EP3404145A1 - Vorrichtung für das pneumatische entfernen von verschmutzungen von mindestens einer oberfläche - Google Patents

Vorrichtung für das pneumatische entfernen von verschmutzungen von mindestens einer oberfläche Download PDF

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EP3404145A1
EP3404145A1 EP18157908.7A EP18157908A EP3404145A1 EP 3404145 A1 EP3404145 A1 EP 3404145A1 EP 18157908 A EP18157908 A EP 18157908A EP 3404145 A1 EP3404145 A1 EP 3404145A1
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EP
European Patent Office
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opening
hood
air
blowing
blown
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EP18157908.7A
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EP3404145B1 (de
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Johannes Mayrl
Adelgunde Mayrl
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Individual
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H1/00—Removing undesirable matter from roads or like surfaces, with or without moistening of the surface
    • E01H1/08—Pneumatically dislodging or taking-up undesirable matter or small objects; Drying by heat only or by streams of gas; Cleaning by projecting abrasive particles
    • E01H1/0863—Apparatus loosening or removing the dirt by blowing and subsequently dislodging it at least partially by suction ; Combined suction and blowing nozzles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H8/00—Removing undesirable matter from the permanent way of railways; Removing undesirable matter from tramway rails
    • E01H8/10—Removing undesirable matter from rails, flange grooves, or the like railway parts, e.g. removing ice from contact rails, removing mud from flange grooves
    • E01H8/105—Pneumatically or hydraulically loosening, removing or dislodging undesirable matter, e.g. removing by blowing, flushing, suction; Application of melting liquids; Loosening or removing by means of heat, e.g. cleaning by plasma torches, drying by burners

Definitions

  • the present invention relates to a device for the pneumatic removal of contaminants from at least one surface of a traffic infrastructure, which device is movable by a vehicle along a traffic route, the device comprising at least one hood with an opening, which opening in an operating state of the device to be cleaned Surface facing, wherein at least one arranged in the hood Blas Kunststoffdüse is provided, through which Blas Kunststoffdüse air is blown in at least one blowing direction, and wherein at least one suction opening is provided, through which suction opening air can be sucked out of the hood.
  • Devices For pneumatic removal of contaminants from at least one surface of a traffic infrastructure are from the prior art, for example from the DE 2452633 A1 or the FR 2999196 A1 , Devices are known, which are movable by a vehicle along a traffic route. With traffic infrastructure are typically roads, track systems or tunnels with at least one tunnel wall, meant. These known devices each have one Hood on whose opening faces the surface to be cleaned and in which there are at least one blowing device and at least one suction device. From the blowing devices air flows with a flow direction which is substantially parallel to the opening of the hood, to be cleaned or along the surface to be cleaned, swirling from this pollution and is sucked away together with this pollution by the suction devices.
  • a disadvantage of the known devices is that the surfaces to be cleaned in practice usually not smooth, but are rough and have depressions in which traps are stuck. This applies in particular to asphalt surfaces or track superstructure.
  • the air blown in by means of the blowing devices sweeps over the recesses and thus can not loosen the debris stuck in the recesses.
  • the device rough surfaces or internals - especially cable channels, Signaling devices, etc. - eg on side walls in tunnels can be thoroughly cleaned.
  • a device for the pneumatic removal of contaminants from at least one surface of a traffic infrastructure which device is movable by a vehicle along a traffic route, the device comprising at least one hood with an opening which opening in an operating state of Device facing the surface to be cleaned, wherein at least one arranged in the hood Blas Kunststoffdüse is provided, through which Blas Kunststoffdüse air is blown in at least one blowing direction, and wherein at least one suction opening is provided, through which suction air can be sucked out of the hood, according to the invention provided that the at least one blowing direction of the at least one blown air nozzle has a component normal to the opening of the hood, which is greater than a component parallel to the opening.
  • the blowing direction can in principle or in general be divided into two components, one of the two components being normal to the opening and the other of the two components being parallel to the opening. This is especially true in the case where an edge of the opening lies in a plane.
  • This design of the blowing direction of the at least one blowing air nozzle ensures that the blown-out air is blown onto or in the direction of the surface to be cleaned. So the blown air does not sweep over bumps or depressions of the surface, but penetrates into the bumps / depressions and blows out the impurities located there.
  • traffic infrastructure is typically roads, track systems or tunnels with at least one tunnel wall.
  • the traffic route is typically part of the transport infrastructure.
  • the hood may at least partially include suitable seals, such as brushes or at least one rubber apron, which may extend to the surface to be cleaned in the operating state.
  • the at least one blowing air nozzle may be e.g. to act a venturi nozzle or a spiral nozzle.
  • blowing out of the at least one blown air nozzle takes place in practice in a cone with a certain opening angle, which, although very small, can not be kept exactly zero. That In mathematical terms, several blowing directions are fan-shaped or conical when blown out. Under the blowing direction of a blown air nozzle is therefore basically a mean blowing direction to be understood, which corresponds to the opening angle zero.
  • the blown air nozzle may be designed to consciously provide a plurality of different blowing directions, e.g. by the blower nozzle rotates to ensure a spiral-like blowing.
  • all these blowing directions have a component normal to the opening of the hood, which is larger than a component parallel to the opening.
  • a total of a blast air flow is thus formed, which is directed primarily to the surface to be cleaned. More precisely, in the case of a plurality of blown air nozzles, a single blown air stream is generated by each individual blown air nozzle, with all individual blower air streams together forming the (entire) blown air flow.
  • the device according to the invention is designed so that the air is blown out of the at least one blown air nozzle with a blowing speed of more than 50 m / s.
  • This high blowing air velocity makes it possible to choose the distance to the surface to be cleaned very large, typically up to 950 mm. Accordingly, it is possible to easily move the device over obstacles such as e.g. track installations are to be guided during pneumatic cleaning without having to interrupt cleaning.
  • a blowing pressure with which the air exits the at least one blown air nozzle can be kept relatively low, typically less than 3.5 bar.
  • the device according to the invention comprises a corresponding overpressure source, e.g. a compressor, wherein the overpressure source can be made very advantageous due to the relatively low blowing pressure, in particular with a low energy consumption, a small footprint and a low weight.
  • the device is designed such that, in the operating state, the suction air flow emerging through the at least one suction opening is larger, more preferably at least a factor of 2 larger, than the blown air flow. That is, in the latter case, the suction air flow more than twice the amount of air per time as the entire Blas Kunststoffstrom.
  • an edge region of the hood which faces the surface to be cleaned, has at least one additional opening whose cross-sectional area is several times greater than the cross-sectional area of gaps between other regions of the hood and that to be cleaned Surface.
  • this additional opening is located at a region of the hood, which lies behind during the intended movement of the hood along the surface to be cleaned.
  • the additional opening can be formed in particular by recesses of the seals or the at least one rubber apron. Accordingly, the additional opening in the operating state is normal to the surface to be cleaned and this is not facing.
  • the area of the additional opening is less than or equal to the area, preferably always smaller than the area, of the opening, which faces in the operating state of the surface to be cleaned.
  • the suction opening is typically less than or equal to the additional opening, preferably smaller than the additional opening.
  • the suction air flow is guided by guide surfaces and / or by the arrangement of Saug Kunststoffdüsen in those volume range of the hood, which is located above the said additional opening horizontally opposite portion of the hood.
  • the suction air flow then has - in contrast to the Blas Kunststoffstrom, which is optimized in terms of a particularly strong cleaning effect - a relatively strong direction component parallel to the surface to be cleaned or the opening of the hood to guarantee the removal of dissolved dirt, this Directional component, however, does not necessarily have to be larger than a normal standing on the surface or opening of the hood direction component.
  • At least one per se known means or a per se known vacuum source for example a pump or a blower or a fan, is provided for generating the suction air flow, which is preferably part of the device.
  • the device according to the invention has an electronic control unit, by means of which the overpressure source and / or the vacuum source (and thus the blast air flow and / or the suction air flow) can be controlled and / or regulated.
  • sensors may be provided which may be connected to the electronic control unit.
  • the sensors may be e.g. to air velocity sensors and sensors that can detect the type and amount of pollution act.
  • the blast air flow and the suction air flow can be controlled or regulated.
  • a plurality of blowing air nozzles are provided.
