筛分元件、撒砂装置以及筛分元件的制造和运行方法与流程

本发明涉及一种用于容纳在用于车辆的撒砂设备的撒砂装置上的、用于筛分和输送散粒物料的筛分元件、具有筛分元件的撒砂装置、用于制造筛分元件的方法以及用于运行筛分元件的方法。

背景技术：

有些撒砂设备包括具有竖直轴线的蜂窝轮闸(zellenradschleuse)(也称为水平蜂窝轮闸)，用于计量散粒物料或松散物料。在计量之前，散粒物料从撒砂设备的储砂容器到达蜂窝轮的入口。

wo11127937a1描述了一种具有用于计量松散物料的水平蜂窝轮闸的撒砂设备。de19501179a1和de2606483a1描述了用于散粒物料的、具有竖直的旋转轴线的计量设备。在de19501179a1中使用搅拌棒和搅拌叶片，以使砂子能够流动并消除死点容积。在de2606483a1中砂子一般通过其自身的填充管被供应。

技术实现要素：

在此背景下，本发明的任务在于提供一种用于容纳在用于车辆的撒砂设备的撒砂装置上的、用于筛分和输送散粒物料的筛分元件、具有筛分元件的、改进的撒砂装置、用于制造筛分元件的方法以及用于运行筛分元件的方法。

所述任务通过根据独立权利要求的、用于容纳在用于车辆的撒砂设备的撒砂装置上的、用于筛分和输送散粒物料的筛分元件、具有筛分元件的撒砂装置、用于制造筛分元件的方法以及用于运行筛分元件的方法来解决。

通过本发明可实现的优点在于：在此提出的筛分元件在于撒砂装置中或上运行时在散粒物料进入撒砂装置蜂窝轮入口之前筛分并且也输送散粒物料。因而通过在此提出的筛分元件可避免异物或砂块进入蜂窝轮并且还确保将砂子均匀且彻底地输送到蜂窝轮入口。在此有利的是，筛分元件仅要求非常小的安装空间。

用于筛分和输送散粒物料的筛分元件构造用于容纳在用于车辆的撒砂设备的撒砂装置上。筛分元件包括具有轴联接装置的板元件、至少一个通孔和至少一个凸耳。轴联接装置构造用于联接筛分元件与撒砂装置蜂窝轮的轴装置。通孔设置在板元件中并且构造用于使散粒物料通过板元件。凸耳横向于板元件的主表面或相对于板元件的主表面以定义的角度远离板元件延伸。

撒砂装置可以是撒砂设备的至少一个元件、如撒砂设备砂计量装置的元件。这种砂计量装置可具有例如用于计量散粒物料、如砂的蜂窝轮，该蜂窝轮又可具有竖直旋转轴线。例如撒砂装置可以是砂计量装置的轴装置或具有砂计量装置的轴装置，该轴装置与蜂窝轮连接或可连接以使蜂窝轮移动。撒砂装置也可具有蜂窝轮。

车辆可以是轨道车辆。

筛分元件的轴联接装置构造用于使筛分元件例如可联接在蜂窝轮的轴装置的轴壳体上。在与轴装置的联接状态中轴装置的扭矩因此可有利地传递到筛分元件上，从而筛分元件在蜂窝轮运行时也在轴装置上旋转。

在此提出的筛分元件设置或可设置在撒砂设备的储砂容器和蜂窝轮入口之间。通孔因此有利地允许经筛分的散粒物料从储砂容器到达入口。通孔可设计成长圆形的。

如果筛分元件如上所述与轴装置联接，则有利的是，当轴装置移动时凸耳设置和成形用于使散粒物料移动。从而例如湿的散粒物料可通过凸耳破碎和/或松动和/或被铲向一个方向。

板元件例如可成形为金属板。

根据一种实施方式，筛分元件可设计成圆形的。

轴联接装置可设置在板元件的中心，尤其是所述轴联接装置可成形为用于轴装置通过的轴通过开口。例如轴联接装置可具有六边形开口和/或多边形开口和/或滑键和/或滑键槽和/或齿部。轴联接装置可与轴壳体焊接、粘接、夹紧和/或压紧，以使筛分元件可借助轴装置在撒砂设备中移动。

