[0001] Die Erfindung betrifft einen beheizbaren Bahnwagen, ein Heizmodul für einen solchen
Bahnwagen und, ebenfalls für einen solchen Bahnwagen, einen beheizbaren Bandförderer.
[0002] Aus dem Stand der Technik in Bezug auf Bahnwagen und Gleisbau sind so genannten Materialförder-Silowagen
(MFS-Wagen) und Materialtransportwagen (MT-Wagen) bekannt, die Materialien auf Baustellen
im Gleisbausektor zwischenbunkern und transportieren können. Die Wagen dienen dazu,
Material auf der Gleisachse in eine Arbeitsrichtung, auch hin und zurück, oder in
verschiedene Arbeitsrichtungen zu transportieren, ohne das Gleiseinschränkungsprofil
(Lichtraumprofil) mit dem Material verlassen zu müssen. Die Wagen werden in einer
Reihung zum Transport und der Durchbunkerung der Materialien verwendet. Bei diesen
Arbeiten werden Baustoffe im Wagen gebunkert, gefördert und/oder transportiert.
[0003] Da einzelne Baumaßnahmen auch bei schlechten Witterungen stattfinden, besteht die
Möglichkeit, dass das im Wagen befindliche Baumaterial einfriert. Enteisung des Materials
ist dann erforderlich, um es entladen oder fördern zu können.
[0004] In dem Gebrauchsmuster
DE 20 2009 011 149 U1 wird diese Problematik bereits adressiert: Der dort offenbarte Wagen ist mit nicht
näher beschriebenen Heizelementen ausgestattet, um das Material zu enteisen. Die dort
figurativ angedeuteten Heizvorrichtungen scheinen Heizwendeln zu sein, die fest mit
dem Wagen verbunden sind.
[0005] Die
DD 1 52 313 A1 befasst sich generell auch mit der genannten Problematik und offenbart nachrüstbare
Heizplatten für Schüttguttransportwagen, die jeweils aus einem in ein Polyesterharz
eingegossenen Heizdraht bestehen und von einer Schicht PUR abgedeckt sind. Hierüber
soll einerseits das Schüttgut beheizt werden und andererseits das Schüttgut auch isoliert
werden. Die Heizplatten sind so geformt, dass sie auf die geometrischen Abmessungen
des jeweiligen Wagens angepasst sind und an bereits vorhandene Konstruktionen angebracht
werden können. Sie sind daher passgenau für die jeweiligen Geometrien der Schüttgutwagen
vorgesehen und verändern diese dauerhaft.
[0006] Weit entfernt, aber auch mit der Thematik des Beheizens von Fortbewegungsmittel-Teilen
befasst, sind die
JP 2009-018 616 A, die eine Heizvorrichtung für einen Bahnwagen betrifft, die dazu vorgesehen ist,
die Räder zu beheizen, oder auch die
JP 2009-023 501 A, die eine Vorrichtung beschreibt, mit der Schnee- und/oder Eisanbackungen im Radlauf
eines Zuges verhindert werden sollen, oder schließlich die
CA 2 276 992 A1, die einen beheizten Innenkotflügel für ein Auto zeigt, der an einen Spritzlappen
angrenzend in dem Radhaus des Autos montiert wird und über das Bordnetz mit Spannung
versorgt wird.
[0007] Der Stand der Technik kennt damit das Problem generell, durch Kälte bedingten Nachteilen
beim Betrieb von Bahnwagen zu begegnen, wobei im Wesentlichen die Fortbewegung der
Bahnwagen im Fokus steht. Die Bearbeitung der durch Kälte bedingten Schwierigkeiten
in Bezug auf Schüttgut, da in Bahnwagen transportiert werden muss, steht kaum im Fokus.
Skizzierte Lösungen tragen dem nicht Rechnung, dass ein Bahnwagen ein sehr teures
Objekt ist, das nicht in beliebiger Zahl in Sommer- und Winter-Varianten vorgehalten
werden kann; weiter wird im Stand der Technik auch nicht adressiert, dass es abhängig
von Einsatzort und Witterung plötzlich schlagartig zum Erfordernis kommen kann. Schüttgut
auf Schienen so zu transportieren und zu fördern(bspw. Bei winterbedingten Schäden
im Schienennetz), dass es vor Ort sofort einsatzbereit ist.
[0008] Ausgehend von diesem Stand der Technik ergibt sich die Aufgabe, Bahnwagen derart
zu verbessern, dass zu erwärmendes und zu transportierendes Material bedarfsorientiert
erwärmt werden kann und dass durch die hierzu erforderliche Gestaltung der Bahnwagen
keine Einschränkung für Zeiten mit warmer Witterung besteht; ferner soll eine Beschädigung
einer Vorrichtung, die zum Erwärmen oder Beheizen der Bahnwagen dient, nicht zum Ausfall
eines ganzen Bahnwagens führen.
[0009] Diese Aufgabe wird durch den Bahnwagen mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs
1 gelöst.
[0010] Weiter ergibt sich die Aufgabe, verbesserte Heizvorrichtungen zum Erwärmen von Material
in Bahnwagen zu schaffen, die kostengünstig sind und es erlauben, dass solche Bahnwagen
in ihrer Nutzbarkeit nicht eingeschränkt werden.
[0011] Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtungen der unabhängigen Ansprüche 10 und 14 gelöst.
[0012] Weiterbildungen der Vorrichtungen werden jeweils durch die Unteransprüche beschrieben.
[0013] Eine erste Ausführungsform eines beheizbaren Bahnwagens für den Materialtransport,
der zum Verfahren auf einem Gleis ausgebildet ist, hat einen Aufnahmebehälter zur
Materialaufnahme, der einen Boden, Stirn- und Seitenwände hat. Er weist für die Beheizung
eines oder mehrere lösbar an dem Bahnwagen angebrachtes Heizbauteil(e) auf. Vorteilhaft
sind die Heizbauteile austauschbar, respektive, wenn mehrere vorliegen, einzeln austauschbar.
