderung wurde daher erfindungsgemäß
mit einem regelbaren Kleinverdichter versehen, mit Varianten an Glockenhöhe und
-weite und mit verschiedenen auf dem Prüfstand untersuchten Sandsorten. Dabei bestätigte
sich ihre gute Regelbarkeit durch die Luftgeschwindigkeit zwischen den'Teilen der
Dosiereinrichtung bis zu großen Fördermengen, die sich vorteilhafterweise schon
mit kleinem Druckluftverbrauch erzielen lassen.
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Durch einfache Änderungen ihrer Zuordnung, wie Glockenhöhe und/ oder
-weite, läßt sich erfindungsgemäß das Förderprogramm einschließlich der Sandsorten
weitgehend variieren. Diese erfindungsgemäße Einrichtung wird z.B. so eingerichtet
und erweitert, daß sie Heißluft und heißen Sand in einstellbaren Programmen und
in gesteuerten Mengen an wenigstens ein Treibrad bläst, das ihn auf die Spur trägt.
Dabei wird sie mit Vorteil von Geschwindigkeits-und Schlupfsignalen des Kraftfahrzeuges
gesteuert.
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Die neue erfindungsgemäße Einrichtung zur Verbesserung der Beiwerte
der Haft- und Gleitreibung ist vor allem für alle Kraftfahrzeuge geeignet und auch
in Personenkraftwagen mit Frontantrieb inggrierbar. Da sie vorteilhafterweise nicht
platzgebunden ist, können auch beide Treibräder von einer Anlage versorgt werden.
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Sie benötigt nur einen Batteriestromanschluß für einen in sie oder
in die Auspuffanlage integrierten Kleinverdichter, der erfindungsgemäß in Abhängigkeit
von der Motorspannung regelbare Luftmengen liefert.
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Druckluft und Sand werden von der Abwärme des Motors gemäß zwei Vorschlägen
erhitzt. Die von der Heißluft in das Förderrohr dosierten Sandmengen werden so an
das Reifenprofil geblasen, daß es sie in Profilbreite auf die vereiste Spur mitnimmt.
Dort schmelzen die Sandkörner die Eisschicht an, wobei sie vom Profil
angedrückt
werden, so daß sie in der vereisten Spur fixiert sind und festfrieren.
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Erfindungsgemäß wird die Druckluftmenge vom Tachometer geschwindigkeitsabhängig
gesteuert, so daß mit gleichbleibender Dichte gesandet wird.
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Die Maßnahmen gegen Gleitschupf werden vorteilhafterweise von Vorsignalen
des Gleitschutzreglers ausgelöst. Bei geringem Schlupf wird zunächst die Heißluft
und bei anhaltendem Schlupf das Sanden ausgelöst. Erst beim Schlupfhaupsignal wird
die Bremse gelöst.
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Die an Schienenfahrzeugen schon lange bekannten Gleitschutzregler
lösen an Radsätzen, die die an ihrem Regler eingestellte Gleitschlupfgrenze überschreiten,
die Bremse, damit sie wieder rollen.
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Da ähnliche Regler nun auch an Straßenfahrzeugen verwendet werden,
deren Räder trotz des Lösens der Bremse auf vereister Spur oft nicht zum Rollen
zu bringen sind, wird vorgeschlagen, zugleich mit dem Lösen das Sanden einzuschalten
und ferner vor dieser für großen Glitschutz eingestellten Grenze einen niedrigeren
Grenzwert für beginnenden Gleit- und Schleuderschlupf einzustellen.
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Beginnender Schlupf läßt sich nämlich schon durch eine geringe Verbesserung
des Reib- und Formschlusses schnell beenden. Von diesem Vorsignal wird die Heißluft
und bei weiterem Schlupf nur wenig Zeit verzögert das Sanden eingeschaltet, das
sich dann fortsetzt, wenn dennoch der Schlupf die eingestellte obere Grenze überschreitet,mit
der die Bremse gelöst wird und das Rad auf der Sandspur nun sicher und schnell wieder
rollt, auch wenn die Bremskraft nur vermindert wird.
