FAHRZEUG ZUR TUNNELREINIGUNG

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug (1) zur Reinigung eines Tunnelwände (2) und eine Tunnelsohle (3) umfassenden Tunnels beim Durchfahren des Tunnels, aufweisend eine einen Luftstrom erzeugende Blasvorrichtung (4), die dazu ausgestaltet ist, beim Durchfahren des Tunnels den Luftstrom in Richtung der Tunnelwände (2) und/oder in Richtung der Tunnelsohle (3) auszustoßen, um Verunreinigungen von den Tunnelwänden (2) und/oder von der Tunnelsohle (3) zu lösen, eine Absaugvorrichtung (5) zum Absaugen von die gelösten Verunreinigungen aufweisender Luft, ein der Absaugvorrichtung (5) nachgeschaltetes Filtersystem (6) zum Reinigen der verunreinigten Luft, und eine dem Filtersystem (6) nachgeschaltete Ausblasvorrichtung (7) zum Ausstoßen der gereinigten Luft in den Tunnel, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugvorrichtung (5) eine Wirbelhaube (8) aufweist. Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass die Absaugvorrichtung (5) effizient und energiesparend betrieben werden kann.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug zur Reinigung eines Tunnelwände und eine Tunnelsohle umfassenden Tunnels beim Durchfahren des Tunnels, aufweisend eine einen Luftstrom erzeugende Blasvorrichtung, die dazu ausgestaltet ist, beim Durchfahren des Tunnels den Luftstrom in Richtung der Tunnelwände und/oder in Richtung der Tunnelsohle auszustoßen, um Verunreinigungen von den Tunnelwänden und/oder von der Tunnelsohle zu lösen, eine Absaugvorrichtung zum Absaugen von die gelösten Verunreinigungen aufweisender Luft, ein der Absaugvorrichtung nachgeschaltetes Filtersystem zum Reinigen der verunreinigten Luft, und eine dem Filtersystem nachgeschaltete Ausblasvorrichtung zum Ausstoßen der gereinigten Luft in den Tunnel.

[0002] In Tunneln, insbesondere in Bahntunneln, werden erhebliche Mengen an Stäuben primär durch Abrieb an metallischen Oberflächen, wie beispielsweise an der Radschienenschnittstelle, freigesetzt. Den Hauptanteil bilden Eisen(-oxyd)-Partikel. Weitere Hauptkomponenten sind Kohlenstoff, Sauerstoff, Calcium, Silizium und Schwefel aus Bodenbereichen und zementhaltigen Baustoffen.

[0003] Vergesellschaftet mit vorgenannten Staubanteilen sind Spuren von Erdölkohlenwasserstoffen auffindbar. Diese können beispielsweise aus nicht oder teiloxydierten Dieselabgasemissionen, Schmierstoffen und Hydraulikflüssigkeiten resultieren.

[0004] Die vorgenannten zunächst luftgetragenen Emissionen lagern sich auf allen Oberflächen des Tunnels ab, insbesondere an den Tunnelwänden und auf der Tunnelsohle. Während schwere Partikel vornehmlich auch nach wiederkehrenden Aufwirbelungen durch Straßen- oder Zugverkehr auf der Straße bzw. im Bereich des Gleisbettes zu finden sind, lagern sich insbesondere feinere Partikel an den Oberflächen der Tunnelwände ab. Besonderes Augenmerk gilt den in diesen Bereichen installierten sicherheitsrelevanten Kabeltrassen zur Versorgung elektrischer Komponenten, wie beispielsweise Signalanlagen, Beleuchtung und ähnliches, sowie den elektrotechnischen Installationen selbst.

[0005] Staubpartikel mit einem Korndurchmessern < 10 µm sind lungengängig und somit potentiell gesundheitsschädlich bei entsprechender Exposition. Um das Bahnbetriebspersonal maximal zu schützen, werden die Staubablagerungen regelmäßig unter anderem manuell mit Besen bzw. Schaufeln und/oder Staubsaugern von Dienstleistern entfernt. Auch automatisierte Systeme finden insbesondere für die Gleisbettreinigung Verwendung.

[0006] Weitere Vorteile für die regelmäßigen Reinigungszyklen sind beispielsweise die Reduzierung der Brandlasten, insbesondere bei Vorliegen rein metallischer Stäuben und/oder Verunreinigungen mit Erdölkohlenwasserstoffen, sowie die Reduzierung der Kurzschlussgefahr auf elektrische Installationen.

[0007] Herkömmliche Tunnelreinigungssysteme verwenden als Reinigungsmedium entweder Wasser oder einen Blasstrahl. Eine Reinigung mit Wasser und Bürsten erfolgt manuell per Hand und kann nur über direkten Kontakt mit den zu reinigenden Flächen erfolgen. Eine kontaktlose automatisierte Reinigung erfolgt in Distanz zu den zu reinigenden Flächen und kann über ein Reinigungsfahrzeug mit entsprechenden Vorrichtungen erfolgen.

