Sanding Systems 2nd Edition

Sandungssysteme Sanding Systems

Sandungssysteme Sanding Systems

3 In der Reihe der KNORR-BREMSE Fachbibliothek sind bereits erschienen:

The following volumes of the KNORR-BREMSE Special Library were edited:

• Handbuch – Bremsen für Schienenfahrzeuge – Bremstechnische Begriffe und Werte

• Handbook – Brake Engineering Terms and Data

• Sandungssysteme / Sanding Systems • Bremssysteme für Güterwagen / Brake Systems for Freight Cars • Scheibenwisch- und -waschsysteme / Windscreen Wiper and Washer Systems • Grundlagen der Bremstechnik / Basics of Brake Technology

• Sandungssysteme / Sanding Systems • Bremssysteme für Güterwagen / Brake Systems for Freight Cars • Scheibenwisch- und -waschsysteme / Windscreen Wiper and Washer Systems • Grundlagen der Bremstechnik / Basics of Brake Technology • Bremsprobeanlagen / Brake test Units

• Bremsprobeanlagen / Brake test Units

Herausgeber

A publication of

© 2002 – Nachdruck 2. Auflage KNORR-BREMSE GmbH KNORR-BREMSE Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Beethovengasse 43–45 Moosacher Straße 80 A-2340 Mödling D-80809 München

© 2002 – Reprint 2nd edition KNORR-BREMSE GmbH Beethovengasse 43–45 A-2340 Mödling

KNORR-BREMSE Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Moosacher Straße 80 D-80809 München Corporate Communications KNORR-BREMSE AG Mrs. Eva Seifert

Unternehmenskommunikation KNORR-BREMSE AG Fr. Eva Seifert Alle Rechte vorbehalten. Irrtum vorbehalten. Nachdruck, Vervielfältigung und Übersetzung, auch auszugsweise, nur nach vorheriger schriftlicher Genehmigung und mit Quellenangabe gestattet.

All rights reserved. Errors expected. No part of this publication may be reprinted, reproduced or translated without prior written permission and without acknowledgement.

Die Bildmarke „K“ sowie die Marken KNORR, KNORR-BREMSE, KE, ISOBAR, ESRA, Z-AK, WZK, RZK, RZS, MBS sind für die KNORRBREMSE AG gesetzlich geschützt.

The picture brand “K” and the brand names KNORR, KNORRBREMSE, KE, ISOBAR, ESRA, Z-AK, WZK, RZK, RZS, MBS are proprietary for KNORR-BREMSE AG.

Da KNORR-BREMSE ständig ihre Produkte und Dienstleistungen verbessert, behält sich KNORR-BREMSE das Recht vor, jederzeit und ohne Ankündigung, die in diesem Dokument angeführten technischen Merkmale zu ändern.

Since KNORR-BREMSE continually improves its products and services, KNORR-BREMSE reserves the right, to alter the technical features listed in this document at any time and without notification.

Für Projektierung und Einsatz unserer Produkte empfehlen wir, individuelle Beratung und Dokumentation anzufordern.

For planning and employment of our products we recommend requesting individual consultation and documentation if required.

Schutzgebühr: € 30,–

Token fee: € 30,–

Fotos ohne Quellenangabe: © KNORR-BREMSE

Photos without references: © KNORR-BREMSE

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VORWORT

PREFACE

KNORR-BREMSE ist seit der Gründung im Jahr 1905 ein dem technischen Fortschritt verbundenes Unternehmen. Dies wurde im Lauf der bisherigen Entwicklungsgeschichte des Unternehmens durch eine Vielzahl bahnbrechender Entwicklungen im Bereich der Bremse für Schienenfahrzeuge sowie durch eine sich stetig erhöhende Anzahl an lebenden Patenten unter Beweis gestellt.

Since its establishment in the year 1905, KNORR-BREMSE has been a company connected with technical progress. This was confirmed by a large number of pioneering developments in the area of rail vehicle brakes and a continually growing number of live patents during the cause of the previous development history of the company.

Neben dem Kernbereich der Bremse gab und gibt es eine Vielzahl an Subsystemen, ohne die ein reibungsloser Betrieb von Schienenfahrzeugen nicht möglich wäre. Eines dieser Systeme stellt das KNORR-BREMSE-Sandungssystem dar. Mit dessen Hilfe wird der Haftwert Rad / Schiene derart angehoben, daß einerseits ein problemloses Anfahren unter allen Witterungsbedingungen sowie eine Verkürzung der Anhaltewege von Schienenfahrzeugen erreicht werden kann.

In addition to the core area of brakes, there were and are a large number of sub-systems without which the smooth operation of rail vehicles would not be possible. One of these systems is the KNORR-BREMSE sanding system. This system helps to increase the adhesion coefficient wheel / rail to the extent that trouble-free starting under all weather conditions and a reduction of the stopping distances of rail vehicles is possible.

Dieses Buch präsentiert den aktuellen Stand der Technik auf dem Gebiet der KNORR-BREMSE-Sandungssysteme. Es soll sowohl als Nachschlagwerk dienen als auch die mit dieser Thematik in Zusammenhang stehenden Fragen beantworten.

This book presents the current state of the art in the field of KNORR-BREMSE sanding systems. It is intended as a reference work and to provide answers connected with this subject.

München, Frühjahr 2001

Munich, Spring 2001

Dr. Albrecht Köhler

Dr. Albrecht Köhler

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EINLEITUNG

INTRODUCTION

KNORR-BREMSE ist eines der führenden Unternehmen auf dem Gebiet der Bremsen für Schienenfahrzeuge. Der Nachweis, daß dies nicht nur auf dem Gebiet der klassischen Bremse, sondern auch auf allen direkt und indirekt mit der Bremse in Verbindung stehenden Systemen und hier im speziellen den Sandungssystemen gilt, soll mit Hilfe dieses Buchs erbracht werden.

KNORR-BREMSE is one of the leading companies in the field of rail vehicle brakes. The book serves to confirm that this applies not only to the field of classical brakes but also to all systems directly and indirectly connected with brakes and in this special case, sanding systems.

Durch dieses Buch soll den Sandungssystemen die gebührende Referenz erwiesen werden. Nur die Steigerung des Haftwerts, die durch ein zuverlässig funktionierendes Sandungssystem gewährleistet wird, ermöglicht es, daß Schienenfahrzeuge unter allen Witterungsbedingungen problemlos anfahren können und in Extremsituationen um die entscheidenden Meter kürzere Bremswege haben.

The aim of this book is to ascribe due reference to sanding systems. Only the increase of the adhesion coefficient ensured through a reliably operating sanding system enables rail vehicles to start without problems under all weather conditions and to reduce braking distances by those decisive metres in extreme situations.

In diesem Sinne richtet sich dieses Buch an Einsteiger wie auch Anwender von Sandungssystemen sowohl im Bereich der Vollbahn als auch im Bereich des Nahverkehrs. Es soll gleichermaßen als Nachschlagwerk wie auch als Arbeitsunterlage zur professionellen Problemlösung dienen.

Consequently this book is aimed at both novices and users of sanding systems in the areas of railway proper and commuter traffic. It is intended as a reference work and as a working book for professional problem solving at the same time. The width of the subject range and the meeting of complex objectives required close co-operation between the publisher and the writers.

Die Breite des Themenspektrums sowie das Erfüllen vielschichtiger Zielsetzungen erforderten eine enge Zusammenarbeit zwischen dem Herausgeber und den Autoren. Auswahl und Umfang der Themen wurde so gewählt, daß Einsteiger einen ersten Überblick und Projektierungsabteilungen ein weitgehend vollständiges Arbeitsmittel erhalten.

Choice and extent of the subjects was selected so that novices will obtain a general overview and project departments a largely complete working book.

Beginnend mit einem geschichtlichen Rückblick wird zunächst auf die theoretischen Grundlagen von Sandungssystemen eingegangen. In weiterer Folge spannt sich der Bogen über einige Abbildungen von Referenzprojekten über detaillierte Beschreibungen der Komponenten von KNORR-BREMSE – Sandungssystemen bis hin zu einem Leitfaden für die Projektierung.

Starting with a historical review, the theoretical bases of sanding systems are dealt with at first. In the further course the book includes some pictures of reference projects, detailed descriptions of the components of KNORRBREMSE sanding systems and a guideline for project work.

7 Mit den KNORR-BREMSE – Sandungssystemen wurde und wird weltweit beachtete Spitzentechnik auf die Schiene gebracht. Ohne das Vertrauen unserer Kunden wäre dies nur schwer realisierbar gewesen.

KNORR-BREMSE sanding systems were and are top technology on rails with worldwide renown. Without the trust of our customers this would have been difficult to accomplish.

Unsere Überzeugung, auch in Zukunft innovative und sichere Systeme zum Nutzen der Betreiber von Schienenfahrzeugen zur Verfügung zu stellen, ist verbunden mit dem herzlichen Dank an unsere Kunden für die Verwendung und den Einsatz von KNORR-BREMSE-Produkten.

Our conviction to provide innovative and safe systems to the benefit of the operator of rail vehicles is combined with cordial thanks to our customers for the use and application of KNORR-BREMSE products.

Die Autoren bedanken sich für die umsichtige, engagierte und fachkundige Zusammenarbeit sowie auch bei der Druckerei für die Sorgfalt in den einzelnen Phasen der Herstellung.

The authors wish to express their thanks for the prudent, committed and expert co-operation and for the care in the individual phases of production during printing.

Autoren

Co-Autoren

Authors

Prof. Günther Gfatter

Hanswerner Kalbas

Prof. Günther Gfatter

Hanswerner Kalbas

Dieter Lang

Georg Krause

Dieter Lang

Georg Krause

Walter Rychli

Co-authors

Walter Rychli

Wir bitten Sie, Anregungen und Hinweise an die Autoren weiterzuleiten.

Please pass on to the authors any ideas and comments you might have.

Mödling, Frühjahr 2001

Mödling, Spring 2001

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SANDUNGSSYSTEME

SANDING SYSTEMS

Übersicht

Overview Seite

Allgemeines

9

page

General

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Anwendungen Nah- / Fernverkehr

31

Applications mass transit / long distance

31

Produktprogramm

34

Product programme

34

Sandungsanlage SDN14

34

Sanding device SDN14

34

Sandungsanlage SD und SEJ

50

Sanding device SD und SEJ

50

Sandkastendeckel

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Sand box lid

59

Sandstandskontrolle

60

Sand level indicator

60

Verdichter

62

Compressor

62

Sandungssystem für All-Elektrik-Fahrzeuge

64

Sanding system for all-electric vehicles

64

Sandrohrheizung

67

Sandpipe heater

67

Projektierungsgrundlagen

69

Basic principles for project work

69

Index, Quellennachweis

76

Index, reference

76

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SANDUNGSANLAGEN Geschichtlicher Rückblick

SANDING SYSTEMS Historical review

oder or

Alle Fotos ohne Quellenangabe: KNORR-BREMSE All photos without reference: KNORR-BREMSE

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SANDEN

SANDING

Geschichtlicher Rückblick 1

Historical review 1

Von Anbeginn des Eisenbahnwesens setzte man auf den Reibschluß zwischen Rad und Schiene, welcher nach Coulomb eine Zug- oder Bremskraft ermöglicht, die dem Produkt aus Radlast und Reibbeiwert entspricht.

From the very beginning of railway history, the designers relied on the friction between wheel and rail which, according to Coloumb, permits a tractive and brake force which is the result of wheel load and coefficient of friction.

Mit wachsenden Zugkräften der Dampflok mußte man von einer einzigen Triebachse zu zwei- und später mehrfach gekuppelten Triebradsätzen übergehen, doch blieb die Kraftübertragung durch Adhäsion bestehen. Letzten Endes ist die Reibung zwischen Rad und Schiene der Grund dafür, daß eine Lokomotive den Zug in Bewegung setzen und gegen die Summe aller Fahrwiderstände bis zur Höchstgeschwindigkeit beschleunigen kann. Überschreitet die Zugkraft einen gewissen Betrag, dann drehen die Triebräder durch (d. h. „schleudern“) und die erzeugte Reibkraft wird fühlbar kleiner: die Räder sind in das Gebiet der Gleitreibung geraten. Schon Coulomb hat erkannt, daß die Gleitreibung geringer ist als die Haftreibung. Lange Zeit hat man daher im Eisenbahnwesen sehr vereinfachend angenommen, daß die größere Zugkraft des sichtbar rollenden und nicht gleitenden oder schleudernden Treibrades nur zustande kommt, indem dieses mit seiner Aufstandsfläche auf der Schiene „haftet“ und nicht gleitet, weshalb man lediglich zwischen dem „Gleitreibwert“ und einem „Haftwert“ unterschied. Jedoch sind die wirklichen Vorgänge wesentlich komplexer.

Once the tractive force of the steam locomotive had increased, the designers were obliged to change from one single driving shaft to traction wheel sets which were coupled twice and, later on, various times. However, the transmission force persisted as a result of adhesion. When all is said and done, the friction between the wheel and the rail is the reason why a locomotive is able to put into motion and to accelerate a train to its maximum speed, against the sums of all train resistances. In case the tractive force exceeds a given coefficient, the driving wheels spin (which means “skid”), and the produced frictional force decreases noticeably. The wheels are now expieriencing sliding friction. Coloumb already found out that the sliding friction is smaller than the static friction. For a long time, the railway designers supposed in a very simplifying way that the higher tractive force of the driving wheel which was perceptibly rolling and not sliding or skidding, was merely reached because the wheel “adheres” to the rail owing to its contact surface. For this reason the designers only distinguished between the coefficient of friction and the coefficient of adhesion. Nevertheless, the actual processes are much more complicated.

Metzkow2 hat zu Beginn der dreißiger Jahre bis zu einer Fahrgeschwindigkeit von 100 km/h erforscht, daß beim gebremsten Rad mit einem Haftwert von 0,15 auf trockener Schiene gerechnet werden kann, während die Gleitbeiwerte bis auf 0,05 absinken. Vor und nach Metzkow wurden Haftwerte veröffentlicht, die erheblich über diesen Werten liegen, jedoch nur für Zugkräfte gelten, welche eine Lokomotive auf die Schiene übertragen kann. Dies trifft u. a. für die von Curtius / Kniffler3 genannten Koeffizienten zu. Die Verfasser wiesen aber auch darauf hin, daß auf schmierigen oder schlüpfrigen Schienen die Haftwerte sehr weit nach unten streuen können und empfahlen für diese Fälle, die Sandungsanlagen zu benutzen.

In the earyl thirties, Metzkow2 discovered that up to a driving speed of 100 km/h, after braking on a dry rail, a wheel would have a coefficient of adhesion of 0,15 whereas the coefficient of sliding friction decreases to 0,05. Before and after Metzkow coefficients of adhesion were published which were noticeably superior to these coefficients. These coefficients, however, are only relevant for tractive forces which can be transmitted from the locomotive to the rail. This applies, among other things, to the coefficients determined by Curtius / Kniffler3. The authors, however, also stated that the coefficients of adhesion can drop considerably on greasy or slippery rails. For this case, the designers recommended using sanding devices.

H. Klinge4 erwähnte schon im Jahre 1875 die Sandungsanlagen als ein altbewährtes, mindestens seit 1847 eingesetztes Gerät, um mit den geringsten Kosten die Schiene „griffiger“ zu machen. Der Verfasser beklagte die vielen Konstruktionen, welche den Anforderungen nicht genügten, ebenso den oftmals infolge seiner Beschaffenheit ungeeigneten Sand, weshalb er ein Streumittel forderte,

As early as 1875 Mr. Klinge4 mentioned sanding devices to be a well-proven unit used, at least since 1847, in order to diminish skidding on the rails and having a low cost. The author criticized the various designs which did not fulfill the requirements. He also complained about the sand which, owing to its composition, was often unsuitable. Therefore, he demanded a grit which was dry and did not

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SANDEN

SANDING

Geschichtlicher Rückblick

Historical review

das trocken und frei von lehmigen Bestandteilen war. Wo lehmige Anteile nicht beseitigt werden konnten, brannten seinen Ausführungen zufolge die Bahnverwaltungen den Sand, um dem Lehm seine hygroskopische Eigenschaft zu nehmen. Aus der Darstellung geht hervor, daß die Sandkästen zur Trocknung des Streumittels seinerzeit schon am Dampfdom der Kessel untergebracht waren. Der Sand wurde über handbetätigte Gestänge und Ventile in Rohre befördert, die vor den Rädern der Lokomotive endeten.

contain any loamy components. Whereever loamy components could not be eliminated, the administrative staff burned the sand so as to deprive the loam of its hygroscopic quality. The illustration shows that, in those days, the sand boxes also used for drying the grit were already fitted on the steam dome of the boiler. By means of manually operated gears and valves the sand was transmitted to tubes which ended in front of the wheels of the locomotive.