Die Heizbauteile können auch als "Heizung" benannt werden. "Heizbauteil" wurde als
Begriff gewählt, weil mehrere davon die "Gesamtbeheizung" eines Bahnwagens bilden
und weil jedes einzelne der Heizbauteile abhängig von der Fläche, die es bedecken,
resp. an der es anliegen soll, unterschiedlich und aus mehreren Heizmodulen bestehen
kann. Das Heizbauteil - und damit auch die einzelnen Module - ist nicht in eine Wandung
integriert, sondern liegt an einem Flächenabschnitl des Bodens und/oder der Stirn-
und/oder Seitenwand des Aufnahmebehälters innenseitig oder außenseitig an und ist
daran befestigt. Die Form eines Heizmoduls, das einteilig oder mehrteilig ist, entspricht
der Form des Flächenabschnitts. Beispielsweise könnte ein gewinkeltes Heizmodul aus
zwei identischen, miteinander verbundenen (Teil-)Heizmodulen bestehen. Die Heizmodule
sind mit der Innen- oder Außenseite des Bodens und/oder der Stirn- und/oder Seitenwand
lösbar verbunden. In dem Bahnwagen transportiertes Material kann somit bei Frost vor
Einfrieren geschützt werden oder nach Einfrieren wieder aufgetaut werden. Vorteilhaft
sind die Heizbauteile an sich und auch jedes einzelne der Module oder Teilmodule einzeln
austauschbar und liegen nicht in einer Wandung vor.
[0014] Somit kann vorteilhaft das Material witterungsunabhängig in den Bahnwagen gelagert
oder transportiert werden, ohne dass es beim Entladen durch das Festfrieren des Materials
oder durch Verklumpungen und Verbackungen aufgrund festgefrorener Feuchtigkeit zu
Nachteilen hinsichtlich der Be- und Entladbarkeit, der Förderung des Materials oder
auch der Materialqualität kommt.
[0015] Mit "in einer Wandung" ist hierin insbesondere das feste, nicht zerstörungsfreie
Verbundensein mit der Wandung gemeint.
[0016] Generell ist die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders vorteilhaft für Materialtransport-Silowagen
(MFS-Bahnwagen) oder Materialtransportwagen (MT- Bahnwagen), die Materialien auf Baustellen
im Gleisbausektor zwischenbunkern und transportieren können. Das Material wird in
eine Arbeitsrichtung oder in verschiedene Arbeitsrichtungen transportiert, ohne dass
das Gleiseinschränkungsprofil (das sog. Lichtraumprofil) mit dem Material verlassen
werden muss. Die Wagen werden dazu aneinander gereiht und zum Transport und der Durchbunkerung
der Materialien verwendet. Generell ist es aber auch denkbar, dass die erfindungsgemäßen
Bahnwagen nicht für Gleisbaumaterial sondern zum Transport anderer Materialien dienen
- es könnten bspw. Futtermittel für Tiere, Einstreu und ähnliche andere Materialien
transportiert werden, deren Ein- oder Aneinanderfrieren auch als nachteilig erachtet
wird.
[0017] Die Heizmodule, die zu mehreren aneinander angeordnet die Heizung oder auch ein "Heizbauteil"
bilden und an einem Flächenabschnitt der Seitenwand des Aufnahmebehälters, oder an
der Stirnwand bzw. den Stirnwänden oder dem Boden oder allen dreien vorliegen können,
können ggf. sogar an einer Decke angeordnet sein, falls ein solcher Bahnwagen eine
Decke aufweist. Gegebenenfalls kann auch eine innenseitige Anordnung vorgesehen sein.
Dazu sind die Heizbauteile aus Heizmodulen in ihrer Form so gestaltet, dass sie der
Form des Flächenabschnitts, resp. der Wandung entsprechen, an der sie befestigt werden.
Vorteilhaft ergibt sich bei Anbringung an der Außenseite kein Verlust an Ladevolumen.
[0018] Die Heizbauteile können also ein- oder mehrteilig ausgebildet sein, wobei eine mehrteilige
Ausbildung besonders vorteilhaft ist, da durch die Kombination mehrerer entsprechend
zusammenfügbarer und verbindbarer Teile zu einem Heizmodul ermöglicht wird, dass wenige
Grundformen gefertigt werden müssen, die aber zu einer komplexeren Form eines Heizmoduls
gefügt werden können. Das Zusammenfügen kann durch Zusammenstecken, Verschrauben oder
auf andere Weise erfolgen, wobei die Verbindung so gewählt wird, dass alle Teile eines
Heizmoduls bestromt werden können.
[0019] Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Heizmodule egal ob ein- oder
mehrteilig, als Wärmestrahler ausgebildet sind, wobei die wärmeabstrahlende Seite
in Richtung des zu erwärmenden Materials weist.
[0020] Es ist besonders günstig, wenn eine Vielzahl solcher Module miteinander durch Befestigungselemente
verbunden werden und so eine Heizung bildet. Die mehrteiligen Heizmodule sind dabei
untereinander durch mechanische Verbinder ihrer Teil-Heizmodule verbunden, bspw. durch
Steckverbinder. Ein oder mehrere der Teil-Heizmodul(e) weist einen Stromanschluss
auf, der ein Steckstromanschluss sein kann. Es ist möglich, den mechanischen Verbinder
und den Steckstromanschluss in einem einzigen Bauteil zu kombinieren.
[0021] Wenn mehrere Heizmodule aneinander befestigt werden, wozu sie miteinander verschraubt,
aber auch durch Steckverbindungen, Klemm- oder andere Eingriffsverbindungen aneinander
gefügt werden können, wird eine großflächige Heizung bereit gestellt, die den erforderlichen
Wärmebedarf für den Aufnahmebehälter ohne weiteres zur Verfügung stellen kann, um
das zu transportierende Material vor dem Einfrieren zu bewahren oder es entsprechend
wieder aufzutauen.