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Dadurch werden bei Gleitschlupf die kürzest möglichen Gleit- und Bremswege
erzielt und stärkerer Schleuderschlupf vermieden.
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Da der Regler Schlupf früher und zuverlässiger feststellt als der
Fahrer, wird vorgeschlagen, daß das Vorsignal für ihn z.B. ein Blinklicht und das
Sanden zur Kontrolle z.B. ein Dauerlicht einschaltet, so daß er noch selbst eingreifen
und auch seine Fahrweise anpassen kann. Bei Kraftfahrzeugen noch ohne Gleitschutzregler
werden andere Signale verwendet, z.B. von dem Spannungsabfall in der Kraftübertragung
infolge des Schlupfes z.B. mittels Dehnmeßstreifen.
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Die von Schlupfsignalen gesteuerte, selbsttätige Einrichtung gegen
Schlupf und die Information des Fahrers tragen wesentlich zu seiner Fahrsicherheit
und zur Unfallverhütung bei.
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Dabei wird nur wenig Luft und Sand verbraucht, weil sie schlupfabhängig
gesteuert werden, also nur bei Glätte, die durch Straßenmaßnahmen nicht oder noch
nicht beseitigt ist und die trotz des Sandes der vorausgefahrenen Fahrzeuge verbleibt,
ferner weil beginnender Schlupf durch Heißluft und kurzes Sanden schnell beendet
wird, ferner weil die Gleit- und Bremswege nur noch kurz sind, und schließlich weil
nur wenig Sand ungenutzt bleibt, da er an das Profil geblasen und von ihm bis zur
Spur mitgenommen und dadurch auf Profil breite begrenzt wird.
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Die Erfindung wird nachstehend ohne jede Beschränkung an Ausführungsbeispielen
näher beschrieben und erläutert, da die Zeichnungen nur schematisch dargestellt
sind. Hierin zeigt:
Figur 1 Einen Schritt durch eine erfindungsgemäße
Einrichtung in stark vereinfachter Darstellung; Figur la das Ende des Sandaustrages
nach Fig. 1 bei Frontantri eb; Figur 1b das Ende des Sandaustrages nach Fig. 1 bei
Heckantrieb; Figur 2 Förderkennlinien der erfindungsgemäßen Einrichtung; Figur 3
einen Schritt durch eine weitere erfindungsgemäße Einrichtung mit zwei Verdichtern
zur Dosierung der Sandmenge;
Figur 4 einen Teil der Einrichtung
nach Fig. 1 bzw.
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Fig. 2; und Figuren 5 und 6 Schnitte durch zwei weitere Einrichtungen
nach der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt lediglich das Förderprinzip einer beispielsweisen Einrichtung
nach der Erfindung, die gegen Winter- und Straßenglätte Heißluft und nicht nur trockenen,
sondern relativ heißen Sand ausbläst, der sofort bei Berührung mit einer Eisschicht
auf der Fahrbahn in diese fest einfriert. Der Sandkasten 1 mit dem Sandvorrat 2
besteht aus einem Behälter mit einer oberen Einfüllöffnung, die von einem Deckel
3 dicht verschließbar ist. Das untere Ende des Behälters ist von einem luftdurchlässigen
Boden 4 abgeschlossen, auf dem der Sandvorrat ruht. Der luftdurchlässige Boden kann
z.B.
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aus einer Sinterplatte bestehen. Durch den luftdurchlässigen Behälterboden
sind zwei Rohre geführt. Das eine Rohr 5 erstreckt sich im wesentlichen durch den
ganzen Behälter, so daß sein oberes, offenes Ende im oberen, sandfreien Raum 6 liegt.Damit
beim Nachfüllen von Sand keine Anteile in das Rohr 5 fallen, ist sein oberes Ende
gekrümmt ausgebildet. Das andere Rohr 7 ragt mit seinem offenen Ende unter eine
Sandglocke 8 im unteren Bereich des Behälters. An den Boden 4 des Behälters 1 außerhalb
des Sandvorr.ates 2 ist ein Rohr 9 zur Zuführung von Heißluft angeschlossen, die
vorzugsweise von wenigstens einem Verdichter zugeführt wird, der in Fig. 1 nicht
dargestellt ist. Die beiden Rohre 5 und 7 sind außerhalb des Behälters 1 zusammengeführt
und bilden gemeinsam das Sandförderrohr 10, an das ein flexibler Schlauch 11 angeschlossen
werden kann, der unmittelbar vor einem Antriebsrad eines Kraftfahrzeuges endet.