Sandkasten Sandbox

Sandstreuer Sanding device

Sandrohr Sand pipe

Güterzuglokomotive BR52 Locomotive BR52 for goods trains

Da allem Anschein nach keine der eingesetzten Bauarten ohne Störungen arbeitete, wurden z. B. Sandungsanlagen mit Förderschnecken, die mittels manuell bewegter Ratschengetriebe das Streumittel in die Fallrohre schafften, eingesetzt. Solche und ähnliche Apparate waren damals bei englischen, amerikanischen und deutschen Bahnen eingeführt. Zu Zeiten der Dampflokomotiven kam es vor, daß auch Züge, die von 2 oder 3 gekuppelten Dampflokomotiven gezogen wurden, eine laubwaldgesäumte Strecke mit etwa 20‰ Steigung nicht befahren konnten. Der Lokführer ließ dann den Zug zurückrollen, betätigte dabei die Sandungsanlage und nahm das Hindernis im zweiten Anlauf anstandslos. Die Sandungsanlagen waren und sind deshalb ein dem Lokführer wohlvertrauter Bestandteil der Lokausrüstung.

Since, to all appearances, non of the employed constructions worked without failures, sanding devices containing e.g. conveyor spirals were used which transmitted the grit into the fall pipes by means of manually agitated ratchet gears. In those days, such devices and similar once were introduced on English, American and German railways. In the era of steam locomotives it sometimes occured that even trains which were drawn by 2 or 3 coupled steam locomotives were not able to ascend tracks with an upgrade of approximately 20 ‰ surrounded by deciduous forest. In this case, the driver let the train roll back by actuating the sanding devices, thus taking the obstacle without any problems at the second attempt. For this reason, the sanding devices were and are still a well-known component of locomotive equipment.

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SANDEN

SANDING

Geschichtlicher Rückblick

Historical review

Eine Reihe von Verfassern technischer Berichte und Abhandlungen beschränkte sich auf rein theoretische Betrachtungen und stellte Haftwertbeziehungen auf, wobei sie sich auf geometrische Verhältnisse am Radaufstandspunkt und deren Veränderung durch dynamische Kräfte stützten. Der Einfluß von Nässe und schmierenden Bestandteilen blieb unberücksichtigt. Es muß jedoch in der Praxis immer wieder festgestellt werden, daß die Verunreinigung der Schienen einen außerordentlichen Einfluß auf die Schleuder- und Gleitneigungen rollender Räder ausübt, was bei theoretischen Überlegungen zwar am Rande erwähnt, wegen der überaus vielfältigen Parameter jedoch nicht erfaßbar ist. In diesem Zusammenhang muß auch folgendes angemerkt werden: Zur Beschreibung der Vorgänge, die sich an der Berührungsfläche zwischen Rad und Schiene abspielen, reicht die übliche Unterscheidung zwischen Haft- und Gleitreibung streng genommen nicht aus, denn ein Haften des rollenden Rades auf der Schiene ohne mehr oder weniger kleine Rutschwege kommt praktisch nicht vor. Hierzu hat beispielsweise C. Th. Müller5 dargelegt, daß in dem Augenblick, wo auf den rollenden Radsatz Kräfte einwirken, unabdingbar Gleiterscheinungen zwischen Rad und Schiene auftreten. Der Zustand der „Haftreibung“ schließt demnach auch Gleitvorgänge ein, wobei bemerkenswert ist, daß schon Metzkow wie später Schwend6 ein Ansteigen des Kraftschlusses zwischen Rad und Schiene bei geringen Gleitbewegungen in Drehrichtung der Räder festgestellt hat. Mangels eines anderen einprägsamen Ausdruckes, welcher die wirklichen Vorgänge besser trifft, wird weiterhin der Begriff „Haftwert“ als Gegensatz zum „Gleitwert“ bestehen bleiben. Über die Reibung zwischen Rad und Schiene sind in den letzten Jahrzehnten viele, sich teilweise widersprechende Theorien aufgestellt worden. In der Arbeit von Verbeeck7 wurden sie zusammengefaßt und kritisch betrachtet. Unabhängig von allen Hypothesen zeigt sich im Eisenbahnbetrieb immer wieder, wie sehr man vor allem bei feuchter Witterung sowohl beim Anfahren als auch beim Bremsen auf haftwertsteigernde Mittel angewiesen ist. Bis zum heutigen Tage hat der auf die Schienen gebrachte Sand seine Bedeutung nicht verloren, was um so mehr verwundert, wenn man feststellt, welches Schattendasein die Gestaltung der Sandungsanlagen in der Eisenbahnliteratur führt.

A series of authors of technical essays and reports confined themselves to purely theoretical views and calculated connections between coefficients of adhesion, by relying on geometric ratios on the wheel contact point and their modifications caused by dynamic forces. The influence of humidity and greasing components was not taken into account. In practical operation, however, it has to be pointed out again and again that dirt and other deposits to the rail exercise an extraordinary influence on the skid and spin behaviour of rolling wheels. This, however, is only remarked in passing in theoreticals considerations; moreover, this influence cannot be quantified because of the extremely manifold parameters. In this context the following must be stated: In order to describe the processes which occur on the contact surface between the wheel and the rail the habitual distinction between sliding and tractive friction is, strictly speaking, not sufficient because a rolling wheel does not practically adhere to the rail without longer or smaller sliding distances. Hereto, C. Th. Müller5 demonstrated in his context, for instance, that at the moment when forces act on the rolling wheel set, sliding phenomena occur inevitably between the wheel and the rail. Consequently, the static friction also includes sliding processes. It is remarkable that already Metzkow and later on Schwend6 established an increase of the frictional connection between the wheel and the rail even if the sliding motions in the sense of rotation of the wheels are small. For lack of another expressive term which better explains the actual processes, the term coefficient of adhesion as the opposite of sliding coefficient will be maintained. In the last decades, various partly contradictory theories have been developed concerning the friction between the wheel and the rail. In Verbeeck’s7 theories they have been summarized and critically viewed. Independently of all hypotheses the practice illustrates again and again how much, notibly in humid weather, the driver depends on agents increasing the coefficient of adhesion, both during starting and braking. Up to the present, the sand gritted on the rail has not lost its importance which is even more astonishing when considering how little is mentioned about the design of the sanding devices in railway literature.

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SANDEN

SANDING

Andere Methoden und Mittel zur Verbesserung unzureichender Haftwerte8

Other methods and agents to improve unsufficient coefficients of adhesion8

Gewisse Unzulänglichkeiten der Sandungsanlagen in der Vergangenheit

Various defeciencies of the sanding devices in the past:

– keine Trocknungsmöglichkeit des Streuguts ➝ heute ermöglicht durch KNORR-BREMSE – Sandungsanlage SDN14

– no drying possibility of the grit ➝ today made possible by KNORR-BREMSE – sanding device SDN14

– kleiner Dosierbereich und schlechte Anpaßbarkeit an von der BN918224 abweichende Sandqualitäten ➝ heute ermöglicht mit KNORR-BREMSE – Sandungsanlagen SDN14, SD und SEJ

– small dosing and bad adaptability of sand qualities deviating from BN918224 ➝ today made possible by KNORR-BREMSE – sanding devices SDN14, SD and SEJ

– Tendenz zur Selbstsandung, d. h. unbeabsichtigtes Sanden ohne Aktivierung der Sandungsanlagen, hoher Luftverbrauch, hoher Verschleiß ➝ heute verhindert durch Einsatz von KNORR-BREMSE – Sandungsanlagen SDN14, SD und SEJ haben zu Bestrebungen geführt, andere Mittel und Wege zu finden, um die Schienen bei ungünstigen Witterungsbedingungen griffiger zu machen. So säubern die Betreiber von Straßenbahnen aus Anlaß der ohnehin notwendigen Reinigung der Rillen von Rillenschienen auch die Schienenköpfe. Früher geschah das von Hand mittels eines schleifsteinbewehrten Schienenhobels, heute sind solche Geräte in den Schienenreinigungswagen eingebaut. Wo die Schienen in gleicher Höhe mit der Straßendecke liegen und von Kraftfahrzeugen befahren werden, sind die Schienenköpfe ohnehin blank und weisen hohe Haftwerte auf.

– tendency to self-sanding, this means sanding without activating the sanding system, high air consumption, high wear ➝ today prevented by the use of KNORR-BREMSE sanding devices SDN14, SD and SEJ have led to efforts to find other methods and ways in order to make the rails less slippery in bad weather conditions. Therefore, the operators of tramways also clean the rail heads when they clean the grooves of the cleaning of the grooves of grooved rails which is necessary anyway. In earlier times, this was done manually by means of a railplane equipped with a pulp stone. Nowadays such devices are installed in the rail cleaning wagons. Wherever the rails are located on the same level with the roadway covering and wherever they are used by motor vehicles the rail heads are clean anyway and have high coefficent of adhesion. On the elevated railway of Hamburg the rails are cleaned by means of a water-jet under a pressure of 85 bar. For this process, silica sand is added to the water9. The results achievable by cleaning should be sufficient to drive on narrow rail curves in larger upgrades.

Bei der Hamburger Hochbahn werden die Schienen mit einem Wasserstrahl unter einem Druck von 85 bar gereinigt, wobei dem Wasser auch Quarzsand beigemengt ist9. Die durch die Reinigung erzielbaren Erfolge sollen ausreichend sein, um auch enge Gleisbogen in größeren Steigungen zu befahren. In diesem Zusammenhang muß daran erinnert werden, daß die Spurkranzreibung als Fahrwiderstand wirkt und deshalb die Zugkraft des Treibrades mindert. Eine Erhöhung des Haftwertes im Gleisbogen hat deshalb nur scheinbar einen kleineren Effekt als auf gerader Strecke. Die Schienenreinigung auf kurvenreichen Strecken muß daher kombiniert werden mit der Schmierung der Spurkränze bzw. der inneren Schienenkopfflanken. Es ist ziemlich schwierig, das aufgebrachte Fett daran zu hindern, daß es sich auf den Schienenkopf ausbreitet, zumal der

In this context, please bear in mind that the wheel flange friction acts as running resistance and for this reason reduces the tractive force of the driving wheel. Therefore, an increase of the coefficient of adhesion in the rail curve has only apparently a smaller effect than on a straight line. Thus, the rail cleaning on winding lines has to be combined with lubrication of the wheel flanges or the inner rail head flanges. It is rather difficult to prevent the deposited grease from spreading on the rail head, especially since the striking of the flange

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SANDEN

SANDING

Andere Methoden und Mittel zur Verbesserung unzureichender Haftwerte8

Other methods and agents to improve unsufficient coefficients of adhesion8

Spurkranzanlauf das Fett zumindest stellenweise auf die Schienenköpfe preßt. Bei den British Railways (BR) wurden bereits früher Versuche mit Estern1) gemacht, um die Haftwerte zu steigern10. Die bei der DB mit derartigen Mitteln durchgeführten Versuche verliefen allerdings negativ. Eine weitere Methode der Haftwertverbesserung besteht darin, die Schienenköpfe elektrisch zu befunken. Aufwand und Erfolge dieser Art von Schienenreinigung wurden von den BR methodisch untersucht11. Die Arbeiten bezogen sich sowohl auf Funkenreinigung nur der Schienen, als auch der Radreifenlaufflächen alleine, sowie auf Schienen und Radreifen zugleich. Befunken der Räder brachte wenig oder gar keinen Nutzen. Die Haftwerte stiegen erst dann merklich an, wenn die Schienen befunkt wurden. Die praktische Anwendung der Funkenreinigung ergäbe ziemliche Lärmbelästigungen. Die Methode hat deshalb wenig Aussicht, im Eisenbahnbetrieb auf breiter Basis angewendet zu werden. Es wurden auch Versuche gemacht, Ölrückstände auf Schienen mit Hilfe von Plasmafackeln bei hohen Temperaturen von etwa 700K (=427° C) zu beseitigen. Dies gelang zwar, und der Haftwert stieg an, leider war die Verbesserung nicht von Dauer, weil nachfolgende Züge den vorigen Zustand wiederherstellten. Die Verunreinigung der Schienenfahrflächen ist bekanntlich nicht auf Öl beschränkt: Auch Kohle und andere Fremdstoffe (Laub, Rückstoffe von [Industrie]Abgasen...) können den Haftwert herabsetzen. Mit den elektronischen Gleitschutzreglern, welche auf elektro-pneumatischem Wege eine überaus rasche Bremskraftregelung des einzeln abgebremsten Radsatzes ermöglichen, kam die Frage auf, ob man damit im Schlupfbereich den Haftwert zwischen Rad und Schiene verbessern könnte, wie es nach Schwend mit der elektrischen Bremse grundsätzlich möglich ist2). Versuche damit zeig-

against the rail head presses the grease at least partly on the rail heads. In earlier times British Railways (BR) carried out tests with Estern1) so as to increase the coefficients of adhesion10. However, the tests carried out by DB with this type of substance were not successful. Another method to improve the coefficient of adhesion consists in emitting sparks to the rail heads. BR examined methodically the requirements and results of this kind of rail cleaning11. This works implied the spark cleaning both of the rails and of the tyre treads as well as the cleaning of the rails and the tyre treads at the same time. Spark emission to the wheels was of little or no effect. The coefficients of adhesion increased noticeably only when the rails were struck by sparks. The practical application of spark cleaning would create a rather massive annoyance caused by noise. Therefore, this method has few chances to be applied on a larger scale in railway operation. Other tests were realised in order to eliminate oil deposits on rails by means of plasma torches at high temperatures of approximately 700K (=427° C). These tests did succeed and the coefficient of adhesion increased but the improvement was not long-lasting because subsequent trains reestablished the former conditions. As is generally known, the impurities of the upper face of the rail are not restricted to oil. Coal and other substances (foliage, residues of (industrial) exhaust gases,...) can also reduce the coefficient of adhesion. With the use of electronic anti-skid devices permitting an extremely fast brake regulation of every single braked wheel set by electro-pneumatic means, the question arose wheter it was possible to improve the coefficient of adhesion between the wheel and the rail in the slipping area, as is in principle possible, according to Schwend, by means of the electric brake2). As Braun demonstrated, the corre-

) Äthylcaprylat in Wasser (1%), Äthylstearat in Wasser (0,5%), Äthyloleat in Spindelöl (1%) wurde auf die Schienenköpfe aufgetragen

1

) Schwend wie auch andere Verfasser verstehen unter „Schlupf“ geringe Rutschwege, die durch das Gleiten des sich drehenden Rads auf der Schiene zustande kommen.

2

) Ethylcaprylat in water (1%), ethylstearat in water (0,5%), ethyloleat in spindle oil (1%) was sprayed to the upper head of rail

1

) Schwend and other authors means with “slipping” small distances of slip, caused by the turning wheel on the track.

2

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SANDEN

SANDING

Andere Methoden und Mittel zur Verbesserung unzureichender Haftwerte8

Other methods and agents to improve unsufficient coefficients of adhesion8

ten eine gewisse Verbesserung der Haftreibung, wenn man mit ca. 10% Schlupf arbeitet, wie dies Braun dargestellt hat. In der gleichen Arbeit wird auch auf die haftwertverbessernde Wirkung der Magnetschienenbremse hingewiesen, wenn deren Polschuhe die Schiene reinigen und auf diesem Wege die Haftwerte für die nachfolgenden Räder erhöhen. Alle in den vorigen Absätzen beschriebenen Mittel und Verfahren sind entweder mit einem hohen Aufwand verbunden oder im normalen Fahrbetrieb nicht einsetzbar und/oder in ihrer Wirkung umstritten. Darauf ist es zurückzuführen, daß Bahnverwaltungen zur Erhöhung der Haftwerte beim Anfahren und zur Verkürzung der Bremswege und damit zur Erhöhung der aktiven Sicherheit der Fahrzeuge sowohl in der Vergangenheit und Gegenwart, wie aus heutiger technischer Sicht auch in Zukunft, weiterhin Sandungsanlagen einsetzen werden.

sponding tests revealed a slight improvement of the coefficient of adhesion if you work with a slip of 10%. The same report also points out the fact that the electro-magnetic rail brake has an improving effect on the coefficient of adhesion provided that its pole-tips clean the rails and, in this manner, increase the coefficients of adhesion of the subsequent wheels. All means and procedures described in the paragraphs above either cause high expenditure or are not useable in normal running operation or/and are controversal in their effect. This explains why the railway systems use sanding devices so as to increase the coefficients of adhesion when starting and also when braking – in order to reduce the brake distances – and also to increase the active safety of the vehicles. Sanding devices were used in the past, they are still used at present and as can be presumed from the present point of view, will also be used in the future.