[0022] Besonders vorteilhaft ist, dass die erfindungsgemäßen Heizbauteile leicht nachrüstbar
sind, da die einzelnen Module von außen auf die gewünschte Boden-, Stirn- oder Seitenwand
des Aufnahmebehälters aufgebracht werden kann. Eine einfache Befestigungsmöglichkeit
besteht dabei im Verschrauben der Heizmodule mit der entsprechenden Aufnahmebehälterwand.
Es sind aber auch andere lösbare Befestigungsmöglichkeiten denkbar: So können bspw.
an der entsprechenden Wandung paarig angeordnete Aufnahmeschienen angebracht sein,
in die die entsprechenden Heizmodule so eingeschoben werden, dass die gewünschte Fläche
bestückt wird.
[0023] Auf Grund der nachträglichen Bestückungsmöglichkeiten ergeben sich viele Vorteile
für die Betreiber derartiger Bahnwagen: Zum Einen ist die nachträgliche Anbringung
solcher Heizbauteile am Bahnwagen jederzeit möglich, zum Anderen kann die Zahl der
Heizbauteile durch sukzessives Zukaufen entsprechend der finanziellen Möglichkeiten
erhöht werden.
[0024] Auch die Möglichkeit des temporären Anbaus und Abbaus solcher Heizbauteile ist überaus
vorteilhaft, da die Zuladung so gewichtsoptimiert wird. Ein Betreiber solcher Bahnwagen
kann bspw. während der Sommermonate die Heizbauteile abbauen und lagern und damit
die Zuladung um das Gewicht der Heizelemente vergrößern.
[0025] Entsprechend der Menge und der Art des Materials kann durch die Verwendung der vorgeschlagenen
quasi modularen Technik für eine gewünschte Zahl zu beheizender Bahnwagen die Anzahl
der Heizsätze, resp. die Anzahl der Heizbauteile pro Wagen, beliebig gewählt werden.
Die Heizbauteile können von Wagen zu Wagen ummontiert werden und es müssen Wagennummern
und -reihung eines Zuges aus mehreren Wagen nicht berücksichtigt werden. Ferner ist
es vorteilhaft, dass Heizbauteile gemäß der vorliegenden Erfindung jederzeit zu einem
anderen Bahnwagen, der sich an einem anderen Ort befindet, verbracht und dort montiert
werden können. So werden Zwänge zur Planung der Reihung und des örtlichen Einsatzes
der beheizbaren Bahnwagen vermieden, da jeder Grundwagen zum beheizbaren Bahnwagen
aufgerüstet werden kann. Steht also ein beheizbarer Bahnwagen am Einsatzort nicht
zur Verfügung, so können die Heizbauteile schnell beschafft und angebracht werden.
[0026] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Bahnwagen ein Wagen, der das Transportieren
von Material innerhalb des Bahnwagens oder nach außerhalb des Bahnwagens vorsieht.
Üblicherweise wird das Transportieren dann innerhalb des Aufnahmebehälters oder von
dem Aufnahmebehälter nach außen geschehen. Ein solcher Bahnwagen verfügt über zumindest
einen Material-Bandförderer, der das Material längs des Bahnwagens transportiert.
Üblich sind Boden-Material-Bandförderer, die das Material längs des Bodens des Aufnahmebehälters
transportieren. Der Material-Bandförderer kann aber auch zur Förderung des Materials
zur Übergabe desselben von innerhalb des Bahnwagens, respektive des Aufnahmebehälters,
nach außerhalb desselben ausgebildet sein. Solche Material-Bandförderer werden oft
dann benötigt, wenn in einem Zug mehrere Bahnwagen hintereinander gereiht sind und
Material von einem zum nächsten Bahnwagen transportiert, respektive durchgebunkert
werden muss. Ein Material-Bandförderer der genannten Art weist viele Querstreben und
wenigstens ein Förderband auf. Bei dem Förderband kann es sich auch um ein geteiltes
Förderband handeln.
[0027] Die Ausführungsform des Bahnwagens gemäß der Erfindung sieht vor, dass das Heizbauteil
durch eine oder mehrere der Querstreben als Heizmodule oder durch das Förderband als
einstückiges Heizmodul gebildet wird, sodass der Material-Bandförderer ein beheizbarer
Bandförderer ist. Der Material-Bandförderer, der bspw. am Boden des Bahnwagens läuft,
bedeckt so quasi den Flächenabschnitt des Bodens und ist mit diesem lösbar verbunden.
[0028] Vorteilhaft ergibt sich auch hier, dass einfrierendes Material aufgetaut oder gar
von vorneherein vor dem Einfrieren bewahrt werden kann. Die erfindungsgemäßen Bandförderer
können als Ganzes ausgetauscht werden, es ist aber auch hier vorteilhaft möglich,
nur Komponenten auszutauschen.
[0029] In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der als Heizbauteil ausgebildeten Querstreben
werden diese zu Heizquerstreben, indem an ihrer Innen- und alternativ oder zusätzlich
an ihrer Außenseite ein oder mehrere Heizelemente vorgesehen sind. Solche Heizelemente
können Widerstandsheizelemente sein, beispielsweise Keramikheizelemente, wie sie dem
Fachmann an sich bekannt sind. Die Bestromung der Widerstandsheizelemente erfolgt
beispielsweise über ein im Wagen vorhandenes Dieselelektroaggregat. Die Zufuhr des
Stromes zu den Querstreben erfolgt über ein mitlaufendes (umlaufendes) Kabelband oder
andere marktübliche Lösungen. Die Heizquerstreben können dabei bezüglich ihrer Anzahl
in einem Verhältnis zu der Gesamtzahl der Querstreben so ausgewählt werden, dass die
gewünschte, vorbestimmte Heizleistung erreicht wird. Die Querstreben sind in Bezug
zu dem Förderband des Bandförderers so angeordnet, dass die Abstrahlung der Wärme
in Richtung des Bandes und somit in Richtung des zu erwärmenden Materials erfolgt.
[0030] Ein weiteres alternatives Heizbauteil kann in einer weiteren Ausführungsform das
als Heizbauteil oder -modul ausgebildete Förderband des Material-Bandförderers sein,
das erfindungsgemäß vorteilhaft entlang seiner Länge eines oder mehrere Heizelemente
aufweist.