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In Fig. la ist der Schlauch am Lenkgestänge 14 eines Frontantriebes
13 so geführt, daß das freie Schlauchende 12 stets dicht vor dem verschwenkbaren
Rad gehalten ist.
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In Fig. 1b ist fas freie Ende 12' des Schlauches 11 an der Karosserie
festgelegt, so daß es stets vor dem nicht verschwenkbaren Heckantriebsrad 13' gehalten
ist. In beiden Fällen wird Heißluft ohne oder mit Sand von oben tangential an das
Profil des Rades geblasen und von ihm und seiner Luftschicht auf die Spur mitgenommen,
wodurch sich die beste Sandspurbreite selbst einstellt.
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Beim Zuführen der Heißluft über die Leitung 9 in den Behälter 1 bilden
sich in dem Behälter zwei Teilströme. Der eine Teilstrom 15 durchströmt den gesamten
Sandvorrat bis in den oberen sandfreien Raum 6 und tritt hier in das Rohr 5 ein,
das den Teilstrom 15 Uber das Förderrohr 10 und den anschließenden flexiblen Schlauch
11 nach außen abführt. Der andere Teilstrom 16 strömt unmittelbar unter die Sandglocke
8 und weiter in das Rohr 7 und von hier über das Förderrohr 10 und den flexiblen
Schlauch 11 ebenfalls nach außen.
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Durch Wahl der Rohrquerschnitte bzw. durch den Einbau von einer Drossel
wenigstens in dem Rohr 5 lassen sich die Teilströme 15,16 so einstellen, daß bei
geringeren Mengen an zugeführter Heißluft diese den Sandvorrat durchstreicht und
über das Rohr 5 abgeführt wird, ohne daß wesentliche Anteile über die Glocke und
das Rohr 7 abgeführt werden. Im Maße wie die zugeführte Heißluft erhöht wird, steigt
auch der Anteil der Luft, die über das Rohr 7 abgeführt wird. Bei einer bestimmten
Größe der Teilluftmenge 16 wird Sand in das Rohr 7 mitgerissen. Der Anteil des mitgerissenen
Sandes erhöht sich mit der Menge der zugeführten Luft. Durch Steuerung des oder
der an die Leitung 9 angeschlossenen Verdichter ist damit die Menge des Sandaustrittes
einstellbar. Da die Verdichterdrehzahl sich stufenlos erhöhen läßt, ist auch die
zum Austrag kommende Sandmenge stufenlos erhöhbar.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung kann damit stetig zunehmende Sandmengen
dosieren, wenn stetig zunehmende Druckluftmengen zugeführt werden. Die Kennlinie
S1 in Fig. 2 zeigt dies ab Punkt A1.
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Dies wird erreicht durch eine experimentell ermittelte Zuordnung und
Bemessung der Teile der Dosiereinrichtung. Diese stetige Regelbarkeit ist mit bewegten,
verschleißenden Teilen, Ventilen und Düsen kaum zu erreichen.
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Ein in die Einrichtung integrierter Kleinverdichter kann erfindungsgemäß
mit der Motorspannung zunehmende Luftmengen liefern.
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Es kann sich erfindungsgemäß um einen an sich bekannten, durch Verdrängung
fördernden Verdichter z.B. mit 150 W Antriebsleistung handeln, der von der Batterie
gespeist werden kann. Sollen beide Treibräder von einer Einrichtung versorgt werden,
können auch zwei Verdichter zusammen fördern. Diese erfindungsgemäße Sandmengenregelung
nach S1 in Fig. 2 genügt für viele Fahrzeuge.