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SANDUNGSANLAGEN

SANDING SYSTEMS

Heute

Today

Sandkastendeckel Sandbox lid

Sandungsanlage Sanding device

Sandungsanlage Sanding device

Sandrohrheizung Sand pipe heater

Sandrohrheizung Sand pipe heater

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SANDUNGSSYSTEM mit Sandungsanlage SDN14-1

SANDING SYSTEMS with Sanding device SDN14-1

Heute (sandsparend mit hohem Streuwirkungsgrad)

Today (grit-saving with high strew efficiency)

Sandkastendeckel mit Überdrucksicherung Sandbox lid With over-pressure protection

druckdichter Sandkasten Pressure sealed sandbox

Sandungseinrichtung mit Sandtrocknung Sanding device with sand drying

Sandschlauch bzw. -rohr Sand pipe

Sandrohrheizung Sand pipe heater

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SANDUNGSANLAGEN

SANDING SYSTEMS

KNORR-BREMSE – System-Philosophie

KNORR-BREMSE – System philosophy

Druckluft Compressed air

Sand Sand Erhöhter Haftwert zwischen Rad und Schiene beim Anfahren und Bremsen Increased coefficient of adhesion between wheel and rail during start up and braking

Anstelle vieler Einzelkomponenten verschiedenster Herkunft Instead of many individual components from different suppliers Kleinverdichter Compressor

Sandstandskontrolle Sand level indicator

Sandungseinrichtung Sanding device

Sandrohrheizung Sand pipe heater

ein Sandungssystem one sanding system

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SANDUNGSANLAGEN

SANDING SYSTEMS

Allgemeines

General

Sandungsanlagen sollen an Triebfahrzeugen und Fahrzeugen verwendet werden, die für das Führen von Zügen vorgesehen sind. Dazu zählen:

The sanding systems should be used on tractive units and vehicles which are intended to lead trains. These are:

➩ Lokomotiven für Güter- und Reisezüge

➩ Locomotives for goods trains and passenger trains

➩ Rangier- und Kleinlokomotiven

➩ Switching locomotives and small locomotives

➩ Trieb- und Steuerwagen

➩ Motor cars and multiple-unit control cars

➩ Straßenbahnen, U-Bahnen, Nahverkehrsfahrzeuge

➩ Tramways, underground trains, local trains

➩ Nebenfahrzeuge und Bahndiensttriebwagen

➩ Minor vehicles and vehicles for internal purposes

Um Kondensatfeuchtigkeit möglichst fernzuhalten, ist die Druckluft für die Sandungsanlage an einem möglichst hoch gelegenen Punkt der Hauptluftbehälterleitung oder des Hauptbehälters zu entnehmen.

The pressured air for the sanding devices has to be bleeded on a high point of the main air pipe. Pneumatic and electro-pneumatic components of the sanding system shold be mounted above to avoid condensation humidity. If this is impossible, draining equipment has to be provided.

Feste Bauteile von Sandungsanlagen dürfen die Fahrzeugbegrenzung I nach EBO (DV300) §22 bzw. nach entsprechenden anderen nationalen Vorschriften nicht überschreiten.

Solid parts of the sanding systems have to be inside the vehicle gauge I according to EBO (DV300) §22.

Teile der Sandungsanlage dürfen mit beweglichen Bauteilen der Fahrzeuge auch in den Grenzlagen nicht in Berührung kommen.

Parts of the sanding system are not permitted to come into contact with movable parts of the vehicle, even in their limit position.

Im Bereich der Austrittsöffnung des Sandrohres ist eine geeignete Verstellmöglichkeit vorzusehen, die eine Nachstellung bei Abnutzung der Radreifen jederzeit ermöglicht.

An appropriate mechanism must be provided near the sand pipes outlet which allows the sand pipe to be easily adjusted in the case of wear to the wheels.

Alle Komponenten der Sandungsanlage sind so anzuordnen, daß eine gute Zugängigkeit gewährleistet ist.

All sanding system components must be mounted in such a way that they are easily accessible.

Bei einer Anordnung von Komponenten im Drehgestell ist bereits im Vorfeld größtes Augemerk auf die im Betrieb auftretenden Beschleunigungen zu legen um innerhalb der für die einzelnen Komponenten der Sandungsanlage zulässigen Werte zu bleiben (siehe hierzu Angaben nach DIN IEC 61373 auf den entsprechenden Einbauzeichnungen).

From the very beginning, when mounting the components in the bogie, great attention has to be paid to the accelerations occuring during operation in order to maintain the admissible values for the individual components of the sanding device (see also indications according to DIN IEC61373 on the corresponding installation drawing).

20

SANDUNGSANLAGEN

SANDING SYSTEMS

Ansteuerung

Control

Bei Vorhandensein eines Gleit- und / oder Schleuderschutzes kann die Sandung durch Ausgabe eines entsprechenden Signals automatisch aktiviert werden.

The sanding can be activated automatically by a signal from an anti-skid protection and anti-spin protection if one is present.

Für das manuelle Bedienen müssen Bedienschalter (Kippschalter mit Vortaststellung) für die Sandungsanlagen in allen Führerräumen einer Fahrzeugeinheit vorhanden und für den Fahrzeugführer gut erreichbar sein. Es sollen die Funktionen „Kurzzeitiges Sanden“ und „Dauersanden“ schaltbar sein.

For manual operation there must be easily accessible switches (flip switch with pre touch contact) for sanding devices in every driver’s cabin. The positions “short-time sanding” and “continuous sanding” must be switchable.

Soweit die Führerräume mit einem Notschalter ausgerüstet sind, wird empfohlen, mit diesem „Dauersanden“ einschalten zu können.

If there are emergency switches in the driver’s cabins, “continuous sanding” must be activated by actuating the switch.

Siehe „Sandungsanlagen – System-Schema für Fahrzeuge mit Druckluftnetz“ „Sandungsanlagen – System-Schema für Fahrzeuge ohne eigene Druckluftversorgung“

(see “Sanding device – system diagram for vehicles with compressed air-ductwork system”) (see “Sanding device – system diagram for vehicles without own airsupply”)

21

SANDUNGSANLAGEN

SANDING SYSTEMS

Technologie (Sandqualität)

Technology (sand quality)

Die von KNORR-BREMSE ausgelieferten Sandungsanlagen werden in Bezug auf die Sandfördermenge und den auf den Einbauzeichnungen angegebenen Versorgungsdrücken bzw. Luftvolumenströmen auf das unten stehende Streumittel nach DB-Liefervorschrift BN918224 (vor)eingestellt.

The sanding systems delivered by KNORR-BREMSE are (pre) set to the sand materials below according to DB delivery specifications BN918224 in terms of sand delivery quantity, supply pressures and air flow rates specified on the installation drawings.

Auszug aus DB-BN918224 Technische Liefervorschrift (Ausgabe 01/1998):

Extract from DB-BN918224 technical delivery specifications (Edition 01/1998):

Natursande aus Gruben, Flüssen und Seen sowie Brechsande natürlicher Gesteine mit ≥ 50 Gew.% SiO2 und einem Mineral-Härtegrad nach Mohs von ≥ 5. Die Kornform muß möglichst scharfkantig und gedrungen, mindestens aber unregelmäßig geformt sein, bei folgender Korngrößenverteilung :

Natural sands from pits, rivers and lakes and quarry sands from natural rock with ≥ 50 % by weight of SiO2 and a mineral degree of hardness according to Mohs of ≥ 5. The grain shape must preferably be sharp-edged and compact, but at least irregular in shape with the following grain size distribution:

< < 0,63 bis 0,8 bis 1,6 bis > >

0,1 0,63 0,8 1,6 2,0 2,0 2,5

mm mm mm mm mm mm mm

< < < > < < <

0,5 5 30 50 30 5 0,1

Gewichts-% Gewichts-% Gewichts-% Gewichts-% Gewichts-% Gewichts-% Gewichts-%

< < 0,63 to 0,8 to 1,6 to > >

0,1 0,63 0,8 1,6 2,0 2,0 2,5

mm mm mm mm mm mm mm

< < < > < < <

0.5 5 30 50 30 5 0.1

% by weight % by weight % by weight % by weight % by weight % by weight % by weight

Das Streumittel darf keine metallischen Verbindungen oder tonige, lehmige bzw. humöse Bestandteile bzw. Anteile mit latent hydraulischen Eigenschaften enthalten.

The sand must not include metallic compounds or clay, loamy or humous constituents with latent hydraulic properties.

ACHTUNG: Abweichende Sandqualität führt zu abweichenden Sandfördermengen!

NOTE:

(siehe auch „SANDUNGSANLAGE SDN14 – Faktoren mit Einfluß auf die Sandfördermengenkonstanz“)

Deviating sand quality results in deviating sand delivery quantities! (see also “SANDING SYSTEM SDN14 – factors influencing the constancy of the sand rate of delivery”)

22

SANDUNGSANLAGEN

SANDING SYSTEMS

Haftwertverhalten12

Behaviour of coefficient of adhesion12

Eingehende Versuche des Internationalen Eisenbahnverbandes (UIC) und der DB AG haben bestätigt, daß der Einsatz von Sandungsanlagen den Haftwert zwischen Rad und Schiene erhöht, wenn dieser vorher unzureichend war. Äußerst schlechte Haftwerte in der Größenordnung von 0,03 bis 0,07 werden in dem Augenblick, wo der Sand zwischen Rad und Schiene gelangt und niedergewalzt wird, auf eine Größe von mindestens 0,15 angehoben.

Exhaustive tests carried out by the International Union of Railways and by DB-AG have confirmed that the usage of sanding devices increases the coefficient of adhesion between the wheel and the rail if this coefficient was unsufficient before. Extremely bad coefficients of adhesion ranging between 0,03 and 00,7 are improved to at least 0,15 at the moment when the sand flows between the wheel and the rail where it is pressed.

Niedrige Haftwerte in der Zeitspanne „A“ führen zu fortwährenden Gleitschutzauslösungen. Im Diagramm ist dies erkennbar an den Zacken des Bremszylinderdrucks. Daraus ergeben sich unstetige, im Mittel niedrige Bremsverzögerungen bis zu dem Zeitpunkt, wo der Sand zwischen Rad und Schiene gelangt „B“ und die Haftwerte anhebt. Dann „greifen“ die Radsätze und die Gleitschutzauslösungen hören auf, folglich wird die Bremsverzögerung nahezu konstant und steigt auf den erwarteten Mittelwert an.

Low coefficients of adhesion in the period “A” lead to permanent anti-skid activities. This is illustrated in the diagram by means of teeth of the brake cylinder pressure. This results in discontinous and, in the average, low brake decelerations which last till the moment is reached when the sand flows between the wheel and the rail (“B”) and increases their coefficients of adhesion. Then the wheel sets “grip” and the anti-skid activity ceases. Consequently, the brake deceleration reaches a nearly constant value and rises to the expected mean value.

Der von der Bremse beanspruchte Haftwert betrug bei dem scheibengebremsten Versuchsfahrzeug ungefähr 0,12. Welche Größe der Haftwert wirklich angenommen hat, ließ die Messung nicht erkennen, denn die Haftwertbeanspruchung wurde nicht variiert. Doch zeigen die Versuche der ORE13, daß die Haftwerte mindestens eine Höhe von etwa 0,35 erreichen, wenn auf Schienen mit geringem

The coefficient of adhesion required by the brake was up to approximately 0,12 when testing a vehicle braked by discs. The measurement did not reveal the exact value reached by the coefficient of adhesion because the strain of the coefficient of adhesion was not varied. However, tests carried out by ORE13 demonstrate that the coefficients of adhesion reach a value of at least 0,35 provided

23

SANDUNGSANLAGEN

SANDING SYSTEMS

Haftwertverhalten12

Behaviour of coefficient of adhesion12

Haftwert gesandet wird. Die erzielten Höchstwerte liegen bei ca. 0,5. Die letzteren Werte gelten für eine einzelne Lokomotive.

that sanding is carried out on rails characterized by a low coefficient of adhesion. The maximum values reached are up to approximately 0,5. The latter values apply to one single locomotive.

Durch das Zermahlen des Streumittels bilden sich sowohl im Rad als auch in der Schiene sogenannte „Sandnester“14. In Versuchen wurde nachgewiesen, daß diese „Sandnester“ nach dem ersten Überrollen bereits so stabil sind, daß auch nach zehnmaligem Überrollen keine Änderung in der Streumittelkorngröße sowie in der Beschaffenheit der „Sandnester“ festzustellen war. Dadurch nutzen auch die nachfolgenden Wagenradsätze den Sandungseffekt und bremsen dann ohne Gleitschutzauslösungen.

By pulverizing the grits so called “sand nids”14 are formed both in the wheel and in the rail. Tests have proved that, even after the first contortion, these “sand nids” have become so stable that even after contorting 10 times, no change was noticed in the grit grain size and the consistence of the “sand nids”. By this means even the subsequent vehicle wheel sets benefit from the sanding effect and brake then without anti-skid activities.

Haftwert µ adherence value µ

Haftwert µ bei gleichzeitiger Besandung

adherence value µ at simultaneous sanding trockene unbesandete Schiene dry non-sanded rail

0,20

0,35 – 0,70 (abhängig vom verwendeten Sand) (depending on the sand used)

Schiene nach starken Regenfällen (d.h. abgewaschenem Oxyd- und Schmierfilm) rail after heavy rainfalls (washed out oxyd and lubrication film)

0,15

0,40 – 0,60 (abhängig vom verwendeten Sand) (depending on the sand used)

Schiene bei extrem ungünstigen Witterungsbedingungen rail during extremely unfavourable weather factors

0,05

0,40–0,50 (abhängig vom verwendeten Sand) (depending on the sand used)

Siehe auch „Sandungsanlage SDN14 - Auswirkungen unterschiedlicher Sandungsmengen auf die Bremswege“

see also: “Sanding device SDN14 – effects of different sanding quantities on brake distances”

24

SANDUNGSANLAGEN

SANDING SYSTEMS

Auswirkungen unterschiedlicher Sandungsmengen auf die Bremswege16

Effects of different sanding quantities on brake distances16

25

SANDUNGSANLAGEN

SANDING SYSTEMS

Auswirkungen unterschiedlicher Sandungsmengen auf die Bremswege

Effects of different sanding quantities on brake distances

Versuchsfahrzeug DB-Lokomotive 120 mit Sandungsanlagen SDN14

Testing vehicle DB-locomotive 120 devices SDN14

Schienenzustand state of rails trocken dry


      

with sanding

Sandungsmenge sand quantity

besprüht mit einer Mischung aus Wasser und Seife drizzed by a mixture of water and soap

groß (ca. 600g/30s) large (ca. 600g/30s)

klein (ca. 300 g/30s) small (ca. 300 g/30s)

groß + klein (ca. 900 g/s) large + small (ca. 900 g/s)

4:1

--X

---

---

X 4:1 4:1

X

4:1 3:2 3:2 3:2

-X

--

X --

X

3:2

X

Aus dem Diagramm der vorigen Seite ist abzuleiten, daß ca. 600g/30s pro Anlage für Bremsungen aus höheren Geschwindigkeiten die optimale Sandfördermenge in bezug auf maximale Haftwertanhebung ist (ca. 30–40% Bremswegverkürzung gegenüber nichtgesandeter und eingesprühter Schiene).

From the diagram on the previous page is to be deduced that appr. 600g/30s per device for braking operations effected at higher speeds present optimal sand quantity related to the maximal increase of the adherence values (appr. 30–40% reduction of brake distance contrary to non-sanded and drizzled rail).

Mit Sandfördermengen >>600g/30s konnten keine nennenswerten weiteren Bremswegverkürzungen erreicht werden.

With sand quantities >>600g/30s no significant further brake distance reductions could be achieved.

Siehe auch „Sandungsanlagen Technologie (Sandqualität)“

See also „Sanding systems-technology (sand quality)

26

SANDUNGSANLAGEN

SANDING SYSTEMS

Schüttwinkel / Bruchwinkel17

Repose angle / crushed angle17

Ermittlung des Schüttwinkels:

Calculation of the repose angle:

100ml des Streugutes werden durch einen Trichter mit 10mm Durchflußöffnung aus 50mm Höhe auf eine rauhe Papierunterlage geschüttet

100ml of the grit are poured through a funnel provided with a flow outlet of 10mm from a height of 50mm onto a rough paper surface.

➝ Durchmesser und Höhe des entstehenden Kegels ergeben den Schüttwinkel

➝ Diameter and height of the created cone result in the repose angle

Ermittlung des Bruchwinkels:

Calculation of the crushed angle:

Ein auf einer schwenkbaren Platte stehender konischer Hohlkörper wird mit tropffeuchtem Streugut gefüllt und leicht verdichtet. Der nach Entfernen der Hülle freistehende Kegelstumpf wird in zunehmende Schräglage gebracht bis er abschert

A conic hollow body located on a slewable plate is filled with dripping moist grit and slightly compressed. The truncated cone isolated after removing the cover is broughht into an increasing oblique position till it shears off.

