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Anordnung von Kühlern in Schienentriebfahrzeugen Die Erfindung betrifft
eine Anordnung von Kühlern in Schienentriebfahrzeugen mit zwei Antriebsanlagen,
für die jeweils eine Kühlergruppe vorgesehen ist, die an beiden Längswänden des
Fahrzeuges angeordnet ist, während die Lüfterräder sich etwa in der vertikalen Fahrzeug-Längsmittelebene
befinden.
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Es ist bekannt, bei Diesellokomotiven, selbst bei solchen größerer
Leistung, die Kühler normalerweise senkrecht stehend oder leicht geneigt an den
Seitenwänden des Kastenaufbaues oder in deren Nähe anzubringen. Dabei liegen die
zu der Kühlanlage gehörigen Lüfterräder waagerecht über den Kühlelementen und rotieren
um eine vertikale Drehachse. Die Kühlluft tritt hierbei seitlich ein, überstreicht
die Kühlelemente und wird durch die Lüfterräder zum Dach hinausbefördert. in ähnlicher
Weise ist es auch üblich, die Kühlluft durch die Stirnseiten des Kastenaufbaues
einzusagen und durch das Dach hinauszubefördern.
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Es ist auch eine als Niederschlaganlage für Wasserdampf gedachte Kühlanlage
bekanntgeworden, bei der sich der Hauptkühler in Form von Rohren in der Dachwölbung
befindet, wobei sich unter der Dachwölbung ein über die ganze Fahrzeugbreite reichendes,
waa-erecht mit vertikaler DB.ehachse an#-"°ardnetes großes Lüfterrad befindet, das
die Kühlluft durch die in der oberen Hälfte der Seitenwand befindlichen Nachkühler
einsaugt und durch den in der Dachwölbung angeordneten Hauptkühler zum Dach hinausdrückt.
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Des weiteren ist eine Niederschlagsanlage bekannt, bei der sich die
an den Seitenwänden befindlichen vertikalen Lüfterräder um eine waagerechte Achse
drehen und dabei die durch die Seitenwände eingesaugte Kühlluft nach oben und unten
über die Kühlelemente weg befördern.
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Schließlich sind Kühlanlagen bekannt, bei denen unter Ausnutzung des
Fahrtwindes die Kühlluft durch ein in der Fahrzeugseitenwand angeordnetes Kühlergruppenteil
eingesaugt und durch ein weiteres in Fahrtrichtung weiter hinten n der Fahrzeugseitenwand
liegendes Kühlergruppenteil wieder hinausgeblasen wird. Obwohl die Kühlluftströme
für beide Fahrzeugseitenwände getrennt geführt sind, wird die Luft in beiden Teilen
von einem einzigen in Fahrzeugmitte mit seiner Drehachse in der Fahrzeuglängsachse
laufenden Lüfterrad bewegt. Dabei wirkt jeweils eine Hälfte des Lüfterrades auf
eine Kühlergruppe. Der besondere Nachteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß
die Ansaugöffnungen stets in Fahrtrichtung vorn liegen müssen, anderenfalls warme
Abluft in die Einsaugöffnung geraten würde, so daß eine Umschaltvorrichtung nötig
wäre. Ferner benötigen die in der Seitenwand in Fahrtrichtung hintereinander angeordneten
Kühlergruppenteile eine große Seitenwandfläche.
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Die zuvor beschriebenen Anordnungen von Kühlanlagen haben vor allem
den Nachteil, daß infolge der Strömungsumlenkung der Kühlluft von der Waagerechten
in die Senkrechte oder umgekehrt die volle Fahrzeughöhe nicht für die Kühlfläche
ausgenutzt werden kann. Der im Fahrzeugquerschnitt auftretende Umlenkungsbogen,
der für eine geeignete Luftführung nicht zu scharf werden darf, beeinträchtigt die
Höhenerstreckung der Kühlfläche.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Kühlanlagen ist der große Durchmesser
der Lüfterräder, wobei bekanntlich pro Kühlelement jeweils nur ein Lüfterrad vorgesehen
ist. Hierdurch entstehen beispielsweise bei quadratischen Kühlflächen, die von einem
großen Lüfterrad mit Kühlluft beschickt werden, große unausgenutzte Ecken, die nicht
oder nur ungenügend mit Kühlluft bestrichen werden, für die Kühlwirkung demnach
ausfallen. Zusammengefaßt führen die Nachteile der bekannten Anordnungen. dazu,
daß die Kühlanlagen verhältnismäßig groß ausfallen.