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Erfindungsgemäß lassen sich auch durch eine einfache Anderung der
Zuordnung der Dosierteile, nämlich der Glocke, und damit der Luftgeschwindigkeit,
die Kennlinien S2 und S3 mit ihrem Beginn in A2 und A3 erreichen. Damit wird trotz
zunehmender Luftmengen erfindungsgemäß zunächst nur Luft geblasen, dann aber mit
steilerem Anstieg Sandmengen gefördert. Nach der Kennlinie S3 lassen sich Sandsorten
größerer Kornklassen fördern. Die Kennlinie S1 ergibt sich bei mittlerer Glockenhöhe
und -weite der Sandglocke 8. Die Kennlinie S2 stellt sich bei niedrigerer Glockenhöhe
und -weite ein,und die Kennlinie S3 erhält man durch Wahl einer größeren Glocke.
Die drei Kennlinien sollen veranschaulichen, wie durch Wahl der Sandglocke, des
offenen Ringspaltes zwischen der Innenwand der Sandglocke und dem Außenumfang des
oberen Endes des Rohres 7 und der Lage der Glocke gegenüber dem oberen Ende des
Rohres 7 die Sandaustrittsmengen bei bestimmten Luftströmen verändert (eingestellt)
werden können.
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Erfindungsgemäß ist die Dosiereinrichtung auf Sand einer mittleren
Kornklasse, die für guten Kraftschluß geeignet ist, derart einstellbar, daß viel
Sand mit wenig Luft gefördert wird.
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Außerdem läßt sich der Einfluß variabler Luftwiderstände im Sandvorrat
auf die Kennlinien erfindungsgemäß dadurch vermeiden, daß der luftdurchlässige Boden
4 allein oder zusammen mit einer vorgeschalteten Luftdüse den Luftdruck z.B. auf
die Hälfte des Lüfterausgangsdruckes herabsetzt.
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Nach Fig. 4 kann die Glocke 3 erfindungsgemäß an einem am Förderrohr
4 befestigten, elastischen Federstahl 6 höhenverstellbar aufgehängt sein, so daß
sie bei der höheren Einstellung für eine gröbere Kornklasse leicht schwingt und
dadurch den Flug des Kornes erleichtert.
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Auch kann die Druckluft der Verdichter 12 und 13 erfindungsgemäß
durch ein Mantelrohr 15 um den Auspuff 14 oder im Schalldämpfer geleitet und von
der Abgaswärme erhitzt sein. Ihre Temperatur kann erfindungsgemäß mittels der Steuerung
von Beiluft 16 oder durch die Warmluft des Verdichters 13 von den Temperaturbegrenzern
17 im Sandkasten geregelt werden. Weiterhin kann die Heißluft erfindungsgemäß die
Düse 18, das Feinfilter 2 und den Sandvorrat durchströmen, um ihn zu erhitzen. Die
Luft strömt dann ohne oder mit Sand durch das Förderrohr 7 und den Förderschlauch
11 bis zu den Rädern ab, so daß damit die ganze Einrichtung frostgeschützt ist.
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In vielen Fällen ist mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung und
zwei Schlauchanschlüssen für beide Treibräder auszukommen. Da die Einrichtung nicht
platzgebunden ist, kann sie erfindungsgemäß z.B. nahe dem Auspuffrohr angebracht
sein. Dabei kann die Sandtemperatur erfindungsgemäß mittels Grenzwertgeber 17 im
Behälter 1 je nach der Korngrößenklasse des Sandes eingestellt werden, damit die
Befestigung der Sandspur auf der vereisten Fahrbahn beschleunigt werden kann.
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Die Motorspannung kann erfindungsgemäß von Tachometersignalen gesteuert
werden, so daß wegproportionale Sandmengen an das Profil geblasen werden können,
damit die Sandspur überall gleich griffig ist.
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Die Maßnahmen gegen Gleitschlupf können erfindungsgemäß von Vorsignalen
des Gleitschutzreglers ausgelöst werden, bei geringem Schlupf nämlich zunächst die
Heißluft, damit das Profil den Eis-
abrieb abwirft und wieder greift,
bei größerem Schlupf das Sanden.