凸耳可从通孔的一个内边缘侧延伸出。凸耳可以是矩形或半圆形或三角形或构造为销。凸耳的角度可倾斜于中心点，以便能够在筛分元件移动时将散粒物料铲向一个方向。

根据一种实施方式，筛分元件可具有至少一个另外的凸耳，所述另外的凸耳相对于主表面横向地或以定义的角度远离板元件延伸，尤其是所述另外的凸耳可从通孔的横向于所述内边缘侧设置的另一内边缘侧延伸出。所述凸耳和另外的凸耳的这种布置可有效地破碎和/或铲动散粒物料。

筛分元件也可具有至少一个设置在板元件中的附加通孔和/或至少一个附加凸耳，所述附加凸耳可相对于板元件的与所述主表面相对置的主表面横向地或以定义的角度远离板元件延伸。因此，如果凸耳在筛分元件的两个主表面远离板元件延伸，则不仅可在筛分之前而且也可在筛分之后输送散粒物料。例如筛分元件可这样设置在轴装置上，使得所述凸耳和另外的凸耳向储砂容器方向延伸并且附加凸耳向蜂窝轮入口方向延伸。在这种位置中在筛分元件的运行中附加凸耳可防止已经筛分的散粒物料聚积或堆积在筛分元件下方。

板元件和所述凸耳和/或另外的凸耳和/或附加凸耳可一体成形，尤其是通孔和/或附加通孔可通过冲压工艺形成和/或所述凸耳和/或另外的凸耳和/或附加凸耳可通过板元件的被冲压出和/或激光加工出的板区段的弯曲过程形成。也可想到，通孔可通过激光、腐蚀、水射流切割、机械加工方法或类似方法形成。

筛分元件可具有四个通孔和/或四个所述凸耳和/或四个所述另外的凸耳和/或四个附加通孔和/或四个附加凸耳。通孔和附加通孔可围绕轴联接装置设置，尤其是通孔可分别与附加通孔相邻地设置。通孔和凸耳的这种数量和布置能实现散粒物料在撒砂设备中的有效筛分和输送。

一种撒砂装置具有构造成上述方案之一的筛分元件，尤其是筛分元件设置和/或固定在轴装置上。这种撒砂装置可代替已知的撒砂装置，在此提出的撒砂装置可有利地在散粒物料进入撒砂设备中的蜂窝轮入口之前筛分并彻底地输送散粒物料。

用于制造所提出的筛分元件的方法至少包括下述步骤：

在板元件中冲压、成形和/或激光加工出至少一个通孔；并且

设置至少一个凸耳，所述凸耳横向于板元件的主表面远离板元件延伸，以便制造筛分元件。

在冲压步骤中还可在板元件中冲压出轴联接装置。在设置步骤中可弯曲板元件的被冲压的板区段，以便设置凸耳，从而制造筛分元件。

用于运行所提出的筛分元件的方法至少包括下述步骤：

移动筛分元件以获得经筛分的散粒物料；并且

借助移动的筛分元件输送经筛分的散粒物料。

附图说明

下面参照附图详细阐述本发明的实施例。附图如下：

图1示出具有撒砂装置的撒砂设备的示意性横截面图，该撒砂装置具有根据一种实施例的用于筛分和输送用于车辆的散粒物料的筛分元件；

图2示出根据一种实施例的筛分元件的透视图；

图3示出根据一种实施例的用于制造筛分元件的方法的流程图；和

图4示出根据一种实施例的用于运行筛分元件的方法的流程图。

具体实施方式

在本方法有利实施例的下述说明中，对于在不同附图中示出并且作用相似的元件使用相同或相似的附图标记，在此省却对这些元件的重复说明。

如果一种实施例包括在第一特征与第二特征之间的“和/或”联结，则可将此如此解读，使得该实施例根据一种实施方式不仅具有第一特征而且具有第二特征并且根据另一种实施方式要么仅具有第一特征要么仅具有第二特征。

图1示出根据一种实施例的、具有撒砂装置105的撒砂设备100，该撒砂装置具有用于筛分和输送用于车辆的散粒物料的筛分元件110。撒砂设备100构造用于车辆、根据该实施例用于轨道车辆。

根据该实施例撒砂装置105具有筛分元件110和至少一个轴装置115，根据该实施例筛分元件110设置在该轴装置上。根据该实施例筛分元件110固定在轴装置115的轴套120上。根据该实施例撒砂装置105可选地还具有蜂窝轮122，该蜂窝轮与轴装置115联接。

