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Lüftung von Innenräumen der Aufbauten von Schienentriebfahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lüftung von Innenräumen der Aufbauten von Schienentriebfahrzeugen
mit mindestens einer Brennkraftmaschine und einer Vakuumbremsanlage, insbesondere
von Diesellokomotiven.
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Da diese Schienentriebfahrzeuge auch in tropischen oder subtropischen
Gegenden eingesetzt sind, ist eine Lüftung der Innenräume zur Wärmeabfuhr unerläßlich.
Die Lüftung kann dabei nach zwei verschiedenen Arten erfolgen, einmal durch Absaugen
der Luft aus dem zu lüftenden Innenraum und zum anderen durch Hineindrücken von
Luft, wobei die erwärmte Luft dann durch vorgesehene Öffnungen in den Aufbauten
entweichen kann. Um dies zu erreichen, können vom Fahrwind bewegte Ventilatoren,
Saug- oder Druckhutzen od. dgl. vorgesehen werden. Da diese jedoch bei Stillstand
der Fahrzeuge nicht oder bei zufällig wehendem Wind nur nach dessen Stärke wirksam
sind, werden üblicherweise zwangläufig- angetriebene Lüfter vorgesehen, die elektrisch,
hydraulisch oder auch mechanisch vom Motor aus angetrieben sind. Dies bedeutet aber
nicht nur einen erheblichen baulichen, sondern auch einen zusätzlichen Energie-
und Wartungsaufwand.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Lüftung
von Innenräumen der Aufbauten von Schienentriebfahrzeugen gemäß der eingangs genannten
Gattung dahingehend zu verbessern, daß die Lüftung zumindest zum größten Teil ohne
besonderen zusätzlichen Aufwand gewährleistet ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung zumindest zur teilweisen
Lüftung die Vakuumpumpe der Vakuumbremse vorgesehen.
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Durch diese Maßnahmen wird insofern eine vorteilhafte Lösung der Aufgabe
erzielt, als die mit dem Antriebsmotor ständig gekuppelte Vakuumpumpe mit ihrer
vollen Leistung nur beim Lösen der Bremse auf die Bremsleitungen geschaltet ist,
während sie während der Fahrt lediglich kleine Vakuumverluste ausgleichen muß. Da
sie nach Herstellen des Vakuums über den Leitungsdruckregler Luft aus der Atmosphäre
nur ansaugt und wieder ausbläst, kann sie mit dieser meist recht beträchtlichen
Förderleistung ohne weiteres zum Lüften der Innenräume eingesetzt werden. Vorteilhaft
kann sie dabei zum Belüften einzelner, besonders beanspruchter Einzelaggregate,
wie z. B. der Lichtmaschinen, Lüftergetriebe u. dgl.,.eingesetzt werden, da hierzu
nur eine Rohrleitung notwendig ist.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele einer nach der
Erfindung ausgebildeten Lüftung schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. 1 die Ausbildung
einer Vakuumbremsanlage mit einer zum Belüften eines Innenraumes oder eines Einzelaggregates
dienenden Vakuumpumpe, Abb.2 einen Längsmittelschnitt durch einen Leitungsdruckregler,
Abb.3 die Anordnung einer Vakuumbremsanlage in einer Diesellokomotive bei Verwendung
der Vakuumpumpe zum Belüften des Motorraumes, Abb.4 die Anordnung einer Vakuumbremsanlage
in einer Diesellokomotive bei Verwendung der Vakuumpumpe zum Belüften des Führerhauses
und des Kühlerraumes, Abb.5 die Anordnung einer Vakuumbremsanlage in einer Diesellokomotive
bei Verwendung der Vakuumpumpe zum Belüften eines Einzelaggregates und Abb.6 die
Anordnung einer Vakuumbremsanlage in einer Diesellokomotive bei Verwendung der Vakuumpumpe
zum Entlüften des Führerhauses und gleichzeitigem Belüften des Motorraumes.