[0031] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann dazu das Förderband aus mehreren Lagen
bestehen, von denen zumindest eine Lage eine Elastomer-Lage ist. Das Elastomer kann
beispielsweise Gummi sein. Auf diese Elastomer-Lage wird bevorzugt das Heizelement
als weitere Lage aufgebracht; es ist dabei so angeordnet, dass es eine Kontaktlage
zur Kontaktierung mit dem zur Erwärmung vorgesehenen Material ist. Die beheizte Lage
weist also zu dem zu erwärmenden Material.
[0032] Generell gilt für alle der erfindungsgemäßen Heizbauteile, die den Bahnwagen beheizen,
dass ihre Heizleistung gemäß einer weiteren Ausführungsform gesteuert oder geregelt
werden kann, indem eine Temperatursteuerung oder -regelung vorgesehen wird. Dazu weist
der Bahnwagen wenigstens eine Temperaturmessvorrichtung auf, um die Temperatur im
Inneren des Bahnwagens und zusätzlich oder alternativ des zu transportierenden Materials
und ebenfalls zusätzlich oder alternativ der Außentemperatur zu messen. Die Temperaturmessvorrichtung
ist operativ mit der Temperatursteuerung oder -regelung gekoppelt, wobei "operativ"
als "zur Ausführung eines Vorgangs", hier also zum Hoch- oder Runterregeln der Heizleistung
und damit indirekt der Temperatur, zu verstehen ist.
[0033] Der Bahnwagen kann ferner zumindest eine Energieversorgungsleitung aufweisen, an
die das oder die Heizbauteil(e) angeschlossen ist bzw. sind. Die Energieversorgungsleitung
kann etwa in einem Kanal an einer Wandungsaußenseite und/oder im Inneren eines Trägers
des Bahnwagens verlaufen.
[0034] Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind das Heizmodul und der beheizbare
Bandförderer selbst, der für den erfindungsgemäßen Bahnwagen ausgebildet ist. Dieser
kann so ohne Weiteres mit beiden der genannten Helzbauteile nachgerüstet werden kann.
Das Heizmodul ist dabei so gestaltet, dass es an einem Bahnwagen für den Materialtransport,
der zum Verfahren auf einem Gleis ausgebildet ist und der einen Aufnahmebehälter zur
Materialaufnahme mit Boden, Stirn- und Seitenwänden hat, angeordnet werden kann. Dazu
hat erfindungsgemäß das Helzmodul eine Form, die einem vorbestimmten Flächenabschnitt
des Bodens, der Stirn- und/oder der Seitenwände des Aufnahmebehälters entspricht,
und es verfügt ferner über Befestigungskomponenten, damit es lösbar an den vorbestimmten
Flächenabschnitten befestigt werden kann. Darüber hinaus hat es einen Stromanschluss.
Die Befestigungskomponenten können in einer einfachen Ausführung Durchtrittsbohrungen
sein. Mittels Schrauben werden die Heizmodule entsprechend mit den korrespondierend
am Bahnwagen vorgesehenen Durchtrittsbohrungen verbunden. Die Durchtrittsbohrungen
sind dabei vorzugsweise an einem Rand der Heizmodule vorgesehen.
[0035] Die Heizmodule können vorteilhaft flächige Heizelemente sein.
[0036] In einer weiteren Ausführungsform der Heizmodule können diese ein- oder mehrteilig
ausgebildet sein. Die mehrteiligen Heizmodule verfügen dabei über mechanische Verbinder,
beispielsweise Steckverbinder, sodass die entsprechenden Teilheizmodule miteinander
zu einem Heizmodul verbunden werden können. Wenigstens eines der Teilheizmodule muss
einen Stromanschluss aufweisen, um mit einer Stromquelle verbunden werden zu können.
Durch entsprechende elektrische Verbinder, die Teilheizmodule verbinden, können sämtliche
Teilheizmodule bestromt werden. Auch die einteiligen Heizmodule müssen über einen
Stromanschluss verfügen, der beispielsweise ein Steckstromanschluss sein kann.
[0037] Es ist denkbar, mechanische Verbinder, die entweder die die Teilheizmodule eines
mehrteiligen Heizmoduls oder mehrere Heizmodule an sich miteinander verbinden, als
kombinierte mechanische und stromführende Verbinder ausgeführt sind. Die Befestigungskomponenten,
mit denen die Heizmodule lösbar an einem Bahnwagen befestigt werden können, können
außer den genannten Schraub- auch Steck- oder Klemmelemente sein. Dem Fachmann sind
weitere Befestigungselemente zur lösbaren Befestigung bekannt. Vorteilhaft ist das
Heizmodul als ein Wärmestrahler ausgebildet und kann in einer Ausführungsform ein
oder mehrere Widerstandsheizelemente aufweisen.
[0038] Der angeführte erfindungsgemäße heizbare Bandförderer ist ebenfalls ein Heizbauteil,
das dazu geeignet ist, an einem Bahnwagen für den Bahntransport angeordnet zu werden,
der auf einem Gleis verfahren wird und einen Material-Bandförderer zum Fördern des
Materials längs des Bahnwagens oder nach außerhalb des Bahnwagens benötigt. Ein solcher
Material-Bandförderer verfügt über viele Querstreben und wenigstens ein Förderband,
das über den Querstreben läuft. Der erfindungsgemäße heizbare Bandförderer heizt dadurch,
dass eine oder mehrere der Querstreben oder alternativ das Förderband das Heizbauteil
hierfür bilden.
[0039] Die als Heizquerstreben ausgebildeten Querstreben können dazu an ihrer Innen- oder
alternativ oder zusätzlich an ihrer Außenseite über ein Heizelement verfügen. Das
Heizelement kann ein Widerstandsheizelement, beispielsweise ein Keramikheizelement
sein.