[0008] Konkret wird in der DE 10 2019 100 301 A1 ein Tunnelreinigungszug beschrieben, der über auf die Tunnelwände gerichtete Luftdüsen Verunreinigungen per Blasstrahl löst. Der von den Luftdüsen aufgewirbelte Staub wird über einen Saugtrichter aufgesaugt, in einem Filter gereinigt und über einen Ausgang in den Tunnelraum zurückgeführt. Dabei wird über den gesamten Weg vom Saugtrichter bis zum Ausgang ein Grundstrom über einen Ventilator erzeugt. Um einen zum Aufsaugen eines Großteils des Staubes ausreichenden Sog gewährleisten zu können, muss der Saugtrichter entsprechend groß und die Saugleistung, also der Grundstrom, entsprechend stark sein.

[0009] Die aus dem Stand der Technik bekannten Tunnelreinigungsfahrzeuge ermöglichen es jedoch bisher nicht, die Absaugung derart effizient zu gestalten, dass auf relativ zum Reinigungsfahrzeug groß dimensionierte Saugvorrichtungen verzichtet werden kann. Tunnelreinigungsfahrzeuge mit groß dimensionierten Saugvorrichtungen haben nicht nur auf Grund des benötigten starken Grundstroms einen hohen Energiebedarf, sie erschweren den vielseitigen Einsatz in unterschiedlich großen Tunneln und stellen bei hervorstehenden Komponenten ein Sicherheitsrisiko dar. Ferner wird die Reinigung und Instandhaltung des Reinigungsfahrzeugs selbst erschwert.

[0010] Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug zur Tunnelreinigung mit einer effizienten Absaugvorrichtung bereitzustellen, die eine kompakte Bauweise und einen energiesparenden Betrieb ermöglicht.

[0011] Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.

[0012] Erfindungsgemäß wird damit ein Fahrzeug zur Reinigung eines Tunnelwände und eine Tunnelsohle umfassenden Tunnels beim Durchfahren des Tunnels bereitgestellt, aufweisend eine einen Luftstrom erzeugende Blasvorrichtung, die dazu ausgestaltet ist, beim Durchfahren des Tunnels den Luftstrom in Richtung der Tunnelwände und/oder in Richtung der Tunnelsohle auszustoßen, um Verunreinigungen von den Tunnelwänden und/oder von der Tunnelsohle zu lösen, eine Absaugvorrichtung zum Absaugen von die gelösten Verunreinigungen aufweisender Luft, ein der Absaugvorrichtung nachgeschaltetes Filtersystem zum Reinigen der verunreinigten Luft, und eine dem Filtersystem nachgeschaltete Ausblasvorrichtung zum Ausstoßen der gereinigten Luft in den Tunnel, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugvorrichtung eine Wirbelhaube aufweist.

[0013] Unter "Wirbelhaube" wird eine Absaugvorrichtung verstanden, die mit Hilfe von Strömungswirbeln, der sogenannten Wirbelsenke, einen Unterdruck erzeugt, so dass die zu reinigende Luft in die Wirbelhaube eingesaugt wird. Die Wirbelhaube zeichnet sich dadurch aus, dass ein Saugfeld nahezu gleichmäßig über die gesamte Länge der Wirbelhaube erzeugt werden kann. Durch die Ausbildung der Wirbelsenke innerhalb der Wirbelhaube entstehen sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten, die den Erfassungsgrad erhöhen. Hohe Strömungsgeschwindigkeiten stellen sich dabei zunehmend zum Zentrum des Wirbels ein.

[0014] Es ist somit ein maßgeblicher Punkt der Erfindung, dass aufgrund der Wirbelhaube die Absaugvorrichtung effizient und energiesparend betrieben werden kann. Zudem ist es auf Grund der Wirbelhaube möglich, das Fahrzeug zur Tunnelreinigung kompakt zu gestalten, da auf überdimensionierte Bauteile, insbesondere Saugtrichter, verzichtet werden kann. Die Erfindung stellt also ab auf ein Fahrzeug zur Reinigung eines Tunnelwände und eine Tunnelsohle umfassenden Tunnels beim Durchfahren des Tunnels, also ein Fahrzeug, dass für die Reinigung der Tunnelwände und/oder der Tunnelsohle geeignet ist. Es versteht sich von selbst, dass ein solches Fahrzeug freilich auch dafür geeignet ist, außerhalb von Tunneln das Gleisbett und/oder neben dem Gleis befindliche Wände, wie im Fall eines Bahnsteigs, zu reinigen. Maßgeblich ist dafür im Wesentlichen, dass das Fahrzeug eine einen Luftstrom erzeugende Blasvorrichtung aufweist, die dazu ausgestaltet ist, beim Fahren einen Luftstrom seitliche Richtung und/oder nach unten auszustoßen, um Verunreinigungen von dem Gleisbett und/oder einer dem Gleis benachbarten Wand zu lösen.

