用于计量粒状材料的装置的控制方法以及用于计量粒状材料的计量装置

摘要

本发明涉及一种用于控制用于计量粒状材料(2)的装置(1)的方法和一种用于计量粒状材料(2)的计量装置(1)，其包括从容器(5)进入计量室(6)中的粒状材料(2)的进给部(9)，其中计量活塞(7)可以由控制装置(16)以这样的方式致动，使得粒状材料(2)的进给部(9)和计量室(6)之间的间隙(8)打开预定的第一距离(d1)和大于第一距离(d1)的第二距离(d2)。根据本发明，至少一个传感器(10)布置在远离计量室(6)的输送管线(11)中并连接到控制装置(16)，使得计量活塞(7)以这样的方式被致动预定的持续时间(Δt)，使得如果由至少一个传感器(10)检测到粒状材料(2)的堵塞，则将粒状材料(2)的进给部(9)和计量室(6)之间的间隙(8)打开第二距离(d2)，使得消除堵塞。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制用于计量粒状材料，特别是沙子的装置以增加轨道轮和轨道之间的摩擦系数的方法，其中通过致动计量活塞，粒状材料从容器进给并计量到计量室中，由此将粒状材料的进给部和所述计量室之间的间隙打开预定的第一距离，并且以这样的方式暂时致动所述计量活塞，使得所述粒状材料的进给部和所述计量室之间的间隙打开大于所述第一距离的第二距离。

本发明还涉及一种计量装置，用于计量粒状材料，特别是沙子以增加轨道轮和轨道之间的摩擦系数，所述计量装置包括从容器进入计量室的粒状材料的进给部，其中所述计量活塞可以经由控制装置以这样的方式致动，使得所述粒状材料的进给部和所述计量室之间的间隙打开预定的第一距离和大于所述第一距离的第二距离。

背景技术

特别地，在轨道车辆的情况下，通常在接近或制动过程中通过将粒状材料，特别是沙子散布到轨道和轨道轮之间的间隙中以增加车轮和轨道头之间的静摩擦。为了该目的，这样的散布装置布置在轨道车辆的车轮的前面，并且经由车辆控制装置例如手动地或自动地被致动。在该情况下，必须从为了该目的提供的容器计量合适量的粒状材料，并且经由相应的输送管线将其输送到轨道和车轮之间的间隙。

然而，同样在不限制到轨道的车辆的情况下，粒状材料，特别是沙子，可以散布在车轮和地面之间，特别是在湿滑的地面上，可以便于接近或改善制动。

例如，EP 0 936 084 B1描述了一种用于散布装置的活塞控制的计量装置，其中经由计量活塞和计量室的出口之间的打开间隙来调节粒状材料的量。

由WO 2015/055723 A1已知一种用于粒状材料的计量装置，其中计量活塞借助于压缩空气构造为两级，使得可以通过改变至少两级中的压缩空气的压力来改变计量活塞的行程。

DE 124021 C还描述了具有计量的两级控制的轨道车辆的沙子散布装置的实施例。

在具有非常规则尺寸的高质量粒状材料的情况下，可以经由计量活塞的位置和间隙宽度的调节来实现粒状材料的非常好的计量，并且优选地可以使用不超过所需的粒状材料。同样由于轨道电路绝缘的现有问题，分配的粒状材料的量可以保持尽可能少。结果是，打开间隙必须相应地小。通常结合特定质量的粒状材料或散布材料来限定粒状材料的标准指定分配量，并且在活塞控制的计量装置中根据指定粒状材料的相应质量来调节的粒状材料的分配量。如果粒状材料的质量发生偏差，特别是在较粗的颗粒的情况下，这会导致堵塞或阻塞，因此中断粒状材料的散布。

发明内容

本发明的目的在于创造一种用于控制计量装置的前述方法和一种用于计量粒状材料，特别是沙子以增加轨道轮和轨道之间的摩擦系数的前述计量装置，其避免或至少减小上述的堵塞问题，特别是在各种质量的粒状材料的情况下。该方法应当尽可能容易地实现并且该装置应当尽可能便宜地实现。另外，应当有可能以低成本改造现有的计量装置。

该目的关于该方法得以实现，其中所述计量活塞以这样的方式被致动预定的持续时间，使得如果检测到粒状材料的堵塞，则将所述粒状材料的进给部和所述计量室之间的间隙打开所述第二距离，使得消除堵塞。通过该易于实施的方法，可以相对容易地消除检测到的堵塞，并且如果有必要，可以始终确保粒状材料的最佳散布。该方法非常容易实现，原因是与检测到堵塞时的常规计量过程相比，计量活塞更远离粒状材料的进给部移动预定的或预先确定的持续时间。可以使用适当的传感器检测堵塞。仅当发生堵塞并且必须将其消除时，才进一步打开粒状材料的进给部和计量室之间的间隙。结果，可以将粒状材料的消耗减少到最小，从而可以节省成本并且减少对环境的污染。用于粒状材料的进给部和计量室之间的间隙通过短脉冲进一步打开，然后立即又返回到初始位置。