筛分元件110构造用于筛分和输送散粒物料。

筛分元件110具有一个板元件125(该板元件具有轴联接装置130)、至少一个通孔和至少一个凸耳。通孔和凸耳在图2中进一步示出。轴联接装置130用于将筛分元件110与撒砂装置105的蜂窝轮122的轴装置115连接。根据该实施例轴联接装置130成形为轴通过开口，轴装置115穿过该轴通过开口。通孔设置在板元件125中并且成形用于使散粒物料通过板元件125。凸耳横向于板元件125的主表面远离板元件125延伸。

下面更进一步说明在此提出的筛分元件110和撒砂装置105的细节。

在此提出的方案涉及一种撒砂装置105形式的机械式砂计量装置(其具有用于车辆、尤其是轨道车辆的撒砂设备100形式的撒砂系统的蜂窝轮闸)，以便增加车轮与地基、尤其是轨道之间的摩擦力。

在此提出的筛分元件110因为能在散粒物料进入蜂窝轮122入口135之前筛分和输送散粒物料而有利地消除了已知的、具有蜂窝轮闸的砂计量装置的弱点和缺陷，其与在此所示的撒砂设备100相同尤其具有垂直的旋转轴线。与具有水平轴线的蜂窝轮122相比，具有垂直旋转轴线的蜂窝轮122已证明对于轨道车辆的计量装置具有更低磨损且更节省空间。

由湿气引起的砂结块或位于撒砂设备100储砂容器140中的异物可导致蜂窝轮壳体入口135中或下游气动输送装置198中的堵塞。从已知的设计中已知安装在入口上游的搅拌棒或筛子，搅拌棒旨在解决结块问题并使砂子可流动并且筛子应阻挡异物。在具有搅拌棒和搅拌叶片的已知设计中，为了使砂子可流动并消除死点容积，需要位于蜂窝轮壳体上方的大型搅拌壳体。在此提出的筛分元件110作为仅一个唯一的构件有利地解决了两个问题并且在此可明显更为节省空间地使用。基于在此提出的筛分元件110也不需要单独的填充管。

上述问题通过位于蜂窝轮122的蜂窝轮壳体及其入口135上方的、筛分元件110形式的激活金属板来解决，该激活金属板具有所述至少一个通孔和凸耳。所述激活金属板通过轴装置115与蜂窝轮122刚性连接并且随其一起旋转。通孔用作大砂块和异物的筛子，而凸耳的作用就像铲子一样携带松散物料或砂子并将其推入入口中。

下面说明在此示出的撒砂设备100的示例性结构，该撒砂设备也可称为撒砂单元。

根据该实施例撒砂装置105形式的砂计量装置是具有蜂窝轮122的机械式计量装置，该蜂窝轮围绕竖直轴线旋转。根据该实施例该蜂窝轮122容纳在壳体145中，该壳体构造为多件式的并且包括壳体主件150和壳体底板155。壳体145构造用于容纳一个圆柱形衬套160、在该圆柱形衬套中可旋转地支承的蜂窝轮122、在上部和下部封闭圆柱形衬套160的两个盖板165、170以及一个支承传动机构175和马达180的钟形罩185。

盖板165、170决定入口135和出口187的形状。根据该实施例，上盖板165中的入口135根据该实施例具有一个圆环段的形状并且在其延伸方向上测量为135°，这根据该实施例恰好相应于蜂窝轮122的三个腔室。在其直径中第二半部构造得更宽，蜂窝轮122的叶片在旋转一圈时最后扫过该第二半部。这种形状确保蜂窝轮122中的腔室被完全填充。

根据该实施例这样构造钟形罩185，使得其具有用于马达180的支撑部以及位于支撑部之间的、用于砂子流入的开口。钟形罩185也具有防旋转装置并且与壳体主件150通过螺纹连接并设有放置在上部的密封环190。

壳体145在安装到轨道车辆中时作为整体这样被插入储砂容器140的下部开口中，使得储砂容器140具有安装在其下部开口中的安装环192，该安装环再次通过借助六个大螺钉的主螺钉连接与密封环190、壳体主件150、下盖板170和壳体底板155拧紧。因此，壳体145从储砂容器140突出并且构成其出口。钟形罩185、传动机构175和马达180位于储砂容器140内部。为了增加与现有储砂容器140出口的兼容性，根据该实施例可选地在安装环192和壳体145之间设置适配板。