[0015] Die Wirbelhaube ist vorzugsweise außerhalb des Fahrzeugs, ganz besonders bevorzugt flächenbündig an der Außenwand des Fahrzeugs angeordnet.

[0016] Unter "Verunreinigung" werden kleinste Partikel vorzugsweise mit einer Partikelgröße zwischen 1 µm und 100 µm verstanden. Dazu zählen unter anderem Stäube bzw. staubhaltige Ablagerungen.

[0017] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Absaugvorrichtung zwei hinsichtlich ihrer Absaugrichtung senkrecht zueinander stehende Wirbelhauben an einer im Betrieb in einem Tunnel einer seitlichen Tunnelwand zugewandten Seitenwand des Fahrzeugs auf. Die senkrecht zueinander stehenden Wirbelhauben sind dabei derart ausgerichtet, dass die Absaugrichtung der ersten Wirbelhaube parallel und entgegengesetzt zur Fahrtrichtung und die Absaugrichtung der zweiten Wirbelhaube senkrecht zur Fahrtrichtung erfolgt. Die erste Wirbelhaube ist damit sozusagen auf die Tunnelwände ausgerichtet und die zweite Wirbelhaube auf die Tunnelsohle. Im Übrigen ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass zusätzlich zu einer Wirbelhaube oder mehrerer Wirbelhauben an einer Seitenwand des Fahrzeugs auch an dem im Betrieb der Tunnelsohle zugewandten Boden des Fahrzeugs wenigstens eine Wirbelhaube zum Absaugen von von der Tunnelsohle stammendem Material vorgesehen ist.

[0018] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen die Wirbelhauben jeweils ein mit wenigstens zwei Absaugstutzen versehenes Erfassungselement und eine zum Erfassungselement hinführende Leitwand auf. Dabei sind die Leitwand und das Erfassungselement derart zueinander positioniert, dass der Leitwand für die abzusaugende Luft eine Führungsfunktion zu dem Erfassungselement hinzukommt. An dem Erfassungselement sind wenigstens zwei Absaugstutzen angeordnet, so dass mit einer geringen Luftmenge ein Wirbel erzeugt werden kann, der eine gleichmäßige Erfassung über die gesamte Länge der Wirbelhaube bzw. Längserstreckung des Erfassungselements bewirkt. Somit ist es möglich, mit einer geringen Luftmenge ein effizientes Absaugen zu gewährleisten.

[0019] Die an dem Erfassungselement angeordneten Absaugstutzen sind über Rohrleitungen mit dem Filtersystem verbunden, so dass die abgesaugte Luft zu dem Filtersystem geleitet werden kann. Die Absaugstutzen weisen beispielsweise einen Innendurchmesser von 20 cm auf (DN 200).

[0020] Weiterhin ist vorgesehen, dass die Absaugstutzen in Längserstreckung der Erfassungselemente im Abstand zueinander angeordnet sind. Dadurch wird die Erzeugung einer über die Längserstreckung des Erfassungselements gleichmäßigen Wirbelsenke gewährleistet.

[0021] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen die Erfassungselemente der Wirbelhauben jeweils eine im Querschnitt kreisabschnittsförmige Wandung auf, die auf einer Seite in die Leitwand übergeht. Alternativ ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Erfassungselemente der Wirbelhauben jeweils durch eine vieleckige Konstruktion mit sequentieller Kantung gebildet sind.

[0022] Grundsätzlich ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, dass die Leitwände der Wirbelhauben gerade ausgestaltet sind und dabei im Betrieb, also während der Fahrt durch den Tunnel, parallel zur Tunnelwand bzw. zur Tunnelsohle angeordnet sind. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist es jedoch vorgesehen, dass die Leitwände der Wirbelhauben derart verlaufen, dass sie mit einem größeren Abstand von dem jeweiligen Erfassungselement auch weiter außen stehen. Ist vorliegend die Rede von "weiter außen stehen" so ist damit gemeint, dass mit größerem Abstand von dem jeweiligen Erfassungselement die Leitwände bei der Fahrt durch den Tunnel näher zur Tunnelwand bzw. zur Tunnelsohle stehen, die Leitwand also schräg zur Tunnelwand bzw. zur Tunnelsohle angeordnet ist.