[0040] Wenn der heizbare Bandförderer nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform über
das Förderband die Heizleistung bereitstellt, ist dieser so ausgebildet, dass es entlang
seiner Länge eines oder mehrere Heizelemente aufweist. In einer noch weiteren Ausführungsform
kann dazu das Förderband aus mehreren Lagen bestehen, von denen eine Lage eine Elastomer-Lage,
beispielsweise aus Gummi ist, auf die das Heizelement als Kontaktlage zum Kontaktieren
mit dem zur Erwärmung vorgesehenen Material aufgebracht ist.
[0041] Vorteilhaft verfügen sowohl der heizbare Bandförderer als auch die Heizmodule über
eine Schnittstelle, um operativ mit der Steuerung oder Regelung zur Beeinflussung
der Heizleistung gekoppelt zu werden. Dabei ist die Heizleistung der Heizbauteile
regelbar, indem die Temperatur des Materials im Inneren des Wagens oder auch an der
Wagenseite mittels der Temperaturmessvorrichtung, respektive eines Thermometers oder
Temperatursensors ermittelt wird, der gemessene Wert an die Steuerungs- oder Regelungsvorrichtung
übermittelt und hieraus resultierend die Temperatur herunter und herauf geregelt und
damit die Heizleistung eingestellt wird.
[0042] Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug
auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung
dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands.
Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind,
können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich schematische
Darstellungen von Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigt:
- Fig.1a
- eine Seitenansicht auf einen Materialförder-Silowagen gem. Stand der Technik,
- Fig. 1b
- eine Querschnittsansicht des Wagens entlang der Schnitllinie A-A aus Fig. 1a,
- Fig. 2a
- eine Seitenansicht auf einen Materialförder-Silowagen gemäß der Erfindung, mit Heizmodulen,
- Fig. 2b
- eine Querschnittsansicht des eines Bahnwagens wie in Fig. 2a, gemäß der Schnittlinie
A-A, mit montierten Heizmodulen,
- Fig. 2c
- eine Querschnittsansicht des Bahnwagen wie in Fig. 2a, gemäß der Schnittlinie A-A,
mit zur Montage vorbereiteten Heizmodulen,
- Fig. 3a
- eine Seitenansicht eines einteiligen Heizmoduls,
- Fig. 3b
- eine Seitenansicht eines zweiteiligen Heizmoduls,
- Fig. 3c
- eine Seitenansicht eines einteiligen Heizmoduls mit Wärmeabstrahlung im Betrieb,
- Fig. 3d
- den Gegenstand aus Fig. 3a mit Steckanschluss,
- Fig. 3e
- den Gegenstand aus Fig. 3b mit Steckanschlüssen für Strom,
- Fig. 3f
- eine Seitenansicht eines zweiteiligen Heizmoduls mit mechanischen und Steckanschlüssen
im verbundenen Zustand,
- Fig. 3g
- eine Seitenansicht eines gefügten zweiteiligen Heizmoduls mit zwei Stromanschlüssen,
- Fig. 3h
- eine Vorderansicht eines zweiteiligen, gefügten Heizmodul mit Durchtrittsbohrungen
zur Verschraubung,
- Fig. 4a
- die Seitenansicht der Bahnwagen wie Fig 1a, Stand der Technik,
- Fig. 4b
- eine Querschnittsansicht der Bahnwagen aus Fig. 4a entlang der Schnittlinie AA, aber
mit Bodenförderband, Stand der Technik,
- Fig. 4c
- eine Querschnittsansicht einer Querstrebe des Bodenförderbands aus Fig. 4b, aber gem.
Erfindung, mit Heizung wie in Fig. 5g,
- Fig. 5a
- eine Seitenansicht zweier Bahnwagen mit Bodenförderband,
- Fig. 5b
- eine Schnittansicht des Boden-Materialbandförderers
- Fig. 5c
- eine Querschnittsansicht einer Querstrebe als Detail, gem Stand der Technik, nicht
beheizbar,
- Fig. 5d
- eine Querschnittsansicht einer Querstrebe mit Widerstandsheizelement in der Querstrebe,
- Fig. 5e
- eine Querschnittsansicht einer Querstrebe mit zwei Widerstandsheizelementen an der
Querstrebenoberseite,
- Fig. 5f
- eine Querschnittsansicht einer Querstrebe mit einem Widerstandsheizelement im Inneren,
- Fig. 5g
- eine Querschnittsansicht einer Querstrebe mit zwei Widerstandsheizelementen an zwei
voneinander abgewandten Seiten,
- Fig. 6a
- eine Längsschnittsansicht mit Detail (oval umkreist) des Förderbands des Material-Bandförderers,
- Fig. 6b
- eine Längsschnittansicht des Gegenstands aus Fig. 6a mit Schichtaufbau des Förderbands,
[0043] Die vorliegende Erfindung hat einen beheizbaren Bahnwagen zum Materialtransport zum
Gegenstand, der auf Gleisen 2 verfahren wird, wie er in Fig,
1a in der Variante als Materialtransport-Silowagen gemäß dem Stand der Technik gezeigt
wird.
[0044] Wie zu sehen ist, hat der Bahnwagen 1 einen Aufnahmebehälter 10', in den das Material
gegeben wird, und bewegt sich auf dem Gleis 2.
[0045] Fig. 1b zeigt denselben Wagen 1 in der Querschnittsansicht und verdeutlicht damit, dass die
Form des Aufnahmebehälters 10' derart gewölbt bzw. geformt ist, dass sich das Querschnittsprofil
von oben nach unten verjüngt; die Seitenwände haben dazu eine Stufe Von diesem Bahnwagen
für den Materialtransport gemäß dem Stand der Technik unterscheidet sich der erfindungsgemäße
Bahnwagen 1 ganz allgemein dadurch, dass dieser beheizbar ist und dazu Heizbauteile
aufweist, die einzeln austauschbar sind und nicht in einer Wandung des Bahnwagens
integriert vorliegen.
[0046] So zeigen
Fig. 2a bis
3g Heizbauteile 10, die als Heizmodule ausgestaltet sind und an einem Flächenabschnitt
des Aufnahmebehälters 10' angebracht sind.