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Sind sehr hohe Kühlleistungen, verbunden mit einer Vielzahl von Kühlanlagen,
erforderlich, was beispielsweise bei Hochleistungs-Diesellokomotiven für den Betrieb
bei hohen Außenluftternperaturen in tropischen oder ähnlichen Gebieten zutrifft,
so nimmt die Kühlanlage einen verhältnismäßig großen Raum ein, der den der Motoren
oft noch übertrifft. Diesem Raumbedarf ist unter Verwendung der bisher bekannten
Anordnungen nur durch Rechnung zu tragen, daß das Fahrzeug länger wird. Die Gesamtlänge
des Schienentriebfahrzeuges mit zwei Antriebsanlagen
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bei der Erfordernis einer üroßen Kühlleistung in großem Maße von der Auslegung der
Kühlanlage beeinflußt.
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Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eire '@_aordnung von
Kühlern in Schienentriebfahrze:ugeii mit nvei Antriebsar_lagen zu schaffen, die
es ermöglicht, auch bei sehr großer Kühlleistung das Fahrzeug verhältnismäßig kurz
zu bauen.
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Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Anordnung dadurch gelöst,
daß die beiden Kühlergruppen übereinander angeordnet und in kleinere nebeneinanderliegende
Kühlergruppenelemente aufgeteilt sind, wobei die Kühlluft auf der einen Fahrzeuglängsseite
angesaugt und zur anderen herausgeblasen wird und die Achsen der zwischen den Kühlergruppenelementen
liegenden zugeordneten Lüfterräder in bekannter Weise waagerecht und zur Fahrzeuglängsachse
senkrecht verlaufen.
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Bei den erfindungsgemäß auszurüstenden Schienentriebfahrzeugen ist
an solche gedacht, die insbesondere für Fernstreckenverkehr eingesetzt werden, d.
h. Fahrzeuge, die Bahnsteige nicht oder kaum berühren, so daß der zur Seite herausgeführte
Kühlluftstrom, insbesondere wenn Leitbleche und ein breiter Umlauf noch vorgesehen
werden, Personen nicht behindert.
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Durch die Luftführung quer durch das Fahrzeug von einer Längsseite
zur anderen ist es möglich, die volle Fahrzeughöhe zur Auslegung der Kühlfläche
zu nutzen, in Grenzfällen unter Ausnutzung des gesamten Umgrenzungsprofils sogar
von kurz oberhalb der Schienenoberkante an bis zum Eckpunkt der oberen Profilabschrägung.
Hierdurch wird der Längenanteil der aus Höhe mal Länge bestehenden Kühlfläche weitgehend
verringert.
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Die Anordnung der Kühlergruppen der einen Antriebsanlage über der
der anderen in zwei Ebenen bringt es mit sich, daß jede Kühlergruppe mehr lang als
hoch ausfällt im Vergleich zur gesamten Seitenwand-Kühlfläche. Infolge der Unterteilung
der Gruppen in kleinere nebeneinanderliegende Kühlergruppenelemente können mehrere
kleinere Lüfterräder in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnet werden,
wodurch die unbestrichenen Flächen, die sogenannten »toten Ecken«, sich nicht so
stark auswirken.
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Die Anordnung von mehreren kleineren Lüfterrädern ist mitunter auch
noch erwünscht, wenn mehrere Kühlkreisläufe für sich getrennt gesteuert werden müssen,
beispielsweise für Motorkühlwasser, Flüssigkeitsgetriebeöl und Ladeluft. Fährt das
Triebfahrzeug, dessen Einsatzfähigkeit bei sehr stark wechselnden Leistungsanforderungen
und Außenbedingungen - sowohl Ebenen mit tropischen Temperaturen als auch Gebirge
mit arktischem Klima -voll wirksam sein soll, beispielsweise mit Vollast und geringer
Geschwindigkeit bei kalter Witterung, so müssen das Kühlwasser und das Getriebeöl
stark, die Ladeluft dagegen nur wenig gekühlt werden, damit keine Unterkühlung der
Ladeluft und damit überladung des Motors eintritt. Für die Fahrt mit hoher Geschwindigkeit,
mittlerer Leistung und hoher Außentemperatur muß die Ladeluft stark, das Motorkühlwasser
mäßig und das Getriebeöl so gut wie überhaupt nicht gekühlt werden.