  • a specific shape of the surface to be cleaned can be taken into account by arranging the blowing air nozzles according to the specific shape such that the blown-out air strikes the surface to be cleaned directly.
  • large surfaces to be cleaned can be cleaned in a time-saving manner by blowing the entire surface, or at least a large part of it, simultaneously by means of the several blowing air nozzles.
  • blowing air nozzles in a direction normal to the opening seen within the opening in each other staggered rows are arranged.
  • individual blowing air streams can be generated over a large width and at least partially overlapping, which ensures a particularly thorough cleaning of the surface.
  • At least one arranged in the hood compressed air tank is provided which is connected to the at least one Blas Kunststoffdüse and at least one Blas Kunststoffdüse together forms at least one Blas Kunststoffü.
  • a constant blowing pressure is ensured.
  • the connection of the compressed air tank with the at least one Blas Kunststoffdüse is clearly understood at least as a fluidic connection.
  • a plurality of blowing air units are arranged in the hood.
  • particularly large areas of the at least one surface to be cleaned can be cleaned at once with constant blowing pressure. Even if these surfaces are spatially spaced from each other, these surfaces can be blown off or cleaned at the same time arrangement of the blown air units.
  • the at least one blown air nozzle is pivotable.
  • the at least one blown air nozzle together with the associated blown air unit can be pivoted. This allows an adjustment of the orientation of the at least one Blas Kunststoffdüse to the surface to be cleaned, in order to achieve an optimum cleaning result.
  • pivot means - for example, electric motors or pneumatic or hydraulic actuating cylinder - may be provided, which are controlled by means of the electronic control unit can be to change the position of the at least one Blas Kunststoffdüse or the at least one Blas Kunststofftechnik during the operating state or adapt to the surface to be cleaned. This can be done continuously in response to sensor signals, which originate from sensors that continuously determine the shape or shape of the surface to be cleaned.
  • the Blas Kunststoffdüsen are arranged relative to each other, that in the operating state, the Blas Kunststoffdüsen at least partially on two opposite sides of a rail of a track, preferably in each case on two opposite sides of each rail of the track, can be arranged wherein the blowing directions of the blowing air nozzles have a component facing the respective rail. An optimal cleaning of the tracks or rails is thereby made possible.
  • said arrangement of the air nozzles can be rigid, but of course it is not excluded that the air nozzles or their Blas Kunststoffmaschine (s) are pivotable.
  • a plurality of hoods are provided, which are preferably arranged overlapping in sections seen in one direction.
  • said direction can be the direction of travel of the vehicle, with the direction of travel in the case of a rail vehicle coinciding with the direction of the track course.
  • a lifting device is provided in order to be able to move the at least one hood at least normally to the opening.
  • the lifting device can work in a conventional manner electrically, pneumatically or hydraulically.
  • the hood can e.g. during transfer rides are lifted / moved to a rest position in which a contact with a ground on which the vehicle is moving, can be excluded.
  • the hood can be moved to the position suitable for carrying out the cleaning.
  • the substrate is to be cleaned, the at least one hood can be lowered from the rest position; if e.g. a tunnel wall and / or tunnel ceiling is to be cleaned, the at least one hood can be raised from the rest position and possibly adjusted in their position to the wall or ceiling to be cleaned.
  • the lifting device can be controlled by means of the electronic control unit, possibly taking into account the above-described sensor signals or measurement data of the sensors.
  • a device 1 according to the invention for the pneumatic removal of soiling from at least one surface 4 (eg a road surface) of a traffic infrastructure can be seen, wherein the device 1 by a vehicle (in Fig. 1a not shown) along a traffic route (eg a road) in a direction of travel 26 - back and forth - is movable.
  • the device 1 comprises a hood 2 with an opening 3, which opening 3 faces in an operating state of the device 1 of the surface 4 to be cleaned, wherein the operating state in Fig. 1a is shown.
  • a plurality of blower nozzles 8 are arranged transversely to the direction of travel 26 in the illustrated embodiment (see. Fig. 1b ), through which Blas Kunststoffdüsen 8 air in each case a blowing direction 9 is blown, with each individual Blas Kunststoffdüse 8 a Einzelblas Kunststoffstrom is generated and all Einzelblas Kunststoffströme together form a (total) Blas Kunststoffstrom 23.
  • the device 1 comprises a suction opening 10 through which suction opening 10 air can be sucked out of the hood 2, wherein in the illustrated embodiment of the Fig. 1a and Fig. 1b the suction opening 10 is arranged opposite the opening 3.
  • the surface 4 is not perfectly smooth, but rough, so that dirt can accumulate in depressions.
  • the blowing directions 9 of the Blas Kunststoffdüsen 8 each have a component normal to the opening 3 of the hood 2, which is greater than a component in parallel for opening 3. In the illustrated embodiment of Fig. 1a and Fig. 1b Therefore, the blowing directions 9 accordingly downward toward the surface. 4
  • blowing out of the Blas Kunststoffdüsen 8 takes place in the embodiments shown in a cone with a certain opening angle, although very small but can not be kept exactly zero. That In mathematical terms, several blowing directions are fan-shaped or conical when blown out.
  • the blowing direction 9 of a blowing air nozzle 8 is therefore to be understood basically a mean blowing direction which corresponds to the opening angle zero and is indicated in the figures by means of arrows which are arranged between sketched cone-generating lines.
  • the device 1 is designed so that the air is blown out of the Blas Kunststoffdüsen 8 with one at a blowing speed of more than 50 m / s.
  • This high blowing air velocity allows the Distance to be cleaned surface 4 to choose very large, typically up to 950 mm. Accordingly, it is possible to easily guide the device 1 over obstacles (irregularities of the roadway or installations between or next to rails of tracks such as safety devices, wheel links, signals, cable routes, etc.) during pneumatic cleaning without having to interrupt cleaning ,
  • a lifting device 16 which may comprise, for example, a hydraulic cylinder
  • the hood 2 can be moved in a normal standing on the opening 3 lifting and lowering direction 30, whereby the above-mentioned distance to the surface 4 is adjustable.
  • a connected to the hood 2 chassis 17 ensures that while a minimum height or a minimum distance can not be exceeded.
  • the device 1 is designed in the illustrated embodiment so that a blowing pressure, with which the air exiting the Blas Kunststoffdüsen 8, is kept smaller than 3.5 bar.
  • a compressed air tank 11 is provided, to which the Blas Kunststoffdüsen 8 connect directly and with which the Blas Kunststoffdüsen 8 are thus fluidly and mechanically connected.
  • the compressed air tank 11 forms with the Blas Kunststoffdüsen 8 together from a blast air unit 12.
  • the blast air unit 12 and thus also all Blas Kunststoffdüsen 8 of the Blas Kunststofftechnik 12 together are pivotable about a pivot axis 27, to allow adjustment of the blowing direction 9 to the surface 4 to be cleaned.
  • Fig. 1a and Fig. 1b is the pivot axis 27 horizontally and perpendicular to the direction of travel 26 and is a corresponding pivoting direction 28 in a plane which is perpendicular to the opening 3 and parallel to the direction of travel 26th is.
  • the pivoting direction 28 typically covers an angular range of -45 ° to + 45 °.
  • the compressed air tank 11 is pressurized by means of a compressor (not shown) of the device 1 by the compressor blows blown air 29 in the compressed air tank 11, with corresponding supply lines for the blown air 29 are provided from outside the hood 2.
  • the blast air stream 23 strikes the surface 4 and whirls up all materials such as dust, sand, paper, cans, etc., which can thus be referred to as whirled up dirt 25 or form this.
  • the fluidized dirt 25 is then detected by a suction air stream 24 and sucked with the suction air stream 24 through the suction opening 10.
  • the suction air stream 24 adjusts itself by sucking in air from outside the hood 2.
  • the hood has 2 rubber aprons 18 or brushes, which act in the operating state as a seal to the surface 4 out, but remain as out Fig. 1a and Fig. 1b shows gaps between the rubber aprons 18 and the brushes and the surface 4, can enter through the air from the outside into the hood 2.
  • the suction air flow 24 has in the area near the surface 4 a direction component parallel to the surface 4 or parallel to the opening 3, which is larger than normal to the surface 4 and the opening 3, whereby a problem-free removal of the dissolved surface 4 of the dirt 25th is ensured.