[0023] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die Breite der Wirbelhaube mit einem größeren Abstand von dem jeweiligen Erfassungselement kleiner. Dadurch entsteht eine Dreiecks- bzw. Keilform, bei der die Leitwand schräg angeordnet ist und Seitenelemente aufweist, die die Breite der Wirbelhaube bestimmen. An dem Punkt, an dem die Leitwand in das Erfassungselement übergeht, ist die Breite der Wirbelhaube maximal und wird mit zunehmendem Abstand von dem Erfassungselement kleiner. Die zwei Leitwände der beiden Erfassungselemente gehen auf Grund der zueinander senkrecht angeordneten Wirbelhauben derart ineinander über, dass die Breite der Wirbelhaube nicht nur entlang der den Erfassungselementen gegenüberliegenden Außenseiten abnehmend ausgestaltet ist, sondern auch ausgehend von dem Punkt, an dem sich die beiden senkrecht zueinander angeordneten Erfassungselemente berühren in einer nach außen schräg verlaufenden Linie abnehmend ausgestaltet ist.

[0024] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Blasvorrichtung mehrere Blasdüsen und/oder einen Blasschlitz auf. Auf Grund der Mehrzahl an Blasdüsen und/oder des Blasschlitzes kann ein Blasluftschleier geformt werden, der es ermöglicht die Tunnelwände und/oder die Tunnelsohle flächig zu beströmen. Die Blasdüsen und/oder der Blasschlitz sind vorzugsweise an der Außenwand des Fahrzeugs angeordnet.

[0025] Das Filtersystem, das zwischen der Absaugvorrichtung und der Ausblasvorrichtung geschaltet ist, ist dazu ausgestaltet, die abgesaugte Luft von den Verunreinigungen zumindest in weiten Teilen zu reinigen. Vorzugsweise umfasst das Filtersystem dazu wenigstens einen Trockenfilter.

[0026] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, weist die Ausblasvorrichtung mehrere Ventilatoren auf. Demnach können in der Ausblasvorrichtung mehrere Ventilatoren verbaut sein. Dabei ist jeder Ventilator in einem Rohr angeordnet, das mit einem zentralen Ausblasrohr verbunden ist. Das Ausblasrohr führt die gesamte gereinigte Luft einer Auslassöffnung zu, über die die gereinigte Luft zurück in den Tunnelraum abgegeben werden kann.

[0027] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Blasvorrichtung, die Absaugvorrichtung und die Ausblasvorrichtung an dem ein Außengehäuse aufweisenden Fahrzeug mit dem Außengehäuse abschließend angeordnet. Die Blasvorrichtung, die Absaugvorrichtung und die Ausblasvorrichtung gehen nicht über das Gehäuse des Fahrzeugs hinaus. Sie sind folglich mit dem Außengehäuse des Fahrzeugs abschließend. Dies ist ein besonderes Sicherheitsmerkmal, da die Blasvorrichtung, die Absaugvorrichtung und die Ausblasvorrichtung fahrzeugkörpergetragen und flächenbündig mit dem Außengehäuse des Fahrzeugs angeordnet sind. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die von den Betreibern geforderten Freiraumprofile zwischen Tunnelwand und Fahrzeug sicher eingehalten werden kann.

[0028] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das Fahrzeug Reingasleitungen, zum Transportieren der gereinigten Luft, und Rohgasleitungen, zum Transportieren der verunreinigten Luft, wobei die Reingasleitungen oberhalb der Rohgasleitungen angeordnet sind. Die Rein- und Rohgasleitungen ermöglichen den Austausch der Luft zwischen den jeweiligen Vorrichtungen bzw. zwischen den Vorrichtungen und dem Filtersystem. Über die Rein- und Rohgasleitungen wird die Luft von Station zu Station weitergeleitet. Dabei sind die Rohgasleitungen insbesondere derart angeordnet, dass die Luft von der Absaugvorrichtung zu dem Filtersystem geleitet werden kann. Die Reingasleitungen sind insbesondere derart angeordnet, dass die Luft von dem Filtersystem zur Ausblasvorrichtung geleitet werden kann.

[0029] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, weist das Fahrzeug einen eigenen Antrieb auf oder ist mit einem einen Antrieb aufweisenden weiteren Fahrzeug koppelbar, wobei der Antrieb vorzugsweise ein Diesel- und/oder Elektroantrieb ist. Das Fahrzeug ist dabei vorzugsweise für den Straßen- und/oder Schienenverkehr geeignet und kann entweder selbstangetrieben fahren oder ist als Wagen bzw. Anhänger ausgebildet, der mit einem einen Antrieb aufweisenden Zugfahrzeug koppelbar ist.

[0030] Das Fahrzeug kann vorzugsweise zwei miteinander über Rohrleitungen verbundene Wagen aufweisen, wobei der erste Wagen die Blasvorrichtung, die Absaugvorrichtung und ein erstes Filtersystem aufweist, und der zweite Wagen ein zweites Filtersystem und die Ausblasvorrichtung aufweist. Insbesondere sind die Blasvorrichtung und die Absaugvorrichtung beidseitig an dem Fahrzeug angeordnet, so dass eine beidseitige Reinigung der Tunnelwände gewährleistet werden kann.