Fig. 2a zeigt zwei aneinander gekoppelte Materialtransport-Silowagen 1, die eine Vielzahl
nebeneinander angeordneter Heizmodule 10 aufweisen, deren Form, die sich insbesondere
aus
Fig. 2c bis
3h ergibt, dem sich verjüngenden Querschnitt des Aufnahmebehälters 10' angepasst ist.
Generell können, wie beispielsweise in
Fig. 2c, 2d, 3a und 3d gezeigt ist, solche geformten Heizmodule 10 als ein Stück gebildet sein.
(Fig. 3c zeigt ebenfalls ein einstückiges Heizmodul, und deutet dabei die Abstrahlwärme, die
von der konkav geformten Fläche abgestrahlt wird, an).
[0047] Aus fertigungstechnischen Gründen kann es günstig sein, ein solches Heizmodul 10
zweiteilig auszubilden (siehe
Fig. 2a, 3b, 3e, 3f, 3g, 3h). Dabei können Teil-Heizmodule 11,12, siehe beispielsweise Fig. 3b und 3e, mit einfacher
Geometrie hergestellt und durch Zusammenstecken oder auf andere Weise miteinander
verbunden zu dem entsprechend geformten Heizmodul gefügt werden.
[0048] Fig. 3e, f und
g zeigen dazu Verbinder 13: Der Steck-Stromanschluss 13, der das untere Teil 11 mit
dem oberen Teil 12 verbindet, ist zugleich mechanischer Verbinder und die Bestromung
erfolgt über den Steckverbinder 13 des unteren Teils 11.
[0049] Wie in
Fig. 2a zu sehen ist, lässt sich so die Außenwandung des Aufnahmebehälters 10' großflächig
mit dem modularen Heizbauteilesystem ausstatten, um über die Anordnung der Heizmodule
den Aufnahmebehälter 10' so zu beheizen, dass bei Frostwetter in dem Behälter 10'
gebunkertes oder transportiertes Material, das durch Kombination mit Feuchtigkeit
einfrieren kann und damit nur noch schwierig entladen oder gefördert werden kann,
aufzutauen. Durch die modulare Anordnung der Heizmodule 10 kann die auszustattende
Heizfläche nahezu beliebig gewählt werden; werden die Heizmodule 10 Im Sommer nicht
mehr benötigt so werden sie einfach demontiert. Dies gelingt leicht, da solche Heizmodule,
wie
Fig. 3h zeigt, Verschraubungspunkte 14 aufweisen: Eine Schraube und entsprechende Durchgangslöcher
in dem Heizmodul, hier am Rand, und in der entsprechenden Wand des Aufnahmebehälters
bewirken eine schnell herzustellende und leicht lösbare Verbindung.
[0050] Durch die Lösbarkeit ist auch möglich, dass die Heizmodule jederzeit demontiert und
an anderen Wagen eingesetzt werden können. Sie können auch demontiert werden, wenn
sie beispielsweise wegen sommerlichen Wetters nicht benötigt werden: Dann wird entsprechend
durch das Wegefallen der Heizmodule die mögliche (Netto-) Zuladung der Bahnwagen 1
erhöht.
[0051] Generell betrifft die vorliegende Erfindung beheizbare Bahnwagen, wie sie aus dem
Gleisbau vom Transport und der Durchbunkerung von Materialien bekannt sind und verwendet
werden. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, so ausgestattete erfindungsgemäße
beheizbare Bahnwagen für andere Zwecke einzusetzen. Es können beispielsweise Futtermittel
für Tiere, Einstreu oder ähnliches Material, das ebenfalls mittels Bandförderung beund
entladen wird oder durchgebunkert werden muss, transportiert werden.
[0052] Als Befestigungsmöglichkeiten sind vorliegend die Verschraubungen genannt, selbstverständlich
weiß der Fachmann, dass es noch weitere Verbindungen gibt, die eine lösbare Befestigung
derartiger Heizmodule 10 ermöglichen. Es können dabei Steck- oder Klemmverbinder eingesetzt
werden, es können auch Einschubschienen, die paarig an der entsprechenden Außenwand
des Bahnwagens angeordnet sind, verwendet werden. Vorliegend ist die Anordnung der
Heizmodule 10 an der Außenwand, respektive an den Seitenwänden des Aufnahmebehälters
10' gezeigt; selbstverständlich können derartige Heizmodule 10 auch an der Boden-
und/oder Stirnwand befestigt werden. Zwecks Bestromung können die benötigten Kabel
in Kanälen an der entsprechenden Wandaußenseite geführt werden. Alternativ kann die
Bestromung auch innenliegend durch vorhandene Träger erfolgen.
[0053] Auch die Anordnung der Heizmodule 10 im Inneren des Bahnwagens 1 ist möglich, wenn
dabei sichergestellt ist, dass die Heizmodule 10 vor entsprechender Beschädigung geschützt
sind.
[0054] Alternativ oder zusätzlich zu den erfindungsgemäßen Heizmodulen 10, die der Beheizung
dienen, können auch die in solchen Bahnwagen 1 für den Materialtransport vorliegenden
Förderbänder als beheizbare Bahnförderer ausgestaltet werden. Solche im Materialtransport-Silowagen
oder Materialtransportwagen vorliegenden Boden-Materlalbandförderer, die das Material
längs des Bodens des Aufnahmebehälters fördern, oder Material-Bandförderer, die das
Material zur Übergabe von einem Bahnwagen 1 an seinen angrenzenden Bahnwagen fördern,
verfügen üblicherweise über eine ganze Anzahl an Querstreben und ein Förderband, wie
etwa in
Fig. 4a und
4b verdeutlicht wird.
[0055] Der erfindungsgemäße Material-Bandförderer 20 ist als heizbarer Bandförderer 20 ausgestaltet
und kann dazu Heizquerstreben 21', wie in
Fig. 5c bis 5g verdeutlicht, haben. Alle oder zumindest ein Teil der Querstreben 21 können dabei
Heizquerstreben 21' sein. Diese können, wie beispielhaft und nicht beschränkend in
Fig. 5d bis
5g gezeigt, aufgebaut sein. Im Unterschied zu der in
Fig. 5c gezeigten Querstrebe gemäß dem Stand der Technik, die nicht heizend ausgebildet ist,
verfügen die in
Fig. 5d,e,f und
g gezeigten Querstreben 21 über Heizelemente 22.