➝ der ermittelte Winkel ist der Bruchwinkel

➝ the calculated angle is the crushed angle

trockener Sand dry sand tropffeuchter Sand dropping moist sand

mittlere Korngröße middle granular size 0,47 – 0,53mm 0,63 – 0,78mm 1,05 – 01,39mm 0,47 – 0,53mm 0,63 – 0,78mm 1,05 – 01,39mm

Anteil der Feinkörnung fine granulation fraction groß / high mittel / medium klein / low groß / high mittel / medium klein / low

Schüttwinkel repose angle ca. 26° ca. 30° ca. 34° ----

Bruchwinkel crushed angle ---ca. 45° ca. 30° ca. 21°

Werk basierend auf einer Untersuchung der Technischen Universität Berlin und der Essener Verkehrs AG

Values based on a survey effected in collaboration between the Technical University of Berlin (subject tracked vehicles) and the Essener Verkehrs AG

ACHTUNG: Im feuchten Zustand erfolgt eine Umkehr der im trockenen Zustand ermittelten Fließeigenschaften! Es wird daher generell der Einsatz von Sandungsanlagen mit der Möglichkeit der Sandtrocknung empfohlen.

ATTENTION: A moist state results in a reversal of the flow characteristics calculated during dry state. It is generally recommended to use sanding devices providing the possibility of sand drying.

27

SYSTEM-SCHEMA

SANDING SYSTEMS

für Fahrzeuge mit Druckluftnetz

System diagram for vehicles with compressed-air ductwork system

z. B. Sandungsanlage SDN14-1 mit 2-stufiger geschwindigkeitsabhängiger Sandung, Sandtrocknung und thermostatgesteuerter Sandrohrheizung

e.g. Sanding device SDN14-1 with 2-level speed dependent sanding, sand drying and thermostat-controlled sand pipe heater

SOK

Legende: DMV1 DMV2 RV MV1 MV2 MV3 PR1 PR2 UBATT P1 P2 GL H1 H2 SKD SHR

Druckminderventil „Niedrig“ (z. B. 4,5bar) Druckminderventil „Hoch“ (z. B. 6bar) Rückschlagventil Magnetventil „Hoch“ Magnetventil „Sanden“ Magnetventil „Trocknen“ Prüfanschluß Prüfanschluß Versorgungsspannung pneumatischer Anschluß „Sanden“ pneumatischer Anschluß „Trocknen“ Gleit- / Schleuderschutzsignal Sandungsanlagenheizung Sandrohrheizung Sandkastendeckel mit integriertem Sicherheitsventil Sandrohrheizung

Legend: DMV1 pressure reducing valve “low” (z.B. 4,5bar) DMV2 RV MV1 MV2 MV3 PR1 PR2 UBATT P1 P2 GL H1 H2 SKD SHR

pressure reducing valve “high” (z.B. 6bar) check valve solenoid valve “high” solenoid valve “sanding” solenoid valve “drying” test fitting test fitting distribution voltage pneumatic connection “sanding” pneumatic connection “drying” signal from wheelslip and slide protection heating of the sanding device sand pipe heater sandbox lid with integrated saftey valve sand pipe heater

28

SYSTEM-SCHEMA

SANDING SYSTEMS

für Fahrzeuge ohne eigene Druckluftversorgung

System diagram for vehicles without own air-supply

z. B. Sandungsanlage SDN14-2E ohne Sandtrocknung mit thermostatgesteuerter Sandrohrheizung

e.g.. sanding device SDN14-2E without sand drying, with thermostat-controlled sand pipe heater

Legende:

Legend:

V M F SKD UBATT PR1 P1 H2 SHR

Verdichter Elektromotor Leitungsfilter (Durchströmrichtung beachten!) Sandkastendeckel mit integriertem Sicherheitsventil Versorgungsspannung Prüfanschluß pneumatischer Anschluß „Sanden“ Sandrohrheizung Sandrohrheizung

V M F SKD UBATT PR1 P1 H2 SHR

compressor electric motor filter (take care of the flow direction !) sandbox lid with integrated saftey valve distribution voltage test fitting pneumatic connection “sanding” sand pipe heater sand pipe heater

29

SANDUNGSANLAGEN

SANDING SYSTEMS

Allgemeines

Overview

Benennung Designation

Sandungsanlage Sanding device Sandungsanlage Sanding device

Sandungsanlage Sanding device

Typ Type SDN14-1 SDN14-2 SDN14-2E SDN15

SD SEJ

Förder-prinzip Sandmenge3 Conveying Sand principle quantity [g/30s]

Luftverbrauch beim Sanden Air consumption [Nl/min]

Streuwirkungsgrad Strew efficiency

Überdruck Pressure

500 - 1000

150+25

bis 0,85 up to 0.85

Überdruck Pressure

300 - 900

70+15

bis 0,85

Unterdruck (Ejektor) Negative pressure (ejector)

up to 0.85

300 - 600 900

100 – 150 150

0,30

) Die angegebenen Werte gelten für Sand entsprechend DB-Liefervorschrift BN918224. Abweichende Sandqualitäten führen zu abweichenden Sandfördermengen

3

) The mentioned values are for sand according to DB delivery standard BN918224. Deviating Sand quality results in deviating sand delivery quantities!

3

30

SANDUNGSANLAGEN

SANDING SYSTEMS

Allgemeines

Overview SD

Wintertauglich Winter capability Anpaßbarkeit der Sandfördermenge an unterschiedliche Bedingungen (Korngröße, Ansprechverhalten,...) Adaptability to different conditions (grain size, response characteristics,...) Trocknungsbetrieb Dry operation Dichtheit des Gesamtsystems (ohne Sandrohr) Airtightness of the system (without sand pipe) Überdrucksicherung Overpressure protection Beheizung des Sandvorrates Heating of sand supply Sandgeschwindigkeit Sand speed Unterhaltskosten Maintenance costs mehrstufige Sandung Multi-stage sanding Langzeitfördermengenkonstanz Long-duration conveying capacity’s constancy Einfluß des Sandbehälterfüllstandes auf die Sandfördermengenkonstanz Influence of the sand box’s filling height on the conveying capacity’s constancy Betriebsdruck Working pressure Sandkasten-Einbauort Sand box location verstopfungssicher ausgeführtes Sandrohr Choke-safe sand pipe Sandbehälter aus Kunststoff Sand box made of synthetic material Sandrohre aus Kunststoff Sand pipe made of synthetic material pulsationsfreie Förderung Pulsed-free conveying Sandqualität für optimale Funktion Sand quality for optimal performance Sandkastenausschnitt Sand box cutout lichte Weite des Sandrohres Sand pipe’s inside diameter Ansprechzeit Reaction time Nachlaufzeit After-running time konstruktive Ausbildung des Sandkastens Sand box’s design Neigung zur Selbstsandung Inclination to self-sanding

SEJ bedingt qualified

SDN14-1 ja yes

in engen Grenzen gegeben possible in a small range nicht vorgesehen not provided

SDN14-2

SDN14-2E bedingt qualified

in weiten Grenzen gegeben possible in a wide range vorgesehen provided

nicht vorgesehen not provided

nicht erforderlich not necessary

erforderlich necessary

nicht notwendig not necessary

notwendig necessary nicht vorgesehen not provided niedrig low niedrig low

nicht möglich not possible

bedingt möglich provided

ja yes

hoch high im Rahmen normal nicht möglich not possible gering low

möglich possible

nicht möglich not possible

nicht möglich not possible groß high

groß high

gering low

Druckluftnetz Kleinverdichter Druckluftnetz Kleinverdichter compressed-air ductwork system compressor compressed-air ductwork system compressor im Freien temperaturgeschützt im Fahrzeuginneren temperaturgeschützt im Fahrzeuginneren inside (temperature protected) outside inside (temperature protected) vorgeschriebenes Mindestgefälle einhalten (Selbstentleerung muß möglich sein) prescribed minimum descending gradient must be observed (sand pipe’s self-dumping must be possible) möglich möglich (bei Sandung auftretender Innendruck max. 0,25 bar) possible possible (maximum internal pressure during sanding 0.25 bar) nicht einsetzbar einsetzbar not useable useable nicht gegeben gegeben no yes nach DB-Liefervorschrift BN918224 according to delivery norm BN918224 of the German Federal Railways DB AG nach DB-Vorschrift BN918224, Anlage 4 according to specification BN918224, appendix 4 of the DB AG mind. 19 mm mind. 15 mm 12–14 mm 19 mm at least 15 mm at least ca. 0,6 s ca. 0,8 s approx. 0.6 s approx. 0.8 s ca. 1,2 s ca. 1,1 s approx. 1.2 s approx. 1.1 s einfach simple

aufwendiger costly nein no

31

KNORR-BREMSE SANDUNGSANLAGEN

KNORR-BREMSE SANDING DEVICES

Referenzprojekte Straßenbahn / Nahverkehr

Reference projects Tramway / Local trains

ULF Österreich Austria

T-Wagen Österreich Austria

SEJ

SEJ

Photo: Nærumbanen og Frlaget Holsund 1995

Photo: Nærumbanen og Frlaget Holsund 1995

TMK-Triebwagen Kroatien Croatia

Y-Wagen Dänemark Denmark

RVT Dänemark Denmark

SD

SD

SD

32

KNORR-BREMSE SANDUNGSANLAGEN

KNORR-BREMSE SANDING DEVICES

Referenzprojekte Lokomotiven

Reference projects Locomotives Photo: Archiv SLM

DJ1 China China

1014 Österreich Austria

EL18 Norwegen Norway

SDN14-1

SDN14-1

SD

Photo: OY Algol

Vr16 Finnland Finland

1063 Österreich Austria

SDN14-1

SDN14-1

33

KNORR-BREMSE SANDUNGSANLAGEN

KNORR-BREMSE SANDING DEVICES

Referenzprojekte Triebfahrzeuge

Reference projects Multiple Units

Photo: Fa. Schindler

Photo: Fa. ADtranz; Ole-Chr. Munk Plum, AbyhØj

Photo: Fa. Stadler

NPZ Schweiz Switzerland

IC2 Dänemark Denmark

GTW2/6 Schweiz Switzerland

SD

SD

SD

Hochgeschwindigkeitszüge

High speed trains

ICE-1 / ICE-2 Deutschland Germany

ICT-ET / ICT-VT Deutschland Germany

ICE-3 Deutschland Germany

SDN14-1

SDN14-1

SDN14-1

34

SANDUNGSANLAGE SDN14

SANDING DEVICE SDN14

Type SDN14-1

Type SDN14-1

Abluftglocke Exhaust cap Abluftleitung Exhaust pipe

Saugglocke Suction cap

Dichtung Seal

beheizte Sinterplatte heated sintered metal plate

Gehäuse Housing

Heizpatrone Heating element

Druckluftanschluß „Trocknen“ Air supply port for “drying”

Druckluftanschluß „Sanden“ Legende: Air supply port for “sanding” 5 8 32 SK h..

Abluftleitung Sinterplatte Heizpatrone Sandkasten Sandfüllhöhe

Ag Sg SKD dA dS dH

Abl San San Abl San Tro

luftglocke ndglocke ndkastendeckel luftdüse ndungsdüse cknungsdüse

35

SANDUNGSANLAGE SDN14

SANDING DEVICE SDN14

Funktion und prinzipieller Aufbau (Type SDN14-1)

Function and Principal Design (type SDN14-1)

Sanden:

Sanding:

Der Luftanschluß P1 wird mit Druckluft beaufschlagt.

Compressed air is delivered to air supply port P1 for sanding.

Die Düse dS regelt den Zuluftstrom, der über die Sinterplatte (8) in den Sandkasten (SK) gelangt. Es tritt eine Auflockerung und Fluidisierung des Sandes ein.

The nozzle dS governs the air supply which flows into the sand box (S) through the sintered metal plate (8). The sand is loosened and therefore made to flow more readily. This greatly improves sand delivery.

Im Sandkasten verzweigt sich der Luftstrom in den Abluftstrom 1) und den Dosierluftstrom 2).

Inside the sand box (S), the supply air stream is subdivided into two streams, the exhaust air stream 1) and the metering air stream 3).

Der Abluftstrom durchströmt den Sand im Sandkasten und wird über die Abluftleitung (5) und die Düse dA in das Gehäuse zurückgeführt.

The exhaust air stream 1) passes through the sand in the sand box and is returned to the housing (26) through the exhaust line (5) and the nozzle dA.

Der Dosierluftstrom strömt von der Sinterplatte (8) zur Sandglocke Sg und fördert den Sand durch das Sandrohr (SR). Die Sandstreumenge ist durch das Verhältnis der beiden Teilströme gegeben, welches durch die Düsen dS und dA bestimmt wird.

The metering air stream from the sintered metal plate (8) flows to the sand cap Sg and conveys the sand through the sanding tube P3. Sand delivery depends on the ratio of the exhaust air stream 1) to the metering air stream 3); it is governed by the nozzles dS and dA.

Legende: 5 8 32 SK h..

Abluftleitung Sinterplatte Heizpatrone Sandkasten Sandfüllhöhe

P1 P2 SR 1) 2) 3)

pneum. Anschluß Sanden pneum. Anschluß Trocknung Sandrohr Abluftstrom Dosierluftstrom Sand / Luftstrom

Ag Sg SKD dA dS dH

Abluftglocke Sandglocke Sandkastendeckel Abluftdüse Sandungsdüse Trocknungsdüse

P1 P2 SR 1) 2) 3)

Legend: 5 Exhaust pipe 8 Sintered metal plate 32 Heating element S Sand box h.. Sand level

pneum. Anschluß Sanden pneum. Anschluß Trocknung Sandrohr Abluftstrom Dosierluftstrom Sand / Luftstrom Legend: 5 Exhaust pipe 8 Sintered metal plate 32 Heating element S Sand box h.. Sand level

Ag Sg D dA dS dH

Exhaust cap Sand cap Sand box lid exhaust nozzle sanding nozzle drying nozzle

P1 P2 P3 1) 2) 3)

Ag Sg D dA dS dH

Air supply port for sanding Air supply port for drying Sanding tube Exhaust air stream Metering air stream Sanding stream

Exhaust cap Sand cap Sand box lid exhaust nozzle sanding nozzle drying nozzle

P1 P2 P3 1) 2) 3)

Air s Air s Sand Exha Mete Sand

36

SANDUNGSANLAGE SDN14

SANDING DEVICE SDN14

Funktion und prinzipieller Aufbau (Type SDN14-1)

Function and Principal Design (type SDN14-1)

Trocknen:

Drying:

Die Sandungsanlage wird über den Luftanschluß P2 für den Trocknungsbetrieb mit Druckluft beaufschlagt; die Heizpatrone (32) ist mit Spannung beaufschlagt und beheizt die Sinterplatte (8). Die Luft strömt über die Düse dH und die durch die Heizpatrone erwärmte Sinterplatte großflächig in den Sandkasten (SK).

Compressed air is admitted to the sand metering unit via the air supply port P2 for drying; the heating cartridge (32) is admitted by voltage and heats the sintered metal plate (8). To a large extent, the air flows into the sand box through the nozzle dH and the sintered metal plate warmed by the heating cartridge.

Der Luftstrom über dH ist wesentlich kleiner als beim Sanden; d. h. der Dosierluftstrom ist so gering, daß kein Sand gefördert wird. Der erwärmte Abluftstrom dient zum Auflockern und Trocknen des Sandes und strömt über die Abluftglocke Ag und die Düse dA durch das Sandrohr (SR) ab.

The stream of air through the nozzle dH is much smaller than that for sanding; the metering air stream is therefore so slight that no sand is delivered. The heated exhaust air stream serves to loosen and dry the sand and is discharged via exhaust cap and nozzle dA through the sanding tube.

Vorteile

Highlights

➯ Vollständige Trocknung des Streumittels (nur bei SDN 14-1)

➯ complete drying of the grit (only with SDN14-1)

➯ Auflockerung des Streumittels (vor allem während des Sandungsvorganges)

➯ loosening of the grit (especially during sanding operation)

➯ Niedrige Sandgeschwindigkeit am Sandrohraustritt

➯ low sand speed at the sanding pipe outlet

➯ Hoher Streuwirkungsgrad (bis zu 85%)

➯ high strew efficiency (up to 85%)

➯ Großer Sandfördermengendosierbereich (einfache Anpassung an Kundenspezifikationen)

➯ great range of metering (easily adaptable to customer requirements)

➯ Fördermengenkonstanz (weitgehend unabhängig vom Sandkastenfüllstand)

➯ constant conveying capacity (largely independent of the sand level)

➯ Geringer Luftverbrauch

➯ low air consumption

➯ Verschleißarmes System ➝ geringe LCC

➯ wear resistant system ➝ low LCC

37

SANDUNGSANLAGE SDN14

SANDING DEVICE SDN14

Faktoren mit Einfluß auf die Sandfördermengenkonstanz

Factors with influence on the conveying capacity

➯ Sandkasten

➯ Sand box

Dichtheitsanforderung (bei vorschriftsmäßiger Sandqualität):

Requirement (with required sand quality):

Druckabfall 0,1 bar auf 0,05 bar bei Behälter <30 l ≥15 s bei Behälter >30 l Volumen x 0,5 s

Decrease of pressure 0.1 bar to 0.05 bar Sand box <30 l ≥15 s Sand box >30 l volume x 0.5 s

Anschlüsse „Sanden“ und „Trocknen“ druckdicht verschlossen Connection “sanding” and “drying” locked in a way to be pressure-sealed

SKD Sandkastendeckel mit integriertem Sicherheitsventil Sand box lid with integrated safety value P Prüfdruck = 0,1 bar Test pressure = 0.1 bar

Die Dichtheitsprüfung hat wie dargestellt mit angebauter SDN14, angebautem verschlossenen Sandkastendeckel mit Überdrucksicherung und druckdicht angeschlossener Prüfeinrichtung an der Sandungsanlage zu erfolgen.