  • the device 1 is designed in the illustrated embodiment such that in the operating state of the exiting through the suction port 10 Saugluftstrom 24 at least by a factor of 2 is greater than the BlasSISstrom 23rd
  • a known vacuum source for sucking in the air or for generating the suction air stream 24 is a known vacuum source (not shown), such. a pump or a fan or a fan, provided, wherein the vacuum source is preferably part of the device 1.
  • an electronic control unit (not shown) and with this cooperating sensors (not shown) are provided.
  • the sensors are air velocity sensors and sensors that can detect the type and amount of contamination.
  • the electronic control unit which processes the measuring signals of the sensors, the blowing air flow 23 and the suction air flow 24 can be controlled and regulated.
  • sensors are provided which determine the shape or shape of the surface 4 to be cleaned continuously.
  • the electronic control unit can on the one hand pivot means (not shown) - e.g. Electric motors or pneumatic or hydraulic actuating cylinder - drive to pivot the blast air unit 12.
  • the control unit can control the lifting device 16 and thus make a correspondingly optimal adjustment of the orientation of the blowing air nozzles 8 and the distance of the hood 2 to the surface 4 during the operating state.
  • the control unit can regulate the amounts of air, in particular the quantities of air per unit of time, of the blast air flow 23 and of the suction air flow 24 independently of each other and thus adapt to the respective requirements.
  • Fig. 2 shows an embodiment in which a baffle 22 is disposed in the hood 2 to optimize the suction air stream 24 and thus the suction and cleaning performance improve.
  • the use of such Leitblechen 22, which divide the hood 2 into segments, is particularly advantageous for wider hoods 2.
  • Fig. 3a and Fig. 3b show an embodiment of the device 1 according to the invention analogous to that of Fig. 1a and Fig. 1b
  • the device 1 is designed for the cleaning of a track 5 with rails 14.
  • the hood 2 is dimensioned normal to the direction of travel 26 such that both rails 14 of the track 5 find space under the hood 2, the rubber aprons 18 or brushes abutting the rails 14 on the outside.
  • substantially the entire width of the track 5 can be cleaned in a cleaning step.
  • the chassis 17 rolls on the rails 14.
  • Fig. 4 shows a variant of the device 1 according to the invention analogous to that of the Fig. 1a
  • two blown air units 12 are provided, each comprising a compressed air tank 11 and connected to these Blas Kunststoffdüsen 8.
  • the blown air units 12 are each pivotable about a pivot axis 27 in a pivoting direction 28.
  • the pivot axes 27 are horizontal and perpendicular to the direction of travel 26 and are the pivot directions 28 in a plane which is perpendicular to the opening 3 and which is parallel to the direction of travel 26.
  • the pivot directions 28 each typically cover an angular range of -45 ° to + 45 °.
  • the embodiment according to Fig. 4 On the one hand, it is suitable for removing particularly large or tight dirt from the surface 4.
  • the hood 2 On the other hand, the hood 2 be made relatively large to clean a large part of the surface 4 at a time.
  • the device 1 is designed so that two Saugluftströme 24 are provided from opposite sides of the hood 2 in the operating state, both of which are discharged through the central suction port 10.
  • Fig. 5 shows a detail of a further embodiment of the device 1 according to the invention, which is optimized for the cleaning of rails 14 of a track 5.
  • the blowing air nozzles 8, 8 'of the blown air unit 12 are shaped and arranged on the compressed air tank 11, that the rail 14 is not only blown from above, but also laterally.
  • a Blasluftdüse 8 is provided for blowing the rail 14 perpendicularly from above, said Blasluftdüse 8 between two other Blasluftdüsen 8 'is arranged, which are directed from opposite sides laterally on the rail 14.
  • the hood 2 is designed in this case so that in the operating state, the rubber aprons 18 and brushes do not rest on the rail 14, but are spaced from the rail 14 so far that the double-sided lateral blowing of the rail 14 can be done easily. Moreover, there is also a further blowing air nozzle 8 between the rubber apron 18 or brushes and the one side of the rail 14 directed Blas Kunststoffdüse 8 ' arranged to be able to clean even a laterally outside the rail 14 lying area of the track 5 can.
  • the blowing air nozzles 8 may be arranged not only in a row 13, but also in a plurality of rows 13, which facilitates the blowing large areas. Fig. 6 this is illustrated by means of a blown air unit 12 with two rows 13 of blower nozzles 8. Seen from below or in a direction normal to the opening 3, the blower nozzles 8 are thus arranged within the opening 3 in rows 3 offset from each other, whereby overlapping individual blower streams result in sections, which ensures a particularly thorough cleaning.
  • the device 1 according to the invention can be mounted on any vehicles, in particular both on road vehicles and on rail vehicles 7.
  • the device 1 can be mounted both on the vehicle front and at the rear of the vehicle.
  • Fig. 7 illustrates the use of the inventive device 1 at the rear of a rail vehicle 7, wherein the device 1 is optimized accordingly for the cleaning of tracks 5.
  • at least one suction line 19 is provided to discharge the at least one suction air stream 24, which removes the fluidized dirt 25, wherein the fluidized dirt 25 is separated from the suction air stream 24 and stored in a dirt container 31 of the rail vehicle 7.
  • the device 1 according to the invention is also suitable for cleaning tunnel walls 6 or ceiling areas 32 of tunnels.
  • Fig. 8 illustrates the case of cleaning a tunnel wall 6, are mounted on the fixtures in the form of signaling devices 20 and a cable channel 21 or attached.
  • the device 1 or the hood 2 is oriented for cleaning so that the opening 3 substantially parallel to Tunnel wall 6 is, so that not only the tunnel wall 6, but in particular the said internals are blown off.
  • Suction air streams 24 can be guided from several sides of the hood 2 and sucked off via the central suction opening 10. The desired management of the suction air streams 24 is ensured by a corresponding design of the rubber aprons 18 and brushes.
  • the hood 2 can be selectively brought to the tunnel wall 6.
  • Fig. 9 illustrates an embodiment of the device according to the invention with a plurality of hoods 2, 15a, 15b in order to clean a curved or curved ceiling portion 32 of the tunnel can.
  • the hoods 2, 15 a, 15 b are arranged so that they overlap seen in the direction of travel 26, wherein for clarity in Fig. 9 only the hoods 2, 15a, 15b, but no other elements of the device 1 are shown.
  • the lifting device 16 the hoods 2, 15a, 15b can be specifically brought to the ceiling area 32 in order to blow off the ceiling area 32 and thus to be able to clean it.

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Abstract

Vorrichtung (1) für das pneumatische Entfernen von Verschmutzungen von mindestens einer Oberfläche (4, 5, 6) einer Verkehrsinfrastruktur, welche Vorrichtung (1) durch ein Fahrzeug (7) entlang eines Verkehrsweges (5) bewegbar ist, die Vorrichtung (1) umfassend mindestens eine Haube (2) mit einer Öffnung (3), welche Öffnung (3) in einem Betriebszustand der Vorrichtung (1) der zu reinigenden Oberfläche (4, 5, 6) zugewandt ist, wobei mindestens eine in der Haube (2) angeordnete Blasluftdüse (8) vorgesehen ist, durch welche Blasluftdüse (8) Luft in mindestens einer Blasrichtung (9) ausblasbar ist, und wobei mindestens eine Saugöffnung (10) vorgesehen ist, durch welche Saugöffnung (10) Luft aus der Haube (2) abgesaugt werden kann. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die mindestens eine Blasrichtung (9) der mindestens einen Blasluftdüse (8) eine Komponente normal zur Öffnung (3) der Haube (2) aufweist, die größer ist als eine Komponente parallel zur Öffnung (3).

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das pneumatische Entfernen von Verschmutzungen von mindestens einer Oberfläche einer Verkehrsinfrastruktur, welche Vorrichtung durch ein Fahrzeug entlang eines Verkehrsweges bewegbar ist, die Vorrichtung umfassend mindestens eine Haube mit einer Öffnung, welche Öffnung in einem Betriebszustand der Vorrichtung der zu reinigenden Oberfläche zugewandt ist, wobei mindestens eine in der Haube angeordnete Blasluftdüse vorgesehen ist, durch welche Blasluftdüse Luft in mindestens einer Blasrichtung ausblasbar ist, und wobei mindestens eine Saugöffnung vorgesehen ist, durch welche Saugöffnung Luft aus der Haube abgesaugt werden kann.