优选地，粒状材料的进给部和计量室之间的间隙打开第二距离100ms至1s的预定的持续时间。根据经验，打开间隙这样的持续时间足以能够有效地消除堵塞。在该短暂的持续时间之后，计量装置再次完全操作，并且可以将粒状材料有效地计量和输送到期望位置，特别是轨道轮和有轨车辆的轨道之间的间隙。

可以通过至少一个传感器来检测粒状材料的堵塞，其中至少一个传感器布置在远离计量室的输送管线中。以该方式，可以借助于相应的传感器(例如光学传感器)来估计输送的粒状材料的量。如果由传感器检测到的信号的某个阈值降低或存在传感器的某种信号形式，则可以推断堵塞的存在。可以通过使用多个(如果有必要)不同的传感器来增加检测到堵塞的确定性。

计量活塞可以被气动地致动，其中两个不同的压力用于致动计量活塞。这样的气动方法在现有技术的散布装置中是已知的。由于存在压缩空气，必要时也可以在不同的压力下非常简单地实施本方法，并且也可以在现有的散布装置中进行改造。在气动致动的情况下，计量活塞优选地抵抗相应的复位弹簧移动。

计量活塞也可以由两个提升磁体电磁致动。当不存在压缩空气源或与气动装置的连接昂贵时，可以使用这样的电磁方法。在通过两个提升磁体进行电磁激活的情况下，粒状材料的进给部和计量室之间的间隙的打开通过向提升磁体供应电流来实现。当一个提升磁体被激活时，间隙打开第一距离以便正常计量粒状材料，而第二提升磁体被激活时，间隙打开第二距离以便消除堵塞。

根据本发明的目的还通过一种前述的计量装置实现，其中至少一个传感器布置在远离计量室的输送管线中，并且连接到控制装置，使得可以以这样的方式致动计量活塞预定的持续时间，使得如果由至少一个传感器检测到粒状材料的堵塞，则可以将粒状材料的进给部和计量室之间的间隙打开第二距离，使得消除堵塞。这样的计量装置可以相对容易地和成本有效地实现或改装，并且可以确保计量装置的无问题运行。另外，参考用于控制用于计量粒状材料的装置的方法的以上描述。

根据本发明的另一特征，间隙的第二距离可以借助于调节螺钉来调节。结果，可以改善消除堵塞的效果，而在间隙的进一步打开期间不会消耗太多的粒状材料。

至少一个传感器可以由光学传感器形成。这样的传感器特别便宜地获得并且还需要很小的空间。然而，原则上也可以使用其他传感器技术。

如果计量活塞连接到至少一个复位弹簧，则计量活塞的移动可以通过相应地施加能量来实现，例如气动地或电磁地实现，而计量活塞通过至少一个复位弹簧自动地且无需施加能量进入关闭位置。

为了气动致动，计量活塞可以连接到用于两种不同压力的两个压缩空气管线，其中设置有连接到控制装置的至少一个阀。

替代气动实施方式，为了电磁致动，计量活塞可以连接到两个提升磁体，所述提升磁体连接到控制装置。

附图说明

参考附图详细解释本发明。在附图中：

图1示出了用于将粒状材料计量到轨道轮和轨道之间的间隙中以增加摩擦系数的示意性装置；

图2示出了具有气动致动的计量活塞的计量装置的实施例；

图3示出了具有电磁致动的计量活塞的计量装置的另一实施例；

图4示出了根据堵塞的检测来控制计量活塞以消除堵塞的时序图；以及

图5示出了根据预定的时间网格控制计量活塞以消除堵塞的时序图。

具体实施方式

图1示出了用于将粒状材料2，特别是沙子计量到轨道轮3和轨道4之间的间隙中以增加摩擦系数的装置1。用于计量粒状材料2的装置1连接在粒状材料2的容器5的下方并计量所需量的粒状材料2。所需粒状材料2经由输送管线10输送到轨道车辆的轮3和轨道4之间的间隙中以便增加轮3和轨道4之间的摩擦。计量装置1经由控制装置16进行控制，所述控制装置在所示的示例中连接到阀19，用于第一压力p

图2示出了具有气动致动的计量活塞7的计量装置1的实施例。在该情况下，通过在第一压力p

图3示出了具有电磁致动的计量活塞7的计量装置1的另一实施例。在该情况下，通过激活第一提升磁体12使计量活塞7抵抗第一复位弹簧14移动，结果是间隙8打开第一距离d

图4示出了用于根据堵塞的检测来消除堵塞的计量活塞7的控制的时序图。只要检测到堵塞，就在预定的持续时间Δt内将计量活塞7的距离x打开到更大距离d

最终，图5再现了根据预定的时间网格控制计量活塞7以消除堵塞的时序图。在该情况下，计量活塞在预定的时间点t

用于控制用于计量粒状材料2的装置1的本方法和本计量装置1即使在具有不同质量的粒状材料的存在下也能够实现最佳功能，原因是发生的任何堵塞都可以快速和有效地消除。