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Die Vorteile der kleinen Lüfterräder sind ferner noch darin zu sehen,
daß bei schnellem Kühlleistungswechsel die kleinen Lüfterräder sich infolge ihres
kleinen Trägheitsmomentes rasch einer anderen Drehzahl anpassen können.
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Ein weiterer Vorteil der übereinander angeordneten Kühlergruppen ist
noch dadurch gegeben, daß man eine große Freizügigkeit im Ein- und Ausbau der Kühlergruppenelemente
erhält, so daß man je nach der Gesamtanordnung des Fahrzeuges den Ein- und Ausbau
nach oben, unten oder seitlich durchführen kann. Die Lüfterantriebe sowie deren
Steuerleitungen und Kommandogeber bilden dabei mit den Kühlergruppen eine Einheit.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung liegen die zu den einzelnen
Kühlergruppenelementen gehörenden Lüfterräder in bekannter Weise übereinander in
zwei Ebenen.
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Auf der Fahrzeuglängsseite, von der die Kühlluft angesaugt wird, sind
kleinere Kühler angeordnet als auf der Fahrzeuglängsseite, aus der die Kühlluft
hinausbefördert wird. Hierdurch wird dem Umstand Rechnung getragen, daß nach Wärmeaufnahme
auf der Ansaugseite durch die Kühlluft das Temperaturgefälle zwischen Kühlluft und
zu kühlendem Medium auf der Austrittsseite geringer ist.
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Es ist ferner nach der Erfindung auch möglich, die Kühlergruppen zur
Längsmittelebene des Fahrzeuges aus der Fahrzeuglängswand nach innen versetzt anzuordnen,
um dadurch an der Längswand des Fahrzeuges einen Seitengang vorzusehen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles
erläutert.
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F i g. 1 zeigt ein Schienentriebfahrzeug mit zwei Antriebsanlagen
im Längsschnitt, während in F i g. 2 ein Schienentriebfahrzeug mit seiner Kühlanlage
im Querschnitt dargestellt ist.
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Das Schienentriebfahrzeug 1 nach F i g. 1 besitzt zwei Antriebsanlagen
2 und 2', für die jeweils eine Kühlergruppe 3 und 4 vorgesehen ist.
Die Kühlergruppen 3 und 4 liegen an den Fahrzeuglängswänden und sind in zwei Ebenen
übereinanderliegend angeordnet, wobei die mit einer waagerechten und senkrecht zur
Fahrzeuglängsachse verlaufenden Achse versehenen Lüfterräder 5 und 6 bzw. 7 und
8 über-und nebeneinander stehen. Außerdem sind die Kühlergruppen
3 und 4 in kleinen nebeneinanderliegende Kühlergruppenelemente
15 und 16 bzw. 17
und 18 aufgeteilt, denen je ein Lüfterrad
zugeordnet ist.
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Der Querschnitt nach F i g. 2 zeigt, daß jede Kühlergruppe 3 und 4
aus verschieden großen Kühlern 9,
10, 12 und 13 besteht. Die Kühler 9 und
10, die in der Seitenwand 11 des Fahrzeuges liegen, durch welche die Kühlluft
angesaugt wird, sind kleiner ausgebildet als die gegenüberliegenden Kühler 12 und
13, durch welche die bereits infolge des Durchströmend der ersten Kühler 9 und 10
erwärmte Luft aus dem Fahrzeug herausgedrückt wird.
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F i g. 2 ist weiterhin zu entnehmen, daß es möglich ist, die Kühlergruppen
3 und 4 aus den Fahrzeuglängswänden so weit nach innen versetzt anzuordnen, daß
an einer oder beiden Längswänden ein Seitengang 14 vorgesehen werden kann.
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Für die Unteransprüche wird nur Schutz im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch
begehrt.