    • STAND DER TECHNIK
  • Zum pneumatischen Entfernen von Verschmutzungen von mindestens einer Oberfläche einer Verkehrsinfrastruktur sind aus dem Stand der Technik, z.B. aus der DE 2452633 A1 oder der FR 2999196 A1 , Vorrichtungen bekannt, die durch ein Fahrzeug entlang eines Verkehrsweges bewegbar sind. Mit Verkehrsinfrastruktur sind dabei typischerweise Straßen, Gleisanlagen oder Tunnel mit mindestens einer Tunnelwand, gemeint. Diese bekannten Vorrichtungen weisen jeweils eine Haube auf, deren Öffnung der zu reinigenden Oberfläche zugewandt ist und in welcher sich mindestens eine Blasvorrichtung und mindestens eine Saugvorrichtung befinden. Aus den Blasvorrichtungen strömt Luft mit einer Strömungsrichtung, die im Wesentlichen parallel zur Öffnung der Haube verläuft, an die zu reinigende bzw. entlang der zu reinigenden Oberfläche, wirbelt von dieser Verschmutzung auf und wird gemeinsam mit dieser Verschmutzung durch die Saugvorrichtungen weggesaugt.
  • Um zu verhindern, dass aufgewirbelter Schmutz in die Umgebung geblasen wird, ist es üblich, eine etwas größere Luftmenge pro Zeit zu saugen als zu blasen. Dadurch wird an den unvermeidlichen Spalten zwischen den Rändern der Haube und der zu reinigenden Oberfläche ein Luftstrom in die Haube hinein erzwungen.
  • Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen ist, dass die zu reinigenden Oberflächen in der Praxis meist nicht glatt, sondern rau sind und Vertiefungen aufweisen, in denen Verschmutzungen festsitzen. Dies trifft insbesondere auf Asphaltflächen oder den Gleisoberbau zu. Die mittels der Blasvorrichtungen eingeblasene Luft streicht über die Vertiefungen hinweg und kann somit die in den Vertiefungen festsitzenden Verschmutzungen nicht lösen.
    • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung für das pneumatische Entfernen von Verschmutzungen von mindestens einer Oberfläche einer Verkehrsinfrastruktur zur Verfügung zu stellen, die die oben genannten Nachteile überwindet. Insbesondere sollen mittels der Vorrichtung raue Oberflächen oder Einbauten - insbesondere Kabelkanäle, Signaleinrichtungen etc. - z.B. an Seitenwänden in Tunneln gründlich gereinigt werden können.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Zur Lösung der genannten Aufgabe ist es bei einer Vorrichtung für das pneumatische Entfernen von Verschmutzungen von mindestens einer Oberfläche einer Verkehrsinfrastruktur, welche Vorrichtung durch ein Fahrzeug entlang eines Verkehrsweges bewegbar ist, die Vorrichtung umfassend mindestens eine Haube mit einer Öffnung, welche Öffnung in einem Betriebszustand der Vorrichtung der zu reinigenden Oberfläche zugewandt ist, wobei mindestens eine in der Haube angeordnete Blasluftdüse vorgesehen ist, durch welche Blasluftdüse Luft in mindestens einer Blasrichtung ausblasbar ist, und wobei mindestens eine Saugöffnung vorgesehen ist, durch welche Saugöffnung Luft aus der Haube abgesaugt werden kann, erfindungsgemäß vorgesehen, dass die mindestens eine Blasrichtung der mindestens einen Blasluftdüse eine Komponente normal zur Öffnung der Haube aufweist, die größer ist als eine Komponente parallel zur Öffnung.
  • Die Blasrichtung lässt sich prinzipiell bzw. ganz allgemein in zwei Komponenten zerlegen, wobei eine der zwei Komponenten normal zur Öffnung ist und die andere der zwei Komponenten parallel zur Öffnung. Dies trifft insbesondere auf den Fall zu, wo ein Rand der Öffnung in einer Ebene liegt.
  • Durch diese Auslegung der Blasrichtung der mindestens einen Blasluftdüse ist sichergestellt, dass die ausgeblasene Luft auf bzw. in Richtung der zu reinigenden Oberfläche geblasen wird. Die ausgeblasene Luft streicht also nicht über Unebenheiten oder Vertiefungen der Oberfläche hinweg, sondern dringt in die Unebenheiten/Vertiefungen ein und bläst die dort befindlichen Verunreinigungen heraus.
  • Wie bereits eingangs erwähnt, sind unter Verkehrsinfrastruktur typischerweise Straßen, Gleisanlagen oder Tunnel mit mindestens einer Tunnelwand, zu verstehen. Der Verkehrsweg ist typischerweise Teil der Verkehrsinfrastruktur.
  • Die Haube kann zumindest abschnittsweise geeignete Abdichtungen umfassen, beispielsweise Bürsten oder mindestens eine Gummischürze, die im Betriebszustand bis zur zu reinigenden Oberfläche reichen kann.
  • Bei der mindestens einen Blasluftdüse kann es sich z.B. um eine Venturidüse oder eine Spiraldüse handeln.
  • Das Ausblasen aus der mindestens einen Blasluftdüse erfolgt in der Praxis in einem Kegel mit einem gewissen Öffnungswinkel, der zwar sehr klein aber nicht exakt null gehalten werden kann. D.h. mathematisch genau genommen liegen beim Ausblasen mehrere Blasrichtungen fächer- bzw. kegelartig vor. Unter der Blasrichtung einer Blasluftdüse ist daher grundsätzlich eine mittlere Blasrichtung zu verstehen, die dem Öffnungswinkel null entspricht.
  • Darüberhinaus kann die Blasluftdüse so gestaltet sein, dass bewusst mehrere unterschiedliche Blasrichtungen vorgesehen sind, z.B. indem sich die Blasluftdüse dreht, um ein spiralartiges Ausblasen zu gewährleisten. In solchen Fällen weisen erfindungsgemäß alle diese Blasrichtungen eine Komponente normal zur Öffnung der Haube auf, die größer ist als eine Komponente parallel zur Öffnung.
  • Beim Ausblasen durch die mindestens eine Blasluftdüse bzw. durch alle Blasluftdüsen wird somit insgesamt ein Blasluftstrom gebildet, der vornehmlich auf die zu reinigende Oberfläche gerichtet ist. Genauer wird bei mehreren Blasluftdüsen durch jede einzelne Blasluftdüse ein Einzelblasluftstrom erzeugt, wobei alle Einzelblasluftströme gemeinsam den (gesamten) Blasluftstrom bilden.
  • Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgelegt, dass die Luft aus der mindestens einen Blasluftdüse mit einer Blasgeschwindigkeit von mehr als 50 m/s ausgeblasen wird. Diese hohe Blasluftgeschwindigkeit erlaubt es, den Abstand zur zu reinigenden Oberfläche sehr groß zu wählen, typischerweise bis zu 950 mm. Entsprechend ist es möglich, die Vorrichtung problemlos über Hindernisse, wie sie z.B. bei Gleisanlagen anzutreffen sind, während des pneumatischen Reinigens zu führen, ohne dass das Reinigen unterbrochen werden muss.
  • Gleichzeitig kann ein Blasdruck, mit dem die Luft aus der mindestens einen Blasluftdüse austritt, relativ gering gehalten werden, typischerweise kleiner als 3,5 bar. Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine entsprechende Überdruckquelle, z.B. einen Kompressor, wobei die Überdruckquelle aufgrund des relativ geringen Blasdrucks sehr vorteilhaft gestaltet werden kann, insbesondere mit einem geringen Energiebedarf, einem geringen Platzbedarf sowie einem geringen Eigengewicht.