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Diese Vorsignale werden ebenso wie das Hauptsignal aus den von den
Sensoren an den Rädern gemessenen verschiedenen Drehwinkeln zu Makroschlupfgrenzwerten
ausgewertet, die vor dem Hauptsignal für das Lösen der Bremse kommen mit dem zugleich
das Sanden eingeschaltet wird. Auch kann der von den Sensoren festgestellte Schleuderschlupf
zu Signalen ausgewertet werden, die erfingungsgemäß Heißluft und Sanden einschalten.
Sonst erfolgt das Einschalten erfindungsgemäß beim Sperren des Differentials oder
infolge des Spannungs- oder Drehmomentabfalles im Antrieb, wobei der Schlupf ebenfalls
früher feststellbar ist als für den Fahrer.
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Infolge des Sandens schon durch die Vorsignale bleiben erfindungsgemäß
die Schlupfwege sehr klein, auf denen sonst gesandet werden müßte, ferner schalten
die Schlupfsignale erfingungsgemäß das Sanden nur ein, wenn die Fahrspuren der voraussandenden
Kraftfahrzeuge nicht mehr griffig genug sind.
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Der Sandverbrauch ist aber auch deswegen gering, weil der an den Reifen
geblasene Sand von ihm und seiner Luftschicht mitgenommen und ohne Streuverlust
als schmale Sandspur auf die Spur geschleudert wird. Für Personenkraftwagen genügen
daher bis 20 1 Sand, vorzugsweise der Körnung 2/4 mm je Einrichtung, die leicht
zu integrieren ist. Bei Nutzfahrzeugen hat ein größerer Vorratsbehälter ausreichend
Platz, falls notwendig, auch eine Reservepackung.
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Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung in Verbindung mit
zwei Verdichtern 18 und 19, die von Motoren 20, 21 angetrieben werden. Die Verdichter
18 und 19 sind an einer Trägerplatte 22 montiert und von einem kastenartigen Schutzgehäuse
23 abgedeckt, das an den Deckel 22 anschließt. Im Boden des Schutzgehäuses 23 befindet
sich eine Ausgangsöffnung mit einem Luftfilter 24. Die elektrischen Kabel der Motoren
20, 21 sind an einen2tnschluß 25 zusammengeführt. Ein Abschnitt des Auspuffrohreslist
von einem Mantelrohr 27 umgeben, an das die Trägerplatte 22 anschließt, 26 und 27
können Teile eines Schalldämpfers
sein. In der Trägerplatte 22
befinden sich Uffnungen 28, 29, die über Kanäle bzw. Rohrstutzen mit Öffnungen 30,
31 im Mantelrohr 27 in Verbindung stehen. An das Mantelrohr 27 schließt außerdem
ein Rohr oder Schlauch 32 an, der an den Luftanschluß des Sandkastens 1 angeschlossen
ist, welcher im wesentlichen dem Sandkasten 1 nach Fig. 1 entspricht, weswegen gleiche
Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Abweichend von Fig. 1 endet
das Rohr 5 in Fig. 3 unter einer Sandglocke 5'. Außerdem schließt das Rohr 5 über
eine Düse 5" an das Förderrohr 10 an. Ober diese Düse 5" ist das Verhältnis der
Luftströme 15 und 16 einstellbar. Es kann, wie schon erwähnt, vorteilhaft sein,
in das Rohr 32 eine Düse 32' einzusetzen, um den Ausgangsdruck der Verdichter 18
und 19 reduziert an den Sandkasten abzugeben.
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Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung die Halterung einer Sandglocke
33 an einem Federstab 34 am oberen freien Ende des Rohres 7. Die Sandglocke 33 ist
an dem Federstab in verschiedenen Höhen festlegbar. Im Beispielsfalle weist die
Unterkante der Glocke 33 von dem luftdurchlässigen Boden 4 des Sandkastens eine
Höhe H auf. Der offene Innendurchmesser der Sandglocke ist durch D1 gekennzeichnet.