在钟形罩185上配合地安装有马达180和在其下方的传动机构175，该马达根据该实施例是电动机。传动机构175的扭矩通过轴套120传递到蜂窝轮122，因为轴套120容纳传动机构175和蜂窝轮122的轴向突出部并且通过旋转锁止部而彼此联接。

根据该实施例，轴套120具有六边形区段用于防旋转地套上筛分元件110。筛分元件110的轴通过开口根据该实施例相应成形为六边形开口，也参见图2。套上的筛分元件110通过锁紧环固定以防滑落。筛分元件110的凸耳或至少一个在图2中详细示出的附加凸耳(该附加凸耳也可称为铲子)根据该实施例伸入一个凹槽194中，该凹槽一方面通过钟形罩185的内侧并且另一方面通过壳体主件150的突起形成。该突起旨在保护位于其下方的、包围轴套120的轴密封环196。在蜂窝轮壳体位于储砂容器140出口中并且砂从上方供应到壳体145中的结构中，几乎无法避免产生与在所描述的凹槽194中形成的死点容积类似的死点容积。

在壳体底板155的下侧上可固定气动输送装置198。

下面说明撒砂设备100的作用方式：

储砂容器140——其壁漏斗形地朝出口向下延伸——的散粒物料、在此为砂子可通过重力流淌到壳体145的入口135中或者当它在入口135旁落到壳体145的上侧上时被筛分元件110的凸耳推入入口135中。在壳体145中砂子在蜂窝轮122的均匀填充的腔室中通过由马达180引起的蜂窝轮122的旋转被输送向出口187。在那里砂子再次通过重力下向输送装置198的喷嘴流淌，该喷嘴将计量的砂子随后经由输送管路输送到轨道车辆的车轮前方。

图2示出根据一种实施例的筛分元件110的透视图。这可以是参照图1描述的筛分元件110的一种实施例。

根据该实施例板元件125成形为金属板和/或构造成圆形的。

根据该实施例轴联接装置130设置在板元件125的中心。

凸耳200从通孔205的一个内边缘侧延伸出。

根据该实施例筛分元件110具有至少一个另外的凸耳210，所述另外的凸耳横向于主表面215远离板元件110延伸。根据该实施例所述另外的凸耳210从通孔205的横向于所述内边缘侧设置的另一内边缘侧延伸出。

根据该实施例，筛分元件110还具有至少一个设置在板元件125中的附加通孔220和/或至少一个附加凸耳225，该附加凸耳横向于板元件125的与主表面215相对置的主表面230远离板元件125延伸。根据该实施例，附加凸耳225从附加通孔220的一个附加内边缘侧延伸出。

根据一种替代实施例，所述凸耳200、210中的至少一个从主表面215延伸出和/或至少所述附加凸耳225从相对置的主表面230延伸出。

根据该实施例，板元件125和至少所述凸耳200和/或所述另外的凸耳210和/或附加凸耳225一体成形。根据该实施例，至少通孔205和/或附加通孔220通过冲压过程形成和/或至少所述凸耳200和/或所述另外的凸耳210和/或附加凸耳225通过板元件125的被冲压或激光加工出的板区段的弯曲过程形成。还可想到这样的实施例，在其中筛分元件由塑料和/或由金属压铸制成。

根据该实施例，筛分元件110具有四个通孔205和/或四个所述凸耳200和/或四个所述另外的凸耳210和/或四个附加通孔220和/或四个附加凸耳225。

四个通孔205和四个附加通孔220围绕轴联接装置130设置。根据该实施例通孔205分别与附加通孔220相邻地设置。

下面再次换种方式说明筛分元件110：

根据该实施例筛分元件110具有通孔205形式的四个长圆形开口和附加通孔220形式的四个冲孔，在附加通孔中附加凸耳225弯曲成指向下方的铲子。在此所示的所述开口和冲孔的数量、形状和尺寸在试验阶段中已经证明是有利的。

附加凸耳225导致带动直接落到图1中描述的计量壳体上并且不能流淌到入口中的散粒物料、如砂子并将其推入或铲入入口中。

因此，有利的是，通过使用筛分元件110不会有散粒物料聚积在蜂窝轮闸入口周围的、与设计有关的死点容积中。

附加凸耳225(其也可称为“向下的凸耳”)用于将金属板下方的砂子进一步输送到入口中并且由此促进砂子补给。此外，附加凸耳225防止砂子在金属板下方固结。附加凸耳225的形状和定向、相对于中心的角度可改变。