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Bei einem mit einer Vakuumbremse versehenen Schienentriebfahrzeug
ist zum Erzeugen des erforderlichen Unterdruckes in der die einzelnen Bremszylinder
verbindenden Bremsleitung 1 eine Vakuumpumpe 2 vorgesehen, an deren Saugseite 3
eine Saugleitung 4 und an deren Druckseite 5 eine Druckleitung 6 angeschlossen ist
(Abb. 1). Um die durch die Vakuumpumpe 2 erzeugten Geräusche zu dämpfen, ist am
freien Ende der Druckleitung 6 ein Schalldämpfer 7 angeordnet. Die Vakuumpumpe 2
ist beispielsweise über Keilriemen mit der Antriebswelle des Dieselmotors verbunden,
so daß die Vakuumpumpe 2 abhängig von dessen Drehzahl angetrieben wird. An dem der
Vakuumpumpe 2 abgewandten freien Ende der Saugleitung 4 ist ein bekanntes Führerbremsventil8
angeordnet, von dem eine Steuerleitung 9 zur durchgehenden, an jedem Ende absperrbaren
Bremsleitung 1 führt. Neben den beiden zum Anschließen der Saug- und der Steuerleitung
4 und 9
dienenden Anschlüssen weist das Führerbremsventi18 noch
einen dritten, ins Freie führenden Anschluß 10 auf, durch den bei entsprechender,
Stellung des Führerbremshebels eine Belüftung der Bremsleitung 1 erzielt wird. Bei
der die Saugleitung 4 mit der Steuerleitung 9 verbindenden Schaltstellung des Führerbremsventils
8 wird die Bremsleitung 1 durch die Vakuumpumpe 2 entlüftet. Zum Aufrechterhalten
eines möglichst gleichbleibenden Unterdruckes der Bremsanlage ist in der Saugleitung
4 ein bekannter Leitungsdruckregler 11 (Abb. 2) vorgesehen. Dieser besteht im wesentlichen
aus einem Durchströmventi112 und einem aufgesetzten Überdruckventil 13. Das Durchströmventil
12 besteht aus einem in einem Gehäuse 14 angeordneten Tellerventil 15 und dient
zum Unterbrechen der Verbindung zwischen den beiden Hälften der Saugleitung 4, deren
eine an das Führerbremsventil8 und deren andere an die Vakuumpumpe 2 angeschlossen
ist. Das Überdruckventil 13 weist eine mit einer koaxial zum Tellerventil 15 angeordneten
Bohrung 16 versehene Ventilführung 17 auf, die mit dem Gehäuse 14 des Durchströmventils
12 verschraubt und mit einer die Ventilführung 17 mit Abstand umschließenden Kappe
18 versehen ist, die an ihrem Boden und im Bereich desselben auch am Außenmantel
Durchbrechungen 19 aufweist. In der Bohrung 16 der Ventilführung 17 ist ein Ventilkörper
20 mit einem Ventilteller 21 mittels Führungsflächen 22 in axialer Richtung gleitbar
geführt, der an seinem nächst dem Durchströmventil liegenden Ende einen hülsenförmigen
Fortsatz 23 zum axial gleitbaren Führen eines am Tellerventil 15 angeordneten
Führungszapfens 24 aufweist. Der Ventilteller 21 liegt bei geschlossenem Überdruckventil
13 an einem entsprechenden Ventilsitz 25 der Ventilführung 17 dichtend an,
wodurch die mit der Vakuumpumpe 2 verbundene Hälfte der Saugleitung 4 gegenüber.
der Außenluft abgeschlossen wird. Das dem Ventilteller 21 abgewendete Ende des Ventilkörpers
20 ist mit einer bolzenartig ausgebildeten Verlängerung 26 versehen und über eine
Mutter 27, einen Federteller 28 und eine koaxiale Schraubenfeder 29 auf der Ventilführung
17 abgestützt, derart, daß die Schraubenfeder29 das Überdruckventil 13 zu
schließen versucht. Die Mutter 27 dient zum Einstellen einer vorbestimmten Vorspannung
der Schraubenfeder 29, so daß der Ventilteller 21 erst dann öffnet, wenn im Durchströmventi112
der die Betriebsbereitschaft der Bremsanlage gewährleistende Unterdruck erreicht
bzw. unterschritten ist, während bei höheren Drücken das Überdruckventil 13 geschlossen
hält. Um zu verhindern, daß zusammen mit der angesaugten Luft Verunreinigungen in
die Vakuumpumpe 2 eindringen, sind sowohl in der Saugleitung 4 zwischen dem Führerbremsventil
8 und dem Leitungsdruckregler 11 als auch vor den Durchbrechungen 19 der Kappe 18
am Überdruckventil 13 Luftfilter 40 bzw. 30 angeordnet.