[0031] Im Folgenden wird ein konkretes Ausführungsbeispiel beschrieben. Dies stellt keine Limitation sämtlicher genannter Werte dar, sondern soll lediglich als Beispiel für einen Betrieb des Fahrzeugs zur Tunnelreinigung darstellen.

[0032] Bei einer mittleren Geschwindigkeit des Fahrzeugs von 0,2 m/s bzw. 0,72 km/h umfasst die Blasleistung der Blasvorrichtung vorzugsweise einen mittleren Volumenstrom von ca. 1700 m³/h. Die mittlere Geschwindigkeit der Luft in Blasdüsen beträgt ca. 33,3 m/s bei einem Druckverlust von ca. 1150 Pa und einem Volumenstrom von ca. 1700 m³/h. Die Luftzufuhr erfolgt vorzugsweise über zwei luftseitige Anschlussstutzen DN 110 mit einer mittleren Strömungsgeschwindigkeit in den Anschlussstutzen von je ca. 25 m/s. Diese hohen Geschwindigkeiten ermöglichen ein sogenanntes "Airknife", bei dem die Luft in Form eines Blasluftschleiers derart stark ist, dass das Lösen der Verunreinigungen von den Tunnelwänden bzw. von der Tunnelsohle ermöglicht wird. Dieses Airknife ist vorzugsweise im Winkel der Ausblasrichtung verstellbar. Die Absaugvorrichtung umfasst vorzugsweise einen Volumenstrom von ca. 15000 m³/h, also bei insgesamt fünf Absaugstutzen ca. 3000 m³/h pro Absaugstutzen. Der Druckverlust pro Wirbelhaube beträgt dabei ca. 780 Pa.

[0033] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter im Detail erläutert.

[0034] In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1

schematisch ein Fahrzeug zur Tunnelreinigung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 2

schematisch ein Fahrzeug zur Tunnelreinigung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 in einer Seitenansicht,

Fig. 3

schematisch ein Fahrzeug zur Tunnelreinigung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 in einer Draufsicht,

Fig. 4

schematisch einen Teilbereich des Fahrzeugs zur Tunnelreinigung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Innenansicht,

Fig. 5

schematisch einen Teilbereich des Fahrzeugs zur Tunnelreinigung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Außenansicht.

[0035] Aus Fig. 1 ist schematisch ein Fahrzeug 1 zur Tunnelreinigung ersichtlich, das in x-Richtung durch einen Tunnel fährt. Der Tunnel umfasst Tunnelwände 2 sowie eine Tunnelsohle 3. Das Fahrzeug umfasst zwei miteinander gekoppelte Wagen 18, 19. In bzw. an dem ersten Wagen ist die Blasvorrichtung 4, die Absaugvorrichtung 5 und ein Filtersystem 6 angeordnet. In bzw. an dem zweiten Wagen ist ein weiteres Filtersystem 6 sowie die Ausblasvorrichtung angeordnet. Die Blasvorrichtung 4 ist derart an dem Fahrzeug 1 angeordnet, dass sie in Richtung der Tunnelwände 2, also in negativer z-Richtung, zeigt. Eine hier nicht dargestellte Anordnung der Blasvorrichtung 4 am Boden des Fahrzeugs 1 kann darüber hinaus in Richtung der Tunnelsohle 3, also in negativer y-Richtung, ausgerichtet sein. Die Wirbelhaube 8 der Absaugvorrichtung 5 ist an der Seite des Fahrzeugs 1 und hinter der Blasvorrichtung 4 angeordnet, so dass die Luft, die aus der Blasvorrichtung strömt und die Verunreinigungen löst, danach direkt von der Absaugvorrichtung 5 abgesaugt werden kann.

[0036] Fig. 2 zeigt schematisch das Fahrzeug 1 aus Fig. 1 in einer Seitenansicht. Die Luft wird von der Blasvorrichtung 4 gegen die Tunnelwände 2 und/oder gegen die Tunnelsohle 3 geblasen. Die daraufhin die Verunreinigungen umfassende Luft wird von der Absaugvorrichtung 5 über die Wirbelhaube 8 abgesaugt. Über eine Rohgasleitungen 16 wird die verunreinigte Luft dem Filtersystem 6 zugeführt. Nach der Reinigung der verunreinigten Luft in dem Filtersystem 6 wird die gereinigte Luft über die Reingasleitungen 15 der Ausblasvorrichtung 7 zugeführt. Die Ausblasvorrichtung 7 weist Ventilatoren 13 auf, die eine Strömung erzeugen, so dass die gereinigte Luft, dargestellt durch den nach oben weisenden Pfeil ganz links in der Figur über die Auslassöffnung in den Tunnel zurückgeführt wird. Die Reingasleitungen 15 sind über den Rohgasleitungen 16 angeordnet.

