Sistema de arenado para vehículos ferroviarios.

Dispositivo de descarga de arena (1) para un vehículo ferroviario,

presentando

- un depósito de almacenamiento (2) para contener la arena, con un fondo que converge cónicamente y

- por lo menos un inserto de tobera de aspiración (5, 5') dispuesto en el punto más bajo del fondo cónicamente convergente del depósito de almacenamiento (2) y que se proyecta por lo menos parcialmente dentro del depósito de almacenamiento (2),

en donde el inserto de tobera de aspiración (5, 5') presenta una caja sustancialmente cilíndrica (6) con un espacio hueco abierto hacia abajo (7), al que se puede conectar un conducto de transporte de arena (8), y en donde a través del inserto de tobera de aspiración (5, 5') de manera paralela a un eje central (16) de la caja cilíndrica (6) en la dirección del conducto de transporte de arena (8) puede fluir una corriente de aire, en donde en la caja cilíndrica (6), preferentemente en una región ubicada dentro del depósito de almacenamiento (2), se encuentra dispuesto adicionalmente por lo menos un canal de aspiración (10) que conecta el espacio hueco (7) del inserto de tobera de aspiración (5, 5') con el interior del depósito de almacenamiento (2) y que presenta una abertura exterior (11) que desemboca en el lado exterior de la caja (6) del inserto de tobera de aspiración (5, 5') dentro del depósito de almacenamiento (2), así como una abertura interior (12) que desemboca en el espacio hueco (7),

caracterizado por que

el canal de aspiración (10) está inclinado hacia abajo en un ángulo agudo contra el eje central (16) de la caja (6), y adicionalmente por que

la caja (6) presenta por lo menos un canal de ventilación (13) con una abertura de entrada (14) y una abertura de salida (15), en donde la abertura de salida (15) desemboca en el depósito de almacenamiento (2) dentro del dispositivo de descarga de arena (1).

Sistema de arenado para vehículos ferroviarios

La presente invención se refiere a un dispositivo de descarga de arena de acuerdo con el término genérico de la reivindicación 1.

Estos dispositivos de descarga de arena para vehículos ferroviarios ya se conocen desde hace mucho tiempo, en particular para tranvías. Normalmente, semejante dispositivo de descarga de arena está formado por un depósito de arena que se llena con arena. Dependiendo de la variante de realización, la arena es transportada de diferentes maneras a través de conductos de transporte de arena para ser aplicada delante de las ruedas del vehículo ferroviario, en donde debe aumentar la fricción entre el riel y la rueda y prevenir así que las ruedas puedan patinar al arrancar o frenar.

En una variante ampliamente difundida, la región inferior del depósito de arena está configurada en forma de embudo. Mediante un dispositivo de tobera de aspiración dispuesta en el fondo de la región en forma de embudo, que normalmente funciona con aire comprimido, la arena es aspirada fuera del depósito de arena y transportada delante de las ruedas del vehículo ferroviario a través de los conductos de transporte de arena.

El documento GB 28.725 del año 1913 muestra un dispositivo de este tipo, en donde el dispositivo de tobera de aspiración presenta dos caperuzas superpuestas de forma cónica, entre las que se encuentra un espacio de inyección que solo está conectado con el depósito de arena a través de una ranura anular. A este respecto, la caperuza superior presenta un diámetro mayor que la caperuza inferior y apantalla el espacio de inyección contra la arena circundante. A través de la caperuza superior se suministra un fluido, por ejemplo aire comprimido o vapor, a alta velocidad en dirección vertical, mediante lo cual se forma una presión negativa en el espacio de inyección que aspira la arena a través de la ranura anular desde el depósito de arena al espacio de inyección. Allí, la arena es arrastrada por el fluido entrante y suministrada a un conducto de transporte de arena a través de una abertura en la caperuza inferior. Debido a vibraciones condicionadas por el funcionamiento, en este dispositivo puede ocurrir que se introduzca arena en el espacio de inyección y subsiguientemente en el conducto de transporte de arena. En el peor de los casos, esto puede resultar en un taponamiento del conducto de transporte de arena, pero en cualquier caso esto resulta en una descarga no deseada de la arena y en el vaciado del depósito de arena durante la marcha.

El documento GB 663.674 desvela un dispositivo similar, en el que se suministra aire comprimido a una cámara de presión y desde allí en dirección vertical hacia abajo a un espacio de inyección que desembocar en una especie de tobera Venturi que a su vez está conectada con un conducto de transporte de arena. El borde superior de la tobera Venturi presenta un engrasamiento frente al fondo circundante del depósito de arena, con lo que se quiere prevenir que la arena se introduzca en la tobera y desde allí al conducto de transporte de arena, cuando la cámara de presión no está cargada con aire comprimido. En un dispositivo de este tipo, las sacudidas y golpes durante la marcha pueden hacer fácilmente que se introduzca arena de manera no deseada en la tobera, y por otra parte, la cantidad de arena dispensada solo se puede dosificar con dificultad.