M PE

Manometer Manometer Prüfeinrichtung Testing device

The leak test has to be done, as shown, with mounted SDN14, mounted sand box lid and a pressure-sealed testing device fixed to the sanding system.

38

SANDUNGSANLAGE SDN14

SANDING DEVICE SDN14

Faktoren mit Einfluß auf die Sandfördermengenkonstanz

Factors with influence on the conveying capacity

➯ Sandqualität

➯ Sand quality

Partikel bis zu 4 mm sind mit der KNORR-BREMSE Sandungsanlage verarbeitbar.

Sand parts smaller than 4mm are processable with KNORR-BREMSE sanding systems.

ACHTUNG: Bei zu kleiner, d. h. nicht vorschriftsgemäßer Körnung, besteht die Möglichkeit, daß bereits bei Beaufschlagen der Sandungsanlage mit Trocknungsluft (entspricht ca. 25 lmin-1 bzw. 0,42 ls-1) Sand gefördert wird.

ATTENTION: If the granulation is too small, which means that it does not correspond to regulations it is possible that sand is already conveyed at the moment of the sanding system’s admission with drying air (corresponds appr. 25lmin-1 and 0,42 ls-1 respectively).

(siehe „Sandungsanlage SDN14 – Einfluß von Korngröße, Kornform und Staubanteil“)

(see also „Sanding device SDN14 - influence of granular size, granular shape and dust content)

➯ Gleichbleibender Versorgungsdruck

➯ Constant supply pressure

➯ Ungenügendes Gefälle des Sandrohres; zu enge Krümmungen und Querschnittssprünge im Sandrohr

➯ Deficient descending gradient of the sand tube; curves and changes of diameter of the sand tube

Faktoren ohne Einfluß auf die Sandfördermengenkonstanz

Factors without influence on the conveying capacity

➯ Füllstand des Sandkastens

➯ Sand box’s sand level

➯ Länge und Querschnitt des Sandrohres

➯ Sand tube’s length and diameter

➯ Teilweise zugesetzte Sinterplatte

➯ Partially blocked sintered metal plate

39

SANDUNGSANLAGE SDN14

SANDING DEVICE SDN14

Hinweise zu den fahrzeugseitigen Komponenten

Notices on the vehicle’s components

Druckluftversorgung: Fahrzeughöchstgeschwindigkeit ≤ 160 fige Sandung

Compressed air supply: – einstu-

Maximum vehicle speed ≤ 160 kmh-1 – single-stage sanding

Bei einer Fahrzeughöchstgeschwindigkeit von bis zu 160 kmh-1 ist für die Druckluftversorgung der Sandungsanlage ein Druckminderventil vorzusehen.

At a maximum vehicle speed up to 160 kmh-1 a pressure reducing valve for the air supply of the sanding device is to be planned.

Fahrzeughöchstgeschwindigkeit > 160 kmh-1 – zweistufige Sandung

Maximum vehicle speed > 160 kmh-1 – double-stage sanding

Bei einer Fahrzeughöchstgeschwindigkeit von mehr als 160 kmh-1 sind, um die Wirksamkeit der Sandung auch bei hoher Fahrgeschwindigkeit sicherzustellen, zwei Druckminderventile zur geschwindigkeitsabhängigen, selbsttätigen Erhöhung des Versorgungsdruckes der Sandungsanlage(n) ab 160 kmh-1 vorzusehen.

To ensure the efficiency of the sanding devices at a higher vehicle speed (160 kmh-1 and higher) it is important that 2 pressure reducing valves for a self-acting speed dependent increasing of the supply pressure (higher than 160 kmh-1) should be planned.

ACHTUNG: Zur Sicherstellung der Sandtrocknung wird empfohlen, die Sandungsanlage mit dem Aufrüsten des Fahrzeuges und in weiterer Folge andauernd mit Trocknungsluft zu beaufschlagen und die Heizung der Sandungsanlage zu aktivieren!

ATTENTION: In order to guarantee the sand drying procedure, it is recommended to admit

kmh-1

(gilt nur für SDN14-1) Siehe auch „System-Schema für Fahrzeuge mit Druckluftnetz“

the sanding system with the equipment of the vehicle, and further on permanentely with drying air. Moreover, the heating of the sanding system is to be activated. (is only valid for SDN14-1) see also “system diagram for vehicles with compressed-air ductwork system”

40

SANDUNGSANLAGE SDN14

SANDING DEVICE SDN14

Hinweise zu den fahrzeugseitigen Komponenten

Notices on the vehicle’s components

Druckluftversorgung:

Compressed air supply:

Bei Verwendung von Geräten nach DIN 5588-07 ist zu beachten, daß

When using appliances according to DIN 5588-07 it is to be noted that

➯ bei einer beispielhaften Anordnung von einem Druckminderventil und zwei Magnetventilen (für Trocknungsbetrieb und Sandungsbetrieb) maximal 4 Sandungsanlagen (z. B. fahrtrichtungsabhängig) gleichzeitig mit Druckluft beaufschlagt werden dürfen und ➯ die Leitungen zu den Sandungsanlagen gleiche Querschnitte aufweisen und möglichst gleich lang sind

➯ a maximum of 4 sanding devices (depending on the direction of motion) may be admitted with compressed air simultaneously if e.g. one pressure reducing valve and two solenoid valves (for drying and sanding operation) are mounted and ➯ that the conducts to the sanding devices present the same cross section and as far as possible the same lengths.

um unterschiedlichen Druckverhältnissen, gemessen direkt an den Druckluftanschlüssen der Sandungsanlagen an einem Fahrzeug, vorzubeugen.

so as to prevent different pressure ratios measured directly at the compressed air junctions of the sanding devices of one vehicle.

ACHTUNG: Unterschiedliche Druckverhältnisse haben unterschiedliche Sandfördermengen zur Folge!

ATTENTION: Different pressure ratios result in different conveying quantities!

Sandkasten:

Sand box:

➯ Die Konstruktion ist auf einen Überdruck von max. 0,2 bar auszulegen. ➝ Vorsicht im Bereich von Schaugläsern, o. ä.

➯ Es ist eine Form anzustreben, die das Nachrutschen des Sandes begünstigt.

➯ The sand box must be designed for a max. internal pressure of 0.2 bar. ➝ Take care when designing the areaaround sight glasses,or the like. ➯ An overpressure protection must be provided (➝ look at sand box lid). ➯ When mounting the sanding device the sand box’s bottom-flange should not sag (mounting cut-out see at the pertinent outline drawing). ➯ The sand metering unit should be mounted in such a way that the heating element faces the same way as the direction of motion (higher protection of the connecting cable). ➯ The sand box’s shape should be compact and promote a downward motion of the sand.

ACHTUNG: Der Schüttwinkel und der Bruchwinkel des verwendeten Streugutes sind stark vom Feuchtigkeitsgehalt desselben abhängig.

ATTENTION: The repose angle and the crushed angle of the used grit depend largely on the moisture content.

siehe auch „Sandungsanlagen – Schüttwinkel / Bruchwinkel“

see also: “Sanding systems – repose angle / crushed angle”

➯ Eine Überdrucksicherung ist vorzusehen (➝ siehe Sandkastendeckel). ➯ Der Bodenflansch darf sich beim Anschrauben der Sandungsanlage nicht durchbiegen (Montageausschnitt siehe jeweils zugehörige Einbauzeichnung). ➯ Die Sandungsanlage sollte so angeordnet werden, daß die Heizpatrone in Fahrtrichtung liegt (erhöhter Schutz des Anschlußkabels).

41

SANDUNGSANLAGE SDN14

SANDING DEVICE SDN14

Hinweise zu den fahrzeugseitigen Komponenten

Notices on the vehicle’s components

Sandkastendeckel: Sandkastendeckel mit integrierter Überdrucksicherung Sandbox lid: Sandbox lid with overpressure protection Sandeinfüllöffnung: Die Sandeinfüllöffnung ist so anzuordnen, daß ein Befüllen des Sandkastens entweder von Hand oder halbautomatisch auf einfache Weise möglich ist. Sand filling outlet: The sand filling outlet is to be fixed in a manner to make it easy to fill the sand box either manually or semi-automatically. Sandkasten: Max. Betriebsdruck 0,1 bar Sandkasten unten trichterförmig ausgebildet, dem Schütt- bzw. Bruchwinkel des Sandes angepaßt (~45°). Das Totvolumen, d. h. der bei der Befüllung freibleibende Raum, ist möglichst gering zu halten. Sand box: Max. Pressure 0,1 bar Low region of the sand box funnelshaped (~45°), suiting the sand’s fluidity. The lost volume e.g. the space left vacant at the moment of filling is to be kept as low as possible.

Sandkasten: Sand box:

Schutzblech: Dient zur Positionierung im Sandkasten und damit dem Freihalten der Abluftglocke von Sand Guard plate: Arranged between sandbox lid and exhaust cap, to protect the exhaust cap from sand Abluftglocke: Die Abluftglocke muß über der maximalen Sandfüllhöhe angeordnet sein. Exhaust cap: The exhaust cap must be placed above the maximal sand level Sandstandskontrolle: Mittels Schauglas oder, wie dargestellt, durch Sandstandskontrolle SK. Möglichst nahe an der Sandungsanlage anordnen, um schütt- bzw. bruchwinkelbedingte Ablesefehler gering zu halten. Sandlevel checking: Via inspection glass, or as shown, via the sandlevel indicator SK. The sand level checking is to fixed as closely as possible to the sanding device so as to keep low reading errors due to the repose and crushed angle. Druckluftanschluß „Trocknen“ Air supply port for “drying” Druckluftanschluß „Sanden“ Air supply port for “sanding”

42

SANDUNGSANLAGE SDN14

SANDING DEVICE SDN14

Hinweise zu den fahrzeugseitigen Komponenten

Notices on the vehicle’s components

Sandkasten:

Sand box:

Versuchsanordnung:

Experimental arrangement:

Sandungsanlage SDN14-1 Sand entsprechend BN918224 Sandrohr PVC 1m lang

sanding device SDN14-1 sand according to BN918224 PVC sand tube1m long

43

SANDUNGSANLAGE SDN14

SANDING DEVICE SDN14

Hinweise zu den fahrzeugseitigen Komponenten

Notices on the vehicle’s components

Sandrohr:

Sandtube:

➯ Der Neigungswinkel muß an allen Stellen der Verlegung so groß sein, daß eine Selbstentleerung des Sandrohres auch bei maximaler Auslenkung des Drehgestelles und maximaler Einfederung aufgrund des Gewichtes bei nicht luftgefederten Fahrzeugen möglich ist. ➯ Minimaler Neigungswinkel bei Ausführung aus: Stahl 12° PVC 15° Gummischlauch 20° ➯ Minimaler innerer Krümmungsradius bei Ausführung aus: Stahl (Außenø15x1,5) R25 Stahl (Außenø 25x1,5) R60 Gummischlauch (Außenø 13x4) R50 Gummischlauch (Außenø 25x4,5) R200

➯ In all points the angle of slope must be so great that self-dumping of the sand tube, also with the maximum excursion of the bogie and the maximum spring deflection caused by the own weight of non airsuspended vehicles, is possible.

➯ Die Sandrohrinnenfläche ist glatt und ohne Querschnittssprünge auszuführen. ➯ Um die Ansprechzeit niedrig zu halten, ist bereits in der Konzeptionsphase darauf zu achten, daß die Voraussetzungen für kürzeste und optimale Sandrohrführung gegeben sind (siehe Zeichnung auf der folgenden Seite). ➯ Zur Vermeidung unterschiedlicher Ansprechzeiten ist die Verrohrung je Radsatz nach Möglichkeit mit identen Rohrlängen (d. h. Sandrohr von der SDN14 zur Sandrohrheizung bzw. zum Sandrohraustritt) auszuführen. ➯ Es ist sicherzustellen, daß die Rohrquerschnitte und -längen so gewählt werden, daß alle Sandungsanlagen mit den auf der zugehörigen Einbauzeichnung angegebenen Druckverhältnissen bzw. Luftvolumenströmen (im Trocknungs- und Sandungsbetrieb) versorgt werden. ➯ Die Verrohrung bis zum Drehgestell bzw. der Sandungsanlage ist mit möglichst großen Rohrquerschnitten auszuführen, um das Entstehen unterschiedlicher Druckniveaus, welche unterschiedliche Sandfördermengen hervorrufen, zu verhindern.

➯ The sand tube’s inner surface must be smooth and with no variance in the cross section. ➯ So as to keep the rate of response as short as possible the conditions for the shortest and optimal sand tube rout must already be considered and provided for at the time of the engineering process (see drawing on the next page) ➯ In order to avoid different rates of response the tubing per wheelset is to be done, as far as possible, with identical tube lengths (e.g. sand tube of SDN14 leading to the sand pipe heating and sand pipe outlet respectively). ➯ It is to ensure that the tube’s diameter and length are chosen in a way that all sanding devices are provided with the pressure conditions and the air volume flow respectively indicated on the respective installation drawing (in sanding and drying operation). ➯ The piping leading to the bogie and the sanding device respectively is to be carried with a pipe diameter as large as possible as to avoid the generation of different pressure levels which cause different sand conveying quantities.

➯ Minimum angle of slope (sand tube made of): Steel 12° PVC 15° Forcing hose rubber 20° ➯ Minimum internal bending radius (sand tube made of): Steel (outerø15x1.5) R25 Steel (outerø25x1.5) R60 Forcing hose (outerø13x4) R50 Forcing hose (outerø25x4.5) R200

44

SANDUNGSANLAGE SDN14

SANDING DEVICE SDN14

Hinweise zu den fahrzeugseitigen Komponenten

Notices on the vehicle’s components

Sandrohr:

Sand tube:

Das Sandrohr bzw. der Sandschlauch ist so auszuführen, daß die minimalen Neigungswinkel zur Selbstentleerung unter allen Betriebszuständen (z. B.: Auslenkungen des Drehgestells) nicht unterschritten werden.

The sand tube or the sand pipe is to be designed so as not to fall below the minimal inclination angle required for the self emptying under all operation states (e.g. excursion of the bogie).