[0056] Diese können, siehe
Fig. 5b, den Innenraum der Querstrebe teilweise oder wie in
Fig. 5f gezeigt, vollständig ausfüllen. Sie können aber auch an einer Oberseite der Querstrebe,
siehe
Fig. 5e, oder an voneinander abgewandten Selten der Querstreben, siehe
Fig. 5g, vorliegen.
[0057] Bei derartigen Heizelementen 22 kann es sich beispielsweise um Widerstandsheizelemente
wie Keramikheizelemente handeln.
[0058] Auch das Förderband 23 kann, siehe insbesondere
Fig. 6a und
6b, als Heizbauteil ausgebildet sein. Das Förderband 23 des Material-Bandförderers 20
weist dann entlang seiner Länge ein Heizelement 23" auf. Natürlich können auch mehrere
parallel nebeneinander liegende Heizelemente 23" verwendet werden.
[0059] Fig. 6b zeigt, dass ein solches Förderband 23 zweilagig, gegebenenfalls könnte es auch mehrlagig
sein, ausgebildet ist. Die untere Lage 23' besteht aus Gummi als gängigem Elastomer,
auf dieser Lage ist die Heizelementlage 23" angeordnet.
[0060] Und natürlich können alle der vorgenannten erfindungsgemäßen Heizbauteile 10,21'
und 23" in beliebiger Kombination zusammen eingesetzt werden. Dies wird sich nach
dem jeweiligen Heizerfordernis richten. Um die Heizleistung ökonomisch aber ausreichend
auszulegen, können erfindungsgemäß die beheizbaren Bahnwagen über eine Temperatursteuerung
oder -regelung zur Beeinflussung der Heizleistung der Heizbauteile ausgestattet sein.
Dafür ist wenigstens eine Temperaturmessvorrichtung erforderlich, mittels der die
Temperatur im Inneren des Bahnwagens und/oder des zu Transportierenden Materials und/oder
der Außentemperatur gemessen werden kann. Über die gemessene Temperatur folgt die
Steuerung respektive Regelung der Heizleistung.
[0061] So wird erfindungsgemäß ein Heizsystem geschaffen, das die nachträgliche Anbringung
von Heizmodulen am Bahnwagen ermöglicht und die Aufgabe erfüllt, dass ein Betreiber
seine Wagen jederzeit nachrüsten kann. Im Hinblick auf die nachträgliche Bestückungsmöglichkeit
bieten sich monetäre Vorteile in der Erstanschaffung. Ein weiterer wichtiger Faktor
in Bezug auf die Möglichkeit des temporären Anbaus und Abbaus der Heizelemente liegt
in der Gewichtsoptimierung der Zuladung. So kann der Betreiber vorteilhaft während
der Sommermonate die Heizelemente abbauen und lagern und so die Zuladung um das Gewicht
der Heizelemente erhöhen.
1. Beheizbarer Bahnwagen (1) für den Materialtransport, der zum Verfahren auf einem Gleis
ausgebildet ist, wobei der Bahnwagen (1) einen Aufnahmebehälter (10') zur Materialaufnahme
aufweist, der einen Boden, Stirn- und Seitenwände hat,
und wobei der Bahnwagen (1) für die Beheizung zumindest ein lösbar an dem Bahnwagen
(1) angebrachtes Heizbauteil (10) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Heizbauteil (10) austauschbar ist bzw. wobei die mehreren Heizbauteile (10) einzeln
austauschbar sind und aus einzeln austauschbaren Heizmodulen (10,21',23") gebildet
ist/sind,
und dass das Heizbauteil (10)/die Heizbauteile (10) nicht in eine Wandung integriert
vorliegt/vorliegen, sondern an einem Flächenabschnitt des Bodens und/oder der Stirn-
und/oder Seitenwand des Aufnahmebehälters (10') innenseitig oder außenseitig anliegen/anliegt
und daran befestigt sind/ist, wobei eine Form des Heizmoduls (10,21',23"), das einleilig
oder mehrteilig ist, der Form des Flächenabschnitts entspricht,
und wobei die Heizmodule (10,21',23") mit der Innen- oder Außenseite des Bodens und/oder
der Stirn- und/oder Seitenwand lösbar verbunden sind.
2. Bahnwagen (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die lösbare Verbindung der Heizmodule (10) mit der Innen- oder Außenseite des Bodens
und/oder der Stirn- und/oder Seitenwand durch eine Schraub-, Steck- oder Klemmverbindung
bereitgestellt wird, und/oder dass
- die mehrteiligen Heizmodule (10,21',23") durch mechanische Verbinder, insbesondere
durch Steckverbinder miteinander verbundene Teilheizmodule (11,12) aufweisen, wobei
eines oder mehrere der Teilheizmodule (11,12) einen Stromanschluss, bevorzugt einen
Steck-Stromanschluss (13) aufweist/aufweisen,
- die einteiligen Heizmodule (10) einen Stromanschluss, bevorzugt einen Steck-Stromanschluss
(13) aufweist/aufweisen, und/oder
wobei bevorzugt ein mechanischer Verbinder mit einem Steck-Stromanschluss (13) als
Kombinationsbauteil ausgeführt ist.
3. Bahnwagen (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Mehrzahl einteilig und/oder mehrteilig ausgebildeter Heizmodule (10,21',23")
eine Heizung bilden, wobei die einteilig- oder mehrteilig ausgebildeten Heizmodule
(10,21',23") durch Befestigungselemente aneinander befestigt sind,
und oder
dass das Heizmodul (10) als Wärmestrahler ausgebildet ist.