Die Sandglocke 32 kann durch eine größere Sandglocke 33' ersetzt werden, die in
Fig. 4 gestrichelt dargestellt ist und die ebenfalls an dem Federstab 34 aufgehängt
werden kann.
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Im Beispielsfalle weist die Unterkante der Sandglocke 33' vom luftdurchlässigen
Boden 4 eine Höhe H2> H1 auf und ihr offener Innendurchmesser ist D2> D1.
Es ist klar, daß je nach Wahl der Sandglocke und ihrer Befestigung an dem Federstab
unterschiedlicher Sandaustrag erzielt wird. Durch die Vibrationen des Federstabes,
die auf die Glocke 33 bzw. 33' übertragen werden, kann die Sandförderung in das
Rohr 7 erfindungsgemäß erleichtert werden.
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Figur 5 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Einrichtung, in der zwei Verdichter 18, 19 in unmittelbarer Nähe des luftdurchlässigen
Bodens 4 an dem Sandkasten 1 angebracht sind. Zur Abgabe von Wärme an den Sandvorrat
im
Behälter 1 ist dieser von einem Röhrensystem 34 durchzogen,
das an eine Zu- und Ausgangsleitung 35 und 36 angeschlossen ist. Hierbei kann es
sich z.B. um Abschnitte eines Auspuffrohres handeln. Die Rohre 35, 36 können aber
auch an den Kühlwasserkreislauf oder ein sonstiges warmes Medium angeschlossen sein,
das das Rohrsystem durchfließt und dabei seine Wärme an den Sand im Sandbehälter
abgibt. Dieser Vorgang wird durch die Luft wesentlich unterstützt, die von den Verdichtern
18, 19 in den Sandkasten abgegeben wird, von denen ein Teilstrom den gesamten Behälter
durchströmt und dabei erhitzt wird. In Fig. 5 befindet sich die Düse 5" am oberen
Ende des Rohres 5 unter der Glocke 5'. In Abhängigkeit von der Motorspannung U der
Verdichtermotoren werden beide Teilströme 15, 16 gleichzeitig verstärkt oder abgeschaltet.
Der in dem Sandkasten aufströmende erhitzte Teiluluftstrom trägt zur Obertragung
der Wärme der Rohre 34 auf den Sandvorrat entscheidend bei.
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Figur 6 zeigt eine ähnliche Ausführung nach Fig. 5. Der Unterschied
besteht darin, daß der eine Teilluftstrom 15 über das Rohr 5 in den freien oberen
Raum 6 des Behälters 1 geführt wird, von wo die Luft den Sandkasten nunmehr von
oben nach unten durchstreicht, sich und den Sand dabei erhitzt und über das Rohr
7 ins Freie gelangt.
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Der andere Teilluftstrom 16 strömt auch hier vom luftdurchlässigen
Boden des Behälters direkt über das Rohr 7 nach außen ab und trägt dabei Sand über
das Rohr 7 aus. Eine Verbindung der beiden Rohre 5 und 7 außerhalb des Sandkastens
entsprechend wie in den Fig. 1, 3 und 5 besteht in Fig. 6 nicht. Im übrigen stimmen
die Ausführungen nach Fig. 5 und 6 im wesentlichen überein. In beiden Fällen befinden
sich an den oberen Enden der Rohre 5 und 7 Düsen 5" und 7', mit denen die beiden
Teilluftströme 15, 16 eingestellt werden.
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Die Ausführung nach Fig. 5 ist vorzugsweise für Sand kleiner Korngröße
vorgesehen, da Sand kleiner Korngröße bereits von Luftströmen kleiner Geschwindigkeit
gefördert wird.
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Die Ausführung nach Fig. 6 ist für gröberen Sand vorteilhafter, da
die gesamte, in den Kasten eintretende Luftmenge auch durch die Sandglocke strömt.
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Die wärmeübertragende Wirkung des Röhrensystems kann durch Rippen
in der Auskleidung des Sandkastens unterstützt sein.
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