En los dispositivos descritos en los documentos GB 28.725 y GB 663.674 también es posible que se introduzca humedad desde el entorno del dispositivo de descarga de arena a través del conducto de transporte de arena y al interior del depósito de arena, resultando en el apelmazamiento y con bajas temperaturas posiblemente el congelamiento de la arena en la región de las disposiciones de tobera de aspiración.

El documento EP 1 470 981 describe una disposición de tobera de aspiración con una caperuza de tapa de forma cónica que está dispuesta en el fondo de un depósito de arena que se estrecha cónicamente. La disposición de tobera de aspiración puede ser cargada con aire comprimido que fluye a través de la disposición en dirección vertical. Entre el interior de la disposición y el depósito de arena circundante se encuentran dispuestos canales de aspiración que se extienden en dirección horizontal. Cuando la disposición se carga con aire comprimido, en el interior se forma una presión negativa y la arena del entorno es aspirada a través de los canales de aspiración al interior. Esta arena es arrastrada entonces en el interior por el chorro de aire comprimido (eyección) y transportada en el lado inferior de la disposición de tobera de aspiración al conducto de transporte de aire conectado. Adaptada al interior de la disposición hay una caja con agujeros, en donde los agujeros están alineados con las aberturas de los canales de succión. Mediante el giro de esta caja, se puede modificar la sección transversal de los canales de aspiración, con lo que es posible regular la cantidad de arena aspirada. Para prevenir que la arena se introduzca en los canales de aspiración, la caperuza de tapa de forma cónica se extiende hasta cubrir las aberturas de los canales de aspiración, formándose así una ranura anular, a través de la cual la arena solo puede introducirse cuando sea aspirada por la presión negativa en el interior de la disposición.

Sin embargo, si la arena se conglomera por las sacudidas o se apelmaza por la humedad, con la solución propuesta en el documento EP 1 470 981 no es posible garantizar una descarga uniforme de la arena. Además, la construcción con una caja, que se encuentra montada de forma giratoria en la disposición de tobera de aspiración, es compleja y costosa.

Por lo tanto, el objetivo de la presente invención consiste en proveer un dispositivo de descarga de arena que permita una descarga constante de la arena, de manera independiente de la altura de llenado de un depósito de arena, que además sea resistente a las sacudidas y a prueba de derrames, y que presente una forma de construcción tan compacta como sea posible.

Este objetivo se logra de acuerdo con la invención con un dispositivo de descarga de arena del tipo inicialmente mencionado, debido a que el canal de aspiración está inclinado en un ángulo agudo contra el eje central de la caja hacia abajo y adicionalmente debido a que la caja presenta por lo menos un canal de ventilación con una abertura de entrada y una abertura de salida, en donde la abertura de salida dentro del dispositivo de descarga de arena desemboca en el depósito de almacenamiento.

El dispositivo de acuerdo con la invención permite, a través de la combinación del principio de eyección con una ventilación propia, una descarga de arena constante con diferentes alturas de llenado del depósito de almacenamiento. Debido a la ventilación a través del canal de ventilación, la arena aspirada a través del canal de aspiración se afloja - de esta manera se pueden disolver los aglutinamientos formados por vibraciones y humedad. A este respecto, la abertura de salida en principio puede estar dispuesta por encima, pero también por debajo o a la misma altura de la abertura exterior del canal de aspiración. Para la asignación de los términos arriba, por encima, abajo y por debajo, en este contexto y en lo subsiguiente se debe suponer un inserto de tobera de aspiración que está dispuesto de tal manera que su eje central se encuentra orientado en dirección vertical. Para asignar la información previamente mencionada de una manera correcta también en otros casos, siempre se ha de considerar, por lo tanto, el caso general aquí descrito. Debido a la disposición inclinada del canal de aspiración, en una condición sin carga de aire comprimido, el dispositivo es a prueba de derrames. El término "disposición inclinada" se refiere aquí en un sentido estricto a la posición de una línea de conexión entre la abertura exterior y la abertura interior del canal de aspiración, en donde el término "inclinado hacia abajo" se debe interpretar como en dirección desde la abertura interior hacia la abertura exterior del canal de aspiración, de tal manera que la abertura exterior del canal de aspiración con una alineación vertical del dispositivo de descarga de arena se encuentra debajo de la abertura interior del canal de aspiración - a la luz de esta aclaración se deben considerar también las regiones parciales que presenten una orientación un poco diferente. Debido a su forma de construcción simple y compacta, el dispositivo es de bajo coste y además puede ser usado en depósitos de almacenamiento tanto resistentes a la presión como también ventilados, es decir, abiertos. Adicionalmente, en instalaciones ya existentes se puede hacer de manera relativamente fácil... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de descarga de arena (1) para un vehículo ferroviario, presentando