[0037] Aus Fig. 3, die schematisch das Fahrzeug 1 aus Fig. 1 und 2 in einer Draufsicht zeigt, ist ersichtlich, dass die Blasvorrichtung 4, die Wirbelhauben 8 der Absaugvorrichtung 5 sowie die Auslassöffnungen 17 der Ausblasvorrichtung 7 beidseitig an dem Fahrzeug angeordnet sind. Somit kann der Reinigungsprozess der Tunnelwände beidseitig durchgeführt werden. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die abgesaugte verunreinigte Luft der in Fahrtrichtung rechten Wirbelhaube 8 über die Rohgasleitung 16 dem in dem ersten Wagen 18 angeordnetem Filtersystem 6 zugeführt wird und die abgesaugte verunreinigte Luft der in Fahrtrichtung linken Wirbelhaube 8 über eine in y-Richtung unter der Reingasleitung 15 angeordnete Rohgasleitung 16 dem in dem zweiten Wagen 19 angeordnetem Filtersystem 6 zugeführt wird. Ausgehend von beiden Filtersystemen 6 wird die gereinigte Luft über die Reingasleitungen 15 der Ausblasvorrichtung 7 zugeführt und über die Auslassöffnungen 17 beidseitig in den Tunnel zurückgeführt. Ferner wird in Fig. 3 verdeutlicht, dass die Wirbelhaube 8 ein Erfassungselement 9 sowie eine in das Erfassungselement 9 übergehende Leitwand 10 aufweist. Die Leitwand 10 ist in z-Richtung zur Außenseite des Fahrzeugs 1 schräg angeordnet. Die Luft wird über die Leitwand 10 zum Erfassungselement 9 geleitet und über die Rohgasleitungen 16 dem jeweiligen Filtersystem 6 zugeführt.

[0038] Fig. 4 zeigt einen Teilbereich des Fahrzeugs zur Tunnelreinigung, insbesondere die Absaugvorrichtung 5 sowie die Blasvorrichtung 4. Die Blasvorrichtung 4 umfasst im Wesentlichen ein Rohr mit rechteckigem Querschnitt mit vielen daran angeordneten Blasdüsen 12. Die Blasdüsen 12 sind derart ausgerichtet, dass sie einen Luftstrom in Richtung der Tunnelwände, also in z-Richtung, abgeben. In Fahrt- bzw. in x-Richtung ist hinter der Blasvorrichtung 4 die Absaugvorrichtung 5 angeordnet. Die Absaugvorrichtung 5 umfasst zwei senkrecht zueinander angeordnete Wirbelhauben 8A, 8B. Die Ausrichtung der Wirbelhauben 8A, 8B wird nach der Ausrichtung der Längsachse des jeweiligen Erfassungselementes 9A, 9B bezeichnet. Beide Wirbelhauben 8A, 8B weisen jeweils ein Erfassungselement 9A, 9B sowie eine Leitwand 10A, 10B auf, die in das jeweilige Erfassungselement 9A,9B übergeht. An dem Erfassungselement 9A, welches in y-Richtung, also senkrecht zur Fahrtrichtung, ausgerichtet ist, sind drei Absaugrohre 11 angeordnet. An dem Erfassungselement 9B, welches in x-Richtung, also entlang der Fahrtrichtung, ausgerichtet ist, sind zwei Absaugrohre 11 angeordnet. Die Absaugrohre 11 sind über die Länge L der Wirbelhaube 8A, 8B in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet. Über die Absaugrohre 11 wird die erfasste Luft abgesaugt. Um in den jeweiligen Erfassungselementen 9A, 9B eine Wirbelsenke zu erzeugen, sind die Erfassungselemente 9A, 9B im Querschnitt kreisabschnittsförmig und gehen in einer Seite in die jeweilige Leitwand 10A, 10B über. Über die Leitwand 10A, 10B wird die Luft dem Erfassungselement 9A, 9B zugeführt und auf Grund der kreisabschnittsförmigen Wandung bildet sich ein Wirbel aus, so dass die Wirbelsenke entsteht.