  • Die Luft, die aus der Haube durch deren mindestens eine Saugöffnung, die in Form einer Düse ausgeführt sein kann, abgesaugt wird, bildet einen Saugluftstrom, der den gelösten Schmutz mit sich trägt. Vorzugsweise ist die Vorrichtung derart ausgelegt, dass im Betriebszustand der durch die mindestens eine Saugöffnung austretende Saugluftstrom größer, besonders bevorzugt mindestens um einen Faktor 2 größer, als der Blasluftstrom ist. D.h. in letzterem Fall weist der Saugluftstrom mehr als die doppelte Luftmenge pro Zeit auf wie der gesamte Blasluftstrom. Hierdurch wird ein zuverlässiges Absaugen des gelösten Schmutzes (und damit ein zuverlässiges Entfernen des Schmutzes von der zu reinigenden Oberfläche) garantiert und verhindert, dass der abgeblasene Schmutz bzw. Staub nicht bloß an der zu reinigenden Oberfläche verlagert wird.
  • Um den Saugluftstrom optimal zu gestalten, kann es vorgesehen sein, dass ein Randbereich der Haube, welcher der zu reinigenden Oberfläche zugewandt liegt, mindestens eine Zusatzöffnung aufweist, deren Querschnittsfläche mehrfach größer ist als die Querschnittsfläche von Spalten zwischen sonstigen Bereichen der Haube und der zu reinigenden Oberfläche. Bevorzugt befindet sich diese Zusatzöffnung an einem Bereich der Haube, welcher bei der bestimmungsgemäßen Bewegung der Haube entlang der zu reinigenden Oberfläche hinten liegt.
  • Die Zusatzöffnung kann insbesondere durch Aussparungen der Abdichtungen bzw. der mindestens einen Gummischürze ausgebildet sein. Entsprechend steht die Zusatzöffnung im Betriebszustand normal zur zu reinigenden Oberfläche und ist dieser nicht zugewandt. Für einen optimalen Saugluftstrom ist die Fläche der Zusatzöffnung kleiner gleich der Fläche, vorzugsweise stets kleiner als die Fläche, der Öffnung, die im Betriebszustand der zu reinigenden Oberfläche zugewandt ist. Die Saugöffnung ist typischerweise kleiner gleich der Zusatzöffnung, vorzugsweise kleiner als die Zusatzöffnung.
  • Weiters kann es vorgesehen sein, dass innerhalb der Haube der Saugluftstrom durch Leitflächen und/oder durch die Anordnung von Saugluftdüsen in jenen Volumenbereich der Haube geleitet wird, welcher sich über dem der besagten Zusatzöffnung horizontal gegenüberliegenden Bereich der Haube befindet. Der Saugluftstrom weist dann - im Gegensatz zum Blasluftstrom, der im Hinblick auf eine besonders starke Reinigungswirkung optimiert ist - eine relativ starke Richtungskomponente parallel zu der zu reinigenden Oberfläche bzw. zur Öffnung der Haube auf, um den Abtransport des gelösten Schmutzes zu garantieren, wobei diese Richtungskomponente jedoch nicht notwendigerweise größer sein muss als eine normal auf die Oberfläche bzw. Öffnung der Haube stehende Richtungskomponente.
  • Grundsätzlich ist zur Erzeugung des Saugluftstroms mindestens ein an sich bekanntes Mittel bzw. eine an sich bekannte Unterdruckquelle, beispielsweise eine Pumpe oder ein Gebläse oder ein Ventilator, vorgesehen, die vorzugsweise Teil der Vorrichtung ist.
  • Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine elektronische Steuereinheit auf, mittels der die Überdruckquelle und/oder die Unterdruckquelle (und damit der Blasluftstrom und/oder der Saugluftstrom) steuerbar und/oder regelbar sind. Weiters können Sensoren vorgesehen sein, die mit der elektronischen Steuereinheit verbunden sein können. Bei den Sensoren kann es sich z.B. um Luftgeschwindigkeitssensoren sowie um Sensoren, welche die Art und Menge der Verschmutzung detektieren können, handeln. Vorzugsweise können mittels der elektronischen Steuereinheit, die die Messsignale der Sensoren verarbeitet, der Blasluftstrom und der Saugluftstrom gesteuert bzw. geregelt werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass mehrere Blasluftdüsen vorgesehen sind. Hierdurch kann einerseits einer spezifischen Form der zu reinigenden Oberfläche Rechnung getragen werden, indem die Blasluftdüsen entsprechend der spezifischen Form so angeordnet sind, dass die ausgeblasene Luft direkt auf die zu reinigende Oberfläche trifft. Andererseits können große zu reinigende Oberflächen zeitsparend gereinigt werden, indem mittels der mehreren Blasluftdüsen die gesamte Oberfläche oder zumindest ein großer Teil davon gleichzeitig angeblasen wird.
  • Insbesondere um große Flächen der mindestens einen zu reinigenden Oberfläche abzublasen, ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass die Blasluftdüsen in einer Richtung normal zur Öffnung gesehen innerhalb der Öffnung in zueinander versetzten Reihen angeordnet sind. Durch diese Anordnung können Einzelblasluftströme über eine große Breite und zumindest abschnittsweise überlappend erzeugt werden, was eine besonders gründliche Reinigung der Fläche sicherstellt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass mindestens ein in der Haube angeordneter Druckluftbehälter vorgesehen ist, der mit der mindestens einen Blasluftdüse verbunden ist und mit der mindestens einen Blasluftdüse gemeinsam mindestens eine Blaslufteinheit ausbildet. Auf diese Weise wird ein konstanter Blasdruck gewährleistet. Die Verbindung des Druckluftbehälters mit der mindestens einen Blasluftdüse ist dabei klarerweise zumindest als fluidische Verbindung zu verstehen.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass mehrere Blaslufteinheiten in der Haube angeordnet sind. Somit können besonders große Flächen der mindestens einen zu reinigenden Oberfläche auf einmal mit konstantem Blasdruck gereinigt werden. Selbst wenn diese Flächen räumlich von einander beabstandet sind, können diese Flächen bei entsprechender Anordnung der Blaslufteinheiten gleichzeitig abgeblasen bzw. gereinigt werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Blasluftdüse verschwenkbar ist. Vorzugsweise ist die mindestens eine Blasluftdüse mitsamt der zugehörigen Blaslufteinheit verschwenkbar. Hierdurch kann eine Anpassung der Ausrichtung der mindestens einen Blasluftdüse an die zu reinigende Oberfläche erfolgen, um ein optimales Reinigungsergebnis zu erzielen.
  • Dabei können auch Schwenkmittel - z.B. Elektromotoren oder pneumatische oder hydraulische Stellzylinder - vorgesehen sein, die mittels der elektronischen Steuereinheit angesteuert werden können, um die Lage der mindestens einen Blasluftdüse bzw. der mindestens einen Blaslufteinheit während des Betriebszustands zu ändern bzw. an die zu reinigende Oberfläche anzupassen. Dies kann laufend in Abhängigkeit von Sensorsignalen erfolgen, welche von Sensoren herrühren, die die Gestalt bzw. Form der zu reinigenden Oberfläche laufend bestimmen.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Blasluftdüsen derart relativ zueinander angeordnet sind, dass im Betriebszustand die Blasluftdüsen zumindest teilweise auf zwei gegenüberliegenden Seiten einer Schiene eines Gleises, vorzugsweise jeweils auf zwei gegenüberliegenden Seiten jeder Schiene des Gleises, anordenbar sind, wobei die Blasrichtungen der Blasluftdüsen eine zur jeweiligen Schiene weisende Komponente aufweisen. Eine optimale Reinigung der Gleise bzw. Schienen wird hierdurch ermöglicht.
  • Dies schließt natürlich nicht aus, dass weitere Blasluftdüsen anders orientiert sind, um z.B. von oben senkrecht auf die jeweilige Schiene zu blasen, um die gründliche Reinigung der Schienen zu vervollkommnen.
  • Es sei bemerkt, dass die genannte Anordnung der Blasluftdüsen starr sein kann, es aber natürlich auch nicht ausgeschlossen ist, dass die Blasluftdüsen bzw. deren Blaslufteinheit(en) verschwenkbar sind.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass mehrere Hauben vorgesehen sind, die vorzugsweise in einer Richtung gesehen abschnittsweise überlappend angeordnet sind. Bei besagter Richtung kann es sich insbesondere um die Fahrtrichtung des Fahrzeugs handeln, wobei die Fahrtrichtung im Falle eines Schienenfahrzeugs mit der Richtung des Gleisverlaufs übereinstimmt. Mittels dieser überlappenden Anordnung der Hauben lassen sich beispielsweise Tunnelwände bzw. Abschnitte der Tunnelwände, insbesondere gekrümmte oder gebogene Abschnitte der Tunnelwände, zuverlässig reinigen. Dabei sind die Hauben entsprechend der Krümmung der zu reinigenden Tunnelwand bzw. -decke anordenbar.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass eine Hebevorrichtung vorgesehen ist, um die mindestens eine Haube zumindest normal zur Öffnung bewegen zu können. Die Hebevorrichtung kann in an sich bekannter Weise elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch arbeiten.