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Die gebräuchlichen Vakuumpumpen 2 von Diesellokomotiven weisen, um
ein möglichst schnelles Lösen der Bremsen zu gewährleisten, bei Betriebsvakuum (von
in der Regel 70"/o) Förderleistungen von etwa 400 m3/1i im Mittel auf. Da das Entlüften
der Bremsleitung 1 nur verhältnismäßig kurze Zeit in Anspruch nimmt und bei Dichthalten
der Bremsanlage stets nur nach Beendigung eines Bremsvorganges erforderlich wird,
ergeben sich für die Vakuumpumpe 2 praktisch erhebliche Leerlaufzeiten, während
welcher atmosphärische Luft durch das Überdruckventil 13
angesaugt und durch
die Druckleitung 6 wieder ins Freie gefördert wird. -
Gemäß der Erfindung
wird nun die von der Vakuumpumpe 2 insbesondere während dieser Leerlaufzeiten geförderte
Luftmenge zum Lüften der Innenräume der Aufbauten oder von besonders starker Erwärmung
ausgesetzten Einzelaggregaten herangezogen. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb.
3 sind auf dem Rahmen 31 einer Diesellokomotive, die sowohl eine Drehgestell- als
auch eine Starrahmenlokomotive sein kann, die Aufbauten so angeordnet, daß im wesentlichen
drei in Fahrtrichtung hintereinanderliegende Innenräume gebildet werden, und zwar
der Motorraum 32, das Führerhaus 33 und der den Kühler aufnehmende Kühlerraum 34.
Während der Motorraum 32 in erster Linie zur Aufnahme des Dieselmotors 35 und der
mit diesem beispielsweise über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Keilriementrieb
oder ein hydraulisches Getriebe verbundenen Vakuumpumpe 2 und sonstiger Hilfsaggregate
dient, sind im Führerhaus 33 unter anderem das Führerbremsventil 8 und im Kühlerrauen
34 neben diesem verschiedene Einzelaggregate und Vorratsbehälter angeordnet. Die
sich über die gesamte Fahrzeuglänge erstreckende und die einzelnen Bremszylinder
verbindende Bremsleitung 1 ist etwa im Bereich des Fahrzeugrahmens 31 angeordnet
und weist an ihren beiden Enden je eine verschließbare Schlauchkupplung 36 zum bedarfsweisen
Anschließen der mit der Bremsanlage verbundenen Wagen 37 auf: Von der Bremsleitung
1 führt die Steuerleitung 9 zum Führerbremsventil 8, das seinerseits über die Saugleitung
4 mit dem im Bereich der vorderen Stirnseite des Fahrzeuges angeordneten Leitungsdruckregler
11 verbunden ist. In der vorderen Stirnseite des Aufbaues der Lokomotive sind beispielsweise
durch eine Jalousie 38 in ihrem Ouerschnitt verstellbare und gegebenenfalls auch
mit einem oder mehreren Luftfiltern versehene Öffnungen vorgesehen, durch die der
Fahrwind zum Leitungsdruckregler 11 gelangen kann. Der Leitungsdruckregler 11 ist
vom Motorraum 32 durch eine Zwischenwand 39 abgetrennt, die zwei Durchbrechungen
zum Hindurchführen der beiden Hälften der Saugleitung 4 aufweist. Vom Leitungsdruckregler
11 führt die Saugleitung 4 weiter über Luftfilter 40 zur Saugseite 3 der Vakuumpumpe
2, an deren Druckseite eine kurze Druckleitung 6 zum Ausblasen der von der Vakuumpumpe
2 geförderten Luft angeschlossen ist. Die Mündungsöffnung 42 dieser Druckleitung
6 ist so zum Dieselmotor 35 angeordnet, daß die hier ausströmende Luft den Dieselmotor
35 umspült und insbesondere die im Bereich des Motors durch Wärmestrahlung erhitzte
Luft durch im Dach 43 des Motorraumes 32 vorgesehene Auslaßschlitze 44 oder durch
den Schacht 45 für den Auspuff 46 des Dieselmotors 35 entweichen läßt. Durch entsprechende
Bemessung dieser Auslaßschlitze 44 bzw. des Schachtquerschnittes kann im Motorraum
32 ein Überdruck aufrechterhalten werden, der ausreicht, um das Eindringen von in
der Außenluft schwebenden Staubteilchen in den Motorraum 32 zu verhindern. Durch
diese Maßnahme werden insbesondere beim Befahren von tropischen Gegenden durch Staub
und Sand hervorgerufene verschleißsteigernde Verunreinigungen des Motorraumes 32
vermieden.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 4 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel
nach Abb. 3 im wesentlichen dadurch, daß die an der Druckseite 5 der Vakuumpumpe
2 angeschlossene Druckleitung 6 durch den Motorraum 32 hindurchgeführt ist und mit
ihrer Mündungsöffnung 42 zur Lüftung des Führerhauses 33 in dieses hineinragt. In
diesem Druckrohr
ist noch im Bereich des Motorraumes 32 ein Schalldämpfer
7 angeordnet, um die durch die Vakuumpumpe 2 erzeugten Geräusche vom Führerhaus
fernzuhalten. Dieser Schalldämpfer 7 kann in gleicher Weise aufgebaut sein wie die
bekannten Schalldämpfer zum Dämpfen der Auspuffgeräusche von mit Verbrennungsmotoren
versehenen Straßenfahrzeugen. Ebenfalls abweichend von der Ausführung nach Abb.3
sind bei diesem Ausführungsbeispiel in der Trennwand 47 zwischen dem Führerhaus
33 und dem Kühlerraum 34 verstellbare Luftschlitze 48 vorgesehen, um eine noch bessere
Ausnutzung der Kühlluft zu erzielen. Dazu weist die Verkleidung des Kühlerraumes
34 noch in den Seitenwänden oder im Dach Austrittsöffnungen 49 auf, durch- welche
die von der Vakuumpumpe 2 in das Führerhaus 3 geförderte und aus diesem durch die
Luftschlitze 48 in den Kühlerraum 34 gelangende Luft ins Freie entweichen kann.