45

SANDUNGSANLAGE SDN14

SANDING DEVICE SDN14

Einfluß der Sandrohrlänge auf die Ansprechzeit

Influence of the sand tube length on the rate of response

1

Ansprechzeit [s] Rate of response [s]

0,75

0,5

0,25

0 0

0,5

1

1,5

Sandrohrlänge [m] Sand pipe length [m]

Sand nach BN918224 und 1,5 l/s Druckluftstrom

Sand according to BN918224 and 1,5 l/s compressed air flow

Sand nach BN918224 und 3 l/s Druckluftstrom

Sand according to BN918224 and 3 l/s compressed air flow

PVC-Sandrohr mit ca. 25° Gefälle

PVC-pipe with a slope of ca. 25°

Siehe auch „Sandungsanlagen Technologie (Sandqualität)“

See also “Sanding systems Technology (sand quality)”

46

SANDUNGSANLAGE SDN14

SANDING DEVICE SDN14

Einfluß von Korngröße, Kornform und Staubanteil

Influence of granular size, granular shape and dust content

Sandfördermenge conveying capacity [g/s]

60

50

Natursand 0,4 natural sand 0,4

40

Brechsand 0,8-1,6 mit unzul. hohem Staubanteil broken sand 0,8 - 1,6 with unacceptable high dust content

30

Natursand 0,8-1,6 nach BN918224 natural sand according to BN918224

20

Brechsand 0,8-1,6 nach BN918224 broken sand according to BN918224

10

0 0

0,5

1

1,5

2

Luftdurchsatz air volume [l/s]

Siehe auch „Sandungsanlagen Technologie (Sandqualität)“

See also “Sanding systems Technology (sand quality)”

47

SANDUNGSANLAGE SDN14

SANDING DEVICE SDN14

Zusammenhang Sandfördermenge, Förderdruck und Körnung

Interrelationship between conveying capacity, conveying pressure and graining

Versuche mit Abluftdrossel dA = 11

Tests with exhaust nozzle dA = 11

60,00

50,00

Hauptanteil der Körnung HA 0,5 - 1,2 main part of the graining HA 0,5 - 1,2 HA 1,0 - 1,7

Sandfördermenge conveying capacity [g/s]

40,00

HA 1,0 - 1,8

30,00 HA 0,8 - 1,2 HA 0,85 - 1,7 HA 0,05 - 0,4

20,00

Sollwert Minimum set point minimum Sollwert set point Sollwert Maximum set point maximum

10,00

0,00 2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

Versorgungsdruck supply pressure [bar]

Siehe auch „Sandungsanlagen Technologie (Sandqualität)“

See also “Sanding systems Technology (sand quality)”

48

SANDUNGSANLAGE SDN14

SANDING DEVICE SDN14

Zusammenhang Sandfördermenge, Förderdruck und Körnung

Interrelationship between conveying capacity, conveying pressure and graining

Sandungsmenge (Abluftdüse 11 mm = Standard)

Conveying capacity (exhaust nozzle 11 mm = standard)

1200

Sandfördermenge conveying capacity g / 30 s

1000

800 Hauptanteil der Körnung HA 1,2 main part of the graining HA 1,2

600

HA 0,8 mm 2,5 bar HA <0,1 mm - >2,5 mm 2,5 bar

400 HA 0,4 mm 2,5 bar

200

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Messung measurement number

Siehe auch „Sandungsanlagen Technologie (Sandqualität)“

See also “Sanding systems Technology (sand quality)”

49

SANDUNGSANLAGE SDN14

SANDING DEVICE SDN14

Zusammenstellung von Funktionseinflüssen bei der Fehlersuche und Optimierung

Survey of the influence on operation during error search and optimization

➯ Zuverlässigkeit erhöhen ● Sand auf Fremdkörper kontrollieren ● Neigungswinkel des Sandrohres erhöhen ● Sandkasten auf Dichtheit prüfen ● Sandglocke auf Verstopfung kontrollieren ● Sinterplatte auf Verstopfung kontrollieren

➯ Increase the reliability ● Check the sand for impurities ● Increase the inclination angle of the sand tube ● Check the sand box for density ● Check the sand cap for choking ● Check the sintered metal plate for choking

➯ Sandfördermenge erhöhen ● Versorgungsdruck erhöhen ● Sandkasten auf Dichtheit prüfen ● Abluftdüse dA verkleinern ● Sandungsdüse dS vergrößern

➯ Increase of the sand conveying capacity ● Increase the supply pressure ● Check the sand box for density ● Minimize the exhaust nozzle dA ● Maximize the sanding nozzle dS

➯ Sandfördermenge verringern ● Versorgungsdruck verringern ● Abluftdüse dA vergrößern ● Sandungsdüse dS verkleinern

➯ Reduction of the sand conveying capacity ● Reduce the supply pressure ● Maximize the exhaust nozzle dA ● Minimize the sanding nozzle dS

➯ Ansprechzeit verringern ● Sandrohr / -schlauch möglichst kurz ausführen ● Sandrohr / -schlauch mit glatter Innenfläche verwenden ● Neigungswinkel von Sandrohr / -schlauch erhöhen

➯ Reduction of the rate of response ● Keep the sand pipe, -tube as short as possible ● Use a sand pipe, -tube with smooth inner surface ● Increase the angle of inclination of the sand pipe, -tube

➯ Erhöhung der Dosiergenauigkeit ● Versorgungsdruck konstant halten ● Konstante Sandqualität verwenden ● Form des Sandkastens optimieren (dem Fließvermögen des Streuguts anpassen)

➯ Increase of the dosing exactitude ● Maintain constant supply pressure ● Use a constant sand quality ● Optimize the shape of the sand box (adapt to the flow of grit)

50

SANDUNGSANLAGE SD

SANDING DEVICE SD

Sandungsanlagen nach dem Unterdruckprinzip

Sanding systems according to the negative pressure principle

Sandungsanlage SD Sandblast nozzle SD

Gehäuse innen Internal housing Dichtung Seal

Sandstrahlrohr Sand tube

Gehäuse außen External housing

51

SANDUNGSANLAGE SD

SANDING DEVICE SD

Funktion und prinzipieller Aufbau

Function and Principal Design

Sanden:

Sanding:

Das Sandstrahlrohr (4) wird vom Gehäuse (3) so überdacht, daß der Sandspiegel trotz Rütteln unter der Oberkante des Sandstrahlrohres (4) bleibt. Somit wird ein Selbstsanden unterbunden.

The sand tube (4) is covered by the housing (3) in such a manner that despite jolting the sand remains below the upper edge of the pipe (4). This prevents the sand blast nozzle from self-sanding.

Die Druckluft strömt durch die Lufteintrittsdüse (20) und die schräg nach unten gerichteten Bohrungen in das Sandstrahlrohr (4). Durch den im Raum über dem Sandstrahlrohr (4) entstehenden Unterdruck wird Sand durch die strömende Luft beschleunigt, in das Sandstrahlrohr (4) gesaugt und dann durch die strömende Luft (1), welche unter anderem über das Ansaugfilter (AF) in den Sandkasten (SK) gelangt, so beschleunigt, daß er mit hoher Geschwindigkeit aus dem Sandstrahlrohr (4) austritt.

During sanding the air stream flows through the nozzle (20) and inclined bores into the sand tube (4). This produces a negative pressure in the chamber above the sand tube (4). Thus sand is sucked into the tube and then accelerated by the air stream 1) which also passes over the sieve (AF) into the sandbox (SK) so that it leaves the sand tube (4) at a high velocity.

Die bei einigen Ausführungen vorgesehene Ansaugluftregulierung (AR) dient, in engen Grenzen, zur Anpassung an von der BN918224 abweichende Sandqualitäten.

In restricted areas, the inlet air regulation (AR) built-in in some types is determined to adapt sand qualities deviating from BN918224.

Legende: 3

Gehäuse innen

4

Sandstrahlrohr

Legend: AF

Ansaugfilter

3

Internal housing

(min. Querschnitt 130 mm2)

4

Sand tube

Sandfüllhöhe

20 Air admission nozzle

SKD Sand box lid

AF

Sieve (minimal cross section 130 mm2)

20 Lufteintrittsdüse

h ..

1) Luftstrom

SKD Sandkastendeckel

1) Air stream

h ..

Sand level

2) Sandstrom

SK

Sandkasten

2) Sand stream

SK

Sand box

3) Sand-Luftgemisch

AR

Ansaugluftregulierung

3) Sand-air mix

AR

Inlet air regulation

52

SANDUNGSANLAGE SD4

SANDING DEVICE SD4

Zusammenhang Sandfördermenge, Förderdruck und Körnung

Interrelationship between conveying capacity, conveying pressure and graining

Sandmenge (Lufteintrittsdüse 1,2 mm)

Conveying capacity (air admission nozzle 1,2 mm)

35,00

30,00 Hauptanteil der Körnung HA 0,05 - 0,4 main part of the graining HA 0,05 - 0,4 25,00

HA 0,5 - 1,2

Sandfördermenge conveying capacity [g/s]

HA 0,8 - 1,2 20,00

Legende: 3 Gehäuse innen 4 Sandstrahlrohr 20 Lufteintrittsdüse

15,00

1) Luftstrom 2) Sandstrom 3) Sand-Luftgemisch

10,00

HA 0,8 - 1,2

AF h .. SKD SK AR

HA 1,0 - 1,7 HA 1,0 - 1,8 Sollwert Minimum set point minimum Sollwert set point

5,00

Sollwert Maximum set point maximum 0,00 3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

Versorgungsdruck supply pressure [bar]

Siehe auch „Sandungsanlagen Technologie (Sandqualität)“

See also “Sanding systems Technology (sand quality)”

2

53

SANDUNGSANLAGE SEJ

SANDING DEVICE SEJ

Sandungsanlagen nach dem Unterdruckprinzip

Sanding systems according to the negative pressure principle

Saugstutzen Sucking injector

Saugrohr Sand tube

Gehäuse Housing

Sandungsanlage SEJ-1 Sanding device SEJ-1

Sandungsanlage SEJ-2 (Sonderausführung für Zweirichtungssandung aus einem Sandkasten) Sanding device SEJ-2 (special design for bidirectional sanding in one sand box)

54

SANDUNGSANLAGE SEJ

SANDING DEVICE SEJ

Funktion und prinzipieller Aufbau

Function and Principal Design

Sanden:

Sanding:

Beim Sanden strömt Druckluft durch die Düse (11) und die schräg nach unten gerichteten Bohrungen (B) in das Saugrohr (3). Im Raum des Sandkastens über dem Saugstutzen (4) entsteht ein Unterdruck. Der Sand wird angesaugt und im Saugrohr durch die einströmende Luft, welche über das Ansaugfilter (AF) in den Sandkasten gelangt, so beschleunigt, daß er mit hoher Geschwindigkeit austritt und auf die Kontaktfläche der Schiene geblasen wird.

During sanding the air stream flows through the nozzle (11) and inclined bores (B) into the sand tube (3). This produces a negative pressure above the sucking injector. Thus sand is sucked into the pipe (3) and then accelerated by the air stream 1) which arrives over the aeration filter (AF) into the sand box so that it leaves the sand tube (3) at a high velocity and is blown on the contact surface of the rail.

Legende: 3 Saugrohr 4 Saugstutzen 11 Düse

1) Luftstrom 2) Sandstrom 3) Sand-Luftgemisch

B SK SKD h AF

Bohrung(en) Sandkasten Sandkastendeckel Sandfüllhöhe Ansaugfilter (min. Querschnitt 130 mm2)

Legend: 3 Sand tube 4 Sucking injector 11 Nozzle

1) Air stream 2) Sand stream 3) Sand-air mix

B S D h AF

Bores Sand box Sand box lid Sand level Aeration filter (minimal cross section 130 mm2)

55

SANDUNGSANLAGE SD UND SEJ

SANDING DEVICE SD AND SEJ

Vorteile

Highlights

➯ „Undichter“, d. h. kostengünstiger, Sandkasten ist für die ordnungsgemäße Funktion nötig. Der Sandkasten ist mit einem Filter, welches einen Mindestbelüftungsquerschnitt von 130 mm2 aufweisen muß, zu belüften.

➯ For an orderly function a leaky, which means a low-priced, sand box is required. The sand box is to be aerated by a sieve which has to provide a minimum aeration cross section of 130 mm2.

➯ Aufgrund der hohen Sandgeschwindigkeit kürzeste Ansprechzeit der Sandungsanlage und damit kürzeste Einlaufzeit des Sandes zwischen Rad und Schiene

➯ A high sand speed enables the sand to get in between the wheel and the rail in the shortest possible rate of response.

➯ Einfacher Aufbau der Sandungsanlage

➯ Simply designed sanding device

Sandkasten:

Sand box:

➯ Bei ungünstiger Formgebung des Sandkastens ist bei der Sandungsanlage SEJ-2 eine um 180° versetzte Montage der beiden Saugstutzen zueinander zur besseren Nutzung des vorhandenen Sandvolumens möglich.

➯ With a correspnding sand box shape a mounting of the sucking injectors shifted by 180° for a better use of the sand box volume is possible.

180° verdrehte Montage möglich an assembly shifted by 180° is possible

Siehe auch „Sandungsanlagen SEJ – Funktion und prinzipieller Aufbau“

See also “Sanding device SEJ – functional and principal design”

56

SANDUNGSANLAGE SD UND SEJ

SANDING DEVICE SD UND SEJ

Hinweise zu den fahrzeugseitigen Komponenten

Notices on the vehicle’s components

Sandkastendeckel: Sandkastendeckel mit integrierter Überdrucksicherung Sandbox lid: Sandbox lid with overpressure protection Sandeinfüllöffnung: Die Sandeinfüllöffnung ist so anzuordnen, daß ein Befüllen des Sandkastens entweder von Hand oder halbautomatisch auf einfache Weise möglich ist. Sand filling outlet: The sand filling outlet is to be fixed in a manner to make it easy to fill the sand box either manually or semi-automatically. Sandkasten: Sandkasten unten trichterförmig ausgebildet, dem Schütt- bzw. Bruchwinkel des Sandes angepaßt (~45°). Das Totvolumen, d. h. der bei der Befüllung freibleibende Raum, ist möglichst gering zu halten. Sand box: Low region of the sand box funnelshaped (~45°), suiting the sand’s fluidity. The lost volume e.g. the space left vacant at the moment of filling is to be kept as low as possible.

Sandkasten: Sandbox:

Belüftungsfilter: Für die Funktion der Typen SD und SEJ ist ein Mindestbelüftungsquerschnitt von 130 mm2 notwendig. Diese Öffnung muß so angeordnet sein, daß der Eintritt von Feuchtigkeit bzw. Schmutz in den Sandkasten möglichst vermieden wird. Aeration filter: For the operation of the typs SD and SEJ a minimal aeration cross section of 130 mm2 is required. The outlet is to be fixed in a manner to avoid as far as possible the penetration of moisture or impurities into the sand box. Sandstandskontrolle: Mittels Schauglas oder, wie dargestellt, durch Sandstandskontrolle SK. Möglichst nahe an der Sandungsanlage anordnen um, schütt- bzw. bruchwinkelbedingte Ablesefehler gering zu halten. Sandlevel checking: Via inspection glass, or as shown, via the sandlevel indicator The sand level checking is to fixed as closely as possible to the sanding device so as to keep low reading errors due to the repose and crushed angle. Sandrohr Sand pipe Druckluftanschluß „Sanden“ Air supply port for “sanding”

57

SANDUNGSANLAGE SD UND SEJ

SANDING DEVICE SD UND SEJ

Hinweise zu den fahrzeugseitigen Komponenten

Notices on the vehicle’s components

Sandrohr: ➯ Der Neigungswinkel muß an allen Stellen der Verlegung so groß sein, daß eine Selbstentleerung des Sandrohres auch bei maximaler Auslenkung des Drehgestelles und maximaler Einfederung aufgrund des Gewichtes bei nicht luftgefederten Fahrzeugen möglich ist.

Sand tube: ➯ In all points the angle of slope must be so great that self-dumping of the sand tube, also with the maximum excursion of the bogie and the maximum spring deflection caused by the own weight of non airsuspended vehicles, is possible.

➯ Minimaler Neigungswinkel bei Ausführung aus: Stahl 12° PVC 15° Gummischlauch 20°

➯ Minimum angle of slope (sand tube made of): Steel 12° PVC 15° Forcing hose rubber 20°

➯ Minimaler innerer Krümmungsradius bei Ausführung aus: Stahl (Außenø15x1,5) R25 Stahl (Außenø 25x1,5) R60 Gummischlauch (Außenø 13x4) R50 Gummischlauch (Außenø 25x4,5) R200

➯ Minimum bending radius (sand tube made of):

➯ Die Sandrohrinnenfläche ist glatt und ohne Querschnittssprünge auszuführen. ➯ Um die Ansprechzeit niedrig zu halten, ist bereits in der Konzeptionsphase darauf zu achten, daß die Voraussetzungen für kürzeste und optimale Sandrohrführung gegeben sind (siehe Zeichnung auf der folgenden Seite) ➯ Zur Vermeidung unterschiedlicher Ansprechzeiten ist die Verrohrung je Radsatz nach Möglichkeit mit identen Rohrlängen (d. h. Sandrohr von der SD bzw. SEJ zur Sandrohrheizung bzw. zum Sandrohraustritt) auszuführen. ➯ Es ist sicherzustellen, daß die Rohrquerschnitte und -längen so gewählt werden, daß alle Sandungsanlagen im Sandungsbetrieb mit den auf der zugehörigen Einbauzeichnung angegebenen Druckverhältnissen bzw. Luftvolumenströmen versorgt werden. ➯ Die Verrohrung bis zum Drehgestell bzw. der Sandungsanlage ist mit möglichst großen Rohrquerschnitten auszuführen, um das Entstehen unterschiedlicher Druckniveaus, welche unterschiedliche Sandfördermengen hervorrufen, zu verhindern.

➯ The sand tube’s inner surface must be smooth and with no variance in the cross section. ➯ So as to keep the rate of response as short as possible the conditions for the shortest and optimal sand tube rout must already be considered and provided for at the time of the engineering process (see drawing on the next page) ➯ In order to avoid different rates of response the tubing per wheelset is to be done, as far as possible, with identical tube lengths (e.g. sand tube of SD or SEJ leading to the sand pipe heating and sand pipe outlet respectively). ➯ It is to ensure that the tube’s diameter and length are chosen in a way that all sanding devices are provided with the pressure conditions and the air volume flow respectively indicated on the respective installation drawing (in sanding and drying operation). ➯ The piping leading to the bogie and the sanding device respectively is to be carried with a pipe diameter as large as possible as to avoid the generation of different pressure levels which cause different sand conveying quantities.

Steel (outerø15x1.5) Steel (outerø25x1.5) Forcing hose (outerø13x4) Forcing hose (outerø25x4.5)

R25 R60 R50 R200

58

SANDUNGSANLAGE SD UND SEJ

SANDING DEVICE SD AND SEJ

Hinweise zu den fahrzeugseitigen Komponenten

Notices on the vehicle’s components

Sandrohr:

Sand tube:

Das Sandrohr bzw. der Sandschlauch ist so auszuführen, daß die minimalen Neigungswinkel zur Selbstentleerung unter allen Betriebszuständen (z. B.: Auslenkungen des Drehgestells) nicht unterschritten werden.