4. Bahnwagen (1) nach Anspruch 2 oder 3,
wobei eine Mehrzahl der Heizmodule (10,21',23"), die durch Befestigungselemente aneinander
befestigt sind, die Heizung in einen Material-Bandförderer (20) aufgenommen bilden,
der geeignet ist, als heizbarer Material-Bandförderer (20) angeordnet zu werden:
- zur Förderung des Materials längs des Bahnwagens (1), bevorzugt als ein Boden-Material-Bandförderer
(20) zur Förderung des Materials längs des Bodens (5) des Aufnahmebehälters (10'),
- zur Förderung des Materials zur Übergabe des Materials von dem Bahnwagen (1) nach
außerhalb dieses Bahnwagens (1).
5. Bahnwagen (1) nach Anspruch 4,
wobei der heizbare Material-Bandförderer (20) zumindest eine Mehrzahl an Querstreben
(21) und zumindest ein Förderband (23) aufweist, und dass
- eine oder mehrere der Querstrebe(n) (21') oder
- das Förderband (23)
das Heizmodul (10,21',23") bilden.
6. Bahnwagen (1) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die als Heizmodul (21') ausgebildeten Querstrebe(n) (21) Heizquerstreben (21') sind,
die an ihrer Innen und/oder Außenseite zumindest ein Heizelement (22), bevorzugt ein
Widerstandsheizelement (22) aufweisen.
7. Bahnwagen (1) nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das als Heizmodul (23") ausgebildete Förderband (23) des Material-Bandförderers (20)
entlang seiner Länge zumindest ein Heizelement (23") aufweist,
wobei bevorzugt das Förderband (23) aus mehreren Lagen (23',23") besteht, von denen
zumindest eine Lage eine Elastomerlage (23'), besonders bevorzugt aus Gummi, ist,
auf die das Heizmodul (23") als eine Kontaktlage (23') zur Kontaktierung mit dem zur
Erwärmung vorgesehenen Material aufgebracht ist.
8. Bahnwagen (1) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bahnwagen (1) eine Temperatursteuerung oder -regelung zur Beeinflussung der Temperatur
der Heizleistung der Heizbauteile (10,21',23") aufweist, die
- zumindest eine Temperaturmessvorrichtung zum Messen der Temperatur Im Inneren des
Bahnwagens (1), und/oder des zu transportierenden Materials und/oder der Außentemperatur,
die operativ mit der Temperatursteuerung oder -regelung gekoppelt Ist.
9. Bahnwagen (1) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Bahnwagen (1) ein Materialförder-Silowagen oder ein Materialtransportwagen für
eine Gleisbaumaschine (1) ist und/oder
- der Bahnwagen (1) zumindest eine Energieversorgungsleitung aufweist, an die das
zumindest eine Heizbauteil (10,21',23") angeschlossen ist, wobei die Energieversorgungsleitung
bevorzugt in einem Kanal an einer Wandungsaußenseite und/oder in einem Träger des
Bahnwagens (1) verläuft.
10. Heizmodul (10,21',23"), ausgebildet zum Anordnen an einem Bahnwagen (1) für den Materialtransport,
der zum Verfahren auf einem Gleis ausgebildet ist und der einen Aufnahmebehälter (10')
zur Materialaufnahme mit Boden, Stirn- und Seitenwänden hat,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Heizmodul (10) eine Form aufweist, die einem vorbestimmten Flächenabschnitt des
Bodens und/oder der Stirn- und Seitenwände des Aufnahmebehälter (10') entspricht,
und
Befestigungskomponenten zum lösbaren Befestigen an dem vorbestimmten Flächenabschnitt
hat, und
einen Stromanschluss aufweist.
11. Heizmodul (10) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Heizmodul (10) einteilig oder mehrteilig Ist, und
- die mehrteiligen Heizmodule (10) durch mechanische Verbinder, insbesondere durch
Steckverbinder miteinander verbundene Teilheizmodule (11,12) aufweisen, wobei eines
oder mehrere der Teilheizmodule (11,12) einen Stromanschluss, bevorzugt einen Steck-Stromanschluss
(13) aufweist/aufweisen, und/oder
- die einteiligen Heizmodule (10) einen Stromanschluss, bevorzugt einen Steck-Stromanschluss
(13) aufweist/aufweisen.
12. Heizmodul (10) nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die einteilig oder mehrteilig ausgebildeten Heizmodule (10) Befestigungselemente
aufweisen, mittels denen zwei oder mehr der Heizmodule (10) aneinander befestigbar
sind, und/oder
- die Befestigungskomponenten zum lösbaren Befestigen an dem vorbestimmten Flächenabschnitt
Schraub-, Steck- oder Klemmelemente sind.
13. Heizmodul (10) nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Heizmodul (10) als Wärmestrahler ausgebildet ist und bevorzugt zumindest ein Widerstandsheizelement
aufweist.
14. Heizbarer Material-Bandförderer (20) für beheizbare Bahnwagen (1) für den Materialtransport
zum Verfahren auf einem Gleis nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der
heizbare Material-Bandförderer (20) zur Förderung des Materials längs oder nach außerhalb
des Bahnwagens (1) ausgebildet ist und,
eine Mehrzahl Querstreben (21) und zumindest ein Förderband (23) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine oder mehrere der Querstrebe(n) (21) oder das Förderband (23) das Heizmodul (21',23")
bilden.
15. Heizbarer Material-Bandförderer (20) nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die als Heizquerstreben (21') ausgebildeten Querstrebe(n) (21) an ihrer Innen- und/oder
Außenseite zumindest ein Heizelement (22), bevorzugt ein Widerstandsheizelement (22)
aufweisen.
16. Heizbarer Material-Bandförderer (20) nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
das als Heizbauteil (23) ausgebildete Förderband (23) entlang seiner Länge zumindest
ein Heizelement (23") aufweist,
wobei das Förderband (23) bevorzugt aus mehreren Lagen (23',23") besteht, von denen
zumindest eine Lage eine Elastomerlage (23'), besonders bevorzugt aus Gummi, ist,
auf die das Heizelement (23") als eine Kontaktlage (23') zur Kontaktierung mit dem
zur Erwärmung vorgesehenen Material aufgebracht ist.