  • Mittels der Hebevorrichtung kann die Haube z.B. während Überstellungsfahrten in eine Ruheposition gehoben/bewegt werden, in welcher ein Kontakt mit einem Untergrund, auf dem das Fahrzeug sich bewegt, ausgeschlossen werden kann. Sobald die mindestens eine zu reinigende Oberfläche erreicht ist, kann die Haube in die für die Durchführung der Reinigung passende Position bewegt werden: Sofern z.B. der Untergrund zu reinigen ist, kann die mindestens eine Haube aus der Ruheposition abgesenkt werden; sofern z.B. eine Tunnelwand und/oder Tunneldecke zu reinigen ist, kann die mindestens eine Haube aus der Ruheposition angehoben und ggf. in ihrer Lage an die zu reinigende Wand oder Decke angepasst werden.
  • Vorzugsweise kann die Hebevorrichtung mittels der elektronischen Steuereinheit angesteuert werden, ggf. unter Berücksichtigung der oben geschilderten Sensorsignale bzw. Messdaten der Sensoren.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.
  • Dabei zeigt:
    • Fig. 1a
    eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei eine Fahrtrichtung in der Schnittebene liegt
    Fig. 1b
    eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung aus Fig. 1a, wobei die Schnittebene normal auf die Fahrtrichtung steht
    Fig. 2
    eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung analog zu Fig. 1a, wobei die Vorrichtung ein Leitblech aufweist
    Fig. 3a
    eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung analog zu Fig. 1a, wobei die Vorrichtung zur Reinigung von Gleisen ausgelegt ist
    Fig. 3b
    die Vorrichtung aus Fig. 3a in einer schematischen Darstellung analog zu Fig. 1b
    Fig. 4
    eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung analog zu Fig. 1a, wobei die Vorrichtung zwei Blaslufteinheiten aufweist
    Fig. 5
    ein Detail einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung analog zu Fig. 3b, wobei die Vorrichtung eine speziell für die Reinigung von Schienen ausgelegte Anordnung von Blasluftdüsen aufweist
    Fig. 6
    eine schematische Aufsicht auf die Blasluftdüsen der Blaslufteinheit einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
    Fig. 7
    eine schematische Seitenansicht einer auf einem Schienenfahrzeug montierten erfindungsgemäßen Vorrichtung
    Fig. 8
    eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung analog zu Fig. 1b, wobei die Vorrichtung zur Reinigung von Tunnelwänden ausgelegt ist
    Fig. 9
    eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinigung von Tunnelwänden, wobei die Vorrichtung drei Hauben aufweist und wobei aus Übersichtsgründen nur die drei Hauben und das Schienenfahrzeug, auf dem die Vorrichtung montiert ist, gezeigt sind
    WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • In der schematischen Schnittansicht der Fig. 1a ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 für das pneumatische Entfernen von Verschmutzungen von mindestens einer Oberfläche 4 (z.B. einer Straßenoberfläche) einer Verkehrsinfrastruktur erkennbar, wobei die Vorrichtung 1 durch ein Fahrzeug (in Fig. 1a nicht dargestellt) entlang eines Verkehrsweges (z.B. einer Straße) in einer Fahrtrichtung 26 - vor und zurück - bewegbar ist. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Haube 2 mit einer Öffnung 3, welche Öffnung 3 in einem Betriebszustand der Vorrichtung 1 der zu reinigenden Oberfläche 4 zugewandt ist, wobei der Betriebszustand in Fig. 1a gezeigt ist.
  • In der Haube 2 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel mehrere Blasluftdüsen 8 quer zur Fahrtrichtung 26 angeordnet (vgl. Fig. 1b), durch welche Blasluftdüsen 8 Luft in jeweils einer Blasrichtung 9 ausblasbar ist, wobei durch jede einzelne Blasluftdüse 8 ein Einzelblasluftstrom erzeugt wird und alle Einzelblasluftströme gemeinsam einen (gesamten) Blasluftstrom 23 bilden. Weiters umfasst die Vorrichtung 1 eine Saugöffnung 10, durch welche Saugöffnung 10 Luft aus der Haube 2 abgesaugt werden kann, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel der Fig. 1a und Fig. 1b die Saugöffnung 10 gegenüberliegend zur Öffnung 3 angeordnet ist.
  • Die Oberfläche 4 ist nicht perfekt glatt, sondern rau, sodass sich Schmutz in Vertiefungen ansammeln kann. Um den Schmutz von der Oberfläche 4 - und damit aus den Vertiefungen - optimal lösen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Blasrichtungen 9 der Blasluftdüsen 8 jeweils eine Komponente normal zur Öffnung 3 der Haube 2 aufweisen, die größer ist als eine Komponente parallel zur Öffnung 3. Im gezeigten Ausführungsbeispiel der Fig. 1a und Fig. 1b weisen die Blasrichtungen 9 daher entsprechend nach unten in Richtung Oberfläche 4.
  • Das Ausblasen aus den Blasluftdüsen 8 erfolgt in den gezeigten Ausführungsbeispielen in einem Kegel mit einem gewissen Öffnungswinkel, der zwar sehr klein aber nicht exakt null gehalten werden kann. D.h. mathematisch genau genommen liegen beim Ausblasen mehrere Blasrichtungen fächer- bzw. kegelartig vor. Unter der Blasrichtung 9 einer Blasluftdüse 8 ist daher grundsätzlich eine mittlere Blasrichtung zu verstehen, die dem Öffnungswinkel null entspricht und in den Figuren mittels Pfeilen, die zwischen skizzierten Kegelmantellinien angeordnet sind, gekennzeichnet ist.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 1 so ausgelegt, dass die Luft aus den Blasluftdüsen 8 mit einer mit einer Blasgeschwindigkeit von mehr als 50 m/s ausgeblasen wird. Diese hohe Blasluftgeschwindigkeit erlaubt es, den Abstand zur zu reinigenden Oberfläche 4 sehr groß zu wählen, typischerweise bis zu 950 mm. Entsprechend ist es möglich, die Vorrichtung 1 problemlos über Hindernisse (Unebenheiten der Fahrbahn; oder Einbauten zwischen oder neben Schienen von Gleisen wie z.B. Sicherheitsvorrichtungen, Radlenker, Signale, Kabeltrassen etc.) während des pneumatischen Reinigens zu führen, ohne dass das Reinigen unterbrochen werden muss.
  • Mittels einer Hebevorrichtung 16 (vgl. Fig. 7), die beispielsweise einen Hydraulikzylinder umfassen kann, kann die Haube 2 in einer normal auf die Öffnung 3 stehenden Hebe- und Senkrichtung 30 bewegt werden, womit auch der oben genannte Abstand zur Oberfläche 4 einstellbar ist. Ein mit der Haube 2 verbundenes Fahrgestell 17 sorgt dafür, dass dabei eine Mindesthöhe bzw. ein Mindestabstand nicht unterschritten werden kann.
  • Weiters ist die Vorrichtung 1 im gezeigten Ausführungsbeispiel so ausgelegt, dass ein Blasdruck, mit dem die Luft aus den Blasluftdüsen 8 austritt, kleiner als 3,5 bar gehalten wird.
  • Um Blasluftgeschwindigkeit und Blasluftdruck präzise konstant halten zu können, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Druckluftbehälter 11 vorgesehen, an welchen die Blasluftdüsen 8 unmittelbar anschließen und mit dem die Blasluftdüsen 8 somit fluidisch und mechanisch verbunden sind. Der Druckluftbehälter 11 bildet mit den Blasluftdüsen 8 gemeinsam eine Blaslufteinheit 12 aus.