The sand tube or the sand pipe is to be designed so as not to fall below the minimal inclination angle required for the self emptying under all operation states (e.g. excursion of the bogie).

59

SANDKASTENDECKEL

SANDBOX LID

mit integriertem Sicherheitsventil

with integrated safety valve

Renkverschluß mit Befestigungsflansch LW 100 Bayonet catch with mounting flange nominal diameter 100

Klappe mit Befestigungsflansch LW 125 Flap with mounting flange nominal diameter 125

Der Sandkastendeckel verschließt die Sandkastenöffnung, durch welche die Befüllung des Sandbehälters erfolgt.

The sand box lid seals the sand box’s opening, which is used to fill the sand box.

Der Sandkastendeckel muß bis zu einem Behälterdruck von 0,1+0,1 bar den Behälter dicht halten. Bei einer Drucksteigerung auf > 0,1 bar wird der z. B. durch ein verstopftes Sandrohr entstandene Überdruck durch ein integriertes Sicherheitsventil abgebaut.

The sand box lid must seal the sand box up to an internal pressure of 0.1+0.1 bar. If the pressure climbs higher than 0.1 bar the overpressure created e.g. by a choked sand tube is released by an integrated safety valve.

ACHTUNG: Sowohl bei Einsatz einer Sandungsanlage nach dem Überdruckprinzip (SDN14) als auch bei Einsatz einer Sandungsanlage nach dem Unterdruckprinzip (SD, SEJ) ist ein Sandkastendeckel mit Überdrucksicherung vorzusehen.

ATTENTION: Both the use of a sanding system working according to the principle of overpressure and the use of a sanding system working according to the principle of negative pressure require a sandbox lid provided with an overpressure safety device.

60

SANDSTANDSKONTROLLE SK

SANDLEVEL INDICATOR SK

Funktion und prinzipieller Aufbau

Function and principal design

Senderdiode sender

Empfängerdiode receiver

Sandstandskontrolle SK1 Sandlevel indicator SK1

61

SANDSTANDSKONTROLLE SK

SANDLEVEL INDICATOR SK

Funktion und prinzipieller Aufbau

Function and principal design

Die Sandstandskontrolle dient dazu, das Erreichen eines definierten Füllstandes des Sandbehälters zu erfassen.

The sand level indicator is used to determine if the predefined fill level of the sand box has been reached.

Der elektrische Wechselschalter ermöglicht es, beide Sandzustände (genügend Sand / nicht genügend Sand) zu diagnostizieren. Das Ausgabesignal kann zum Führerstand und / oder zu Meldern (optisch / akustisch) geleitet werden.

The selective switch allows an indication of both sand status (sufficient/insufficient). The output signal can be directed to the driver’s cabin and / or to signal units (optic / acoustic).

Die Sandstandskontrolle zeichnet sich durch eine sehr kompakte Bauweise mit integrierter Elektronik aus.

The sand level indicator uses integrated electronics and is very compact.

Die Sandstandskontrolle wird in eine seitliche Öffnung des Sandkastens eingeschoben und mit vier Schrauben luftdicht befestigt. Die Achse der Lichtschranke (bestehend aus Senderdiode 1 und Empfängerdiode 2) ist auf Höhe des vordefinierten Füllstandes, bei welchem ein Signal ausgegeben werden soll, zu montieren. Es ist darauf zu achten, daß die Achse horizontal zu liegen kommt (siehe „Sandungsanlage SDN14 – Hinweise zu den fahrzeugseitigen Komponenten“ und „Sandungsanlage SD4/SEJ – Hinweise zu den fahrzeugseitigen Komponenten“).

So as to be air-sealed the sand level indicator is mounted by 4 screws in a side opening on the sand box. The axis of the light barrier (consisting of sender 1 and receiver2) must be mounted horizontally at a pre-defined fill level at which a signal output should occur. It is important that the axis takes up a horizontal position (see also “Sanding device SDN14 – Notices on the vehicle’s components” and “Sanding device SD and SEJ – Notices on the vehicle’s components”).

Ist im Sandbehälter Sand in der vordefinierten Höhe vorhanden, so ist die Lichtschranke unterbrochen und die Überwachungselektronik schaltet den Relaisausgang 24 an 21. Sinkt der Sandstand unter die gewünschte Höhe, ist die Lichtschranke frei und der Relaisausgang 22 wird auf 21 geschaltet.

Legende: 1 Senderdiode 2 Empfängerdiode

If there is sand in a desired level in the sand box, the light barrier is interrupted and the electronic connects relay output 24 to 21.

Sandhöhe zu gering sand level too low

Sandhöhe ausreichend sand level high enough

Legend: 1 Sender 2 Receiver

If the sand level sinks lower than the desired level the light barrier is free and relay output 22 is connected to 21

62

VERDICHTER VSD5

COMPRESSOR VSD5

Steuerungselektronik electronic control

einstellbare Druckbegrenzung adjustable pressure control

Ansaugluftfilter air intake filter

Bürstenloser EC-Motor brushless EC-motor

zur Sandungsanlage (Anschluß wahlweise) to the sanding device (connection alternatively)

Verdichterteil compressor

63

VERDICHTER VSD5

COMPRESSOR VSD5

Der Verdichter ersetzt den bisher verwendeten Typ VSD4 und ist für den Einsatz in Fahrzeugen ohne eigene Druckluftversorgung konzipiert und gewährleistet hier die Versorgung der Sandungsanlagen mit Druckluft.

The compressor replaces the type VSD4 used up to the present. It is designed for the use in vehicles without their own compressed air supply, granting the supply of the sanding devices with compressed air.

Der Verdichter besteht aus einem elektrisch kommutierten Synchronmotor mit angebauter Steuerung, einem Verdichterteil (Flügelzellenverdichter) und einem eingebauten Ansaugfilter. Die Verwendung des externen, anbaubaren Ansaugfilters (vereinfachte Reinigung) ist zwingend vorgeschrieben. Das Fördervolumen bei 1000 mbar beträgt maximal 150 lmin-1. Um zu verhindern, daß Staubteilchen, die möglicherweise durch den Abbau des Überdrucks im Sandkasten nach Abschalten des Verdichters in die Druckluftleitung (zurück) mitgerissen werden und die Schieber des Flügelzellenverdichters nachhaltig schädigen, ist zum Schutz des Verdichters der Einsatz eines speziellen im Gesamtlieferumfang enthaltenen Leitungsfilters zwingend vorgeschrieben.

The compressor consists of an electrical commutated synchronic motor with attached control, a compressor part (rotary multi-vane compressor) and an integrated intake filter. The usage of an external attachable intake filter (simplified cleaning) is compulsory. The conveying volume at 1000 mbar is up to a maximum of 150 lmin-1. Owing to the reduction of overpressure in the sand box, dust particles can possibly be dragged (back) into the compressed air piping after the compressor is switched off. In order to prevent this causing permanent damage to the slides of the compressor, the usage of a special filter included in the entire delivery program is compulsory for the protection of the compressor.

ACHTUNG: Bei der Montage des Leitungsfilters ist zu beachten, daß der Pfeil am Leitungsfilter in Richtung des Verdichters zeigen muß.

Attention: When assembling the filter please note that the arrow on the filter has to point in the direction of the compressor.

Mit diesem Verdichter ist es möglich, zwei All-ElektrikSandungsanlagen parallel, d.h. sowohl im Trocknungsals auch im Sandungsbetrieb, zu betreiben!

This compressor makes it possible to use 2 all-electric sanding devices simultaneously which means both in drying and sanding operation.

64

SANDUNGSSYSTEM FÜR ALL-ELEKTRIKFAHRZEUGE

SANDING SYSTEM FOR ALL-ELECTRIC VEHICLES Sandeinfüllöffnung sand filling outlet

Schauglas bzw. Wartungsöffnung inspection glass / opening for maintenance purposes Verdichter mit angebautem Ansaugluftfilter compressor with air-intake filter

Sandstandsanzeige (optional) möglichst nahe an der Sandungsanlage, um schüttbzw. bruchwinkelbedingte Ablesefehler gering zu halten sand level indicator (optional) fixed as closely as possible to the sanding device so as to minimise reading errors due to the repose and crushed angle

zum Sandrohr / zur Sandrohrheizung to the sand pipe / sand pipe heater

Sandungsanlage SDN15 sanding device SDN15

zur zweiten Sandungsanlage to the second sanding device

Heizpatrone der Sandungsanlage heating element of the sanding device

65

SANDUNGSSYSTEM FÜR ALL-ELEKTRIKFAHRZEUGE

SANDING SYSTEM FOR ALL-ELECTRIC VEHICLES

Sehr oft wurden in Fahrzeugen ohne eigene Druckluftversorgung Sandungseinrichtungen wie Schwerkraft- bzw. Fallsander oder Staudrucksander mit relativ schlechter Anpaßbarkeit an die eingesetzten Streumittel und (unnötig) hohen Fördermengen eingesetzt. Weiters haben diese Anlagen nicht die Möglichkeit, das Streumittel dauerhaft zu trocknen und aufzulockern.

Frequently, sanding devices such as gravity-, falling or ram-air-sanding devices with relatively bad adaptability to the used grit and (un)necessary high conveying quantities were used in vehicles without their own compressed air supply. Furthermore, those devices do not permit the grit to be dried and loosened permanently.

Das Sandungssystem für All-Elektrik-Fahrzeuge in der präsentierten Form stellt eine Neuentwicklung dar und zeichnet sich durch folgende Innovationen aus:

The sanding system for all-electric vehicles as presented is a new development and excels by the following innovations:

➯ Trocknung des Streumittels

➯ drying of the grit

➯ Auflockerung des Streumittels (vor allem während des Sandungsvorganges)

➯ loosening of the grit (especially during the sanding)

➯ Niedrige Sandgeschwindigkeit am Sandrohraustritt

➯ low sand speed at the sand pipe outlet

➯ Hoher Streuwirkungsgrad

➯ high strew efficiency (einfache

➯ big dosage of sand conveying quantity (simple adaptation to clients’ specifications)

➯ Fördermengenkonstanz (weitgehend unabhängig vom Sandkastenfüllstand)

➯ constant conveying quantity (largely independent of the sand box level)

➯ Verschleißarmes System

➯ wear resistent system

➯ Geringe LCC

➯ low LCC

Das Sandungssystem für All-Elektrik-Fahrzeuge bewirkt durch den Einsatz von Komponenten neuester Bauart eine Erhöhung der Sicherheit von All-Elektrikfahrzeugen gepaart mit dem nötigen Umweltbewußtsein. Der Einsatz von Streumitteln wie z. B. Quarzsand wird auf ein nötiges Mindestmaß reduziert. Die Sandungseinrichtung wird auf eine Fördermenge von 400g/30s ausgelegt, was im Vergleich zu vielen bisher im Einsatz befindlichen Sandern mit einer Bandbreite von 900–2700g/30s eine drastische Reduktion der Streumittelmenge unter Beibehaltung der Reibwerterhöhung bewirkt.

By using components of the latest design the sanding system for all-electric vehicles increases the safety of allelectric vehicles and also takes into account environmental requirements. The use of grits such as silica sand is reduced to the required minimum level. The sanding device is designed for a conveying quantity of 400g/30s which, as compared with numerous sanding devices used up to now with a range of 900–2700g/30s, causes a dramatic reduction of the grit quantity, maintaining the increase of the coefficient of friction.

Durch den erstmals realisierten Trocknungsbetrieb ist unter allen Witterungsbedingungen die volle Funktionsfähigkeit des Sandungssystems gewährleistet.

By means of the drying operation realized for the first time the entire operability of the sanding system is guaranteed in all weathers.

➯ Großer Sandfördermengendosierbereich Anpassung an Kundenspezifikationen)

66

SANDUNGSSYSTEM FÜR ALL-ELEKTRIKFAHRZEUGE

SANDING SYSTEM FOR ALL-ELECTRIC VEHICLES

Aus Kundensicht ergeben sich, neben den vorgenannten, eine Reihe weiterer Vorteile:

From the point of view of the clients, this results in a series of other advantages, besides those described:

➯ Gewichtsreduktion (ein Verdichter für zwei Sandungsanlagen)

➯ reduction of weight (one compressor for two sanding devices)

➯ aufgrund des hohen Streuwirkungsgrads reduziert sich die Menge des benötigten kostenintensiven, aufbereiteten Sandes

➯ due to the high grit efficiency the quantity of the necessary high-priced prepared sand will be reduced

➯ durch die drastische Reduktion der ausgebrachten Sandmenge verringern sich in weiterer Folge die Kosten für die Reinigung und Erhaltung des Schienenbereichs

➯ by means of dramatic reduction of the applied sand quantity the costs for cleaning and maintaining the railway system are reduced later on as a consequence

67

SANDROHRHEIZUNG SHR

SAND PIPE HEATER SHR

für Lokomotiven und Triebzüge

for locomotives and electrical multiple units

Spannungsversorgung Voltage supply pipe

Heizelement Heating element

Sandrohr Sand tube

Gehäuse Housing

68

SANDROHRHEIZUNG SHR

SAND PIPE HEATER SHR

Die Sandrohrheizung verhindert im Winterbetrieb das Zufrieren der Austrittsöffnung des Sandrohres und gewährleistet somit die sichere Funktion des Sandungssystems über den gesamten Jahresverlauf.

The sand pipe heater prevents the outlet of the sand tube from freezing and thus ensures the sanding system’s safe function throughout the year.

Zur Sicherstellung der Funktion des Sandungssystems ist die Sandrohrheizung im Temperaturbereich zwischen +5°C und –20°C zu aktivieren.

So as to guarantee the functioning of the sanding system, the sand tube heating is to be activated at a temperature varying between +5°C and –20°C.

Die Ansteuerung der Sandrohrheizung sollte thermostatgesteuert erfolgen.

The regulation of the sand pipe heater should be controlled by thermostat.

Die wesentlichen Bestandteile der Sandrohrheizung sind das Aluminiumgehäuse, das angebaute Sandrohr mit dem Heizelement samt Versorgungskabel und der Verbindungsschlauch zur Sandungsanlage.

The main parts of the sand pipe heater are the housing made of aluminium, the sand tube with the heating element and the connecting tube to the sanding device.

Der Wärmefluß strömt vom Heizelement direkt auf das Sandendrohr und gewährleistet dadurch einen hohen Heizwirkungsgrad sowie ein rasches Ansprechen.

The heat flows from the heating element directly to the sand tube and guarantees a high heating efficiency as well as a fast response.

Lufttemperatur am Sandrohraustritt [°C] air temperature at the sand tube outlet [°C]

40,00

Lufttemperatur am Sandrohraustritt bei –40°C Umgebungstemperatur

30,00 20,00

Air temperature at the sand tube outlet at –40°C ambient temperature

10,00 0,00 -10,00 -20,00 -30,00 -40,00 10

20

30 Zeit [min] time [min]

40

50

69

PROJEKTIERUNGSGRUNDLAGEN

BASICS FOR PROJECT WORK

Diese Projektierungsunterlagen dienen einer ersten Grundsatzprojektierung durch den Projektingenieur und, falls nötig, in weiterer Folge als Basis für den Entwicklungsingenieur zur Auslegung des Sandungssystems.

These project work descriptions are useful for a first base project work done by the project engineers and, if necessary, as a base for the design engineer for designing the sanding system.

Der Projektingenieur ist dafür verantwortlich, daß der Kunde alle projektspezifisch relevanten und letztgültigen Einbauzeichnungen erhält.

The project engineer takes the responsibility that the customer gets all installation drawings relevant to the specific project and provided with the last valid status.

GERÄTESTANDARDTYPEN

STANDARD COMPONENTS

Es ist in allen Projekten danach zu trachten, mit STANDARDKOMPONENTEN, das heißt Produkten des Kernspektrums beziehungsweise des erweiterten Sortiments, das Auslangen zu finden.

The sole aim is to apply the standard components, i.e. products of the core spectrum or enlarged assortment, in all project works.

Andere, prinzipiell mögliche Varianten oder Ausführungen sind in Absprache mit dem Product Management möglich. Es ist zu beachten, daß bei vom Standard abweichenden Komponenten Mehrpreise und verlängerte Lieferzeiten zu erwarten sind.

As agreed with the product manager, all other types and designs are in principle possible. Please note that for components deviating from standard additional prices and longer delivery times are to be expected.

Zur Projektierung sind immer die letztgültigen Dokumente (Einbauzeichnung, Gerätebeschreibung etc.) heranzuziehen!

The latest-valid documents are always to be applied for project works (installation drawings, descriptions)!