根据该实施例扭矩传递可通过六边形实现。根据一种替代实施例轴联接装置130成形用于通过多边形、滑键和/或齿部实现扭矩传递。轴联接装置130可与轴装置115焊接和/或粘接和/或夹紧和/或压紧。

所述凸耳200和/或另外的凸耳210(其也可称为“向上的凸耳”)尤其是在湿砂(尤其是至多0.5体积％)的情况下确保使砂结构破碎和松动。根据一种替代实施例所述凸耳200和/或另外的凸耳210不与板元件125一体成形，而是被焊接和/或拧紧和/或铆接上的和/或构造为销。根据一种替代实施例所述凸耳200和/或另外的凸耳210并非构造成在此所示的矩形，而是半圆形或三角形或其它可使用的形状。所述凸耳200和/或另外的凸耳210的角度相对于中心点倾斜，以便能够向一个方向铲砂。

通孔205和/或附加通孔220用于砂子穿流到筛分元件110下方的蜂窝轮入口区域中。根据该实施例所述开口205、220中的至少一个的最小尺寸约为散粒物料平均粒度的10倍。在确定尺寸时也应注意确保足够的流量，以便在最大移动速度下也可填满蜂窝。开口205、220也必须足够小，以便阻挡异物。

筛分元件110的筛分功能有利地将较大的部分、如石头、口香糖、脂块等保持远离蜂窝轮或下游的输送器单元。

在试验场中在如图1所描述的具有使用蜂窝轮和在此所示的内置筛分元件110进行机械式砂计量的撒砂设备上模拟车辆使用中可能的错误。在此将石头、金属箔残余物、扫帚毛和口香糖作为异物放入储砂容器中，其也可称为砂箱。此外，使用0.5％的湿砂。

在将异物放入大量砂子中的情况下撒砂设备没有发生故障或损坏。测量数据的平均值几乎与参考测量的平均值相同。在所有异物情况下在试验进行后均未确定损坏。在石头和扫帚毛的错误情况下，在测量后在撒砂设备中未发现任何异物残余物。在口香糖的错误情况下，在测量后在筛分元件110上找到测试样品。在金属箔的错误情况下，在测量后在筛分元件110上找到三块金属箔中的一块。储砂容器140可在没有故障的情况下完全排空。

图3示出根据一种实施例的用于制造筛分元件的方法300的流程图。这可以是用于制造图1或2中描述的筛分元件之一的方法300。

方法300具有冲压、成形和/或激光加工步骤305以及设置步骤310。在冲压、成形和/或激光加工步骤305中，在板元件中冲压/激光加工出至少一个通孔。在设置步骤310中，设置至少一个横向于板元件的主表面远离板元件延伸的凸耳，以便制造筛分元件。

在冲压、成形和/或激光加工步骤305中，根据该实施例可选地另外在板元件中冲压出轴联接装置。在设置步骤310中根据该实施例可选地弯曲板元件的被冲压的板区段，以便设置凸耳，从而制造筛分元件。

在此提出的方法步骤可重复进行并且以与所述顺序不同的顺序进行。

图4示出根据一种实施例的用于运行筛分元件的方法400的流程图。这可以是用于运行图1或2中描述的筛分元件之一的方法400。

方法400具有移动步骤405和输送步骤410。在移动步骤405中移动筛分元件以获得经筛分的散粒物料。在输送步骤410中借助移动的筛分元件输送经筛分的散粒物料。

在此提出的方法步骤可重复进行并且以与所述顺序不同的顺序进行。

附图标记列表

100撒砂设备

105撒砂装置

110筛分元件

115轴装置

120轴套

122蜂窝轮

125板元件

130轴联接装置

135入口

140储砂容器

145壳体

150壳体主件

155壳体底板

160衬套

165上盖板

170下盖板

175传动机构

180马达

185钟形罩

187出口

190密封环

192安装环

194凹槽

196轴密封环

198气动输送装置

200凸耳

205通孔

210另外的凸耳

215主表面

220附加通孔

225附加凸耳

230相对置的主表面

300用于制造筛分元件的方法

305冲压、成形和/或激光加工步骤

310设置步骤

400用于运行筛分元件的方法

405移动步骤

410输送步骤

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