  • Die Blaslufteinheit 12 und somit auch alle Blasluftdüsen 8 der Blaslufteinheit 12 gemeinsam sind um eine Schwenkachse 27 verschwenkbar, um eine Anpassung der Blasrichtung 9 an die zu reinigende Oberfläche 4 zu ermöglichen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1a und Fig. 1b liegt die Schwenkachse 27 horizontal und senkrecht zur Fahrtrichtung 26 bzw. liegt eine entsprechende Schwenkrichtung 28 in einer Ebene, die senkrecht auf die Öffnung 3 steht und die parallel zur Fahrtrichtung 26 ist. Die Schwenkrichtung 28 deckt typischerweise einen Winkelbereich von -45° bis +45° ab.
  • Der Druckluftbehälter 11 wird mittels eines Kompressors (nicht dargestellt) der Vorrichtung 1 unter Druck gesetzt, indem der Kompressor Blasluft 29 in den Druckluftbehälter 11 pumpt, wobei entsprechende Zuleitungen für die Blasluft 29 von außerhalb der Haube 2 vorgesehen sind.
  • Der Blasluftstrom 23 trifft auf die Oberfläche 4 und wirbelt alle Materialien wie Staub, Sand, Papier, Dosen etc. auf, die somit als aufgewirbelter Schmutz 25 bezeichnet werden können bzw. diesen ausbilden. Der aufgewirbelte Schmutz 25 wird dann von einem Saugluftstrom 24 erfasst und mit dem Saugluftstrom 24 durch die Saugöffnung 10 abgesaugt.
  • Der Saugluftstrom 24 stellt sich ein, indem Luft von außerhalb der Haube 2 angesaugt wird. Zwar weist die Haube 2 Gummischürzen 18 bzw. Bürsten auf, die im Betriebszustand als Abdichtung zur Oberfläche 4 hin fungieren, doch bleiben, wie aus Fig. 1a und Fig. 1b hervorgeht, Spalte zwischen den Gummischürzen 18 bzw. den Bürsten und der Oberfläche 4, durch die Luft von außen in die Haube 2 eintreten kann. Der Saugluftstrom 24 hat dabei im Bereich nahe der Oberfläche 4 eine Richtungskomponente parallel zur Oberfläche 4 bzw. parallel zur Öffnung 3, die größer ist als normal zur Oberfläche 4 bzw. zur Öffnung 3, wodurch ein problemloser Abtransport des von der Oberfläche 4 gelösten Schmutzes 25 sichergestellt wird.
  • Um ein zuverlässiges Absaugen des aufgewirbelten Schmutzes 25 sicherzustellen, ist die Vorrichtung 1 im gezeigten Ausführungsbeispiel derart ausgelegt, dass im Betriebszustand der durch die Saugöffnung 10 austretende Saugluftstrom 24 mindestens um einen Faktor 2 größer ist als der Blasluftstrom 23.
  • Zum Ansaugen der Luft bzw. zum Erzeugen des Saugluftstroms 24 ist eine an sich bekannte Unterdruckquelle (nicht dargestellt), wie z.B. eine Pumpe oder ein Gebläse oder ein Ventilator, vorgesehen, wobei die Unterdruckquelle vorzugsweise Teil der Vorrichtung 1 ist.
  • Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen sind eine elektronische Steuereinheit (nicht dargestellt) sowie mit dieser zusammenwirkende Sensoren (nicht dargestellt) vorgesehen. Bei den Sensoren handelt es sich um Luftgeschwindigkeitssensoren sowie um Sensoren, welche die Art und Menge der Verschmutzung detektieren können. Mittels der elektronischen Steuereinheit, die die Messsignale der Sensoren verarbeitet, können der Blasluftstrom 23 und der Saugluftstrom 24 gesteuert und geregelt werden.
  • Darüberhinaus sind Sensoren (nicht dargestellt) vorgesehen, die die Gestalt bzw. Form der zu reinigenden Oberfläche 4 laufend bestimmen. Indem die elektronische Steuereinheit auch die Messsignale dieser Sensoren auswertet, kann die elektronische Steuereinheit einerseits Schwenkmittel (nicht dargestellt) - z.B. Elektromotoren oder pneumatische oder hydraulische Stellzylinder - ansteuern, um die Blaslufteinheit 12 zu verschwenken. Andererseits kann die Steuereinheit die Hebevorrichtung 16 ansteuern und somit während des Betriebszustands eine entsprechend optimale Anpassung der Ausrichtung der Blasluftdüsen 8 und des Abstands der Haube 2 an die bzw. zur Oberfläche 4 vornehmen. Des Weiteren kann die Steuereinheit die Luftmengen, insbesondere die Luftmengen pro Zeiteinheit, des Blasluftstroms 23 und des Saugluftstroms 24 - unabhängig voneinander - regeln und damit den jeweiligen Anforderungen anpassen.
  • Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der ein Leitblech 22 in der Haube 2 angeordnet ist, um den Saugluftstrom 24 zu optimieren und damit die Absaug- und Reinigungsleistung zu verbessern. Der Einsatz von derlei Leitblechen 22, die die Haube 2 in Segmente unterteilen, ist insbesondere bei breiteren Hauben 2 vorteilhaft.
  • Fig. 3a und Fig. 3b zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 analog zu jener von Fig. 1a und Fig. 1b, wobei die Vorrichtung 1 jedoch für die Reinigung eines Gleises 5 mit Schienen 14 ausgelegt ist. Dabei ist die Haube 2 normal zur Fahrrichtung 26 so dimensioniert, dass beide Schienen 14 des Gleises 5 unter der Haube 2 Platz finden, wobei die Gummischürzen 18 bzw. Bürsten außen an den Schienen 14 anliegen. Somit kann im Wesentlichen die gesamte Breite des Gleises 5 in einem Reinigungsschritt gereinigt werden.
  • Das Fahrgestell 17 rollt auf den Schienen 14 ab.
  • Der restliche Aufbau der Vorrichtung 1 ist vollkommen analog zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1a und Fig. 1b, weshalb auf das oben Gesagte verwiesen wird.
  • Fig. 4 zeigt eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 analog zu jener der Fig. 1a, wobei jedoch zwei Blaslufteinheiten 12 vorgesehen sind, die jeweils einen Druckluftbehälter 11 und an diesen angeschlossene Blasluftdüsen 8 umfassen. Die Blaslufteinheiten 12 sind jeweils um eine Schwenkachse 27 in einer Schwenkrichtung 28 schwenkbar. Die Schwenkachsen 27 liegen horizontal und senkrecht zur Fahrtrichtung 26 bzw. liegen die Schwenkrichtungen 28 in einer Ebene, die senkrecht auf die Öffnung 3 steht und die parallel zur Fahrtrichtung 26 ist. Wiederum decken die Schwenkrichtungen 28 jeweils typischerweise einen Winkelbereich von -45° bis +45° ab.
  • Die Ausführungsvariante gemäß Fig. 4 eignet sich einerseits um besonders große bzw. fest sitzende Verschmutzungen von der Oberfläche 4 zu entfernen. Andererseits kann die Haube 2 relativ groß ausgeführt sein, um einen großen Teil der Oberfläche 4 auf einmal zu reinigen.
  • Die Blaslufteinheiten 12 bzw. die Blasluftdüsen 8 der beiden Blaslufteinheiten 12 sind so geneigt, dass die Blasrichtungen 9 der Blasluftdüsen 8 der einen Blaslufteinheit 12 und die Blasrichtungen 9 der Blasluftdüsen 8 der anderen Blaslufteinheit 12 etwas zueinander weisen, was wiederum das Ablösen starker Verschmutzungen von der Oberfläche 4 begünstigt.
  • Um einen optimalen Abtransport des aufgewirbelten Schmutzes 25 zu gewährleisten, ist die Vorrichtung 1 so ausgelegt, dass zwei Saugluftströme 24 von einander gegenüberliegenden Seiten der Haube 2 im Betriebszustand vorhanden sind, die beide durch die zentrale Saugöffnung 10 abgeführt werden.