STANDARD-Sandkastendeckel „Klappe“ STANDARD-Sandbox lid “flap”

STANDARD-Sandungsanlage „SDN14-1“ STANDARD-Sanding device “SDN14-1”

STANDARD Sandungsanlage SDN14-1 STANDARD Sanding device SDN14-1

70

PROJEKTIERUNGSGRUNDLAGEN

BASICS FOR PROJECT WORK

Projektierung von Sandungsanlagen Project work for sanding systems

A

Fahrzeuge ohne eigene Druckluftversorgung Vehicles without their air supply

Fahrzeuge mit eigener Druckluftversorgung Vehicles with their air supply

Legende:

Legende:

Type

Type

B

Typenbezeichnung

Type

Angeführt sind die zu bevorzugenden STANDARDTYPEN.

The standard types which are to be strictly preferred are shown in these tables.

71

PROJEKTIERUNGSGRUNDLAGEN

BASICS FOR PROJECT WORK

Projektierung von Sandungsanlagen für Fahrzeuge ohne eigene Druckluftversorgung Project work for sanding systems for vehicles without their own air supply

A Verdichter VSD5 Compressor VSD5 Sandkastendeckel: KNORR-Anteil? Sand box lid: KNORR-part? Y

Sandungsanlage SDN14-2E Sanding device SDN14-2E

Sandkasten druckdicht? Sand box pressure sealed?

N

N Y Sandungsanlage SEJ Sanding device SEJ

Sandkastendeckel Sand box lid

Belüftungsfilter AF1100 Aeration filter AF1100

1

72

PROJEKTIERUNGSGRUNDLAGEN

BASICS FOR PROJECT WORK

Projektierung von Sandungsanlagen für Fahrzeuge ohne eigene Druckluftversorgung Project work for sanding systems for vehicles without their own air supply

1

Y

Sandstandskontrolle SK Sand level indicator SK

Sandstandskontrolle? Sand level indicator?

N

Y Sandrohrheizung? Sand pipe heater? Sandrohrheizung SHR Sand pipe heater SHR

N

SANDUNGSSYSTEM für Fahrzeuge ohne eigene Druckluftversorgung SANDING SYSTEM for vehicles without their own air supply

73

PROJEKTIERUNGSGRUNDLAGEN

BASICS FOR PROJECT WORK

Projektierung von Sandungsanlagen für Fahrzeuge ohne eigene Druckluftversorgung Project work for sanding systems for vehicles without their own air supply

B

Y

N Sandkasten druckdicht? Sand box pressure sealed? Sandkastendeckel: KNORR-Anteil? Sand box lid: KNORR-part?

Trocknung/Beheizung des Sandvorrates nötig? Drying/heating of sand stock necessary?

N

N

Y Sandungsanlage SD Sanding device SD

Sandkastendeckel Sand box lid

Y Sandungsanlage SDN14-1 (mit Heizung) Sanding device SDN14-1 (with heating)

Sandungsanlage SDN14-2 (ohne Heizung) Sanding device SDN14-2 (without heating)

Belüftungsfilter AF1100 Aeration filter AF1100

1

74

PROJEKTIERUNGSGRUNDLAGEN

BASICS FOR PROJECT WORK

Projektierung von Sandungsanlagen für Fahrzeuge mit eigener Druckluftversorgung Project work for sanding systems for vehicles with their own air supply

1

Y

Sandstandskontrolle SK Sand level indicator SK

Sandstandskontrolle? Sand level indicator?

N

Y Sandrohrheizung? Sand pipe heater? Sandrohrheizung SHR Sand pipe heater SHR

N

SANDUNGSSYSTEM für Fahrzeuge mit eigener Druckluftversorgung SANDING SYSTEM for vehicles with their own air supply

76

INDEX

INDEX

A

F

A

N

Anordnung 19, 40 Ansaugfilter 51, 54, 63 Anschluß 27, 28, 35, 62 Ansprechzeit 43, 45, 49, 55, 57 Ansteuerung 20, 68

Fahrzeugbegrenzung 19 Fett 13 Filter 55

negative pressure 50, 51, 53, 54, 59

Gestänge 11 Gummischlauch 43, 57

acceleration 19 air consumption 13, 36 air supply 35, 36, 39, 40, 63, 65, 70, 71, 72, 73, 74 angle 44, 49, 56, 58 angle of slope 43, 57 arrow 63

H

B

P

bending radius 43, 57 bogie 19, 43, 44, 57, 58 brake 5, 6, 10, 14, 15, 22, 23, 24, 25

pressure reducing valve 27, 39, 40 protection 20, 27, 63

B Bauart 11, 65 Befestigungsflansch 59 Behälter 37, 59 Beschleunigung 19 Betriebsdruck 41 Bremse 5, 6, 12, 14, 18, 22 Bruchwinkel 26, 40, 41, 56

D Dauersanden 20 Dichtheitsprüfung 37 Drehgestell 19, 43, 44, 57, 58 Druck 13 Druckluft 18, 19, 35, 36, 40, 51, 54, 63 Druckluftleitung 63 Druckluftversorgung 20, 28, 39, 40, 63, 65, 70, 71, 72, 73, 74 Druckminderventil 27, 39, 40

G

Haftwert 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 18, 22, 23 Heizpatrone 34, 35, 36, 40, 64 Heizung 39, 73

K Kippschalter 20 Klappe 59, 69 Kleinverdichter 18 Kohle 14 Kondensatfeuchtigkeit 19 Körnung 38, 47, 48, 52 Krümmungsradius 43, 57

L LCC 36, 65 Leitungsfilter 28, 63 Lokomotive 10, 11, 19, 23, 25, 32, 67 Luftverbrauch 13, 36

E

M

Einbauzeichnung 19, 21, 40, 43, 57, 69 Einsatz 7, 13, 22, 26, 59, 63, 65 Elektromotor 28 Elektronik 61

Magnetschienenbremse 15 Magnetventil 27, 40 Mindestbelüftungsquerschnitt 55, 56 Montage 55, 63

C coefficient of adhesion 10, 12, 13, 14, 18, 22, 23 compressor 28, 60, 62, 63, 64 conveying capacity 37, 38, 47, 48, 49, 52 crushed angle 26, 41, 64

D drying operation 43, 57, 65

F filter 28, 54, 63, 64, 71, 73

G graining 47, 48, 52 grease 13 grit 11

H heating 27, 36, 39, 40, 43, 57, 64, 68, 73

L LCC 36, 65 leak test 37 limit position 19

O outline drawing 40 overpressure 59, 63 overpressure protection 40, 41, 56

R range of metering 36 repose angle 26, 41

S sand box 11, 35, 36, 37, 40, 41, 49, 53, 54, 55, 56, 59, 61, 63 sand level indicator 61, 64 sand pipe 19, 43, 44, 49, 57, 58, 64, 65, 68 sand pipe heater 27, 28, 68 sand quality 21, 25, 37, 45, 46, 47, 48, 49, 52 sand speed 36, 55, 65 sanding device 10, 11, 12, 13, 15, 19, 20, 22, 26, 28, 39, 40, 41, 42, 43, 55, 56, 57, 62, 63, 64, 65, 66, 68 self-sanding 13, 51 sintered metal plate 34, 35, 36, 38, 49 solenoid valve 27, 40 standard types 70 strew efficiency 17, 36, 65 sucking injector 54, 55 supply pressure 21, 38, 39, 49

77

INDEX N Nachstellung 19 Neigungswinkel 43, 44, 49, 57, 58

Ö Öl 14

P Pfeil 63 Platte 26 Projektierungsgrundlagen 8 Prüfanschluß 27, 28 Prüfeinrichtung 37 PVC 42, 43, 45, 57

R Rad 5, 10, 12, 14, 18, 22, 23, 55 Radreifen 14, 19 Recht 3 Reduktion 65, 66 Renkverschluß 59 Rückschlagventil 27

S Sandfördermenge 21, 25, 29, 40, 43, 47, 48, 49, 52, 57 Sandfördermengenkonstanz 21, 37, 38 Sandgeschwindigkeit 36, 55, 65 Sandkasten 11, 17, 35, 36, 37, 40, 41, 42, 47, 51, 53, 54, 55, 56, 61, 63 Sandkastendeckel 8, 16, 17, 27, 28, 35, 37, 40, 41, 51, 54, 56, 59, 69, 71, 73 Sandqualität 13, 21, 25, 29, 37, 38, 45, 46, 47, 49, 51, 52

Sandrohr 11, 19, 35, 36, 38, 42, 43, 44, 45, 49, 56, 57, 58, 59, 64, 67, 68 Sandrohrführung 43, 57 Sandrohrheizung 8, 16, 17, 18, 27, 28, 43, 57, 64, 68, 72 Sandschlauch 17, 44, 58 Sandstandskontrolle 8, 18, 41, 56, 60, 61 Sandtrocknung 17, 26, 27, 28, 39 Sandungsanlage 8, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 25, 26, 27, 28, 34, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 45, 46, 47, 48, 50, 52, 53, 55, 56, 57, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74 Saugstutzen 53, 54, 55 Schieber 63 Schiene 5, 7, 10, 12, 14, 15, 22, 23, 24, 54 Schmierung 13 Schüttwinkel 26, 40 Schutz 40, 63 Seite 25 Selbstentleerung 43, 44, 57, 58 Selbstsandung 13 Sicherheitsventil 27, 28, 37, 59 Sinterplatte 35, 36, 38, 49 Stahl 43, 57 Standardtypen 8 Steuerung 63 Straßenbahn 13, 19, 31 Streumittel 10, 11, 21, 23, 36, 65 Streuwirkungsgrad 17, 36, 65, 66

T Teil 19

INDEX T test fitting 27, 28

V vehicle gauge 19 volume 37, 43, 55, 57, 63

W water 13, 14 wear 13, 19, 36, 65

78

INDEX Trichter 26 Trocknungsbetrieb 36, 40, 65 Type 34, 35, 36, 56, 70

Ü Überdruck 17, 37, 40, 41, 59, 63 Überdrucksicherung 17, 37, 40, 41, 56, 59 Übersicht 8 Unterdruck 51, 54 Untersuchung 26

V Verbindungsschlauch 68 Verrohrung 43, 57 Verschleiß 13, 65 Versorgungsdruck 38, 39, 49 Volumen 37

W Wasser 13, 14 Winkel 26

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QUELLENNACHWEIS 1 nach einem Artikel von Kolbeck E., Die Sandstreueinrichtungen für Schienenfahrzeuge, ETR (30)6-1981 2 Metzlow, Untersuchung der Haftverhältnisse zwischen Rad und Schiene beim Bremsvorgang. Org. f. d. Fortschritte des Eisenbahnwesens 89 (1944) 3 Curtius, E. W., und A. Kniffler: Neue Erkenntnisse über die Haftung zwischen Treibrad und Schiene. Elektrische Bahnen (1944) 4 Heusinger v. Waldeck und H. Klinge, Handbuch für spezielle Eisenbahntechnik, Bd. III, Leipzig (1875) 5 Müller, C. Th. Radreifenverschleiß und Fahrzeuglauf. Glasers Analen 88 (1964) 6 Schwend, F. Die Reibung zwischen Rad und Schiene. Verkehr und Technik (1948) 7 Veerbeck H., Derzeitiger Wissenstand der Reibung und ihre Anwendung. Schienen der Welt (Juni 1973) 8 nach einem Artikel von Kolbeck E., Die Sandstreueinrichtungen für Schienenfahrzeuge, ETR (30)6-1981 9 Bugarcic, H. G. Witte und G. P. Kulow: Die Fahrzeuge zur Betriebsunterhaltung der Hamburger U-Bahn. Der Stadtverkehr (1974) 10 Andrews, H. I.: Die Haftung zwischen Rad und Schiene bei el. Lokomotiven (deutsche Übers.) Elektrische Bahnen 27 (1956) 11 ORE-Bericht B44/Rp6/D. v. Nov. 1967: Funkenreinigungsversuch an Schienen bei der BR zur Verbesserung der Haftreibung 12 nach einem Artikel von Kolbeck E., Die Sandstreuein-

richtungen für Schienenfahrzeuge, ETR (30)6-1981 13 ORE Bericht Frage B44 Ber. Nr. 10 v. Okt. 1973, Haftreibungsversuche im Jahre 1971 14 Schlußbericht zum Forschungsvorhaben des Bundesministers für Verkehr und des Ministers für Wirtschaft, Mittelstand und Verkehr des Landes Nordrhein Westfalen, durchgeführt von der Essener Verkehrs AG in Zusammenwirkung mit der TU Berlin: Optimierung von Sandstreueinrichtungen bei Stadtbahnfahrzeugen (1980) 15 Schlußbericht zum Forschungsvorhaben des Bundesministers für Verkehr und des Ministers für Wirtschaft, Mittelstand und Verkehr des Landes Nordrhein Westfalen, durchgeführt von der Essener Verkehrs AG in Zusammenwirkung mit der TU Berlin: Optimierung von Sandstreueinrichtungen bei Stadtbahnfahrzeugen (1980) 16 Deutsche Bahn Versuchsanstalt Minden/W., Abt. f. Bremsen: Untersuchung der Sandstreuanlage SDN14-1 für E-Lok 120 002-1 (1982) 17 Schlußbericht zum Forschungsvorhaben des Bundesministers für Verkehr und des Ministers für Wirtschaft, Mittelstand und Verkehr des Landes Nordrhein Westfalen durchgeführt von der Essener Verkehrs AG in Zusammenwirkung mit der TU Berlin: Optimierung von Sandstreueinrichtungen bei Stadtbahnfahrzeugen (1980) Handbuch Bremstechnische Begriffe und Werte KNORR-BREMSE AG

REFERENCE 1 following an article from Kolbeck E., Die Sandstreueinrichtungen für Schienenfahrzeuge, ETR (30)6-1981 2 Metzlow, Untersuchung der Haftverhältnisse zwischen Rad und Schiene beim Bremsvorgang. Org. f. d. Fortschritte des Eisenbahnwesens 89 (1944) 3 Curtius, E. W., und A. Kniffler: Neue Erkenntnisse über die Haftung zwischen Treibrad und Schiene. Elektrische Bahnen (1944) 4 Heusinger v. Waldeck und H. Klinge, Handbuch für spezielle Eisenbahntechnik, Bd. III, Leipzig (1875) 5 Müller, C. Th. Radreifenverschleiß und Fahrzeuglauf. Glasers Analen 88 (1964) 6 Schwend, F. Die Reibung zwischen Rad und Schiene. Verkehr und Technik (1948) 7 Veerbeck H., Derzeitiger Wissenstand der Reibung und ihre Anwendung. Schienen der Welt (Juni 1973) 8 following an article from Kolbeck E., Die Sandstreueinrichtungen für Schienenfahrzeuge, ETR (30)6-1981 9 Bugarcic, H. G. Witte und G. P. Kulow: Die Fahrzeuge zur Betriebsunterhaltung der Hamburger U-Bahn. Der Stadtverkehr (1974) 10 Andrews, H. I.: Die Haftung zwischen Rad und Schiene bei el. Lokomotiven (deutsche Übers.) Elektrische Bahnen 27 (1956) 11 ORE-Bericht B44/Rp6/D. v. Nov. 1967: Funkenreinigungsversuch an Schienen bei der BR zur Verbesserung der Haftreibung 12 following an article from Kolbeck E., Die Sandstreuein-

richtungen für Schienenfahrzeuge, ETR (30)6-1981 13 ORE Bericht Frage B44 Ber. Nr. 10 v. Okt. 1973, Haftreibungsversuche im Jahre 1971 14 Schlußbericht zum Forschungsvorhaben des Bundesministers für Verkehr und des Ministers für Wirtschaft, Mittelstand und Verkehr des Landes Nordrhein Westfalen durchgeführt von der Essener Verkehrs AG in Zusammenwirkung mit der TU Berlin: Optimierung von Sandstreueinrichtungen bei Stadtbahnfahrzeugen (1980) 15 Schlußbericht zum Forschungsvorhaben des Bundesministers für Verkehr und des Ministers für Wirtschaft, Mittelstand und Verkehr des Landes Nordrhein Westfalen, durchgeführt von der Essener Verkehrs AG in Zusammenwirkung mit der TU Berlin: Optimierung von Sandstreueinrichtungen bei Stadtbahnfahrzeugen (1980) 16 Deutsche Bahn Versuchsanstalt Minden/W, Abt. f. Bremsen: Untersuchung der Sandstreuanlage SDN14-1 für E-Lok 120 002-1 (1982) 17 Schlußbericht zum Forschungsvorhaben des Bundesministers für Verkehr und des Ministers für Wirtschaft, Mittelstand und Verkehr des Landes Nordrhein Westfalen durchgeführt von der Essener Verkehrs AG in Zusammenwirkung mit der TU Berlin: Optimierung von Sandstreueinrichtungen bei Stadtbahnfahrzeugen (1980) Handbuch Bremstechnische Begriffe und Werte KNORR-BREMSE AG

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KNORR-BREMSE Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Moosacher Straße 80 D-80809 München/Germany Tel. +49/89/3547-0, Fax +49/89/3547-2767 KNORR-BREMSE Berlin Zweigniederlassung der KNORR-BREMSE Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Georg Knorr-Straße 4 D-12681 Berlin/Germany Tel. +49/30/9392-0, Fax + 49/30/9392-2409

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