- un depósito de almacenamiento (2) para contener la arena, con un fondo que converge cónicamente y

- por lo menos un inserto de tobera de aspiración (5, 5) dispuesto en el punto más bajo del fondo cónicamente convergente del depósito de almacenamiento (2) y que se proyecta por lo menos parcialmente dentro del depósito de almacenamiento (2),

en donde el inserto de tobera de aspiración (5, 5) presenta una caja sustancialmente cilindrica (6) con un espacio hueco abierto hacia abajo (7), al que se puede conectar un conducto de transporte de arena (8), y en donde a través del inserto de tobera de aspiración (5, 5) de manera paralela a un eje central (16) de la caja cilindrica (6) en la dirección del conducto de transporte de arena (8) puede fluir una corriente de aire, en donde en la caja cilindrica (6), preferentemente en una región ubicada dentro del depósito de almacenamiento (2), se encuentra dispuesto adicionalmente por lo menos un canal de aspiración (10) que conecta el espacio hueco (7) del inserto de tobera de aspiración (5, 5) con el interior del depósito de almacenamiento (2) y que presenta una abertura exterior (11) que desemboca en el lado exterior de la caja (6) del inserto de tobera de aspiración (5, 5) dentro del depósito de almacenamiento (2), así como una abertura interior (12) que desemboca en el espacio hueco (7),

caracterizado por que

el canal de aspiración (10) está inclinado hacia abajo en un ángulo agudo contra el eje central (16) de la caja (6), y adicionalmente por que

la caja (6) presenta por lo menos un canal de ventilación (13) con una abertura de entrada (14) y una abertura de salida (15), en donde la abertura de salida (15) desemboca en el depósito de almacenamiento (2) dentro del dispositivo de descarga de arena (1).

2. Dispositivo de descarga de arena de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la abertura de salida

(15) del canal de ventilación (13) desemboca en el depósito de almacenamiento (2) por encima de la abertura exterior (11) del canal de aspiración (10).

3. Dispositivo de descarga de arena de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la abertura de entrada (14) del canal de ventilación (13) está conectada con el entorno atmosférico circundante del vehículo ferroviario o de una cabina de pasajeros del vehículo ferroviario.

4. Dispositivo de descarga de arena de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la parte principal del canal de ventilación (13) está dispuesta en la caja de manera sustancialmente paralela al eje central (16) de la caja (6) del inserto de tobera de aspiración (5, 5), mientras que una sección terminal del canal de ventilación (13) está inclinada hacia abajo en un ángulo agudo contra el eje central (16) de la caja (6) inmediatamente antes de la abertura de salida (15).

5. Dispositivo de descarga de arena (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la caja (6) del inserto de tobera de aspiración (5, 5) en su extremo superior presenta una sección sustancialmente cónica (9) que en la zona de transición hacia la parte cilindrica de la caja (6) presenta un mayor diámetro que la parte cilindrica de la caja (6) y forma una cubierta anular que sobresale más allá de la superficie cilindrica de la caja (6).

6. Dispositivo de descarga de arena (1) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que la cubierta anular sobresale de la superficie cilindrica de la caja (6) una distancia x, en donde la distancia x equivale como máximo a un 25 por ciento del radio de la parte cilindrica de la caja (6).

7. Dispositivo de descarga de arena (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el inserto de tobera de aspiración (5, 5) está dispuesto en el depósito de almacenamiento (2) con el eje central

(16) orientado de manera sustancialmente vertical.

8. Dispositivo de descarga de arena (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el eje central (16) está inclinado contra la vertical un ángulo a, en donde para el ángulo a rige que: 0°< a < 30°.

9. Dispositivo de descarga de arena (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que dentro del recipiente de almacenamiento (2) se encuentra dispuesto de manera desprendióle un recipiente (19) con un agente deshumidificador (17).

10. Dispositivo de descarga de arena (1) de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que el depósito de almacenamiento (2) presenta un tubo de carga de arena (4) para recibir la carga de arena y que se puede cerrar con una tapa (3), y en donde el recipiente (19) con el agente deshumidificador (17) se encuentra dispuesto de manera desprendióle en el lado interior de dicha tapa (3).

11. Dispositivo de descarga de arena (1) de acuerdo con las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado por que el

recipiente (19) tiene la forma de una jaula perforada.

12. Dispositivo de descarga de arena (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que el recipiente (19) se encuentra dispuesto mediante un cierre magnético desprendióle (18) dentro del 5 depósito de almacenamiento (2) o en la tapa (3).