Durch diese Lüftungsweise des Führerhauses 33 wird auch noch eine Lüftung des Kühlerraumes
34 ermöglicht. Durch entsprechende Bemessung des freien Querschnittes der Luftschlitze
48 und gegebenenfalls der Austrittsöffnungen 49 kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel
in den belüfteten Räumen eine Erhöhung des Luftdruckes gegenüber der Außenluft erzielt
werden, so daß kein Staub eindringen kann.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 5 ist der Leitungsdruckregler
11 im Motorraum 32 angeordnet, vorteilhaft in der Nähe des Dieselmotors 35, um dessen
Wärme gut abzuführen. Die Druckleitung 6 der Vakuumpumpe 2 kann dabei, wie gestrichelt
dargestellt, unmittelbar z. B. durch das Dach 43 des Motorraumes 32 ins Freie geführt
werden, wobei die Mündung 50 als bekannter Ejektor ausgebildet sein kann, um eine
wirksame Entlüftung des Motorraumes 32 zu erzielen.
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Ist ein Einzelaggregat 51 vorhanden, das mit erhöhter Temperatur betrieben
werden kann, dessen Eigenwärme jedoch zum Vermeiden von überhöhten Temperaturen
trotzdem abgeführt werden muß, wie z. B. das Getriebe für den Lüfterventilator 52,
so ist die Druckleitung 6 der Vakuumpumpe 2 bis zu diesem zu führen und ihre Mündungsöffnung
42 derart anzuordnen, daß das Einzelaggregat 51 von der Luft umspült wird. Zum Abführen
der Luft sind Beispielsweise in den Stirn- oder Seitenwänden wieder Auslaßschlitze
53 vorgesehen.
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Schließlich kann gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 6 der Leitungsdruckregler
11 im Führerhaus 33 und die Mündungsöffnung 42 der Druck- ; Leitung 6 im Motorraum
32 vorgesehen sein, wobei die aus der Mündungsöffnung 42 ausströmende Luft zum unmittelbaren
Kühlen des Dieselmotors 35 herangezogen wird. Zum Abführen dieser dem Motorraum
32 zugeführten Luftmenge dienen in der Verkleidung ; des Motorraumes 32 vorgesehene
Luftauslaßschlitze 54. Durch eine verstellbare Ausbildung der Querschnitte dieser
Luftauslaßschlitze 54 kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel im Motorraum 32 ein
Überdruck erzeugt werden, wodurch die Gewähr gegeben ist, daß mit Verunreinigungen,
insbesondere mit Sand oder Staub versetzte Außenluft in den Motorraum 32 nicht eindringen
kann. Dadurch wird eine längere Lebensdauer der einem mechanischen Verschleiß unterliegenden
Motorteile erzielt.
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Die Erfindung ist nicht nur auf Diesellokomotiven beschränkt, sie
kann vielmehr auch bei anderen mit einer Vakuumbremsanlage versehenen Schienentriebfahrzeugen,
z. B. bei elektrischen Lokomotiven, Anwendung finden. Weiterhin ist die Erfindung
nicht nur auf Lokomotiven mit einem zentralen Führerhaus 33 anwendbar; sie ist ebenso
für Lokomotiven mit einem oder zwei Endführerständen auszuwerten.