  • Fig. 5 zeigt ein Detail einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, welche für das Reinigen von Schienen 14 eines Gleises 5 optimiert ist. In diesem Fall sind die Blasluftdüsen 8, 8' der Blaslufteinheit 12 so geformt und am Druckluftbehälter 11 angeordnet, dass die Schiene 14 nicht nur von oben, sondern auch seitlich angeblasen wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist dabei eine Blasluftdüse 8 für das Anblasen der Schiene 14 senkrecht von oben vorgesehen, wobei diese Blasluftdüse 8 zwischen zwei weiteren Blasluftdüsen 8' angeordnet ist, die von gegenüberliegenden Seiten seitlich auf die Schiene 14 gerichtet sind.
  • Die Haube 2 ist in diesem Fall so ausgelegt, dass im Betriebszustand die Gummischürzen 18 bzw. Bürsten nicht an der Schiene 14 anliegen, sondern seitlich von der Schiene 14 soweit beabstandet sind, dass das beidseitige seitliche Anblasen der Schiene 14 problemlos erfolgen kann. Darüberhinaus ist auch noch eine weitere Blasluftdüse 8 zwischen der Gummischürze 18 bzw. Bürsten und der einen seitlich auf die Schiene 14 gerichteten Blasluftdüse 8' angeordnet, um auch noch einen seitlich außerhalb der Schiene 14 liegenden Bereich des Gleises 5 reinigen zu können.
  • Die Blasluftdüsen 8 können nicht nur in einer Reihe 13 angeordnet sein, sondern auch in mehreren Reihen 13, was das Abblasen großer Flächen erleichtert. Fig. 6 illustriert dies anhand einer Blaslufteinheit 12 mit zwei Reihen 13 von Blasluftdüsen 8. Von unten gesehen bzw. in einer Richtung normal zur Öffnung 3 gesehen sind die Blasluftdüsen 8 innerhalb der Öffnung 3 somit in zueinander versetzten Reihen 3 angeordnet, wodurch sich abschnittsweise überlappende Einzelblasströme ergeben, was eine besonders gründliche Reinigung sicherstellt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 kann an beliebigen Fahrzeugen, insbesondere sowohl an Straßenfahrzeugen als auch an Schienenfahrzeugen 7, montiert werden. Dabei kann die Vorrichtung 1 sowohl an der Fahrzeugfront als auch am Fahrzeugheck montiert werden. Fig. 7 illustriert die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 am Heck eines Schienenfahrzeugs 7, wobei die Vorrichtung 1 entsprechend für die Reinigung von Gleisen 5 optimiert ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist mindestens eine Absaugleitung 19 vorgesehen, um den mindestens einen Saugluftstrom 24, der den aufgewirbelten Schmutz 25 abtransportiert, abzuleiten, wobei der aufgewirbelte Schmutz 25 vom Saugluftstrom 24 abgeschieden und in einem Schmutzbehälter 31 des Schienenfahrzeugs 7 gespeichert wird.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eignet sich auch zur Reinigung von Tunnelwänden 6 oder Deckenbereichen 32 von Tunneln. Fig. 8 illustriert den Fall der Reinigung einer Tunnelwand 6, an der Einbauten in Form von Signalvorrichtungen 20 und eines Kabelkanals 21 angeordnet bzw. befestigt sind. Die Vorrichtung 1 bzw. die Haube 2 wird zur Reinigung so orientiert, dass die Öffnung 3 im Wesentlichen parallel zur Tunnelwand 6 ist, sodass nicht nur die Tunnelwand 6, sondern insbesondere die genannten Einbauten abgeblasen werden. Saugluftströme 24 können von mehreren Seiten der Haube 2 geführt und über die zentrale Saugöffnung 10 abgesaugt werden. Die wunschgemäße Führung der Saugluftströme 24 wird dabei durch eine entsprechende Auslegung der Gummischürzen 18 bzw. Bürsten sichergestellt. Mittels der Hebevorrichtung 16 kann die Haube 2 gezielt an die Tunnelwand 6 herangeführt werden.
  • Fig. 9 illustriert schließlich eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mehreren Hauben 2, 15a, 15b, um einen gekrümmten bzw. gebogenen Deckenbereich 32 des Tunnels reinigen zu können. Die Hauben 2, 15a, 15b sind dabei so angeordnet, dass sie in Fahrtrichtung 26 gesehen überlappen, wobei aus Klarheitsgründen in Fig. 9 nur die Hauben 2, 15a, 15b, aber keine anderen Elemente der Vorrichtung 1 dargestellt sind. Mittels der Hebevorrichtung 16 können die Hauben 2, 15a, 15b gezielt an den Deckenbereich 32 herangeführt werden, um den Deckenbereich 32 abblasen und somit reinigen zu können.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Haube
    3
    Öffnung der Haube
    4
    Zu reinigende Oberfläche
    5
    Gleis
    6
    Tunnelwand
    7
    Schienenfahrzeug
    8, 8'
    Blasluftdüse
    9
    Blasrichtung
    10
    Saugöffnung
    11
    Druckluftbehälter
    12
    Blaslufteinheit
    13
    Reihe von Blasluftdüsen
    14
    Schiene
    15a, 15b
    Weitere Haube
    16
    Hebevorrichtung
    17
    Fahrgestell
    18
    Gummischürze der Haube
    19
    Absaugleitung
    20
    Signalvorrichtung
    21
    Kabelkanal
    22
    Leitblech
    23
    Blasluftstrom
    24
    Saugluftstrom
    25
    Aufgewirbelter Schmutz
    26
    Fahrtrichtung
    27
    Schwenkachse
    28
    Schwenkrichtung
    29
    Blasluft
    30
    Hebe- und Senkrichtung
    31
    Schmutzbehälter
    32
    Deckenbereich

Claims (9)

  1. Vorrichtung (1) für das pneumatische Entfernen von Verschmutzungen von mindestens einer Oberfläche (4, 5, 6) einer Verkehrsinfrastruktur, welche Vorrichtung (1) durch ein Fahrzeug (7) entlang eines Verkehrsweges (5) bewegbar ist,
    die Vorrichtung (1) umfassend mindestens eine Haube (2) mit einer Öffnung (3), welche Öffnung (3) in einem Betriebszustand der Vorrichtung (1) der zu reinigenden Oberfläche (4, 5, 6) zugewandt ist,
    wobei mindestens eine in der Haube (2) angeordnete Blasluftdüse (8) vorgesehen ist, durch welche Blasluftdüse (8) Luft in mindestens einer Blasrichtung (9) ausblasbar ist,
    und wobei mindestens eine Saugöffnung (10) vorgesehen ist, durch welche Saugöffnung (10) Luft aus der Haube (2) abgesaugt werden kann,
    dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Blasrichtung (9) der mindestens einen Blasluftdüse (8) eine Komponente normal zur Öffnung (3) der Haube (2) aufweist, die größer ist als eine Komponente parallel zur Öffnung (3).
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Blasluftdüsen (8) vorgesehen sind.
  3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasluftdüsen (8) in einer Richtung normal zur Öffnung (3) gesehen innerhalb der Öffnung (3) in zueinander versetzten Reihen (13) angeordnet sind.
  4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein in der Haube (2) angeordneter Druckluftbehälter (11) vorgesehen ist, der mit der mindestens einen Blasluftdüse (8) verbunden ist und mit der mindestens einen Blasluftdüse (8) gemeinsam mindestens eine Blaslufteinheit (12) ausbildet.
  5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Blaslufteinheiten (12) in der Haube (2) angeordnet sind.
  6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Blasluftdüse (8) verschwenkbar ist.
  7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6 und nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasluftdüsen (8) derart relativ zueinander angeordnet sind, dass im Betriebszustand die Blasluftdüsen (8) zumindest teilweise auf zwei gegenüberliegenden Seiten einer Schiene (14) eines Gleises (5), vorzugsweise jeweils auf zwei gegenüberliegenden Seiten jeder Schiene (14) des Gleises (5), anordenbar sind, wobei die Blasrichtungen (9) der Blasluftdüsen (8) eine zur jeweiligen Schiene (14) weisende Komponente aufweisen.
  8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Hauben (2, 15a, 15b) vorgesehen sind, die vorzugsweise in einer Richtung gesehen abschnittsweise überlappend angeordnet sind.
  9. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hebevorrichtung (16) vorgesehen ist, um die mindestens eine Haube (2) zumindest normal zur Öffnung (3) bewegen zu können.
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