[0039] Die Leitwände 10A, 10B sind schräg angeordnet. Das bedeutet, dass die Leitwände 10A, 10B mit zunehmendem Abstand von dem jeweiligen Erfassungselement 9A, 9B weiter außen stehen. Die schräge Anordnung wird ferner durch die Breite B der Wirbelhauben 8A, 8B deutlich. Die Breite B der Wirbelhauben 8A, 8B wird mit zunehmendem Abstand zu den jeweiligen Erfassungselementen 9A, 9B kleiner. Dies wird durch die schrägen Leitwände 10A, 10B begründet. An dem Punkt, an dem die Leitwände 10A, 10B in das jeweilige Erfassungselement 9A, 9B übergehen, ist die Breite B der Wirbelhauben 8A, 8B maximal und entspricht im Wesentlichen der Breite des jeweiligen Erfassungselementes 9A, 9B. Auf Grund der schräg angeordneten Leitwänden 10A, 10B wird die Breite B der Wirbelhauben 8A, 8B kleiner. Werden nun diese beiden ähnlich ausgestalteten Wirbelhauben 8A, 8B senkrecht zueinander angeordnet, überschneiden sich die schräg verlaufenden Leitwände 10A, 10B. Die Leitwand 10A der senkrecht zur Fahrtrichtung angeordneten Wirbelhaube 8A verläuft in x-Richtung nach schräg außen. Die Leitwand 10B der parallel zur Fahrtrichtung angeordneten Wirbelhaube 8B verläuft in y-Richtung nach schräg außen. Mit "schräg außen" ist gemeint, dass die Schräge der Leitwände 10A, 10B in z-Richtung, also in Richtung des Außengehäuses des Fahrzeugs bzw. in Richtung der Tunnelwände geneigt ist. Der schräge Verlauf der Leitwände 10A, 10B kann durch eine Vektorsumme aus einem x-Vektor für die Leitwand 10A, bzw. aus einem y-Vektor für die Leitwand 10B, und einem z-Vektor beschrieben werden.

[0040] Fig. 5 zeigt schematisch denselben in Fig. 4 dargestellten Teilbereich, jedoch in einer perspektivischen Außenansicht. Die Wirbelhauben 8A, 8B sind derart in dem Fahrzeug 1 angeordnet, dass sie flächig mit dem Außengehäuse 14 des Fahrzeugs 1 abschließen. Kein Bauteil einer der Vorrichtungen 4, 5, 7 bzw. des Filtersystems 6 ragen über das Außengehäuse 14 des Fahrzeugs 1 hinaus. Die Erfassungselemente 9A, 9B erstrecken sich mit ihrer Breite in das Fahrzeuges 1 hinein, also in z-Richtung. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die geforderten Freiraumprofile zwischen den Tunnelwänden 2 und dem Fahrzeug 1 eingehalten werden können.

Bezugszeichenliste

[0041] 

1

Fahrzeug

2

Tunnelwand

3

Tunnelsohle

4

Blasvorrichtung

5

Absaugvorrichtung

6

Filtersystem

7

Ausblasvorrichtung

8

Wirbelhaube

8A

Wirbelhaube

8B

Wirbelhaube

9

Erfassungselement

9A

Erfassungselement

9B

Erfassungselement

10

Leitwand

10A

Leitwand

10B

Leitwand

11

Absaugrohr

12

Blasdüsen

13

Ventilator

14

Außengehäuse

15

Reingasleitung

16

Rohgasleitung

17

Auslassöffnung

18

erster Wagen

19

zweiter Wagen

B

Breite der Wirbelhaube

L

Länge der Wirbelhaube

Ansprüche

1. Fahrzeug (1) zur Reinigung eines Tunnelwände (2) und eine Tunnelsohle (3) umfassenden Tunnels beim Durchfahren des Tunnels, aufweisend
eine einen Luftstrom erzeugende Blasvorrichtung (4), die dazu ausgestaltet ist, beim Durchfahren des Tunnels den Luftstrom in Richtung der Tunnelwände (2) und/oder in Richtung der Tunnelsohle (3) auszustoßen, um Verunreinigungen von den Tunnelwänden (2) und/oder von der Tunnelsohle (3) zu lösen,
eine Absaugvorrichtung (5) zum Absaugen von die gelösten Verunreinigungen aufweisender Luft,
ein der Absaugvorrichtung (5) nachgeschaltetes Filtersystem (6) zum Reinigen der verunreinigten Luft, und
eine dem Filtersystem (6) nachgeschaltete Ausblasvorrichtung (7) zum Ausstoßen der gereinigten Luft in den Tunnel,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Absaugvorrichtung (5) eine Wirbelhaube (8) aufweist.

2. Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugvorrichtung (5) zwei hinsichtlich ihrer Absaugrichtung senkrecht zueinander stehende Wirbelhauben (8A, 8B) aufweist.

3. Fahrzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelhauben (8A, 8B) jeweils ein mit wenigstens zwei Absaugstutzen (11) versehenes Erfassungselement (9A, 9B) und eine zum Erfassungselement hinführende Leitwand (10A, 10B) aufweisen.

4. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugstutzen (11) in Längserstreckung der Erfassungselemente (9A, 9B) im Abstand zueinander angeordnet sind.

5. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungselemente (9A, 9B) der Wirbelhauben (8A, 8B) jeweils eine im Querschnitt kreisabschnittsförmige Wandung aufweisen, die auf einer Seite in die Leitwand (10A, 10B) übergeht.

6. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitwände (10A, 10B) der Wirbelhauben (8A, 8B) derart verlaufen, dass sie mit einem größeren Abstand von dem jeweiligen Erfassungselement (9A, 9B) auch weiter außen stehen.

7. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Wirbelhaube (B) mit einem größeren Abstand von dem jeweiligen Erfassungselement (9A, 9B) kleiner wird.

8. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrere Blasdüsen (12) und/oder einen Blasschlitz aufweist.

9. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausblasvorrichtung (7) mehrere Ventilatoren (13) aufweist.

10. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasvorrichtung (4), die Absaugvorrichtung (5) und die Ausblasvorrichtung (7) an dem ein Außengehäuse (14) aufweisenden Fahrzeug (1) mit dem Außengehäuse (14) abschließend angeordnet sind.

11. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) Reingasleitungen (15), zum Transportieren der gereinigten Luft, und Rohgasleitungen (16), zum Transportieren der verunreinigten Luft, umfasst, wobei die Reingasleitungen (15) oberhalb der Rohgasleitungen (16) angeordnet sind.

12. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) einen eigenen Antrieb aufweist oder mit einem einen Antrieb aufweisenden weiteren Fahrzeug koppelbar ist, wobei der Antrieb vorzugsweise ein Diesel- und/oder Elektroantrieb ist.

Amended claims

Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.

1. Fahrzeug (1) zur Reinigung eines Tunnelwände (2) und eine Tunnelsohle (3) umfassenden Tunnels beim Durchfahren des Tunnels, aufweisend

eine einen Luftstrom erzeugende Blasvorrichtung (4), die dazu ausgestaltet ist, beim Durchfahren des Tunnels den Luftstrom in Richtung der Tunnelwände (2) und/oder in Richtung der Tunnelsohle (3) auszustoßen, um Verunreinigungen von den Tunnelwänden (2) und/oder von der Tunnelsohle (3) zu lösen,

eine Absaugvorrichtung (5) zum Absaugen von die gelösten Verunreinigungen aufweisender Luft,

ein der Absaugvorrichtung (5) nachgeschaltetes Filtersystem (6) zum Reinigen der verunreinigten Luft, und

eine dem Filtersystem (6) nachgeschaltete Ausblasvorrichtung (7) zum Ausstoßen der gereinigten Luft in den Tunnel,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Absaugvorrichtung (5) eine Wirbelhaube (8) aufweist.

2. Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugvorrichtung (5) zwei hinsichtlich ihrer Absaugrichtung senkrecht zueinander stehende Wirbelhauben (8A, 8B) aufweist.

3. Fahrzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelhauben (8A, 8B) jeweils ein mit wenigstens zwei Absaugstutzen (11) versehenes Erfassungselement (9A, 9B) und eine zum Erfassungselement hinführende Leitwand (10A, 10B) aufweisen.

4. Fahrzeug (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugstutzen (11) in Längserstreckung der Erfassungselemente (9A, 9B) im Abstand zueinander angeordnet sind.

5. Fahrzeug (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungselemente (9A, 9B) der Wirbelhauben (8A, 8B) jeweils eine im Querschnitt kreisabschnittsförmige Wandung aufweisen, die auf einer Seite in die Leitwand (10A, 10B) übergeht.

6. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitwände (10A, 10B) der Wirbelhauben (8A, 8B) derart verlaufen, dass sie mit einem größeren Abstand von dem jeweiligen Erfassungselement (9A, 9B) auch weiter außen stehen.

7. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Wirbelhaube (B) mit einem größeren Abstand von dem jeweiligen Erfassungselement (9A, 9B) kleiner wird.

8. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasvorrichtung (4) mehrere Blasdüsen (12) und/oder einen Blasschlitz aufweist.

9. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausblasvorrichtung (7) mehrere Ventilatoren (13) aufweist.

10. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasvorrichtung (4), die Absaugvorrichtung (5) und die Ausblasvorrichtung (7) an dem ein Außengehäuse (14) aufweisenden Fahrzeug (1) mit dem Außengehäuse (14) abschließend angeordnet sind.

11. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) Reingasleitungen (15), zum Transportieren der gereinigten Luft, und Rohgasleitungen (16), zum Transportieren der verunreinigten Luft, umfasst, wobei die Reingasleitungen (15) oberhalb der Rohgasleitungen (16) angeordnet sind.

12. Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) einen eigenen Antrieb aufweist oder mit einem einen Antrieb aufweisenden weiteren Fahrzeug koppelbar ist, wobei der Antrieb vorzugsweise ein Diesel- und/oder Elektroantrieb ist.

Zeichnung